Smäd: Spôsob, akým mozog reguluje rovnováhu telesných tekutín

Keď je horúce počasie alebo po cvičení, často pociťujeme smäd. Väčšina ľudí aj pri jedle potrebuje nápoj, aby prekonali chuť ťahať. Čo presne je teda základom smädu?

Naše telá pozostávajú z priemeru 45–75% vody. Vo vodnej ploche je rozdelená do niekoľkých miestností známych ako oddelenia. Väčšina vody (± 67%) vyplnila priestor v bunkách, zatiaľ čo zvyšok sa rozdelil na medzery medzi bunkami (± 26,7%) a krvnými cievami (± 6,7%). Ak má teda 1 L telesných tekutín hmotnosť 1 kg, má človek s hmotnosťou 60 kg celkovo 36 L telesných tekutín, z toho 4–5 L je krv [1].

 

Telesné tekutiny majú rôzne koncentrácie medzi oddeleniami, z ktorých jeden je určený koncentráciou alebo hladinou elektrolytu. Elektrolyty zohrávajú úlohu pri udržiavaní stáleho množstva tekutiny v každom oddelení, ktoré je obmedzené membránou nazývanou bunková membrána.

Pri použití princípu osmózy sa tekutina z jedného oddelenia môže pohybovať do druhého oddelenia, ak dôjde k zmene hladín elektrolytu. Kvapalina bude prechádzať z oddelenia s nižšou viskozitou do oddelenia s vyššou viskozitou. Dá sa tiež povedať, že elektrolyty zohrávajú úlohu pri udržiavaní rovnováhy tekutín v tele.

Za normálnych podmienok sú stratené telesné tekutiny vždy nahradené tekutinami, ktoré vstupujú. Každý deň sa z tela priemerne stratí 2,5 l vody rôznymi spôsobmi: 1,5 l močom, 600 ml pokožkou ako pot a nedobrovoľné odparenie (necitlivý pot), 300 ml inhaláciou ako vodná para a 100 ml stolicou. Zdroje vstupujúcich tekutín môžu pochádzať z nápojov (± 1,6 L), potravy (± 700 ml) a výsledkov spracovania energie v tele (200 ml) [1].

Ak stratené telesné tekutiny nemožno nahradiť tekutinami, ktoré vstupujú, môže dôjsť k dehydratácii. Dehydratácia sa vyznačuje nielen znížením objemu telesných tekutín, ale aj zvýšením viskozity tekutín. Mierna dehydratácia nastáva, keď je telesná hmotnosť znížená až o 2% v dôsledku straty tekutín [1].

Dôsledky dehydratácie sa vyskytujú v dôsledku narušenia funkcie buniek. Zmeny viskozity tekutín, najmä krvi, môžu spôsobiť zmeny elektrolytu a chemického obsahu v bunkovom prostredí, takže bunky nemôžu vykonávať svoje správne funkcie. Aj keď zvýšenie viskozity až o ± 7% zvyčajne nevykazuje žiadne významné príznaky, zvýšenie viskozity o ± 10% bude schopné spôsobiť slabosť a nevoľnosť aj pri zmenách vedomia a záchvatoch [2]. Okrem toho zníženie objemu krvi a tlaku bude interferovať s funkciou krvi v cirkulácii živín a kyslíka do buniek, čo bude mať za následok znížený príjem pre normálne fungovanie buniek [3].

Telo má rôzne zložité mechanizmy na udržiavanie primeranosti a rovnováhy telesných tekutín, z ktorých jeden je smädný [1]. Ako odpoveď, ktorá obsahuje emocionálnu zložku, má smäd úlohu hlavného regulátora alebo regulátora pri plnení príjmu tekutín u zdravých ľudí [2]. Iba 1% zvýšenie viskozity krvi, ktorá je súčasťou telesných tekutín, môže vyvolať smäd [3].

Výskum na cicavcoch ukázal, že smäd, ako aj hlad, bolesť a svrbenie sú primitívne emócie, ktoré poskytujú motiváciu pre určité potešujúce akcie, ako je pitie, jedlo a škrabanie. Tento mechanizmus je sprostredkovaný niekoľkými oblasťami v mozgu, ktoré tiež regulujú rozhodovacie procesy, vedomie a emócie [2]. Nie je nápoj, ktorý pijete, keď máte smäd, chutnejší? Stáva sa to kvôli oblasti známej ako centrum oceňovania (centrum odmien) je tiež zapojený [2,3].

Ako jedna z podmienok, ktoré vyvolávajú smäd, nemusí dehydratácia nevyhnutne vyžadovať jediný jednoduchý proces. Existujú najmenej 2 spôsoby, ako môže dehydratácia vyvolať smäd. Prvým je zvýšenie viskozity, ktoré popisuje výskyt straty tekutín, ktorá nie je sprevádzaná výraznou stratou ďalších zložiek tekutín, napríklad keď sa potíme. Tento stav je najsilnejším signálom spôsobujúcim smäd. Mozog dokáže túto zmenu viskozity krvi rozpoznať priamo prostredníctvom senzora, ktorý slúži ako centrum pre reguláciu rovnováhy tekutín a prenos signálov do centra smädu. Druhým spôsobom je zníženie objemu krvi sprevádzané znížením krvného tlaku, ku ktorému dochádza pri krvácaní. V tomto stave sa aktivujú senzory, ktoré rozpoznávajú zmeny v objeme a krvnom tlaku a spôsobia produkciu proteínov, ktoré môžu spustiť centrá smädu v mozgu [2,3].

Prečo potom pociťujeme smäd, keď jeme? Nezjavuje sa táto smäd ani predtým, ako absorpcia potravy môže zvýšiť viskozitu krvi?

Volal smäd po očakávaní (predvídavý smäd) alebo prandiálny smäd (prandiálny smäd; prandial = stravovanie), tento stav predstavuje spôsob tela predvídania zmien viskozity krvi, ktoré sprevádzajú absorpciu potravy z tráviaceho traktu do krvi [3]. Cesta sa však ukázala inak. Pozdĺž tráviaceho traktu existujú aj senzory, ktoré dokážu rozpoznať obsah solí v potravinách, ktoré konzumujeme. Čím vyšší je obsah soli, tým viac týchto senzorov vysiela signály do centier smädu v mozgu. Upozorňujeme, že soľ môže zvýšiť viskozitu krvi, takže telo od smädu predvída, že pijeme a predchádzame zvýšeniu viskozity krvi [2]. Preto, ak jeme slané jedlo, ľahšie pocítime smäd.

Smäd môže vyvolať aj tzv. Teplota tepelný smäd. Táto podmienka je v skutočnosti podobná očakávanému smädu, pretože k odpareniu tekutín v dôsledku tepla ešte nedošlo, keď už smäd začína byť cítiť. Telo opäť preventívne smäduje, aby sa zabránilo strate tekutín v dôsledku odparovania, ktoré môže viesť k zvýšenej viskozite krvi [2].

Posledná je smäd, ktorý sa často objaví ráno. Tento stav sa nazýva cirkadiánny smäd (cirkadiánny smäd). Cirkadián samotný je jav súvisiaci s biologickými hodinami tela. Stáva sa, že počas nočného spánku nemožno stratu tekutín dýchaním a močom okamžite nahradiť, čo vedie k dehydratácii. Od tejto chvíle bude nasledovať ďalší proces, ktorý je popísaný vyššie v časti venovanej dehydratácii.

Ukázalo sa teda, že zložitosť procesu stojí za niečím tak jednoduchým, ako je smäd! Zaujimave nie?

Prečítajte si tiež: 6 Základné informácie o mozgu

Tento článok je príspevkom autora. Môžete sa tiež stať autorom písania na Saintif pripojením sa ku komunite Saintif


Referencia:

[1] Tortora, GJ & Derrickson, B, 2012, Princípy anatómie a fyziológie, 13. vydanie, John Wiley & Sons, USA.

[2] Gizowski, C & Bourque, CW, Nervový základ homeostatického a anticipačného smädu, Recenzie o prírode Nefrológia 2018; 14:11–25.

[3] Leib, DE, Zimmerman, CA, rytier, ZA, smäd, Curr Biol. 2016 19. decembra; 26 (24): R1260 - R1265.

Posledné príspevky