갈증 : 뇌가 체액의 균형을 조절하는 방식

날씨가 덥거나 운동 후에는 종종 목이 마릅니다. 먹을 때도 대부분의 사람들은 끌리는 느낌을 극복하기 위해 음료가 필요합니다 . 그렇다면 갈증의 근원은 정확히 무엇입니까?

우리 몸은 평균 45 ~ 75 %의 물로 구성되어 있습니다. 구획이라고하는 여러 방으로 분산 된 수역에서. 대부분의 물 (± 67 %)이 세포 공간을 채우고 나머지는 세포 (± 26.7 %)와 혈관 (± 6.7 %) 사이의 공간으로 나뉘 었습니다. 따라서 체액 1L의 질량이 1kg 인 경우 체중이 60kg 인 사람은 총 36L의 체액을 가지며이 중 4-5L는 혈액입니다 [1].

 

체액은 구획간에 서로 다른 농도를 가지며, 그중 하나는 농도 또는 전해질 수준에 의해 결정됩니다. 전해질은 세포막이라고하는 막에 의해 제한되는 각 구획에서 일정한 양의 유체를 유지하는 역할을합니다.

삼투 원리를 사용하면 전해질 수준이 변경되면 한 구획의 유체가 다른 구획으로 이동할 수 있습니다. 액체는 점도가 낮은 구획에서 점도가 높은 구획으로 이동합니다. 전해질은 신체의 체액 균형을 유지하는 역할을한다고 말할 수 있습니다.

정상적인 조건에서 손실 된 체액은 항상 유입되는 체액으로 대체됩니다. 매일 평균 2.5L의 수분이 신체에서 다양한 방식으로 손실됩니다. 소변을 통해 1.5L, 땀과 무감각 한 땀 으로 피부를 통해 600mL, 수증기로 호흡을 통해 300mL, 및 대변으로 100 mL. 유입되는 체액의 출처는 음료 (± 1.6L), 음식 (± 700mL), 체내 에너지 처리 결과 (200mL) [1]에서 비롯됩니다.

손실 된 체액을 유입되는 체액으로 대체 할 수 없으면 탈수가 발생할 수 있습니다. 체액의 양이 감소했을뿐만 아니라 탈수증도 체액 점도의 증가로 표시됩니다. 가벼운 탈수는 체액 손실로 인해 체질량이 2 %까지 감소 할 때 발생합니다 [1].

탈수의 결과로 세포 기능의 파괴로 인해 발생합니다. 체액, 특히 혈액의 점도 변화는 세포 환경에서 전해질 및 화학 성분의 변화를 유발하여 세포가 적절한 기능을 수행하지 못하게 할 수 있습니다. 점도가 ± 7 %까지 증가하면 일반적으로 큰 증상을 나타내지 않지만 ± 10 %의 점도 증가는 의식의 변화와 발작에도 불구하고 쇠약과 메스꺼움을 유발할 수 있습니다 [2]. 또한 혈액량과 압력의 감소는 영양분과 산소를 ​​세포로 순환시키는 혈액의 기능을 방해하여 세포가 정상적으로 기능하기위한 섭취를 감소시킵니다 [3].

신체는 체액의 적절성과 균형을 유지하기위한 다양한 복잡한 메커니즘을 가지고 있으며, 그중 하나는 갈증을 통한 것입니다 [1]. 정서적 요소를 포함하는 반응으로서 갈증은 건강한 사람들의 수분 섭취를 충족시키는 주요 조절 자 또는 조절 자 역할을합니다 [2]. 체액의 일부인 혈액의 점도가 1 % 만 증가해도 갈증을 유발할 수 있습니다 [3].

포유류에 대한 연구에 따르면 갈증과 배고픔, 통증, 가려움증은 음주, 먹기, 긁기와 같은 특정 만족스러운 행동에 동기를 부여하는 원시적 인 감정입니다. 이 메커니즘은 의사 결정, 인식 및 감정을 조절하는 뇌의 여러 영역에 의해 매개됩니다 [2]. 목마를 때 마시는 음료가 더 맛있지 않습니까? 이는 보상 센터 로 알려진 영역 도 관련 되어 있기 때문에 발생합니다 [2,3].

갈증을 유발하는 조건 중 하나 인 탈수증은 반드시 하나의 간단한 과정을 포함하지는 않습니다. 탈수가 갈증을 유발할 수있는 방법은 최소한 두 가지입니다. 첫 번째는 예를 들어 땀을 흘릴 때 다른 유체 성분의 상당한 손실을 동반하지 않는 유체 손실의 발생을 설명하는 점도 증가입니다. 이 상태는 갈증을 유발하는 가장 강력한 신호입니다. 뇌는 체액 균형을 조절하고 갈증 센터로 신호를 전송하는 중심 역할을하는 센서를 통해 이러한 혈액 점도 변화를 즉시 인식 할 수 있습니다. 두 번째 방법은 사람이 출혈 할 때 발생하는 혈압 감소와 함께 혈액량 감소입니다. 그 상태에서부피와 혈압의 변화를 인식하는 센서가 활성화되어 뇌의 갈증을 유발할 수있는 단백질 생성을 유발합니다 [2,3].

그러면 왜 우리는 먹을 때 목이 마르나요? 음식물 흡수가 혈액 점도를 증가시키기 전에이 갈증이 나타나지 않습니까?

이것은 예상 갈증 또는 의식 갈증 으로 알려져 있습니다.; prandial = eating),이 상태는 소화관에서 혈류로 음식이 흡수됨에 따라 혈액 점도의 변화를 예상하는 신체의 방식입니다 [3]. 그러나 그 길은 달랐다. 소화관을 따라 우리가 먹는 음식의 염분 함량을 인식 할 수있는 센서도 있습니다. 염분 함량이 높을수록 이러한 센서가 뇌의 갈증 센터에 더 많은 신호를 보냅니다. 소금은 혈액의 점도를 증가시켜 몸이 갈증을 예상하여 우리가 마시고 혈액 점도의 증가를 막을 수 있습니다 [2]. 그래서 우리가 짠 음식을 먹으면 더 쉽게 갈증을 느끼게됩니다.

갈증은 열 갈증 이라고하는 온도에 의해 유발 될 수도 있습니다 . 이 상태는 갈증이 시작될 때 열로 인한 체액의 증발이 아직 발생하지 않았기 때문에 실제로 예상 갈증과 유사합니다. 다시 말하지만, 신체는 증발로 인한 체액 손실을 방지하기위한 예방 조치로 갈증을하여 혈액 점도를 증가시킬 수 있습니다 [2].

마지막은 아침에 자주 나타나는 갈증입니다. 이 상태는 일주기 갈증으로 알려져 있습니다 . Circadian 자체는 신체의 생물학적 시계와 관련된 현상입니다. 밤에 수면 중에 호흡과 소변을 통한 체액 손실이 즉시 대체되지 않아 탈수증이 발생합니다. 여기에서 발생하는 다음 프로세스는 탈수에 대해 설명하는 섹션에서 위에서 설명한 것과 같습니다.

글쎄요, 그 과정의 복잡성은 갈증처럼 단순한 것 뒤에 있다는 것이 밝혀졌습니다! 흥미 롭죠?

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참고:

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

[2] Gizowski, C & Bourque, CW, 항상성 및 예측 적 갈증의 신경 기반, Nature Reviews Nephrology  2018; 14 : 11 ~ 25.

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