Žeja
Sesalci imamo zelo dobro razvit in učinkovit mehanizem, ki je odgovoren za ohranjanje ravnovesja telesnih tekočin: žejo. Žeja je torej varnostni mehanizem, ki se vključi, ko količina izgubljene tekočine preseže popito količino. Običajno, v normalnih okoliščinah oz. okoliščinah, ki ne izzivajo posebnih fizioloških odzivov, pijemo iz navade in tako zadostimo telesnim potrebam po vodi. Kadar zaužijemo premalo tekočine, predvsem v daljšem obdobju in / ali ekstremnih razmerah (zelo dolgotrajna telesna aktivnost (ultramaraton, triatlon itd.), zelo vroča klima ipd.), se to lahko pokaže z zdravstvenimi težavami. Zmanjša se storilnost, pojavijo se lahko glavoboli in vrtoglavica, pride do hujšanja, slabosti, razdražljivosti, upočasnijo se življenski procesi. Ko telo izgubi 15 odstotkov vode, nastopi smrt. Spodnja tabela prikazuje dnevno bilanco vode pri mirujočem človeku.
Vnos | Izguba | ||
pitje | 1300 ml | koža in pljuča | 900 ml |
voda v hrani | 900 ml | prebavila (blato) | 100 ml |
oksidacijska voda | 300 ml | ledvice (seč) | 1500 ml |
skupaj | 2500 ml | skupaj | 2500 ml |
Nadzor osmolalnosti izvencelične tekočine in koncentracije natrija
Osmolalnost je merilo, ki izraža število delcev v raztopini, in je neodvisna od velikosti in teže teh delcev. Izračunana je kot število osmolov (število molov snovi, ki prispeva k osmotskemu tlaku) na kilogram topila.
Trije različni nadzorni sistemi delujejo tesno povezani v uravnavanju osmolalnosti izvencelične tekočine in koncentracije natrija v njej.
Osmolalnost izvencelične tekočine je popolnoma odvisna od koncentracije natrija v njej in sicer zato, ker je natrij najbolj zastopan pozitivni ion v izvencelični tekočini. Torej lahko istočasno govorimo o nadzoru osmolalnosti in o nadzoru nad koncentracijo natrijevih ionov.
Nadzorni sistemi so:
- sestava osmoreceptorjev in antidiuretični hormon (ADH),
- mehanizem žeje,
- mehanizem želje za zaužitje soli.
Žeja je za uravnavanje vode v telesu, osmolalnost in koncentracijo natrija enako pomembna kot osmoreceptorski-ledvični mehanizem. Količina vode v telesu je vedno odvisna od ravnotežja med vnosom in izgubo vode.
Antidiuretični hormon – ADH
Antidiuretični hormon (ADH) ima pri uravnavanju izločanja vode skozi ledvice ključno vlogo. ADH nastaja v hipotalamusu, v kri ga sprošča zadnji reženj žleze hipofize, ki leži na spodnjem delu možganov. S krvjo ADH pride do ledvic in vpliva na prepustnost njihovih celic za vodo. Njegova naloga je zmanjšanje izgubljanja tekočine z urinom.
Na izločanje ADH vpliva že izredno majhno povečanje osmolalnosti (okrog 1%) nad vrednosti v mirovanju. Takoj, ko osmolalnost naraste, se v kri sprosti ADH, katerega značilnost je tudi to, da že zelo majhne količine povzročijo maksimalen učinek pri zaviranju količine urina. Če je ADH v krvi veliko, voda ostaja v telesu in izloča se malo koncentriranega seča. Če ADH v krvi ni, pa ledvice izločajo veliko redkega seča. V primeru, ko ADH ni kos nalogi, ko torej kljub zmanjšanju produkcije urina osmolalnost zaradi izločanja vode še vedno narašča(npr. zaradi potenja ali če dolgo ne pijemo), nastopi žeja.
Živčna integracija žeje – center za žejo
Žejo primarno nadzoruje možgansko središče za žejo v hipotalamusu, ki sporočila o neravnovesju tekočinske bilance posreduje možganski skorji. Šele tu nastane zavestni občutek žeje.
Isto področje v hipotalamusu ob anteroventralni steni tretje komore, ki pospešeno izloča ADH, stimulira tudi žejo. Poleg tega je anterolateralno v preoptičnem jedru hipotalamusa še eno majhno področje, ki ob električnem vzdraženju povzroči takojšen začetek pitja, ki traja tako dolgo, kot traja ta dražljaj. Vsa ta območja skupaj imenujemo center za žejo.
Središče za žejo v hipotalamusu sodeluje tudi s sosednjimi hipotalamičnimi središči, povezanimi z ravnovesjem vode:
- območjem ADH (ki nadzira izločanje vode v seču prek antidiuretičnega hormona ADH),
- središčem za uravnavanje telesne temperature,
- središčem za hranjenje in
- središčem, ki vpliva na delovanje srca in ožilja.
Injiciranje hipertonične raztopine soli v center za žejo povzroči osmozo vode iz nevronov. Ti odreagirajo tako, da stimulirajo željo po pitju. Zaradi tega te celice (nevroni) skoraj zagotovo delujejo tako kot osmoreceptorji, saj aktivirajo mehanizem žeje na isti način kot osmoreceptorji stimulirajo sproščanje ADH.
Celična dehidracija – osnovni dražljaj, ki povzroči žejo
Katerikoli vzrok, ki povzroča celično dehidracijo, bo istočasno stimuliral tudi občutek žeje. Najpogostejši vzrok je povišana koncentracija izvencelične tekočine, posebej povišena koncentracija natrija, ki povzroča osmozo tekočine iz centra za žejo. Še en pomemben vzrok je pretirano izgubljanje kalija iz organizma, kar zmanjša koncentracijo kalija v celicah centra za žejo in hkrati zmanjša tudi celični volumen.
Stimulatorji žeje
V tabeli so povzeti nekateri poznani stimulatorji žeje.
Povečanje žeje | Zmanjšanje žeje |
Povečana osmolalnost | Zmanjšana osmolalnost |
Zmanjšan volumen krvi | Povečan volumen krvi |
Zmanjšan krvni pritisk | Povečan krvni pritisk |
Povišan angiotenzin II | Znižan angiotenzin II |
Suha usta | Raztegnitev želodca |
1) Eden od najpomembnejših telesnih dejavnikov žeje je povečanje osmolarnosti zunajcelične tekočine, ki povzroči intracelularno dehidracijo v centru za žejo v možganih, torej občutek žeje. Pomen tega odgovora je, da pomaga razredčiti zunajcelično tekočino in vrne nivo osmolarnosti na normalno vrednost.
2) Zmanjšanje volumna zunajcelične tekočine in arterijskega tlaka. Zmanjšanje krvnega volumna zaradi krvavitve stimulira žejo tudi, če ne pride do sprememb v plazemski osmolarnosti. To se verjetno zgodi zaradi nevtralnega prispevka sistemskih arterijskih baroreceptorjev v cirkulaciji.
3) Tretji pomemben dejavnik za občutek žeje je angiotenzin II.
Angiotenzin spada med biološko zelo aktivne oligopeptide, ki nastajajo v odvisnosti od sproščanja renina iz ledvic. Angiotenzin II je oktapeptid, ki nastane iz angiotenzina I in je najmočnejši vazokonstriktor (snov, ki povzroča krčenje žil).
Angiotenzin II se izloča / nastaja, kadar pride do nizkega krvnega tlaka in nizkega volumna zunajcelične tekočine oz. hipovolemije (npr. zaradi krvavitve, bruhanja, diareje (izguba soli in tekočine iz telesa)). Povečano izločanje pomaga vrniti krvni tlak in volumen zunajcelične tekočine v normalno stanje s povečano reabsorpcijo vode in topljencev iz ledvičnih tubulov prek treh glavnih učinkov:
- Angiotenzin II stimulira izločanje hormona aldosterona – ta poveča reabsorpcijo solnih topljencev
- Angiotenzin II zoži eferentne arteriole – poveča reabsorpcijo vode in topljencev.
- Angiotenzin II direktno stimulira reabsorpcijo topljencev (NaCl) v proksimalnih tubulih, Henleyevi zanki, distalnih tubulih in zbirnih vodih.
4) Občutek suhih ust in suhe sluznice v požiralniku lahko povzročijo žejo. Rezultat tega je, da lahko žejna oseba čuti olajšanje žeje takoj po pitju vode, tudi če se ta ni absorbirala iz prebavnega trakta in še ne vpliva na osmolarnost zunajcelične tekočine. Ta občutek olajšanja zelo dobro poznajo vsi športniki.
5) Stanje polnega želodca (glej spodaj Začasno prenehanje žeje po končanem pitju).
Vloga žeje v nadzoru nad osmolalnostjo in koncentracijo natrija v zunajcelični tekočini, prag za pitje, mehanizem vključevanja in izključevanja pitja
Ledvice morajo neprestano izločati vsaj minimalno količino tekočine (tudi pri dehidriranih ljudeh), da se telo znebi presežnih zaužitih ali s presnovo proizvedenih topljencev. Vodo izgubljamo tudi z izhlapevanjem iz pljuč, prebavnega trakta, izhlapevanjem skozi kožo in s potenjem. Zato smo vselej nagnjeni k dehidraciji, ki zmanjša volumen izvencelične tekočine in poveča koncentracijo natrija in drugih osmotsko aktivnih snovi v njej.
Ko se koncentracija natrija poveča za približno 2mmol/L nad normalno vrednost (osmolalnost je narasla za 4 mOsm/L), se vključi mehanizem pitja, ki povzroči željo po pitju vode. To pomeni, da je dosežena raven žeje, ki je dovolj močna za motorično aktivacijo, potrebno za pitje. Tudi majhno povečanje osmolarnosti plazme normalno povzroči željo po vnosu vode, ki vrne osmolarnost in volumen izvencelične tekočine nazaj na normalno raven. To imenujemo prag za pitje. Človek takrat običajno popije ravno tolikšno količino vode, ki vrne izvencelično tekočino v normalno stanje, to je v stanje uravnoteženosti žeje. Nato se proces dehidracije in koncentriranja natrija ponovi, mehanizem pitja se po določenem času spet vključi in to se neprestano ponavlja. Na ta način se osmolalnost in koncentracija natrija v izvencelični tekočino zelo natančno nadzirata.
Začasno prenehanje žeje po končanem pitju
Občutek žeje preneha neposredno po pitju vode, torej še preden pride do njene absorpcije v prebavnem traktu. Osebe z ezofagealno fistulo (stanje, v katerem voda ne pride do gastrointestinalnega trakta), delno izgubijo občutek žeje po koncu pitja, ampak samo začasno, saj se žeja ponovno pojavi čez 15 minut. Če voda vstopi v želodec, bo raztezanje želodca in zgornjih delov prebavnega trakta vzdrževalo začasno izgubo občutka žeje. Na primer, če napihnemo balon znotraj želodca, bomo ublažili občutek žeje za 5 do 30 minut. Torej lahko poln želodec delno olajša žejo. Toda takšno olajšanje je kratkotrajno, saj želja po pitju dokončno izgine šele, ko se vrneta osmolarnost in krvni volumen na normalno raven.
Kakšen pomen ima za organizem začasno prenehanje žeje? Da bi se vsa voda absorbirala v tkiva, mora od začetka pitja preteči od pol do ene ure. Če občutek žeje takoj po pitju ne bi začasno izginil, bi človek še naprej pil in bi spil veliko količino vode. Ko bi se vsa ta voda absorbirala, bi prišlo do prevelikega razredčenja telesnih tekočin, posledično pa bi zopet nastalo neravnovesje, nasprotno tistemu na začetku. Zanimivo je, da žejna žival nikoli ne popije več vode kot je potrebno za preprečitev dehidracije.
Vodna diureza
Zaradi velike količine popite vode pride do t.i. vodne diureze. Če mirujoči človek naenkrat popije npr. 1 liter vode, je približno 30 minut kasneje izločanje urina približno osemkrat večje od normalnega in na tej stopnji ostane 2 uri – vse dokler se osmolalnost izvencelične tekočine ne vrne na normalno vrednost (približno 275-295 mOsm/kg).
Vodna diureza ne nastopi takoj po zaužitju, delno zato, ker je potreben določen čas, da se voda absorbira iz prebavnega trakta, v glavnem pa zato, ker mora razpasti antidiuretični hormon, ki ga je sprostila nevrohipofiza še pred pitjem vode.
Diabetes insipidus
Diabetes inspidus je bolezen, katere glavna simptoma sta prekomerno pitje (polidipsija) zaradi hude žeje in prekomerno izločanje urina (poliurija). Človek izloča razredčen urin, dnevna količina urina pa se poveča na 5 do 15 litrov. V večini primerov je vzrok bolezni napačno proizvajanje, shranjevanje ali izločanje ključnih hormonov v uravnavanju tekočinskega ravnovesja v telesu. Lahko se pojavi tudi zaradi neodzivnosti ledvic na hormone ali v redkih primerih med nosečnostjo (gestacijski diabetes insipidus).
Volumen telesnih tekočin pri bolnikih ostaja povsem normalen vse dokler funkcionira mehanizem žeje. Zaradi občutka žeje bolnik dovolj pogosto pije vodo, s katero nadoknadi povečano izgubo tekočine z urinom. Z druge strani ima lahko vsak dejavnik, ki preprečuje ustrezen vnos tekočine npr. nezavest, za posledico dehidracijo, hiperosmolarnost in preveliko koncentracijo natrija v zunajcelični tekočini.
V enem od prihodnjih člankov pa nekaj novejših dognanj o pitju med telesno aktivnostjo. Dehidracija, pregrevanje telesa, telesne zmogljivosti. Zakaj je pitje glade na občutek žeje dovolj? Voda ali formuliran napitek?
Članek je dopolnjen povzetek seminarske naloge Žeja (glej spodaj). Avtorske pravice pripadajo avtorici seminarske naloge in Cenim.se.
Literatura
- Ana Murko. Žeja, seminarska naloga. Medicinska fakulteta Univerze v Mariboru. Maribor, 2007.
- Bresjanec M., Rupnik M.: Patofiziologija s temelji fiziologije, tretja popravljena in dopolnjena izdaja, 2002.
- Bullock J, Boyle J, Wang M.B. Physiology. 3rd ed. Philadelphia: Williams & Wilkins, 1995.
- Medline Plus. http://www.nlm.nih.gov