Стимуляция гипоталамического питьевого центра и возникновение чувства жажды происходит под влиянием повышенного осмотического давления крови, образования в крови и ткани мозга ангиотензина-П, снижении объема крови и артериального давления.
2) уменьшенный объем крови ведет к активации юкстагломерулярного аппарата почек и секреции ренина, что увеличивает в крови уровень ангиотензина-П. Ангиотензин-П — один из мощных дипсогенных (от греческого dipsa — жажда) факторов, стимулирующий структуры субфорникального органа (СФО) межуточного мозга, который является частью питьевого центра. В-третьих, возбуждение питьевого центра и жажду вызывают нейропептиды, образуемые в самой мозговой ткани. Так, повышение концентрации натрия в крови при дегидратации влечет образование в мозговой ткани натрийуретического пептида, подобного атриопептиду, также относящегося к дипсогенным факторам. Дипсогенными являются и образуемые в мозговой ткани ангиотензин-И, окситоцин и вазопрессин.
Питьевой центр может возбуждаться и после еды. Механизм жажды в этих случаях обусловлен гормональными эффектами (рис. 14.17).
Выраженное и продолжительное ограничение приема воды — водное голодание — ведет к выходу жидкости из клеток во внеклеточную среду и формированию состояния дегидратации клеток, что вызывает тяжелые расстройства, особенно со стороны центральной нервной системы, клетки которой чувствительны к сдвигам водно-солевого гомеостазиса. Как правило, вместе с водой клетки теряют и К+, что вызывает сдвиги мембранного потенциала и еще более усугубляет расстройства деятельности нервной системы и других возбудимых тканей.
Избыточные потери воды (при гипервентиляции легких, обильном потоотделении при тяжелой физической работе и высокой температуре среды) также ведут к гипертонической дегидратации, поскольку при этом потери воды намного превышают потерю электролитов (главным образом, натрия). Формирующиеся при этом интегративные механизмы регуляции водно-солевого гомеостазиса аналогичны описанным выше при дефиците приема жидкости.
|
При поступлении пищи в кишечник двенадцатиперстная кишка и поджелудочная железа секретируют во внутреннюю среду гормон кальцитонин. Бета-клетки поджелудочной железы, особенно после сладкой пищи, секретируют гормон амилин. Под влиянием этих гормонов активируются расположенные в межуточном мозге вокруг III мозгового желудочка структуры, получившие название циркумвентрикулярного органа, входящего в питьевой центр.
Осмотическое давление плазмы крови (мосм/кг) в норме:
275------- 280------- 1 | 285------- 288 — 1 | -290- | — 295 — 1 | - 300-------- 305 1 |
Порог роста | _ т. Водный | т Порог | Нестерпимая | |
секреции вазопрессина | баланс | жажды | жажда |
Рис. 14.18. Пороги стимуляции секреции вазопрессина и жажды как факторы регуляции осмотического гомеостазиса.
При повышении осмотического давления плазмы крови первой регуляторной приспособительной реакцией является увеличение секреции вазопрессина, а жажда появляется при более выраженном повышении осмолярности.
Таким образом, основными физиологическими механизмами, препятствующими повышению осмотического давления жидкостей внутренней сре- д^»1, являются повышение секреции вазопрессина и жажда (рис. 14.18). При этом порог реакции увеличения секреции вазопрессина расположен на уровне более низких значений осмотического давления, чем порог жажды; следовательно, в процесс нормализации повышенного осмотического давления вначале вовлекается прирост секреции вазопрессина, а затем уже жажда.
14.4.2. Гомеостатические механизмы при изоосмотической дегидратации
При рвоте и поносах у человека происходит потеря жидкости; изотоничной плазме крови, т. е. теряется не только вода, но и содержащиеся в ней электролиты, преимущественно ионы натрия и хлорида. Такая дегидратация носит название изоосмотической и для нее характерен истинный дефицит натрия в организме. Изотоническая дегидратация сопровождается уменьшением объема циркулирующей плазмы и крови, что определяет формирование в организме приспособительных реакций: повышается нейросекреция вазопрессина за счет рефлекса с волюморецепторов предсердий и полых вен (что активирует реабсорбцию воды в почках), усиливается секреция ренина и повышается в крови содержание ангиотензина и альдостерона (что поддерживает сосудистый тонус и вызывает активацию реабсорбции натрия в дистальных канальцах почек). Поскольку при изоосмотической дегидратации осмотическое давление внеклеточной и внутриклеточной жидкости не меняется, жажда может быть мало выраженной.
При этом типе дегидратации происходит потеря и Na+, и воды, а белки крови и эритроциты сохраняются, поэтому в крови отмечается увеличение концентрации белка и гематокрита. При выраженной степени дегидратации и недостаточности компенсаторных механизмов из-за начального уменьшения объема плазмы крови быстро наступают циркуляторные нарушения как системной гемодинамики, так и микроциркуляции.
14.4.3. Гомеостатические механизмы при гипоосмотической дегидратации
При этом виде дисбаланса в организме возникает истинный дефицит Na+, как правило, связанный с избыточной потерей хлорида натрия при чрезмерном потоотделении, осмотическом диурезе. Классическим клиническим примером гипоосмотической дегидратации является потеря натрия организмом при надпочечниковой недостаточности (дефицит альдостерона).
Поскольку NaCl содержится, в основном, во внеклеточном пространстве, именно здесь и снижается прежде всего осмотическое давление и вода начинает перемещаться во внутриклеточное пространство с относительно более высоким осмотическим давлением. Следствием компенсаторного перераспределения воды является одновременное уменьшение объема внеклеточного протсранства (дегидратация) и увеличение объема внутриклеточного пространства (гипергидратация), а осмолярность в обоих пространствах оказывается сниженной.
Компенсаторные механизмы при гипоосмотической дегидратации не всегда эффективны, так как из-за клеточной гипергидратации и уменьшения осмолярности плазмы крови чувство жажды отсутствует. Если причиной этого вида дегидратации является не патология надпочечников, а избыточное потоотделение или осмотический диурез, ведущей компенсаторной реакцией является повышение секреции альдостерона, вызванное как снижением Na+ в плазме крови, так и активацией ренин-ангиотензин-аль- достероновой системы при уменьшении артериального давления.
14.4.4. Гомеостатические механизмы при гипоосмотической гипергидратации
Гипоосмотическая гипердегидратация возникает при значительном поступлении воды в кровь в результате ее всасывания в желудочно-кишечном тракте или введении в сосудистое русло бессолевых растворов (например, 5 % раствора глюкозы). Возникает этот тип дисбаланса и при почечной недостаточности, и при циррозе печени. При умеренных физиологических объемах выпиваемой воды (рис. 14.19), приспособительные реакции начинаются еще до всасывания воды из желудочно-кишечного тракта в кровь системной циркуляции, так как снижение осмотического давления слюны и химуса воспринимаются рецепторами ротовой полости и пищеварительного тракта, а позднее всасывающаяся в кровь воротной вены вода уменьшает концентрацию ионов натрия и осмотическое давление крови, поступающей в печень, где этот сдвиг воспринимается соответствующими осмо- и натриорецепторами. Возникающее при их раздражении рефлекторное (в том числе и условно-рефлекторное) подавление нейросекреции вазопрессина и нарастание мочеобразования происходят вскоре после приема жид-