Vízmérleg anatómia és élettan II

A szakasz végére:

Magyarázza el, hogyan befolyásolja a test vízszintje a szomjúsági körforgást
Határozza meg a fő utat, amelyen a víz elhagyja a testet
Írja le az ADH szerepét és hatását a test vízszintjére
Definiálja a kiszáradást és azonosítsa a kiszáradás gyakori okait

Egy átlagos napon az átlagos felnőtt körülbelül 2500 ml (majdnem 3 liter) vizes folyadékot vesz be. Bár a bevitel nagy része az emésztőrendszeren keresztül érkezik, naponta körülbelül 230 ml (8 uncia) képződik metabolikus úton, az aerob légzés utolsó lépéseiben. Ezenkívül minden nap körülbelül azonos térfogatú (2500 ml) víz távozik a testből, különböző utakon; ennek az elveszett víznek a nagy részét vizeletként távolítják el. A vesék a vértérfogatot is beállíthatják olyan mechanizmusok révén, amelyek a vizet veszik ki a szűrletből és a vizeletből. A vesék szabályozhatják a test vízszintjét; kímélik a vizet, ha dehidratált, és hígabb vizeletet hozhatnak létre, hogy szükség esetén kiürítsék a felesleges vizet. A víz a bőr felszínéről történő párolgás útján nyilvánvaló izzadás és a tüdőből kilökődő levegő révén veszít el. Ezt a fajta vízveszteséget érzéketlen vízveszteségnek nevezik, mert az ember általában nincs tudatában.

A vízbevitel szabályozása

Az ozmolalitás az oldott oldott anyag és az oldószer térfogatának aránya. Plazma ozmolalitása tehát az oldott anyagok és a víz aránya a vérplazmában. Egy személy plazma ozmolalitási értéke tükrözi hidratációs állapotát. Az egészséges test a plazma ozmolalitását szűk tartományban tartja fenn, több olyan mechanizmus alkalmazásával, amelyek mind a vízbevitelt, mind a kibocsátást szabályozzák.

1. ábra Nagyobb kép megtekintéséhez kattintson. A szomjúságválasz akkor kezdődik, amikor az ozmoreceptorok észlelik a vér vízszintjének csökkenését.

A vízvesztésből eredő csökkent vérmennyiségnek további két hatása van. Először is, a baroreceptorok, az aorta boltívében lévő vérnyomásreceptorok és a nyaki carotis artériák észlelik a vérnyomás csökkenését, amelyet a csökkent vérmennyiség okoz. A szív végül jelzi, hogy növeli az összehúzódások sebességét és/vagy erősségét az alacsonyabb vérnyomás ellensúlyozására.

Másodszor, a vesék renin-angiotenzin hormonrendszerrel rendelkeznek, amely növeli az angiotenzin II hormon aktív formájának termelését, amely elősegíti a szomjúság serkentését, ugyanakkor serkenti az aldoszteron hormon felszabadulását a mellékvesékből. Az aldoszteron fokozza a nátrium visszaszívódását a vesék nefronjainak disztális tubulusaiban, és a víz ezt a visszaszívódott nátriumot követi vissza a vérbe.

Ha nem fogyasztanak megfelelő folyadékot, kiszáradás alakul ki, és az ember teste túl kevés vizet tartalmaz a helyes működéshez. Az a személy, aki ismételten hány, vagy hasmenése van, kiszáradhat, és a csecsemők, mivel testtömegük olyan alacsony, nagyon gyorsan veszélyesen kiszáradhatnak. Az állóképességű sportolók, például a távfutók, gyakran kiszáradnak a hosszú versenyek során. A kiszáradás orvosi vészhelyzet lehet, és a dehidratált személy elveszítheti az eszméletét, kómába eshet vagy meghalhat, ha teste nem gyorsan rehidratált.

A vízmennyiség szabályozása

A testből a vízvesztés túlnyomórészt a veserendszeren keresztül történik. Egy személy átlagosan 1,5 liter (1,6 liter) vizeletet termel naponta. Bár a vizelet mennyisége változik a hidratációs szintre reagálva, a megfelelő testi funkciókhoz minimális mennyiségű vizelet szükséges. A vese 100-1200 milliosmol oldott anyagot ürít ki naponta, hogy megszabadítsa a testet a különféle felesleges sóktól és egyéb vízoldható vegyi hulladékoktól, nevezetesen a kreatinintől, a karbamidtól és a húgysavtól. A minimális vizeletmennyiség előállításának elmulasztása azt jelenti, hogy az anyagcsere-hulladékokat nem lehet hatékonyan eltávolítani a szervezetből, ez a helyzet károsíthatja a szervek működését. A normális működés fenntartásához szükséges minimális vizelettermelés kb. 0,47 liter (0,5 liter) naponta.

Túl sok folyadék bevitele esetén a veséknek is módosítaniuk kell. Diurézis, ami a normális szintet meghaladó vizeletképződés, nagy mennyiségű folyadék elfogyasztása után körülbelül 30 perccel kezdődik. A diurézis körülbelül 1 óra múlva éri el a csúcsot, és a normális vizelettermelés körülbelül 3 óra múlva helyreáll.

Az ADH szerepe

2. ábra Az ADH a hipotalamuszban termelődik, és a hipofízis hátsó mirigye szabadítja fel. A vesékben visszatartja a vizet, összehúzza az arteriolákat a perifériás keringésben, és hatással van az emlősök társadalmi viselkedésére.

Antidiuretikus hormon (ADH), más néven vazopresszin, szabályozza a vese gyűjtőcsatornáiból és tubulusaiból újból felszívódó víz mennyiségét. Ez a hormon a hipotalamuszban termelődik, és a hipofízisbe kerül a tárolás és a felszabadulás érdekében (2. ábra). Amikor a hipotalamuszban található ozmoreceptorok a vérplazma koncentrációjának növekedését észlelik, a hipotalamusz jelzi az ADH felszabadulását a hátsó hipofízisből a vérbe.

Az ADH-nak két fő hatása van. Szűkíti az arteriolákat a perifériás keringésben, ami csökkenti a végtagok véráramlását, és ezáltal növeli a test magának vérellátását. Az ADH emellett a vese-gyűjtő tubulusokat szegélyező hámsejtek mozgatására a vízcsatorna-fehérjéket, az úgynevezett akvaporinokat a sejtek belsejéből az apikális felszínre mozgatja, ahol ezek a fehérjék a sejtmembránba kerülnek. Az eredmény ezen sejtek vízáteresztő képességének növekedése, és ezáltal a vizeletből a víz átjutásának jelentős növekedése a gyűjtőcsövek falain keresztül, ami a víz nagyobb mértékű visszaszívódását eredményezi a véráramba. Amikor a vérplazma kevésbé koncentrálódik és az ADH szintje csökken, az akvaporinokat eltávolítják a tubulus sejtmembránjairól, és csökken a víz vizeletből és a vérbe jutása.

3. ábra: Az ADH kötése a gyűjtőcső sejtjeinek receptoraihoz azt eredményezi, hogy az alsó sejtben látható akvaporinok kerülnek a plazmamembránba. Ez drámai módon megnöveli a víz áramlását a tubulusból a véráramba.

A vízhajtó olyan vegyület, amely növeli a vizeletmennyiséget, és ezért csökkenti a test vízmegőrzését. A vízhajtókat magas vérnyomás, pangásos szívelégtelenség és a menstruációval járó folyadékretenció kezelésére használják. Az alkohol vízhajtóként működik, gátolva az ADH felszabadulását. Ezenkívül a koffein nagy koncentrációban fogyasztva vízhajtóként működik.

Fejezet áttekintése

A homeosztázis megköveteli, hogy a vízbevitel és a kibocsátás kiegyensúlyozott legyen. A legtöbb vízbevitel az emésztőrendszeren keresztül folyadékok és étkezés útján történik, de a test számára rendelkezésre álló víz nagyjából 10 százaléka az aerob légzés végén keletkezik a sejtanyagcsere során. A vesék által termelt vizelet adja a legnagyobb mennyiségű vizet a testből. A vesék beállíthatják a vizelet koncentrációját, hogy tükrözzék a test vízigényét, konzerválják a vizet, ha a test kiszárad, vagy hígabbá teszi a vizeletet, hogy szükség esetén a felesleges vizet ki tudja dobni. Az ADH egy olyan hormon, amely segíti a testet a víz visszatartásában, növelve a vese által történő vízfelszívódást.

Önellenőrzés

Válaszoljon az alábbi kérdésekre, hogy lássa, mennyire érti jól az előző szakaszban tárgyalt témákat.

Kritikus gondolkodás kérdései

Írja le az ADH hatását a vese gyűjtő tubulusokra.
Miért fontos, hogy a bevitt víz mennyisége megegyezzen a kibocsátott víz mennyiségével?

Az ADH összehúzza az arteriolákat a perifériás keringésben, korlátozva a vért a végtagokon és növelve a test magának vérellátását. Az ADH emellett a vese-gyűjtő tubulusokat bélelő hámsejtek mozgatására az akvaporineknak nevezett vízcsatorna-fehérjék a sejtek oldaláról az apikális felszínre kerülnek. Ez nagymértékben növeli a vese szűrletből a víz átjutását a gyűjtőcső falán keresztül, valamint a víz visszaszívódását a véráramba.
A testbe jutó vagy onnan kilépő víz bármilyen egyensúlyhiánya ozmotikus egyensúlyhiányt hoz létre, amely hátrányosan befolyásolja a sejtek és szövetek működését.

Szójegyzék

antidiuretikus hormon (ADH): más néven vazopresszin, egy hormon, amely növeli a vese gyűjtőcsöveiből visszaszívódó víz mennyiségét

kiszáradás: a vérben és más szövetekben elegendő mennyiségű vizet tartalmaz

diurézis: a vizelet túlzott termelődése

plazma ozmolalitása: az oldott anyagok és az oldószer térfogatának aránya a plazmában; a plazma ozmolalitása tükrözi az ember hidratációs állapotát