Если вы оказались в открытом море без питьевой воды, вы в первую очередь подвержены риску жажды. Несмотря на неограниченное количество морской воды у вас под рукой. Нет ли хитрости, чтобы помочь в этой ситуации? На вопрос ответил проф. Д-р Франтишек Вискочил, доктор физико-математических наук, кафедра физиологии, Факультет естественных наук и Институт физиологии Академии наук Чешской Республики.
Без питьевой воды можно ходить около недели, если мы спокойны и холодны, если у нас избыточный вес и мы не раздражаемся (при разложении сахара и жира образуется 2-3 децилитра так называемой метаболической воды в день). Однако мы можем умереть через несколько часов: перегрев на спасательном плоту, выносливые виды спорта, одновременное обезвоживание и потеря ионов (травмы, потливость, диарея, рвота и т. д.). В целом, когда объем плазмы крови уменьшается на 10-20% из-за утолщения и потери воды.
Когда речь идет о всасывании питьевой воды, из пищи и пищеварительных соков большинство попадает в организм путем всасывания в тонкой кишке (80%), а не из желудка (только около 5-10%) или из толстой кишки и прямой кишки (также около 5-10%). 10%) Показано, что питье соленой воды обезвоживает организм, но как насчет клизмы, например?
Слизистая оболочка кишечника выстлана бокалами, которые секретируют слизь и многие энтероциты, которые являются очень мощными эпителиальными клетками для обработки и транспортировки практически всех типов питательных веществ, включая «электролиты», то есть соли, а также воду из кишечника в организм. В основном вода проходит через слизистую оболочку кишечника двумя путями. Либо между клетками, где прорези находятся между «швами», соединяющими стенки соседних клеток (параклеточный перенос), либо проникают через мембраны и внутреннюю часть энтероцитов, где белковые каналы для воды представляют собой аквапорины.
Вода в этом случае проходит через энтероциты (трансклеточно). Но он всегда течет там, где его меньше, и там, где больше ионов или других осмотически активных частиц. В организме это касается в основном натрия и соотв. хлорид-ионы, которые их сопровождают. Когда во время применения воды в клизме содержится больше натрия в кишечнике (в морской воде, а также в морских беспозвоночных и акулах, это составляет около 450-500 мМ / л), чем в организме (у млекопитающих у всех рыб и ластоногих - около 100). - 150 мМ / л), тогда по параклеточному маршруту вода осмотически течет в нежелательном направлении, из интерстиция организма в соленую морскую воду в клизме.
Таким образом, остается межклеточный путь, вращающий направление воды внутрь. Осмос снова играет роль. Необходимо локально увеличить количество соли в энтероцитах. Поэтому натрий и хлор должны поступать в энтероцит из морской воды, а затем перекачиваться в окружающую среду этих клеток и «заманивать» H2O из морской воды сзади. Кажется, это перспективный подход к отсутствию воды в организме. Но реальность несколько иная.
Когда клизма была применена к добровольцам, постепенно увеличивая концентрацию Na + (ось X), ее поглощение (пунктирная линия, ось Y) увеличивалось, в то время как количество поглощенной воды (сплошная линия) увеличивалось. Но обе кривые не росли бесконечно. Как только концентрация Na + в воде достигла и превысила 150 мМ / л (точнее, мг-экв / л, горизонтальная стрелка), что является физиологическим значением в крови и жидкостях организма, натрий больше не передавался из кишечника и воды (даже раньше). Затем следует резкий излом кривой.
Хотя мы еще точно не знаем , почему внезапно направление натрия и воды де-факто меняется в направлении дегидратации (возможно, натриевый насос в так называемой базолатеральной мембране энтероцитов выключается, и противоположный насос преобладает в апикальной мембране, которая качает натрий в просвет кишечника. ), ясно, что кишечник не работает как простой молекулярный фильтр, а в случае морской воды с концентрацией соли в три раза больше он защищает нас от быстрого обезвоживания.
Осмотическая плотность крови, межклеточной жидкости и клеток, которые предназначены для каждого вида животных, генетически измеряется и контролируется осморецепторами. Осморецепторы мозга гипоталамуса, обнаружив, например, повышенную осмолярность плазмы крови («утолщение» крови), вызывают жажду и стимулируют выработку гормонов, таких как гормон вазопрессин (АДГ, иногда называемый аргинин-вазопрессин AVP). Осорецепторы также находятся в печени и контролируют осмолярность портальной локальной циркуляции.
Когда осмолярность крови снижается только на 1%, AVP гипофиза попадает в кровоток и вызывает увеличение водных каналов аквапоринов в почечных собирательных протоках. Моча вода начинает возвращаться в кровь в количестве, достаточном для компенсации осмолярности, но не ставит под угрозу вымывание мочевины и других отходов, в том числе солей электролитов, слишком много мочи.
Эта экономия воды особенно важна для наземных позвоночных. И наоборот, патологическое снижение содержания аквапоринов при отсутствии АДГ проявляется в виде тяжелой нефрогенной жажды, несахарного диабета. Водопоглощение уменьшается, литры тонкой мочи уходят, и жаждущие пациенты осуждаются .. - в настоящее время для заместительной гормональной терапии.