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. [2]

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.

Негативно влияет на пищеварение. Вода необходима для поддержания нескольких аспектов пищеварительной функции. Он необходим для пищеварения, усвоения питательных веществ, толстокишечной ферментации, оптимального времени кишечного транзита и формирования стула. Кишечник также является основным местом поглощения и регидратации воды: зарегистрировано, что он поглощает до 20 литров в день из проглоченных твердых частиц и жидкостей. Обезвоживание влияет на все эти функции, вызывая потерю питательных веществ, расстройство желудка, дисбактериоз кишечника и запоры.

Инсулинорезистентность и гипергликемия. Исследования на клетках и животных показывают, что клеточное обезвоживание вызывает метаболические эффекты, аналогичные гипергликемии и перегрузке инсулином. Также было показано, что диета с высоким содержанием сахара вызывает обезвоживание, которое можно остановить при достаточном потреблении воды. Гидратация может снизить частоту гипергликемии у пациентов с диабетическим кетоацидозом.

В отличие от вышеперечисленных эффектов, адекватная гидратация улучшает общее состояние здоровья и самочувствие, особенно в большинстве вышеперечисленных областей.

Факторы риска обезвоживания

Следующие факторы могут увеличить риск обезвоживания:

Снижение потребления жидкости. Низкое потребление жидкости является очевидным фактором риска обезвоживания; однако может быть неочевидно, сколько жидкости человек потребляет ежедневно. Мы получаем жидкость из различных продуктов питания, напитков и клеточных процессов, каждый из которых по-разному способствует гидратации.

Дисбаланс электролита. Если уровень электролитов в организме слишком разбавлен или слишком сконцентрирован, риск клеточного обезвоживания увеличивается. Многие рафинированные напитки содержат минералы и другие вещества, которые могут повысить кровяное давление и риск обезвоживания. Кроме того, дефицит питательных веществ и обильные потери минералов могут привести к нарушению способности к регидратации.