tanulási célok
e szakasz végére, akkor képes lesz arra, hogy:
- magyarázza el, hogy a víz szintje a szervezetben befolyásolja a szomjúság ciklus
- határozza meg a fő útvonal, amelyen a víz elhagyja a testet
- írja le a szerepét ADH és annak hatása a test vízszint
- határozza meg a kiszáradás és azonosítani gyakori oka a kiszáradás
- li>
egy tipikus napon az átlagos felnőtt körülbelül 2500 ml (majdnem 3 liter) vizes folyadékot vesz be. Bár a bevitel nagy része az emésztőrendszeren keresztül érkezik, napi körülbelül 230 mL (8 uncia) keletkezik metabolikusan, az aerob légzés utolsó lépéseiben. Ezenkívül minden nap körülbelül azonos térfogatú (2500 mL) víz távozik a testből különböző útvonalakon; ennek az elveszett víznek a nagy részét vizeletként távolítják el. A vesék is beállíthatja a vér mennyiségét, bár mechanizmusok, amelyek vizet szívnak ki a szűrletből és a vizeletből. A vesék szabályozhatják a test vízszintjét; vízmegtakarítást biztosítanak, ha kiszáradt, és a vizeletet hígabbá tehetik, hogy szükség esetén kiürítsék a felesleges vizet. A víz a bőrön keresztül elvész a bőr felszínéről történő párolgás révén, nyílt izzadás nélkül, valamint a tüdőből kilökődő levegőből. Ezt a fajta vízveszteséget érzéketlen vízveszteségnek nevezik, mert az ember általában nincs tisztában vele.
A vízbevitel szabályozása
az ozmolalitás az oldatban oldott anyagok aránya az oldatban lévő oldószer térfogatához viszonyítva. A plazma ozmolalitása tehát az oldott anyagok vízhez viszonyított aránya a vérplazmában. Az ember plazma ozmolalitási értéke tükrözi hidratációs állapotát. Az egészséges test szűk tartományban tartja fenn a plazma ozmolalitását, számos olyan mechanizmus alkalmazásával, amelyek szabályozzák mind a vízbevitelt, mind a kimenetet.
az ivóvíz önkéntes. Tehát hogyan szabályozza a vízbevitelt a szervezet? Vegyünk valakit, aki dehidratációt tapasztal, nettó vízveszteséget, amely elégtelen vizet eredményez a vérben és más szövetekben. A testet kilégzett levegőként, verejtékként vagy vizeletként elhagyó vizet végül kivonják a vérplazmából. Ahogy a vér koncentráltabbá válik, a szomjúságválasz—a fiziológiai folyamatok sorozata—elindul. Az ozmoreceptorok szenzoros receptorok a hypothalamus szomjúságközpontjában, amelyek figyelik az oldott anyagok koncentrációját (ozmolalitás) a vér. Ha a vér ozmolalitása az ideális érték fölé emelkedik, a hipotalamusz olyan jeleket továbbít, amelyek a szomjúság tudatos tudatosságát eredményezik. A személynek (és általában) ivóvízzel kell reagálnia. A dehidratált személy hipotalamusa antidiuretikus hormont (ADH) is felszabadít a hátsó agyalapi mirigyen keresztül. Az ADH jelzi a veséket, hogy visszanyerje a vizet a vizeletből, hatékonyan hígítva a vérplazmát. A víz megőrzése érdekében a dehidratált személy hipotalamusa a szimpatikus idegrendszeren keresztül jeleket küld a szájban lévő nyálmirigyeknek is. A jelek a vizes, savós kimenet csökkenését eredményezik (és a ragadósabb, vastagabb nyálka kimenet növekedését). Ezek a váladékváltozások “szájszárazságot” és szomjúságérzetet eredményeznek.
1. ábra. Kattintson a nagyobb kép megtekintéséhez. A szomjúságválasz akkor kezdődik, amikor az ozmoreceptorok észlelik a vér vízszintjének csökkenését.
a vízveszteségből eredő csökkent vérmennyiségnek két további hatása van. Először is, a baroreceptorok, az aorta ívében lévő vérnyomás-receptorok és a nyaki carotis artériák a vérnyomás csökkenését észlelik, ami a csökkent vérmennyiségből ered. A szív végső soron jelzi, hogy növelje az összehúzódások sebességét és / vagy erősségét, hogy kompenzálja az alacsonyabb vérnyomást.
másodszor, a vesék renin-angiotenzin hormonrendszerrel rendelkeznek, amely növeli az angiotenzin II hormon aktív formájának termelését, amely elősegíti a szomjúság stimulálását, de serkenti az aldoszteron hormon felszabadulását a mellékvesékből. Az aldoszteron növeli a nátrium reabszorpcióját a vesékben lévő nephronok disztális tubulusaiban, és a víz ezt követi újra felszívódott nátrium vissza a vérbe.
ha nem fogyasztunk megfelelő folyadékot, kiszáradás következik be, és az ember teste túl kevés vizet tartalmaz ahhoz, hogy megfelelően működjön. Az a személy, aki többször hány vagy hasmenése van, kiszáradhat, és a csecsemők, mivel testtömegük olyan alacsony, nagyon gyorsan veszélyesen kiszáradhatnak. Az állóképességű sportolók, például a távfutók, hosszú versenyek során gyakran kiszáradnak. A kiszáradás orvosi vészhelyzet lehet, és a dehidratált személy elveszítheti az eszméletét, kómába eshet vagy meghalhat, ha testét nem hidratálják gyorsan.
A vízkibocsátás szabályozása
a szervezetből származó vízveszteség elsősorban a veserendszeren keresztül történik. Egy személy átlagosan 1,5 liter (1.6 liter) vizelet naponta. Bár a vizelet térfogata a hidratációs szint függvényében változik, a megfelelő testi funkciókhoz minimális mennyiségű vizelettermelés szükséges. A vese 100-1200 milliosmol oldott anyagot választ ki naponta, hogy megszabaduljon a szervezetből a különféle felesleges sóktól és más vízben oldódó kémiai hulladékoktól, nevezetesen a kreatinintől, a karbamidtól és a húgysavtól. A minimális vizeletmennyiség előállításának elmulasztása azt jelenti, hogy az anyagcsere-hulladékok nem távolíthatók el hatékonyan a testből, ami károsíthatja a szervek működését. A normál működés fenntartásához szükséges minimális vizelettermelés napi 0,47 liter (0,5 liter).
a veséknek túl sok folyadék lenyelése esetén is módosítaniuk kell. A diurézis, amely a normál szintet meghaladó vizelettermelés, körülbelül 30 perccel kezdődik nagy mennyiségű folyadék ivása után. A diurézis körülbelül 1 óra elteltével éri el a csúcsot, a normál vizelettermelés pedig körülbelül 3 óra elteltével helyreáll.
az ADH szerepe
2. ábra. Az ADH-t a hipotalamuszban termelik, és a hátsó agyalapi mirigy szabadítja fel. A vese visszatartja a vizet, összehúzza az arteriolákat a perifériás keringésben, és befolyásolja az emlősök bizonyos társadalmi viselkedését.
antidiuretikus hormon (ADH), más néven vazopresszin, szabályozza a vese gyűjtőcsatornáiból és tubulusaiból újra felszívódó víz mennyiségét. Ez a hormon a hipotalamuszban termelődik, és a hátsó agyalapi mirigybe kerül tárolás és felszabadulás céljából (2.ábra.). Amikor a hipotalamusz ozmoreceptorai a vérplazma koncentrációjának növekedését észlelik, a hipotalamusz jelzi az ADH felszabadulását a hátsó hipofízisből a vérbe.
az ADH-nak két fő hatása van. Összehúzza az arteriolákat a perifériás keringésben, ami csökkenti a vér áramlását a végtagokba, ezáltal növeli a test magjának vérellátását. Az ADH azt is okozza, hogy a vesegyűjtő tubulusokat bélelő hámsejtek vízcsatorna-fehérjéket, úgynevezett aquaporinokat mozgatnak a sejtek belsejéből az apikális felületre, ahol ezeket a fehérjéket behelyezik a sejtmembránba. Az eredmény ezeknek a sejteknek a vízáteresztő képességének növekedése, így a vizeletből a gyűjtőcsövek falain keresztül történő vízáteresztés jelentős növekedése, ami a víz újbóli felszívódásához vezet a véráramba. Amikor a vérplazma kevésbé koncentrálódik és az ADH szintje csökken, az aquaporinokat eltávolítják a tubulus sejtmembránokból, és csökken a víz átjutása a vizeletből a vérbe.
3. ábra. Az ADH-nak a gyűjtőcső sejtjein lévő receptorokhoz való kötődése azt eredményezi, hogy az aquaporinokat behelyezik a plazmamembránba, amelyet az alsó sejt mutat. Ez drámai módon növeli a víz áramlását a tubulusból a véráramba.
a diuretikum olyan vegyület, amely növeli a vizeletmennyiséget, ezért csökkenti a szervezet vízvédelmét. A diuretikumokat magas vérnyomás, pangásos szívelégtelenség, valamint a menstruációval járó folyadékretenció kezelésére használják. Az alkohol diuretikumként működik, mivel gátolja az ADH felszabadulását. Ezenkívül a koffein nagy koncentrációban fogyasztva diuretikumként működik.
fejezet áttekintése
a homeosztázis megköveteli, hogy a vízbevitel és a kimenet kiegyensúlyozott legyen. A legtöbb vízbevitel az emésztőrendszeren keresztül történik folyadékokon és ételeken keresztül, de a szervezet számára rendelkezésre álló víz nagyjából 10% – a az aerob légzés végén keletkezik a sejtek anyagcseréje során. A vesék által termelt vizelet adja a testből távozó legnagyobb mennyiségű vizet. A vesék beállíthatják a vizelet koncentrációját, hogy tükrözzék a test vízigényét, megőrizve a vizet, ha a test kiszáradt, vagy hígabbá téve a vizeletet, hogy szükség esetén kiürítse a felesleges vizet. Az ADH egy olyan hormon, amely segíti a testet a víz visszatartásában azáltal, hogy növeli a vesék által a víz reabszorpcióját.
önellenőrzés
válaszoljon az alábbi kérdés(ek) re, hogy lássa, mennyire érti jól az előző szakaszban tárgyalt témákat.
kritikus gondolkodási kérdések
- írja le az ADH hatását a vesegyűjtő tubulusokra.
- miért fontos, hogy a vízbevitel mennyisége megegyezzen a vízkibocsátás mennyiségével?
szószedet
antidiuretikus hormon (ADH): más néven vazopresszin, egy hormon, amely növeli a vese gyűjtőcsöveiből újra felszívódó víz mennyiségét
kiszáradás: a vér és más szövetek elégtelen víztartalmának állapota
diurézis: a vizelet túlzott termelése
plazma ozmolalitás: az oldott anyagok aránya az oldószer térfogatához a plazmában; a plazma ozmolalitása tükrözi az ember hidratációs állapotát