anatomi og fysiologi II

læringsmål

Ved udgangen af dette afsnit vil du være i stand til:

  • Forklar, hvordan vandstanden i kroppen påvirker tørstcyklussen
  • Identificer den vigtigste rute, hvormed vand forlader kroppen
  • beskriv ADH ‘ s rolle og dens virkning på kroppens vandniveauer
  • Definer dehydrering og identificer almindelige årsager til dehydrering

på en typisk dag vil den gennemsnitlige voksne tage omkring 2500 ml (næsten 3 liter) vandige væsker. Selvom det meste af indtaget kommer gennem fordøjelseskanalen, genereres omkring 230 mL (8 ounces) om dagen metabolisk i de sidste trin af aerob respiration. Derudover forlader hver dag omtrent det samme volumen (2500 mL) vand kroppen ad forskellige veje; det meste af dette tabte vand fjernes som urin. Nyrerne kan også justere blodvolumen, selvom mekanismer, der trækker vand ud af filtratet og urinen. Nyrerne kan regulere vandstanden i kroppen; de sparer vand, hvis du er dehydreret, og de kan gøre urinen mere fortyndet for at udvise overskydende vand, hvis det er nødvendigt. Vand går tabt gennem huden gennem fordampning fra hudoverfladen uden åbenlyst sved og fra luft, der udvises fra lungerne. Denne type vandtab kaldes ufølsomt vandtab, fordi en person normalt ikke er opmærksom på det.

regulering af vandindtag

osmolalitet er forholdet mellem opløste stoffer i en opløsning og et volumen opløsningsmiddel i en opløsning. Plasma osmolalitet er således forholdet mellem opløste stoffer og vand i blodplasma. En persons plasma osmolalitet værdi afspejler hans eller hendes tilstand af hydrering. En sund krop opretholder plasma-osmolalitet inden for et snævert område ved at anvende flere mekanismer, der regulerer både vandindtag og output.

drikkevand betragtes som frivilligt. Så hvordan reguleres vandindtag af kroppen? Overvej en person, der oplever dehydrering, et nettotab af vand, der resulterer i utilstrækkeligt vand i blod og andre væv. Vandet, der forlader kroppen, som udåndet luft, sved eller urin, ekstraheres i sidste ende fra blodplasma. Når blodet bliver mere koncentreret, udløses tørstresponsen—en sekvens af fysiologiske processer -. Osmoreceptorer er sensoriske receptorer i tørstcentret i hypothalamus, der overvåger koncentrationen af opløste stoffer (osmolalitet) i blodet. Hvis blodets osmolalitet stiger over dets ideelle værdi, transmitterer hypothalamus signaler, der resulterer i en bevidst bevidsthed om tørst. Personen skal (og normalt gør) reagere ved at drikke vand. Hypothalamus af en dehydreret person frigiver også antidiuretisk hormon (ADH) gennem den bageste hypofyse. ADH signalerer nyrerne for at genvinde vand fra urinen, hvilket effektivt fortynder blodplasmaet. For at spare vand sender hypothalamus fra en dehydreret person også signaler via det sympatiske nervesystem til spytkirtlerne i munden. Signalerne resulterer i et fald i vandig, serøs udgang (og en stigning i klistret, tykkere slimudgang). Disse ændringer i sekretioner resulterer i en “tør mund” og følelsen af tørst.

denne figur er et top-til-bund rutediagram, der beskriver tørstens respons. Den øverste boks i diagrammet angiver, at der ikke er tilstrækkeligt vand i kroppen, hvilket har to effekter. Den venstre gren af diagrammet fører til nedsat blodvolumen, hvilket fører til nedsat blodtryk. Dette udløser en stigning i angiotensin to. Angiotensin to stimulerer tørstcentret i hypothalamus. På højre gren fører utilstrækkeligt vand i kroppen til øget osmolalitet i blodet, hvilket forårsager tør mund. Øget osmolalitet i blodet og mundtørhed registreres af osmoreceptorer i hypothalamus. Dette stimulerer tørstcentret i hypothalamus for at øge tørsten, hvilket giver en person trang til at drikke. Drikke nedsætter blodets osmolalitet tilbage til homeostatiske niveauer.

Figur 1. Klik for at se et større billede. Tørsteresponsen begynder, når osmoreceptorer opdager et fald i vandstanden i blodet.

nedsat blodvolumen som følge af vandtab har to yderligere effekter. For det første opdager baroreceptorer, blodtryksreceptorer i aortabuen og halspulsårerne i nakken et fald i blodtrykket, der skyldes nedsat blodvolumen. Hjertet signaliseres i sidste ende for at øge sin hastighed og/eller styrke af sammentrækninger for at kompensere for det nedsatte blodtryk.for det andet har nyrerne et hormonalt system af renin-angiotensin, som øger produktionen af den aktive form af hormonet angiotensin II, som hjælper med at stimulere tørst, men stimulerer også frigivelsen af hormonet aldosteron fra binyrerne. Aldosteron øger reabsorptionen af natrium i nefronernes distale tubuli i nyrerne, og vand følger dette reabsorberede natrium tilbage i blodet.

hvis der ikke indtages tilstrækkelige væsker, resulterer dehydrering, og en persons krop indeholder for lidt vand til at fungere korrekt. En person, der gentagne gange kaster op, eller som har diarre, kan blive dehydreret, og spædbørn, fordi deres kropsmasse er så lav, kan blive farligt dehydreret meget hurtigt. Udholdenhedsatleter som fjernløbere bliver ofte dehydreret under lange løb. Dehydrering kan være en medicinsk nødsituation, og en dehydreret person kan miste bevidstheden, blive komatose eller dø, hvis hans eller hendes krop ikke rehydreres hurtigt.

regulering af vandudgang

vandtab fra kroppen forekommer overvejende gennem nyresystemet. En person producerer i gennemsnit 1,5 liter (1.6 liter) urin om dagen. Selvom urinvolumenet varierer som reaktion på hydratiseringsniveauer, er der et minimumsvolumen af urinproduktion, der kræves til korrekte kropsfunktioner. Nyren udskiller 100 til 1200 milliosmol opløste stoffer om dagen for at befri kroppen for en række overskydende salte og andet vandopløseligt kemisk affald, især kreatinin, urinstof og urinsyre. Manglende produktion af det mindste urinvolumen betyder, at metabolisk affald ikke effektivt kan fjernes fra kroppen, en situation, der kan forringe organfunktionen. Det mindste niveau af urinproduktion, der er nødvendigt for at opretholde normal funktion, er omkring 0,47 liter (0,5 liter) pr.

nyrerne skal også foretage justeringer i tilfælde af indtagelse af for meget væske. Diurese, som er produktionen af urin over normale niveauer, begynder cirka 30 minutter efter at have drukket en stor mængde væske. Diurese når et højdepunkt efter cirka 1 time, og normal urinproduktion genoprettes efter cirka 3 timer.

Adh ‘ s rolle

dette sæt diagrammer viser virkningerne af ADH på forskellige strukturer i kroppen. I hjernen påvirker ADH hjernen ved at påvirke social adfærd hos nogle pattedyr. ADH produceres også i hjernen af hypothalamus og frigives i den bageste hypofyse. ADH indsnævrer også arterioler i kroppen, som er de små arterier, der kommer ind i kapillære senge. Endelig vises en nyre, fordi ADH øger reabsorptionen af vand i nyrerne.

figur 2. ADH produceres i hypothalamus og frigives af den bageste hypofyse. Det får nyrerne til at tilbageholde vand, indsnævrer arterioler i den perifere cirkulation og påvirker nogle sociale adfærd hos pattedyr.

antidiuretisk hormon (ADH), også kendt som vasopressin, styrer mængden af vand, der reabsorberes fra opsamlingskanalerne og tubulerne i nyrerne. Dette hormon produceres i hypothalamus og leveres til den bageste hypofyse til opbevaring og frigivelse (figur 2.). Når osmoreceptorerne i hypothalamus registrerer en stigning i koncentrationen af blodplasma, signalerer hypothalamus frigivelsen af ADH fra den bageste hypofyse ind i blodet.

ADH har to hovedeffekter. Det indsnævrer arteriolerne i den perifere cirkulation, hvilket reducerer blodstrømmen til ekstremiteterne og derved øger blodforsyningen til kroppens kerne. ADH får også epitelcellerne, der leder de renale opsamlingsrør, til at flytte vandkanalproteiner, kaldet akvaporiner, fra det indre af cellerne til den apikale overflade, hvor disse proteiner indsættes i cellemembranen. Resultatet er en stigning i disse cellers vandpermeabilitet og således en stor stigning i vandpassage fra urinen gennem væggene i opsamlingsrørene, hvilket fører til mere reabsorption af vand i blodbanen. Når blodplasmaet bliver mindre koncentreret, og niveauet af ADH falder, fjernes akvaporiner fra opsamling af tubulacellemembraner, og vandets passage ud af urinen og ind i blodet falder.

dette diagram viser et tværsnit af højre væg af en nyreopsamlingsrør. Væggen er sammensat af tre blokformede celler arrangeret lodret oven på hinanden. Lumen af opsamlingsrøret er til venstre for de tre celler. Gulfarvet urin strømmer gennem lumen. Der er en lille strimmel blå interstitiel væske til højre for de tre celler. Til højre for interstitialvæsken er et tværsnit af et blodkar. Pile viser, at vand i urinen kommer ind i venstre side af vægcellerne gennem akvaporiner. Vandet bevæger sig gennem cellerne og forlader derefter nyretubuli gennem yderligere akvaporiner i højre side af vægcellerne. Vandet bevæger sig gennem det interstitielle rum og kommer ind i blodet i blodkaret. Akvaporinerne i vægcellerne frigives fra akvaporinopbevaringsvesikler i deres cytoplasma.

figur 3. Bindingen af ADH til receptorer på cellerne i opsamlingsrøret resulterer i, at akvaporiner indsættes i plasmamembranen, vist i den nedre celle. Dette øger dramatisk strømmen af vand ud af tubuli og ind i blodbanen.

et diuretikum er en forbindelse, der øger urinproduktionen og derfor nedsætter vandbevaringen af kroppen. Diuretika bruges til behandling af hypertension, kongestiv hjertesvigt og væskeretention forbundet med menstruation. Alkohol virker som et diuretikum ved at hæmme frigivelsen af ADH. Derudover fungerer koffein, når det indtages i høje koncentrationer, som et diuretikum.

Kapitel gennemgang

homeostase kræver, at vandindtag og output afbalanceres. Det meste vandindtag kommer gennem fordøjelseskanalen via væsker og mad, men omkring 10 procent af det vand, der er tilgængeligt for kroppen, genereres ved afslutningen af aerob respiration under cellulær metabolisme. Urin produceret af nyrerne tegner sig for den største mængde vand, der forlader kroppen. Nyrerne kan justere koncentrationen af urinen for at afspejle kroppens vandbehov, bevare vand, hvis kroppen er dehydreret eller gøre urinen mere fortyndet for at udvise overskydende vand, når det er nødvendigt. ADH er et hormon, der hjælper kroppen med at tilbageholde vand ved at øge vandreabsorptionen af nyrerne.

selvkontrol

Besvar nedenstående spørgsmål for at se, hvor godt du forstår emnerne i det foregående afsnit.

kritiske Tænkningsspørgsmål

  1. beskriver effekten af ADH på nyreopsamlingsrør.
  2. hvorfor er det vigtigt, at mængden af vandindtag svarer til mængden af vandudgang?
Vis svar

  1. ADH indsnævrer arteriolerne i den perifere cirkulation, begrænser blod til ekstremiteterne og øger blodforsyningen til kroppens kerne. ADH får også epitelcellerne, der forer nyreopsamlingsrørene, til at flytte vandkanalproteiner kaldet akvaporiner fra siderne af cellerne til den apikale overflade. Dette øger i høj grad passagen af vand fra nyrefiltratet gennem væggen i opsamlingsrøret såvel som reabsorptionen af vand ind i blodbanen.
  2. enhver ubalance af vand, der kommer ind i eller forlader kroppen, vil skabe en osmotisk ubalance, som vil påvirke celle-og vævsfunktionen negativt.

ordliste

antidiuretisk hormon (ADH): også kendt som vasopressin, et hormon, der øger mængden af vand, der reabsorberes fra nyrens opsamlingsrør

dehydrering: tilstand for at indeholde utilstrækkeligt vand i blod og andre væv

diurese: overskydende produktion af urin

plasma osmolalitet: forholdet mellem opløste stoffer og et volumen opløsningsmiddel i plasmaet; plasma osmolalitet afspejler en persons hydratiseringstilstand

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.