Cíle Vzdělávání
na konci této části, budete moci:
- Vysvětlete, jak hladiny vody v těle vliv na žízeň cyklu
- Identifikovat hlavní trasu, kterou voda opouští tělo
- Popsat roli ADH a jeho účinek na tělo vodní hladiny
- Definování dehydratace a identifikovat společné příčiny dehydratace
Na typický den, průměrný dospělý bude trvat asi 2500 mL (téměř 3 litry) vodné tekutiny. Ačkoli většina příjmu prochází zažívacím traktem, asi 230 mL (8 uncí) denně se generuje metabolicky, v posledních krocích aerobního dýchání. Navíc každý den přibližně stejný objem (2500 mL) vody opouští tělo různými cestami; většina této ztracené vody se odstraňuje jako moč. Ledviny také mohou upravit objem krve, i když mechanismy, které čerpají vodu z filtrátu a moči. Ledviny mohou regulovat hladinu vody v těle; šetří vodu, pokud jste dehydratováni, a mohou moč zředit, aby v případě potřeby vytlačily přebytečnou vodu. Voda se ztrácí kůží odpařováním z povrchu kůže bez zjevného pocení a ze vzduchu vytlačeného z plic. Tento typ ztráty vody se nazývá necitlivá ztráta vody, protože o tom člověk obvykle neví.
regulace příjmu vody
osmolalita je poměr rozpuštěných látek v roztoku k objemu rozpouštědla v roztoku. Osmolalita plazmy je tedy poměr rozpuštěných látek k vodě v krevní plazmě. Hodnota osmolality plazmy člověka odráží jeho stav hydratace. Zdravé tělo udržuje osmolalitu plazmy v úzkém rozmezí tím, že používá několik mechanismů, které regulují příjem i výstup vody.
pitná voda je považována za dobrovolnou. Jak je tedy příjem vody regulován tělem? Zvažte někoho, kdo zažívá dehydrataci, čistou ztrátu vody, která má za následek nedostatečnou vodu v krvi a dalších tkáních. Voda, která opouští tělo, jako vydechovaný vzduch, pot nebo moč, je nakonec extrahována z krevní plazmy. Jak se krev stává koncentrovanější, spustí se žíznivá reakce—posloupnost fyziologických procesů. Osmoreceptory jsou senzorické receptory v centru žízně v hypotalamu, které monitorují koncentraci rozpuštěných látek (osmolality) krve. Pokud se osmolalita krve zvýší nad svou ideální hodnotu, hypotalamus přenáší signály, které vedou k vědomému vědomí žízně. Osoba by měla (a Obvykle ano) reagovat pitnou vodou. Hypotalamus dehydratované osoby také uvolňuje antidiuretický hormon (ADH) přes zadní hypofýzu. ADH signalizuje ledviny, aby obnovily vodu z moči a účinně zředily krevní plazmu. Aby se šetřila voda, hypotalamus dehydratované osoby také vysílá signály přes sympatický nervový systém do slinných žláz v ústech. Signály vedou ke snížení vodnatého, serózního výstupu (a ke zvýšení lepivějšího a silnějšího výstupu hlenu). Tyto změny sekrecí vedou k „suchu v ústech“ a pocitu žízně.
Obrázek 1. Kliknutím zobrazíte větší obrázek. Reakce žízně začíná, když osmoreceptory detekují pokles hladiny vody v krvi.
snížený objem krve v důsledku ztráty vody má dva další účinky. První, baroreceptors, krevní tlak receptory v oblouku aorty a karotických tepen na krku, detekci poklesu krevního tlaku, který vyplývá ze snížení objemu krve. Srdce je nakonec signalizováno, že zvyšuje jeho rychlost a / nebo sílu kontrakcí, aby kompenzovalo snížený krevní tlak.
za Druhé, ledviny a hormonální systém renin angiotenzin, že zvyšuje tvorbu aktivní formy hormonu angiotensinu II, který pomáhá stimulovat žízeň, ale také stimuluje uvolňování hormonu aldosteronu z nadledvin. Aldosteron zvyšuje reabsorpci sodíku v distálních tubulech nefronů v ledvinách, a vody vyplývá to reabsorbována sodíku se zpět do krve.
pokud nejsou spotřebovány dostatečné tekutiny, dochází k dehydrataci a tělo člověka obsahuje příliš málo vody, aby správně fungovalo. Osoba, která opakovaně zvrací nebo má průjem, se může dehydratovat a kojenci, protože jejich tělesná hmotnost je tak nízká, se mohou velmi rychle nebezpečně dehydratovat. Vytrvalostní sportovci, jako jsou běžci na dálku, se během dlouhých závodů často dehydratují. Dehydratace může být lékařská pohotovost a dehydratovaná osoba může ztratit vědomí, stát se v bezvědomí nebo zemřít, pokud jeho tělo není rychle rehydratováno.
regulace výstupu vody
ztráta vody z těla nastává převážně ledvinovým systémem. Člověk vyprodukuje v průměru 1,5 litru (1 .6 litrů) moči denně. Přestože se objem moči mění v závislosti na hladinách hydratace, existuje minimální objem produkce moči potřebný pro správné tělesné funkce. Ledviny vylučují 100 až 1200 miliosmolů rozpuštěných látek denně, aby zbavily tělo různých přebytečných solí a dalších ve vodě rozpustných chemických odpadů, zejména kreatininu, močoviny a kyseliny močové. Neschopnost produkovat minimální objem moči znamená, že metabolické odpady nemohou být účinně odstraněny z těla, což může narušit funkci orgánů. Minimální úroveň produkce moči nezbytná k udržení normální funkce je asi 0, 47 litru (0, 5 litru) denně.
ledviny musí také provést úpravy v případě požití příliš velkého množství tekutiny. Diuréza, která je produkcí moči nad normální hladinu, začíná asi 30 minut po pití velkého množství tekutiny. Diuréza dosáhne vrcholu asi po 1 hodině a normální produkce moči se obnoví přibližně po 3 hodinách.
Role ADH
Obrázek 2. ADH se produkuje v hypotalamu a uvolňuje se zadní hypofýzou. Způsobuje, že ledviny zadržují vodu, stahují arterioly v periferní cirkulaci a ovlivňují některé sociální chování u savců.
Antidiuretický hormon (ADH), také známý jako vasopresin, reguluje množství vody reabsorbována z sběrací kanálky a tubuly v ledvinách. Tento hormon je produkován v hypotalamu a je dodáván do zadní hypofýzy pro skladování a uvolňování (Obrázek 2.). Když osmoreceptory v hypotalamu detekují zvýšení koncentrace krevní plazmy, hypotalamus signalizuje uvolnění ADH ze zadní hypofýzy do krve.
ADH má dva hlavní účinky. Omezuje arterioly v periferní cirkulaci, což snižuje tok krve do končetin a tím zvyšuje přívod krve do jádra těla. ADH způsobuje také epitelové buňky, které lemují ledvinových sběracích kanálků pro pohyb vody kanálu proteiny, tzv. aquaporiny, z vnitřku buňky apikální povrch, kde tyto proteiny jsou vloženy do buněčné membrány. Výsledkem je zvýšení propustnosti těchto buněk pro vodu a tím i velké zvýšení průchodu vody z moči stěnami sběrných tubulů, což vede k větší reabsorpci vody do krevního řečiště. Když krevní plazmě se stává méně koncentrovaný a úrovně ADH klesá, aquaporiny jsou odstraněny z sběrací kanálek buněčné membrány, a průchod vody z moči a v krvi klesá.
obrázek 3. Vazba ADH na receptory na buňkách sběrného tubulu vede k tomu, že aquaporiny jsou vloženy do plazmatické membrány, zobrazené ve spodní buňce. To dramaticky zvyšuje tok vody z tubulu a do krevního řečiště.
diuretikum je sloučenina, která zvyšuje výdej moči, a proto snižuje zachování vody v těle. Diuretika se používají k léčbě hypertenze, městnavého srdečního selhání a zadržování tekutin spojených s menstruací. Alkohol působí jako diuretikum inhibicí uvolňování ADH. Navíc kofein, pokud je konzumován ve vysokých koncentracích, působí jako diuretikum.
přehled kapitol
homeostáza vyžaduje vyvážený příjem a výstup vody. Většina příjmu vody prochází zažívacím traktem prostřednictvím tekutin a potravin, ale zhruba 10 procent vody dostupné tělu je generováno na konci aerobního dýchání během buněčného metabolismu. Moč produkovaná ledvinami představuje největší množství vody opouštějící tělo. Ledviny lze nastavit koncentraci moči, aby se odrážet tělesné potřeby vody, úspora vody je-li tělo je dehydratovaná, nebo tvorba moči, více zředit vyhnat přebytečnou vodu v případě potřeby. ADH je hormon, který pomáhá tělu zadržovat vodu zvýšením reabsorpce vody ledvinami.
Vlastní kontrola
odpovězte na níže uvedené otázky a zjistěte, jak dobře rozumíte tématům uvedeným v předchozí části.
otázky kritického myšlení
- popisují účinek ADH na renální sběrné tubuly.
- proč je důležité, aby množství příjmu vody odpovídalo množství výstupu vody?
Slovníček pojmů
antidiuretický hormon (ADH): také známý jako vasopresinu, hormonu, který zvyšuje objem vody vstřebává ze sběrných kanálků ledvin
dehydratace: stav obsahující dostatek vody v krvi a dalších tkáních
diuréza: nadměrné produkci moči,
plazmatické osmolality: poměr rozpuštěných látek na objem rozpouštědla v plazmě; na plazmatické osmolality odráží člověka a stav hydratace