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這篇綜述聚焦體液調節,闡述了維持體液平衡對生命活動的重要性,涉及口渴調節、飽腹感與前饋感覺調節、水鈉平衡等方面,還探討了體液平衡失調相關疾病,為深入研究體液調節機制及相關疾病防治提供參考。
引言
內環境(milieu interieur)的穩定對生存至關重要。其中,體液穩態(homeostasis)確保體液穩定在精確范圍內。體液由水和礦物質組成,在外部環境與身體之間,以及內部各腔室(細胞內液 ICF 和細胞外液 ECF)之間不斷交換。健康個體的體液總量約占體重的 60%,平均每天消耗和代謝 3 - 4L。在此過程中,滲透壓始終維持在 275 - 295mOsmol/kg。急性偏離該平衡會引發口渴或滲透壓休克,長期無法維持平衡則會導致糖尿病、心血管疾病和腎衰竭等病理狀態。
口渴調節
體重快速下降 1 - 2% 時會產生口渴感。穩態性口渴是由滲透壓和血容量刺激導致的內環境紊亂引起的感覺。因此,口渴驅動力可分為滲透性口渴和容積性口渴。有趣的是,血漿容量變化約 10% 就能觸發口渴,而滲透壓僅急性變化 1% 就足以引發飲水行為。這些平衡的擾動會直接影響身體對水分的需求。
飽腹感和來自身體 - 大腦軸的前饋感覺調節
近期研究深入揭示了調節飲水終止的中樞和外周途徑,既能確保充足補水,又能防止過度飲水。與其他食欲一樣,飲水產生的飽腹感是通過大腦中編碼獎勵的區域的多巴胺能神經元產生的。研究表明,伏隔核(NAc)中的 D1 和 D2 神經元對饑餓和口渴信號均有反應,這表明存在共享的神經機制。
水和鈉平衡
鈉是體內最豐富的電解質,對維持整體滲透平衡和細胞功能至關重要。盡管我們通過日常飲食攝入大量鈉,但鈉平衡由多個器官和激素精確調節。血清鈉的日波動極小,通常在 1 - 2mmol/L 范圍內。多項研究探究了在鈉消耗和補充過程中調節鈉平衡的外周和中樞機制。除了已知的神經調節,還有其他因素參與其中。
與體液穩態相關的疾病
長期的體液平衡紊亂已被確定為高血壓發展的關鍵風險因素之一。Guyton 的心血管模型強調了腎臟在長期血壓控制中的作用。從另一個角度來看,間質高滲鈉動態變化以及單核吞噬細胞系統(MPS)細胞的作用也很重要。從免疫因素和脈管系統的角度,淋巴管生成會增加促炎反應,進而影響體液平衡和血壓。