воден баланс Често пием по социални причини - кафе-пауза или вечер в кръчмата - и въпреки това телесното тегло на здрав възрастен на адекватна диета остава изключително стабилно от ден на ден. Тази стабилност показва, че обемът на телесната течност остава постоянен - има динамично стабилно състояние, при което изходът на течността се равнява на входа на течността (Фиг. 1).
Водата е най-важният хранителен компонент. Не можем да намалим загубите на вода от тялото до по-малко от около 1200 ml на ден (кожни, дихателни и фекални загуби и минимален обем урина от около 400 ml на ден), така че оцеляването без прием на вода е възможно само за няколко дни.
Какво определя колко вода трябва да приемем? По същество простият отговор на този въпрос е, че това е концентрацията на разтворените вещества в тялото - осмолалността на телесната течност. Това обикновено има стойност от около 285 милиосмола/kg H 2O. Ако разтворените вещества станат твърде концентрирани (ако осмоларността се увеличи), това показва, че няма достатъчно вода, за да ги поддържа в правилната концентрация. Обратно, ако разтворените вещества са разредени (намалена осмолалност), има прекомерно количество вода спрямо разтвореното вещество.
Осмолалността на кръвта, доставяща мозъка, се наблюдава от „осморецептори“ в хипоталамуса в основата на мозъка и те играят голяма роля в определянето на нашето усещане за жажда и в освобождаването на хормона ADH (антидиуретичен хормон или вазопресин ) от мястото му за съхранение в задната хипофизна жлеза. Дефицитът на вода води до жажда и до отделяне на ADH в циркулиращата кръв. ADH действа върху бъбреците, за да увеличи реабсорбцията на бъбречната вода (виж бъбреците). Излишъкът на вода потиска жаждата и намалява отделянето на ADH.
Какво се случва, когато приемът на вода ни е недостатъчен? Продължаващата задължителна загуба на вода от кожата и белите дробове (фиг. 1) предизвиква повишаване на осмолалността на извънклетъчната течност и това води до преминаване на водата от клетките към извънклетъчната течност, така че има недостиг на вода и повишен осмоларност във всички отделения на телесната течност. Повишената осмолалност увеличава освобождаването на ADH (фиг. 2), а осмоларността и клетъчната дехидратация предизвикват усещането за жажда.
Нормалната осмолалност на телесните течности от 285 милиосмола/kg H 2O е между осмотичния праг за освобождаване на ADH (280 милиосмола/kg H 2O) и този за жажда (290 милиосмола/kg H 2O), както е показано на фиг. 2.
Когато сме лишени от вода, се активират бъбречни механизми за запазване на водата, но на практика ситуациите, в които приемът на вода е нисък, често са тези, при които загубите от белите дробове и кожата са големи (например гореща, суха среда). Кожната загуба, показана на фиг. 1 (400 ml), е „безчувствено изпотяване“ и се получава, тъй като кожата не е напълно водоустойчива. Изпотяването е допълнителна загуба (при до 5 литра на час) и се коригира не към нуждите на водния баланс, но към нуждите от регулиране на температурата. Няма убедителни доказателства, че ние, хората, можем да „тренираме“ да се справяме с по-малко вода чрез промени в нашите физиологични механизми, въпреки че поведението ни със сигурност може да бъде променено, за да запази водата. Например, тежката физическа работа произвежда метаболитна топлина, така че избягването на такава работа намалява нуждата от изпотяване.
Какви са физиологичните ефекти на лишаването от вода? Първият признак е усещането за жажда. Това започва, когато телесните течности са намалели с 2% от нормалния обем от около 40–45 литра при 70-килограмов човек. Когато дефицитът достигне 4%, устата и гърлото се чувстват сухи и се развиват функционални нарушения - апатия, сънливост, нетърпение. При дефицит от 8% вече няма секреция на слюнката; езикът се чувства подут, а речта е затруднена. Когато дефицитът достигне 12% (4,5–5 литра по-малко вода в тялото, отколкото би трябвало да има), жертвата не може да се възстанови без помощ и не може да преглътне. Смъртоносната граница на лишаване от вода е около 20%.
Важно е да се оцени, че хората могат да имат дефицит на вода, дори ако пият. Това е така, защото има максимално възможна концентрация на урина - около 1400 милисмолмола на kg H 2O при възрастни, но само около половината от тази стойност при деца. Така че, ако погълнем хипертоничен разтвор - разтвори с по-висока концентрация на разтворено вещество (осмолалитет) от плазмата - може да се наложи да отделим повече вода за отстраняване на разтвореното вещество, отколкото сме приели с него. Например, ако погълнем 1 кг морска вода, с осмолалитет 2000 милисмолмола/кг H 2O и можем да произведем урина с максимална осмолалност 1400 милисмолмола/кг H 2O, ние се нуждаем от 2000/1400 кг урина (т.е. 1,5 литра) за отделяне на разтвореното вещество и в крайна сметка се дехидратираме въпреки погълнатата течност. Това е особено важно при кърмачета. Новородените бебета имат максимална осмолалност на урината от само около 600 милиосмола на kg H 2O, така че е много лесно да ги дехидратирате, като им давате прекомерно концентрирани напитки.
Концентрацията на разтворените вещества в телесната течност (осмоларност) не е единственият регулатор на приема на вода - обемът на телесната течност също е важен. Всъщност понякога регулирането на обема и осморегулацията може да са в „конфликт“. Например, при продължителна физическа активност, изпотяването води до намаляване на обема на телесната течност чрез загуба на сол (NaCl) и вода. Пиенето на вода в отговор на това понижава осмотичната концентрация на телесните течности, което ограничава жаждата. Поради това пълното възстановяване на обема на телесната течност изисква възстановяване на загубената сол, както и водата.
Lote, C. (1993). Балансиращ акт на бъбреците. Преглед на биологичните науки, 5, 20–3.