ความกระหายน้ำและการควบคุมออสโมลาริตี

ความกระหายน้ำเป็นภาวะกระตุ้นที่ผลักดันให้เกิดการดื่มน้ำ และเป็นส่วนเสริมเชิงพฤติกรรมของการควบคุมการขับน้ำของไต เมื่อรวมกับการทำงานของวาโซเพรสซิน ความกระหายน้ำจะทำให้วงจรการควบคุมออสโมลาริตีสมบูรณ์: เมื่อของเหลวในร่างกายมีความเข้มข้นมากเกินไปหรือปริมาตรลดลง ความกระหายน้ำจะกระตุ้นให้เกิดการดื่ม และน้ำที่ดื่มเข้าไปจะช่วยฟื้นฟูสมดุลของเหลวให้กลับสู่จุดที่กำหนดไว้

Definition

ความกระหายน้ำคือความรู้สึกอยากดื่มที่รับรู้ได้โดยจิตสำนึก ซึ่งเกิดจากวงจรประสาทส่วนกลางเพื่อตอบสนองต่อภาวะออสโมลาริตีของพลาสมาที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น หรือปริมาตรเลือดลดลง ซึ่งกระตุ้นพฤติกรรมการแสวงหาน้ำเพื่อแก้ไขหรือป้องกันภาวะขาดน้ำ

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมสิ่งกระตุ้นที่ทำให้เกิดความกระหายน้ำ บริเวณสมองที่รับรู้และประมวลผลสิ่งกระตุ้นเหล่านั้น และวิธีการทำงานร่วมกันระหว่างความกระหายน้ำกับวาโซเพรสซินเพื่อรักษาสมดุลของเหลว รวมถึงการดื่มล่วงหน้า (anticipatory drinking) นี่คือข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาสำหรับกลไกความกระหายน้ำ และไม่ใช่แนวทางสำหรับคำแนะนำในการบริโภคของเหลวหรือการจัดการความผิดปกติของความกระหายน้ำ

Core questions

• สัญญาณทางสรีรวิทยาใดที่ทำให้เกิดความกระหายน้ำ?
• สมองส่วนใดที่รับรู้ออสโมลาริตีและประมวลผลสัญญาณความกระหายน้ำ?
• สิ่งกระตุ้นความกระหายน้ำที่เกี่ยวข้องกับออสโมลาริตีและปริมาตรแตกต่างกันอย่างไร?
• ความกระหายน้ำเสริมการทำงานของวาโซเพรสซินในการรักษาสมดุลของเหลวอย่างไร และการดื่มล่วงหน้าคืออะไร?

Key concepts

• ความกระหายน้ำจากออสโมลาริตี
• ความกระหายน้ำจากภาวะปริมาตรเลือดน้อย (ที่เกี่ยวข้องกับปริมาตร)
• อวัยวะรอบโพรงสมองและการรับรู้ออสโมลาริตี
• แองจิโอเทนซิน II ในฐานะสารกระตุ้นการดื่ม
• วงจรของ lamina terminalis
• ความกระหายน้ำล่วงหน้า
• การอิ่มตัวจากการดื่ม

Mechanisms

ความกระหายน้ำเกิดจากสัญญาณหลักสองประการ การเพิ่มขึ้นของออสโมลาริตีของพลาสมาที่มีประสิทธิภาพจะถูกตรวจจับโดยเซลล์ประสาทที่ไวต่อออสโมลาริตี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอวัยวะรอบโพรงสมอง (circumventricular organs) ของ lamina terminalis ซึ่งอยู่นอกแนวกั้นเลือดและสมอง (blood-brain barrier) ทำให้เกิดความกระหายน้ำจากออสโมลาริตี (osmotic thirst) การลดลงของปริมาตรหรือความดันเลือด ซึ่งส่งสัญญาณบางส่วนผ่านระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน (renin-angiotensin system) ทำให้เกิดความกระหายน้ำจากภาวะปริมาตรเลือดน้อย (hypovolemic thirst) โดยแองจิโอเทนซิน II (angiotensin II) ที่ไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือดทำหน้าที่เป็นสารกระตุ้นการดื่ม (dipsogen) ที่มีประสิทธิภาพ สัญญาณเหล่านี้จะมาบรรจบกันที่วงจรสมองส่วนหน้า (forebrain circuits) ซึ่งสร้างความรู้สึกอยากดื่มและควบคุมจุดตั้งค่าการควบคุมออสโมลาริตี (osmoregulatory set point) เดียวกันกับที่ควบคุมวาโซเพรสซิน ดังนั้นความกระหายน้ำและวาโซเพรสซินจึงมักจะทำงานร่วมกัน การดื่มยังได้รับอิทธิพลจากสัญญาณล่วงหน้าและสัญญาณจากช่องปากและคอหอย (oropharyngeal signals) ซึ่งสามารถเริ่มระงับความกระหายน้ำได้ก่อนที่น้ำที่ดื่มเข้าไปจะเปลี่ยนแปลงออสโมลาริตีของพลาสมา (fitzsimons-1998, gizowski-2017, danziger-2015, boron-2017)

Clinical relevance

ความกระหายน้ำที่สมบูรณ์เป็นกลไกป้องกันที่สำคัญต่อภาวะขาดน้ำ และความบกพร่องของความกระหายน้ำ เช่น ในภาวะที่สติสัมปชัญญะเปลี่ยนแปลงไป หรือความไวต่อความกระหายน้ำลดลงในวัยสูงอายุ จะทำให้ขาดพฤติกรรมการป้องกันที่สำคัญต่อการเพิ่มขึ้นของโซเดียมในพลาสมา ข้อมูลนี้อธิบายถึงสรีรวิทยาพื้นฐานและไม่ใช่แหล่งข้อมูลสำหรับคำแนะนำเกี่ยวกับการให้น้ำหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

ประสาทสรีรวิทยาของความกระหายน้ำได้รับการสังเคราะห์ในบทวิจารณ์ทั้งแบบคลาสสิกและร่วมสมัย รวมถึงงานวิจัยเกี่ยวกับแองจิโอเทนซินและความกระหายน้ำ และเกี่ยวกับวงจรประสาทของการดื่มเพื่อรักษาสมดุล (homeostatic drinking) และการดื่มล่วงหน้า (anticipatory drinking) (fitzsimons-1998, gizowski-2017) และสรุปไว้ในบทวิจารณ์เกี่ยวกับการรักษาสมดุลออสโมลาริตี (osmotic-homeostasis reviews) และตำราสรีรวิทยา (danziger-2015, boron-2017)

History

สรีรวิทยาในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ได้ยืนยันว่าทั้งออสโมลาริตีที่เพิ่มขึ้นและปริมาตรเลือดที่ลดลงสามารถกระตุ้นการดื่มได้ และงานวิจัยของ Fitzsimons ได้ระบุว่าแองจิโอเทนซิน II เป็นสารกระตุ้นการดื่มที่มีศักยภาพซึ่งเชื่อมโยงภาวะปริมาตรเลือดลดลงกับความกระหายน้ำ งานวิจัยในภายหลังได้ทำแผนที่วงจรที่ไวต่อออสโมลาริตีของ lamina terminalis และเปิดเผยองค์ประกอบของการดื่มล่วงหน้าของความกระหายน้ำที่เตรียมร่างกายสำหรับการสูญเสียของเหลวก่อนที่จะเกิดขึ้น (fitzsimons-1998, gizowski-2017)

Key figures

• James T. Fitzsimons
• Charles Bourque
• Claire Gizowski

Seminal works

• fitzsimons-1998
• gizowski-2017

Frequently asked questions

อะไรคือสาเหตุของความรู้สึกกระหายน้ำ?

ความกระหายน้ำส่วนใหญ่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นที่มีประสิทธิภาพของของเหลวในร่างกาย ซึ่งตรวจจับโดยเซลล์ประสาทที่ไวต่อออสโมลาริตีในสมอง และจากการลดลงของปริมาตรเลือด ซึ่งทำงานบางส่วนผ่านแองจิโอเทนซิน II; สัญญาณทั้งสองมาบรรจบกันที่วงจรสมองส่วนหน้าซึ่งสร้างความรู้สึกอยากดื่ม

ความกระหายน้ำและฮอร์โมนต้านการขับปัสสาวะทำงานร่วมกันอย่างไร?

ทั้งสองเป็นตัวกระตุ้นของการควบคุมออสโมลาริตีที่ใช้จุดตั้งค่าร่วมกัน: เมื่อของเหลวในร่างกายมีความเข้มข้นมากเกินไป ความกระหายน้ำจะเพิ่มการบริโภคน้ำในขณะที่วาโซเพรสซินจะลดการสูญเสียน้ำทางไต และทั้งสองจะถูกยับยั้งเมื่อของเหลวมีความเจือจางมากเกินไป