Жидко-ионный баланс. Вода необходима клеткам для перемещения полезных веществ и регулирования их уровня как внутри, так и снаружи клеток. Во время обезвоживания ионы концентрируются за пределами клеток и борются за перемещение, не лишая клетки жидкости. При обезвоживании организм выводит меньше воды, выделяя более концентрированную мочу. При чрезмерной гидратации происходит обратное: ионы разбавляются и мешают их движению в клетки и из них.

Терморегуляция. У людей вода необходима для выработки пота и терморегуляции. Когда мы потеем, тепло теряется из-за испарения, что помогает нормализовать температуру тела при ее повышении. Горячая вода в виде ванн и теплых напитков также способствует сохранению тепла тела в холодную погоду.

Еще многое предстоит узнать о динамике воды на химическом и атомном уровне внутри клеток и о том, как эта динамика влияет на клеточные реакции и процессы.

Как в организме регулируются жажда и гидратация?

Почки являются основными органами, участвующими в регулировании уровня воды в организме и артериального давления. Это достигается за счет контроля удаления жидкостей из системы. Для этого гипоталамус координирует свои действия с почками и регулирует ощущение жажды вместе со вкусовыми рецепторами.

Во время обезвоживания в организме увеличивается концентрация внеклеточных электролитов. Это активирует осморецепторы внутри клеток, а также барорецепторы вне клеток из-за внеклеточного давления. Эти факторы сигнализируют гипоталамусу о высвобождении вазопрессина, который инициирует задержку воды и выработку концентрированной мочи.

При адекватной гидратации уровень электролитов снижается, что ингибирует активацию рецепторов и высвобождение вазопрессина. Если у человека дефицит электролитов, реакция на обезвоживание может быть притуплена, и клетки могут бороться за поглощение воды; оба из которых могут увеличить тяжесть обезвоживания и связанный с ним риск смертности.

Ощущение жажды. Когда жидкость потребляется, вкусовые рецепторы посылают сигналы в мозг, которые информируют его о минеральных солях в жидкости. В результате он реагирует подавлением ощущения жажды. Мозг не способен отличить воду, вылитую на язык, от проглоченной воды, которая попадает в кровоток. Именно по этой причине человек может почувствовать удовлетворение сразу после того, как выпьет стакан воды, когда испытывает жажду.

Другие органы и системы организма, участвующие в регулировании гидратации, включают желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему, кожу и дыхательные пути, которые обеспечивают обратную связь с гипоталамусом об общем состоянии гидратации организма.

Побочные эффекты обезвоживания

Обезвоживание является потенциально опасным для жизни явлением. Побочные эффекты обезвоживания включают:

Повышенный окислительный стресс. Вода не только необходима для охлаждения, но также служит жизненно важным источником кислорода для регулирования клеточного дыхания. Следовательно, обезвоживание связано с усилением окислительного стресса и воспаления на клеточном уровне.

Усталость и снижение выносливости. Обезвоживание снижает способность человека выполнять физическую активность с оптимальной производительностью, вызывая утомляемость и недостаток выносливости. Поддержание гидратации защищает от усталости, помогает поддерживать выносливость, а также уменьшает воспаление, связанное с физическими упражнениями. Физические упражнения могут вызвать обезвоживание, которое сохраняется в течение нескольких часов, особенно если они начинаются в состоянии легкого обезвоживания или при акклиматизации к жарким температурам окружающей среды.

Головная боль и снижение когнитивных функций. Недостаточная гидратация отражает снижение когнитивных функций в исследованиях, которые проявляются по-разному. Некоторые результаты сообщают о дефиците кратковременной памяти, зрительного восприятия и физической координации в ответ на обезвоживание, в то время как другие показывают начало головной боли, снижение концентрации внимания, снижение арифметических способностей и эмоциональную нестабильность. Эти эффекты часто были более выраженными в исследованиях, в которых оценивалось обезвоживание в контексте теплового стресса. Неизвестно, что регидратация увеличивает когнитивные способности, но, по-видимому, улучшает умственную активность.

Связано с риском делирия. Доказано, что тяжелое обезвоживание вызывает делирий, служащий фактором риска как делирия, так и деменции. Многие формы заболеваний, предрасполагающих к бреду, обычно включают в себя также компонент тяжелого обезвоживания. К ним относятся изменение электролитного баланса, обильная потеря (или задержка) воды, дефицит питательных веществ, метаболический дефицит и дисфункция почек.

Возможное повреждение почек. Почки – специализированные органы, регулирующие баланс жидкости в организме в целом. Достаточное количество воды обеспечивает лучшую работу почек. При обезвоживании почки используют меньше воды и больше энергии для функционирования и выработки мочи. Уже одно это увеличивает риск повреждения. Обезвоживание также связано с образованием камней в почках и мочевом пузыре.

Снижает функцию HPA. Обезвоживание и гипернатриемия были связаны со снижением активации стрессовой реакции у мышей, находящихся под давлением. У обезвоженных мышей наблюдалось снижение сердечно-сосудистых, надпочечников и поведенческих симптомов в ответ на хорошо задокументированный стрессор.

Влияет на частоту сердечных сокращений и кровоток. Обезвоживание снижает содержание воды в крови, вызывая в качестве компенсации нарушение кровообращения, снижение артериального давления и усиление вазоконстрикции. Питьевая вода может снизить частоту сердечных сокращений и положительно повысить кровяное давление. Этот эффект отличается от эффекта, наблюдаемого при повышении концентрации электролитов в кровотоке, поскольку служит нормализации артериального давления. Лишняя жидкость просто выводится почками.