Durst: Wie das Gehirn den Flüssigkeitshaushalt reguliert

Wenn das Wetter heiß ist oder nach dem Training, haben wir oft Durst. Auch beim Essen, brauchen die meisten Menschen ein Getränk das Gefühl, zu überwinden gezogen . Was genau liegt dem Durst zugrunde?

Unser Körper besteht zu durchschnittlich 45–75% aus Wasser. In einem Gewässer, das in mehrere Räume verteilt ist, die als Abteile bezeichnet werden. Das meiste Wasser (± 67%) füllte den Raum in den Zellen, während der Rest in die Räume zwischen Zellen (± 26,7%) und Blutgefäßen (± 6,7%) aufgeteilt wurde. Wenn also 1 l Körperflüssigkeiten eine Masse von 1 kg haben, hat eine Person mit einem Gewicht von 60 kg insgesamt 36 l Körperflüssigkeiten, von denen 4–5 l Blut sind [1].

 

Körperflüssigkeiten haben unterschiedliche Konzentrationen zwischen den Kompartimenten, von denen eine durch die Konzentration oder den Elektrolytgehalt bestimmt wird. Elektrolyte spielen eine Rolle bei der Aufrechterhaltung einer festen Flüssigkeitsmenge in jedem Kompartiment, die durch eine Membran begrenzt ist, die als Zellmembran bezeichnet wird.

Nach dem Prinzip der Osmose kann sich Flüssigkeit aus einem Kompartiment in ein anderes bewegen, wenn sich der Elektrolytstand ändert. Die Flüssigkeit bewegt sich aus dem Fach mit einer niedrigeren Viskosität in das Fach mit einer höheren Viskosität. Man kann auch sagen, dass Elektrolyte eine Rolle bei der Aufrechterhaltung des Flüssigkeitshaushalts im Körper spielen.

Unter normalen Bedingungen werden verlorene Körperflüssigkeiten immer durch eindringende Flüssigkeiten ersetzt. Täglich gehen durchschnittlich 2,5 l Wasser auf verschiedene Weise aus dem Körper verloren: 1,5 l durch Urin, 600 ml durch die Haut als Schweiß und unempfindlicher Schweiß , 300 ml durch Atmung als Wasserdampf, und 100 ml über Kot. Eindringende Flüssigkeitsquellen können Getränke (± 1,6 l), Lebensmittel (± 700 ml) und die Ergebnisse der Energieverarbeitung im Körper (200 ml) sein [1].

Wenn verlorene Körperflüssigkeiten nicht durch eindringende Flüssigkeiten ersetzt werden können, kann es zu Dehydration kommen. Die Dehydratisierung ist nicht nur durch eine Abnahme des Volumens der Körperflüssigkeiten gekennzeichnet, sondern auch durch eine Zunahme der Flüssigkeitsviskosität. Eine leichte Dehydration tritt auf, wenn die Körpermasse aufgrund von Flüssigkeitsverlust um bis zu 2% reduziert wird [1].

Das Ergebnis der Dehydration tritt aufgrund einer Störung der Zellfunktion auf. Änderungen der Viskosität von Flüssigkeiten, insbesondere von Blut, können Änderungen des Elektrolyten und des chemischen Gehalts in der Zellumgebung verursachen, so dass Zellen ihre ordnungsgemäßen Funktionen nicht ausführen können. Obwohl eine Erhöhung der Viskosität auf ± 7% normalerweise keine signifikanten Symptome zeigt, kann eine Erhöhung der Viskosität von ± 10% Schwäche und Übelkeit verursachen, selbst bei Bewusstseinsveränderungen und Krampfanfällen [2]. Darüber hinaus beeinträchtigt eine Abnahme des Blutvolumens und des Blutdrucks die Funktion des Blutes bei der Zirkulation von Nährstoffen und Sauerstoff zu den Zellen, was zu einer verringerten Aufnahme führt, damit die Zellen normal funktionieren [3].

Der Körper verfügt über verschiedene komplexe Mechanismen zur Aufrechterhaltung der Angemessenheit und des Gleichgewichts der Körperflüssigkeiten, von denen einer durch Durst erfolgt [1]. Als Reaktion, die eine emotionale Komponente enthält, spielt Durst eine wichtige Rolle als Regulator oder Regulator bei der Erfüllung der Flüssigkeitsaufnahme bei gesunden Menschen [2]. Nur ein Anstieg der Viskosität von Blut, das Teil von Körperflüssigkeiten ist, um 1% kann Durst auslösen [3].

Untersuchungen an Säugetieren zeigen, dass Durst sowie Hunger, Schmerz und Juckreiz primitive Emotionen sind, die Motivation für bestimmte erfreuliche Handlungen wie Trinken, Essen und Kratzen bieten. Dieser Mechanismus wird durch verschiedene Bereiche im Gehirn vermittelt, die auch Entscheidungsfindung, Bewusstsein und Emotionen regulieren [2]. Schmeckt das Getränk, das Sie trinken, wenn Sie durstig sind, nicht besser? Dies geschieht, weil auch ein als Belohnungszentrum bekanntes Gebiet betroffen ist [2,3].

Als eine der Bedingungen, die Durst auslösen, beinhaltet Dehydration nicht unbedingt einen einzigen, einfachen Prozess. Es gibt mindestens zwei Möglichkeiten, wie Dehydration Durst auslösen kann. Die erste besteht in einer erhöhten Viskosität, die das Auftreten eines Flüssigkeitsverlusts beschreibt, der nicht mit einem signifikanten Verlust anderer Flüssigkeitskomponenten einhergeht, beispielsweise wenn wir schwitzen. Dieser Zustand ist das stärkste Signal, um Durst zu verursachen. Das Gehirn kann diese Änderung der Blutviskosität sofort über einen Sensor erkennen, der als Zentrum zur Regulierung des Flüssigkeitshaushalts und zur Übertragung von Signalen an das Durstzentrum dient. Der zweite Weg ist eine Verringerung des Blutvolumens, begleitet von einer Verringerung des Blutdrucks, wie sie auftritt, wenn eine Person blutet. In diesem ZustandSensoren, die Volumen- und Blutdruckänderungen erkennen, werden aktiviert und produzieren Proteine, die Durstzentren im Gehirn auslösen können [2,3].

Warum haben wir dann Durst, wenn wir essen? Tritt dieser Durst nicht einmal auf, bevor die Aufnahme von Nahrung die Blutviskosität erhöhen kann?

Dies ist als antizipatorischer Durst oder prandialer Durst bekannt;; prandial = Essen) ist dieser Zustand die Art und Weise, wie der Körper Änderungen der Blutviskosität antizipiert, die mit der Aufnahme von Nahrungsmitteln aus dem Verdauungstrakt in den Blutkreislauf einhergehen [3]. Der eingeschlagene Weg war jedoch anders. Entlang des Verdauungstrakts gibt es auch Sensoren, die den Salzgehalt der von uns verzehrten Lebensmittel erkennen können. Je höher der Salzgehalt ist, desto mehr Signale senden diese Signale an die Durstzentren im Gehirn. Bitte beachten Sie, dass Salz die Blutviskosität erhöhen kann, so dass der Körper durch Durst antizipiert, so dass wir trinken und die Erhöhung der Blutviskosität verhindern [2]. Deshalb fühlen wir uns leichter durstig, wenn wir salziges Essen essen.

Durst kann auch durch Temperaturen ausgelöst werden, die als thermischer Durst bezeichnet werden . Dieser Zustand ähnelt tatsächlich dem vorausschauenden Durst, da die Verdunstung von Flüssigkeiten aufgrund von Hitze zu Beginn des Durstes noch nicht aufgetreten ist. Auch hier macht der Körper vorsorglich Durst, um einen Flüssigkeitsverlust durch Verdunstung zu verhindern, der zu einer erhöhten Blutviskosität führen kann [2].

Der letzte ist Durst, der oft morgens auftritt. Dieser Zustand ist als circadianer Durst bekannt . Circadian selbst ist ein Phänomen, das mit der biologischen Uhr des Körpers zusammenhängt. Während des Nachtschlafes kann der Flüssigkeitsverlust durch Atmung und Urin nicht sofort ersetzt werden, was zu einer Dehydration führt. Von hier aus erfolgt der nächste Vorgang wie oben in dem Abschnitt beschrieben, in dem die Dehydration erläutert wird.

Es stellt sich also heraus, dass die Komplexität des Prozesses hinter etwas so Einfachem wie Durst steckt! Interessant, oder?

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Referenz:

[1] Tortora, GJ & Derrickson, B, 2012, Principles of Anatomy & Physiology , 13. Ausgabe, John Wiley & Sons, USA.

[2] Gizowski, C & Bourque, CW, Die neuronale Basis des homöostatischen und vorausschauenden Durstes, Nature Reviews Nephrology  2018; 14: 11-25.

[3] Leib, DE, Zimmerman, CA, Knight, ZA, Thirst, Curr Biol.  2016 19. Dezember; 26 (24): R1260 - R1265.