op een typische dag neemt de gemiddelde volwassene ongeveer 2500 ml (bijna 3 liter) waterige vloeistoffen op. Hoewel het grootste deel van de inname komt door het spijsverteringskanaal, ongeveer 230 mL (8 ounces) per dag wordt gegenereerd metabolisch, in de laatste stappen van aërobe ademhaling. Bovendien verlaat elke dag ongeveer hetzelfde volume (2500 mL) water het lichaam via verschillende routes; het grootste deel van dit verloren water wordt als urine verwijderd. De nieren kunnen ook het bloedvolume aanpassen hoewel mechanismen die water uit het filtraat en de urine trekken. De nieren kunnen het waterniveau in het lichaam regelen; ze besparen water als u uitgedroogd bent, en ze kunnen urine meer verdunnen om overtollig water te verdrijven indien nodig. Water gaat via de huid verloren door verdamping van het huidoppervlak zonder openlijk zweten en door lucht die uit de longen wordt verdreven. Dit type waterverlies wordt ongevoelig waterverlies genoemd omdat een persoon zich er meestal niet van bewust is.

regulering van de wateropname

osmolaliteit is de verhouding tussen opgeloste stoffen in een oplossing en een volume oplosmiddel in een oplossing. Plasma-osmolaliteit is dus de verhouding van opgeloste stoffen tot water in bloedplasma. De plasma-osmolaliteitswaarde van een persoon weerspiegelt zijn of haar staat van hydratatie. Een gezond lichaam handhaaft plasma osmolaliteit binnen een smal gebied, door verscheidene mechanismen te gebruiken die zowel wateropname als output regelen.

drinkwater wordt als vrijwillig beschouwd. Dus hoe wordt de wateropname geregeld door het lichaam? Denk aan iemand die last heeft van uitdroging, een netto verlies van water dat resulteert in onvoldoende water in bloed en andere weefsels. Het water dat het lichaam verlaat, als uitgeademde lucht, zweet, of urine, wordt uiteindelijk gewonnen uit bloedplasma. Naarmate het bloed meer geconcentreerd wordt, wordt de dorstreactie—een opeenvolging van fysiologische processen—geactiveerd. Osmoreceptoren zijn sensorische receptoren in het dorstcentrum in de hypothalamus die de concentratie van opgeloste stoffen (osmolaliteit) van het bloed controleren. Als bloed osmolaliteit stijgt boven zijn ideale waarde, de hypothalamus zendt signalen die resulteren in een bewust bewustzijn van dorst. De persoon moet reageren (en doet dat normaal gesproken) door water te drinken. De hypothalamus van een uitgedroogde persoon geeft ook antidiuretisch hormoon (ADH) door de achterste slijmachtige klier vrij. ADH signaleert de nieren om water uit urine terug te krijgen, effectief verdunnen van het bloedplasma. Om water te besparen, stuurt de hypothalamus van een uitgedroogde persoon ook signalen via het sympathische zenuwstelsel naar de speekselklieren in de mond. De signalen resulteren in een afname van de waterige, sereuze output (en een toename van de stickier, dikker slijm output). Deze veranderingen in afscheidingen resulteren in een “droge mond” en het gevoel van dorst.

verminderd bloedvolume als gevolg van waterverlies heeft twee extra effecten. Ten eerste detecteren baroreceptoren, bloeddrukreceptoren in de boog van de aorta en de halsslagaders in de nek een daling van de bloeddruk die het gevolg is van een verminderd bloedvolume. Het hart wordt uiteindelijk gesignaleerd om zijn snelheid en/of kracht van contracties te verhogen om de verlaagde bloeddruk te compenseren.

ten tweede hebben de nieren een renine-angiotensine hormonaal systeem dat de productie van de actieve vorm van het hormoon angiotensine II verhoogt, wat helpt de dorst te stimuleren, maar ook de afgifte van het hormoon aldosteron uit de bijnieren stimuleert. Aldosteron verhoogt de reabsorptie van natrium in de distale tubuli van de nefronen in de nieren, en water volgt dit opnieuw geabsorbeerd natrium terug in het bloed.

als er geen voldoende vocht wordt geconsumeerd, resulteert dehydratie en bevat het lichaam van een persoon te weinig water om correct te functioneren. Een persoon die herhaaldelijk braakt of die diarree heeft, kan uitgedroogd raken, en zuigelingen, omdat hun lichaamsmassa zo laag is, kunnen zeer snel gevaarlijk uitgedroogd worden. Duursporters zoals afstandslopers raken vaak uitgedroogd tijdens lange races. Uitdroging kan een medische noodsituatie zijn, en een uitgedroogde persoon kan het bewustzijn verliezen, comateus worden, of sterven, als zijn of haar lichaam niet snel wordt gerehydrateerd.

regulering van de waterafgifte

waterverlies uit het lichaam vindt voornamelijk plaats via de nieren. Een persoon produceert gemiddeld 1,5 liter (1.6 liter) urine per dag. Hoewel het volume van urine varieert in reactie op hydratatie niveaus, is er een minimum volume van urine productie vereist voor een goede lichaamsfuncties. De nier excreteert 100 tot 1200 milliosmolen van opgeloste stoffen per dag om het lichaam te ontdoen van een verscheidenheid van overtollige zouten en andere in water oplosbare chemische afvalstoffen, met name creatinine, ureum en urinezuur. Het niet produceren van de minimale hoeveelheid urine betekent dat metabolische afvalstoffen niet effectief kan worden verwijderd uit het lichaam, een situatie die orgaanfunctie kan aantasten. Het minimale niveau van urineproductie dat nodig is om de normale functie te behouden, is ongeveer 0,47 liter (0,5 liter) per dag.

de nieren moeten zich ook aanpassen in geval van inname van te veel vocht. Diurese, dat is de productie van urine boven de normale niveaus, begint ongeveer 30 minuten na het drinken van een grote hoeveelheid vloeistof. Diurese bereikt een piek na ongeveer 1 uur en de normale urineproductie wordt na ongeveer 3 uur hersteld.

rol van ADH

antidiuretisch hormoon (ADH), ook bekend als vasopressine, regelt de hoeveelheid water die opnieuw wordt geabsorbeerd uit de opvangkanalen en tubuli in de nieren. Dit hormoon wordt geproduceerd in de hypothalamus en wordt geleverd aan de achterste hypofyse voor opslag en afgifte (Figuur 2.). Wanneer de osmoreceptoren in de hypothalamus een verhoging van de concentratie van bloedplasma ontdekken, signaleert de hypothalamus de versie van ADH van de posterior slijmachtige in het bloed.

ADH heeft twee belangrijke effecten. Het vernauwt de arteriolen in de perifere circulatie, wat de bloedstroom naar de extremiteiten vermindert en daardoor de bloedtoevoer naar de kern van het lichaam verhoogt. ADH veroorzaakt ook de epitheliaale cellen die de nier het verzamelen tubuli lijn om de proteã nen van het waterkanaal, genoemd aquaporins, van het binnenland van de cellen aan de apicale oppervlakte te bewegen, waar deze proteã nen in het celmembraan worden ingebracht. Het resultaat is een toename van de waterdoorlaatbaarheid van deze cellen en dus een grote toename van de waterdoorvoer uit de urine door de wanden van de verzamelbuisjes, wat leidt tot meer reabsorptie van water in de bloedbaan. Wanneer het bloedplasma minder geconcentreerd wordt en het ADH-niveau afneemt, worden aquaporinen verwijderd uit het verzamelen van tubuluscelmembranen en neemt de passage van water uit de urine en in het bloed af.

een diureticum is een stof die de urineproductie verhoogt en daardoor het waterbehoud door het lichaam vermindert. Diuretica worden gebruikt om hypertensie, congestief hartfalen en vochtretentie geassocieerd met menstruatie te behandelen. De Alcohol werkt als diureticum door de versie van ADH te remmen. Bovendien, cafeïne, wanneer geconsumeerd in hoge concentraties, werkt als een diureticum.

hoofdstuk Overzicht

homeostase vereist dat de wateropname en-output in evenwicht zijn. De meeste waterinname komt via het spijsverteringskanaal via vloeistoffen en voedsel, maar ongeveer 10 procent van het water beschikbaar voor het lichaam wordt gegenereerd aan het einde van de aërobe ademhaling tijdens cellulaire metabolisme. Urine geproduceerd door de nieren is verantwoordelijk voor de grootste hoeveelheid water het verlaten van het lichaam. De nieren kunnen de concentratie van de urine aan te passen aan de waterbehoefte van het lichaam, het behoud van water als het lichaam is uitgedroogd of het maken van urine meer verdund om overtollig water te verdrijven indien nodig. ADH is een hormoon dat het lichaam helpt om water vast te houden door het verhogen van de waterreabsorptie door de nieren.

zelfcontrole

beantwoord de vraag(en) hieronder om te zien hoe goed u de onderwerpen begrijpt die in de vorige sectie werden behandeld.

verklarende woordenlijst

antidiuretisch hormoon (ADH): ook bekend als vasopressine, een hormoon dat het volume van water dat wordt geabsorbeerd uit de verzamelbuisjes van de nier verhoogt

dehydratie: toestand waarin onvoldoende water in bloed en andere weefsels aanwezig is

diurese: overproductie van urine

plasma-osmolaliteit: Verhouding van opgeloste stoffen tot een volume oplosmiddel in het plasma; plasma-osmolaliteit weerspiegelt iemands hydratatietoestand