تشنگی؛مغز ما چگونه نیاز به آب را می فهمد؟

تشنگی نشان‌دهنده کم‌آبی بدن است؟ تشنگی همیشه شاخص مطمئنی برای سنجش نیاز بدن به آب نیست و همچنین عدم تشنگی شما به معنی نداشتن کم‌آبی نیست. بسیاری از مردم، به خصوص سالمندان، تا زمانی‌که دچار کمبود آب نشوند، احساس تشنگی نمی‌کنند. به همین دلیل مهم است که مصرف آب را در طول آب و هوای گرم یا زمانی‌که بیمار هستید افزایش دهید، حتی اگر تشنه نیستید. علائم و نشانه‌های کم آبی بدن نیز می‌تواند در سنین مختلف متفاوت باشد.

نوشیدن یک لیوان آب اغلب برای رفع تشنگی پس از ورزش کافی است. فرآیند آبرسانی مجدد به حدود نیم ساعت زمان نیازمند است. این تأخیر به این دلیل است که مغز سیگنال‌هایی را که بر اساس تشخیص و اندازه‌گیری میزان اسمولالیته در روده، قبل از آبرسانی کامل بدن و نوشیدن آب ارسال می‌شود، با تأخیر دریافت می‌کند. اسمولالیته نشان دهنده تعداد ذرات موجود در یک محلول از جمله سدیم و گلوکز است.

هنگامی‌که بدن کم آب می‌شود، اسمولالیته افزایش می‌یابد که باعث ایجاد احساس تشنگی می‌شود. اما، به دلیل تأخیر زمانی بین ایجاد احساس سیر آبی و زمانی که بدن به طور کامل آبرسانی شود، روده باید تغییرات اسمولالیته را قبل از این که در جریان خون اتفاق بیفتد، حس کند و اطلاعات را به مغز ارسال کند.

به محض خوردن غذا و آب، مواد مغذی از طریق ورید پورت از روده به کبد می‌رود. در طی این رویداد جذب، سیگنال‌های اسمولالیته نیز توسط نورون‌های حسی در روده شناسایی می‌شوند. در این تحقیق بررسی کردند که روده چگونه این اطلاعات را برای نشان دادن تشنگی یا سیری به مغز منتقل می‌کند.

دو مسیر حسی اصلی از روده به مغز وجود دارد: مسیرهای نخاعی گانگلیون ریشه پشتی و مسیرهای واگ. در این مطالعه، از موش‌های‌ دستکاری ژنتیکی شده برای تجسم الگوهای فعال‌سازی عصبی در این دو مسیر استفاده کردند. آنها سپس به طور سیستماتیک گانگلیون ریشه پشتی و نورون‌های‌ واگ را در پاسخ به تزریق آب، نمک یا قند به روده موش که مشابه خوردن مواد مغذی طبیعی است، آزمایش کردند. نتایج نشان داد که فقط نورون‌های واگ به شدت بر اثر تغییرات اسمولالیته در روده فعال می‌شوند که زیرمجموعه‌های ‌مشخصی از نورون‌ها در پاسخ به مایعات مختلف هستند.

بررسی ناحیه پورتال کبدی نشان داد که یک رگ خونی اصلی از روده عبور می‌کند و مسئول جذب اکثریت قریب به اتفاق مواد مغذی از روده و حمل آن‌ها به کبد است. بنابراین، اعصاب واگ که ناحیه پورتال کبدی را عصب دهی می‌کنند؛ سیگنال‌های اسمولالیته را حمل می‌کنند. از طرفی، قطع یک شاخه خاص از عصب واگ به ناحیه پورتال کبدی توانایی نورون‌های‌ واگ را برای پاسخ به تغییرات اسمولالیته از بین برد.

تشنگی فقط حسی ساده نیست، بلکه تجربه پیچیده‌ای است که مغز شما با تحلیل لحظه‌ای ترکیب آب و نمک در بدن ایجاد می‌کند.

تشنگی یک سیگنال سلولی نیست؛ مغز سطح آب بدن را کنترل می‌کند و احساس خشکی دهان و گلو باعث می‌شود فرد به دنبال آب برود.

آب محیطی است که تمام واکنش‌های شیمیایی موجود زنده در آن رخ می‌دهد و این واکنش‌ها به دقت به نسبت‌های آب و نمک که یکی دیگر از اجزای حیاتی شیمی حیات است، وابسته‌اند. سلول‌های بدن شما نسبت به آب نفوذپذیرند، بنابراین اگر تعادل آب و نمک در مایعات محیطی مانند خون، لنف یا مایع مغزی-نخاعی، از محدوده سالم خود خارج شود، سلول‌ها ممکن است متورم، چروکیده یا حتی پاره شوند. این عدم تعادل می‌تواند باعث اختلال در عملکرد سلول‌های مغزی شود، به گونه‌ای که توانایی مدیریت غلظت یون‌ها در غشاهای خود و انتقال پتانسیل‌های عمل را از دست بدهند.

گرچه اثرات کمبود آب توسط تمام سلول‌های بدن احساس می‌شود، خود سلول‌ها تشنگی را فریاد نمی‌زنند. در عوض، این مغز است که سطح آب بدن را کنترل می‌کند و تجربه تشنگی مانند خشکی زبان و گرم‌شدن گلو را که باعث رفتار مصرف آب می‌شود، ایجاد می‌کند.

زکری نایت، عصب‌شناس دانشگاه کالیفرنیا سان‌فرانسیسکو که به‌تازگی مقاله‌ای مروری درباره نوروبیولوژی تشنگی در مجله‌ی Neuron منتشر کرده است، توضیح می‌دهد: «مدارهای عصبی که گرسنگی و تشنگی را کنترل می‌کنند، در ساختارهای اولیه مغز مانند هیپوتالاموس و ساقه مغز واقع شده‌اند.»

به دلیل محل قرارگیری و ترکیب پیچیده نواحی مغزی مرتبط با کنترل گرسنگی و تشنگی، مدت زمان زیادی نیست که دانشمندان علوم عصبی شروع به درک چگونگی عملکرد بنیادی تشنگی کرده‌اند. پژوهشگران دریافته‌اند که بدن پر از حسگرهایی است که اطلاعاتی درباره میزان آب یا نمک مورد نیاز به مغز می‌دهند. اینکه این حسگرها چگونه کار می‌کنند یا دقیقاً چه هستند، هنوز برای دانشمندان معما است.

حس کردن محیط

برای درک تشنگی در پستانداران، باید آن را کمتر به عنوان اعلام واقعیت بدن به مغز یعنی «من به آب نیاز دارم» و بیشتر به عنوان نظارت مغز بر محیطش، یعنی بدن، در نظر گرفت. مانند بوم‌شناسی که نمونه‌ای از رودخانه می‌گیرد، مغز ترکیب شیمیایی خون را بررسی می‌کند تا بفهمد بدن به چه چیزی نیاز دارد.

مغز مانند یک ناظر محیطی عمل می‌کند و با بررسی ترکیب شیمیایی خون، نیاز بدن به آب و نمک را تشخیص می‌دهد

در تقریباً تمام موارد، سد خونی-مغزی از مغز در برابر باکتری‌ها، ویروس‌ها یا سایر خطرات موجود در خون محافظت می‌کند. اما چند استثنا وجود دارد که مغز به طور مستقیم با خون در تماس است. یکی از موارد استثنا، اندام‌های دور بطنی (circumventricular organs) هستند که در اعماق مغز و نزدیک هیپوتالاموس قرار دارند.

دو مورد از اندام‌های دور بطنی یعنی OVLT و SFO، اندام‌های حسی هستند که عملکردی شبیه بینی یا گوش دارند. آن‌ها مانند دانشمندان خون بدن را بررسی می‌کنند تا سلامت آن را بسنجند. مغز اطلاعات بدن درباره‌ی میزان نمک و آب را جمع‌آوری می‌کند، آن را به بخش‌های عمیق‌تر مغز می‌فرستد و این بخش‌ها سپس احساس تشنگی را ایجاد می‌کنند.

ارگان‌های تست‌کننده خون، میزان آب را اندازه نمی‌گیرند، بلکه غلظت نمک را بررسی می‌کنند که محدوده سالم آن تقریباً همان غلظتی است که در آب کم‌نمک نواحی جزر و مد وجود دارد، یعنی همان محیطی که مهره‌داران برای اولین بار در آن زندگی و تکامل یافتند.

وقتی نسبت آب به نمک خیلی پایین باشد، تشنه می‌شویم. حدود ۶۰ درصد بدن انسان از آب تشکیل شده است، اگرچه این عدد بین بافت‌ها متفاوت است (استخوان ۳۱ درصد، مغز ۷۳ درصد، ریه‌ها ۸۳ درصد). تغییر ۱ تا ۳ درصدی در محتوای آب خون که معمولاً حدود ۶۰ درصد است، برای OVLT و SFO کافی است تا احساسات ناخوشایند آشنا را ایجاد کنند که به رفتار مصرف آب منجر می‌شود. اگر سطح نمک بالا باشد، حیوان آب می‌نوشد.

اما بین نوشیدن آب و اصلاح تعادل آب و نمک فاصله وجود دارد. ورود آب به جریان خون پس از مصرف، ۳۰ تا ۶۰ دقیقه طول می‌کشد و مغز نمی‌تواند این مدت صبر کند تا ببیند بدن آب کافی دارد یا نه. مغز باید تقریباً فوراً تصمیم بگیرد چراکه حیوان نمی‌تواند فقط بنشیند و نیم ساعت آب بنوشد.

مغز ببر باعث ایجاد احساس ناخوشایند تشنگی می‌شود تا او را وادار کند آب بخورد.
بنابراین، مغز حدس می‌زند. حسگرهای اسرارآمیز بیشتری فعال می‌شوند. یکی حجم آب عبوری از دهان و گلو را تخمین می‌زند و سیگنال اولیه‌ای به مغز ارسال می‌کند. سیگنال دوم از نوع خاصی از سلول‌ها می‌آید که به آب و حتی کشش مکانیکی معده هنگام ورود آب پاسخ می‌دهند. طی یک دقیقه، این سیگنال‌ها به مغز می‌رسند و نورون‌های فعال شده در OVLT و SFO که تشنگی را تحریک کرده بودند، خاموش می‌شوند. پاسخ تشنگی متوقف می‌شود، گلو خنک شده و دهان دوباره مرطوب می‌گردد.

نمک، سوی دیگر هموستازی

تشنگی فقط یک سوی حفظ تعادل داخلی بدن است. نمک و به‌طور خاص سدیم، یکی از مهم‌ترین موادی است که حیوان مصرف می‌کند. حیوانات به سدیم نیاز دارند تا نورون‌ها پتانسیل عمل ایجاد کنند، پروتئین‌ها شکل و عملکرد خود را حفظ کنند و واکنش‌های شیمیایی در سلول‌ها رخ دهند. حفظ غلظت یون‌های سدیم در مایعات بدن برای انجام همه این عملکردها ضروری است.

با‌این‌حال، ما تمایل به نمک را به اندازه‌ی نیاز به اکسیژن، غذا و آب به‌عنوان انگیزه قوی و کنترل‌کننده تجربه نمی‌کنیم. حسگرهای مختلف سطح نمک را به مغز گزارش می‌دهند اما مانند تشنگی، احساس شدید نمک وجود ندارد، بلکه نیاز به مصرف نمک توسط طعم و مسیرهای پاداش مغز مدیریت می‌شود. نایت می‌گوید: «طعم نمک دوگانه است. در مقادیر کم خوشایند و در مقادیر بالا ناخوشایند است.»

برخلاف آب و غذا، تمایل به نمک انگیزه‌ای قوی و فوری ایجاد نمی‌کند و بیشتر از طریق طعم و سیستم پاداش مغز کنترل می‌شود

میل به خوردن بسته بزرگ چیپس را تصور کنید. اگر بدن به نمک نیاز داشته باشد، آن چیپس باعث ترشح دوپامین لذت‌بخش در مغز می‌شود. اگر بدن نیازی به نمک نداشته باشد، ترشح دوپامین ناپدید می‌شود.

هر موجودی تشنگی خاص خود را دارد

دانشمندانی که رودخانه‌ها را بررسی می‌کنند، داده‌ها را جمع‌آوری کرده و سپس تصمیم می‌گیرند بر اساس یافته‌ها عمل کنند یا نه. به همین ترتیب، فقط به این دلیل که مغز سطح سدیم خون را اندازه می‌گیرد، به این معنا نیست که باید بر اساس آن عمل کند.

مثال: النا گراچوا، عصب‌فیزیولوژیست مدرسه پزشکی ییل برای درک چگونگی کنترل تشنگی توسط نواحی خاص مغز، سنجاب زمینی پلنگی را مورد مطالعه قرار داده است. این سنجاب‌ها بدون خوردن یا نوشیدن، بیشتر از نصف سال را در خواب زمستانی می‌گذرانند.

چگونه تشنه نمی‌شوند؟

آب ننوشیدن سنجاب‌های زمینی پلنگی در طول خواب زمستانی بدان معنا نیست که آن‌ها به آب نیاز ندارند، آن‌ها به آب نیاز دارند و بدن آن‌ها این نیاز را فریاد می‌زند. اما طبق تحقیقات گراچوا، در طول خواب زمستانی مغز آن‌ها سیگنال‌های بدنشان را نادیده می‌گیرد.

در پستانداران، کاهش سطح آب خون موجب تحریک دو فرآیند مرتبط می‌شود: هیپوتالاموس هورمون وازوپرسین ترشح می‌کند. این هورمون به کلیه‌ها دستور می‌دهد که آب موجود در بدن را نگه دارند و کمتر ادرار تولید کنند. همزمان، بخشی از مغز به نام SFO فعال می‌شود و باعث می‌گردد حیوان احساس تشنگی کند و به سمت نوشیدن آب برود. با‌این‌حال، در سنجاب‌های درحال خواب زمستانی، سطح وازوپرسین افزایش می‌یابد، اما حیوان همچنان آبی نمی‌نوشد.

شبکه عصبی تشنگی در همه پستانداران وجود دارد، اما رفتار مصرف آب متفاوت است.

گراچوا می‌گوید در سنجاب‌های مورد مطالعه مدار عصبی مربوط به وازوپرسین طبیعی بود، اما نورون‌های تشنگی فعالیت کمی داشتند. در این موجودات، بدن سعی می‌کند آبی را که دارد، حفظ کند، اما برای نوشیدن آب بیشتر اقدام نمی‌کند. منطق مدار مختل‌شده بسیار قدرتمند است و حتی اگر آن‌ها را وسط خواب زمستانی بیدار کنید، باز هم آب نمی‌نوشند.

شبکه عصبی که گراچوا در سنجاب‌ها مطالعه می‌کند، در تمام پستانداران ازجمله انسان‌ها وجود دارد. اما همان منطق عصبی به رفتارهای یکسان منجر نمی‌شود. انسان هنگام تشنگی آب می‌نوشد. گربه‌ها و خرگوش‌ها بیشتر آب را از غذا دریافت می‌کنند. شترها می‌توانند چربی‌های خود را برای آب بسوزانند و همچنین مقادیر زیادی آب مصرف و ذخیره کنند. سمورهای دریایی می‌توانند آب دریا بنوشند و ادراری شورتر از آب دریا تولید کنند.

نحوه مدیریت آب و نمک توسط هر حیوان به اکوسیستم، سبک زندگی و فشارهای انتخابی آن بستگی دارد. بنابراین،هر موجودی به شیوه خاص خودش تشنه می‌شود.

سوالات متداول:

کدام نشانه‌ها مشخص می‌کنند باید آب بیشتری بنوشیم؟

•  رنگ ادرار: ادرار زرد کم‌رنگ به طور معمول نشان‌دهنده آبرسانی خوب به بدن است و ادرار تیره‌تر و غلیظ نشان‌دهنده کم‌آبی بدن است.
• دفعات مراجعه به سرویس بهداشتی: دفع منظم ادرار (حدود چهار تا شش بار در روز) نشان‌دهنده آبرسانی خوب به بدن است. تکرر ادرار ممکن است نشانه کم‌آبی بدن باشد.
•  آزمایش تورگور پوست: در این آزمایش پوست (مثلاً پشت دست) به آرامی نیشگون گرفته می‌شود و مشاهده سرعت بازگشت پوست به وضعیت عادی‌اش به ارزیابی وضعیت آبرسانی آن کمک می‌کند. بازگشت آهسته پوست به وضعیت عادی نشان‌دهنده کم‌آبی احتمالی بدن است.
•  دهان و لب‌ها: خشکی دهان یا لب‌های ترک‌خورده ممکن است نشانه‌های اولیه کم‌آبی بدن باشد.
• سردرد و خستگی: سردردهای مکرر، سرگیجه یا خستگی بی‌دلیل احتمالاً نشانه کافی نبودن آب بدن است.
•  تعریق: نظارت بر میزان تعریق افرادی که فعالیت بدنی زیاد دارند، در طول فعالیت بدنی آن‌ها کمک می‌کند میزان مایعات از دست‌رفته و نیاز آن‌ها به آبرسانی تخمین زده شود. تعریق زیاد در صورتی که کمبود آب بدن جبران نشود، ممکن است بدن فرد را مستعد کم‌آبی کند.

کم‌آبی چه زمانی اتفاق می افتد؟

کم‌آبی زمانی اتفاق می‌افتد که بدن ما آب کافی نداشته باشد. حتی کاهش جزیی سطح مایعات عواقبی ناخوشایند مانند سردرد، احساس سرگیجه، بی‌حالی و کمبود تمرکز در پی دارد.کم‌آبی مزمن احتمالاً خطرهای جدی برای سلامتی دارد که عفونت‌ مجاری ادراری، یبوست و سنگ کلیه از آن جمله هستند.

آیا هنگام خوردن غذا نیاز به نوشیدن آب است؟

نوشیدن آب برای هر انسانی ضروری است، به خصوص هنگام خوردن غذا نیاز به نوشیدن آب بیشتر می شود. چرا که نوشیدن آب کمک به هضم غذا می کند. همچنین سطوح مایع، الکترولیت ها را از طریق هوموستیزهای اضافه متوقف می کند.

بهترین راه حل جهت رفع تشنگی چیست؟

نوشیدن آب می تواند تغییراتی در تعادل اسید موجود در بزاق به وجود آورد. این تغییرات بر روی بزاقی که گیرنده طعم اسید ها می باشد، تاثیر می گذارد.بنابراین بهترین راه حل جهت رفع تشنگی استفاده از نوشیدنی های خنک است که طعم های گاز دار و ترش دارند. شاید بتوان گفت بهترین و موثر ترین آن ها استفاده از عطر و طعم لیمو است.

چای با تشنگی چه می‌کند؟

چای نوعی نوشیدنی است که به دلیل داشتن مواد آنتی اکسیدان و ضد سرطان برای بدن مفید است اما هیچگاه جایگزین مناسبی برای آب نیست. چای به دلیل خاصیت مدر بودن باعث می‌شود، مقدار بیشتری از آبی که از طرق مختلف به بدن می‌رسد، دفع شود. به‌طور کلی توصیه می‌شود، افراد هنگام تشنگی درصورت دسترسی به آب از این نوشیدنی استفاده کنند.

خوراکی‌های ضد تشنگی کدامند؟

فیبرها در نگهداری آب نقش مهمی دارند بنابراین خوراکی‌های فیبردار گزینه‌های مناسبی در تعادل و تداوم رفع عطش هستند. علاوه بر میوه‌ها، سبزی‌ها هم منبع بسیار مناسب فیبر و در نتیجه آب هستند. کاهو، خیار، کرفس و سبزی خوردن چون آب را در خود نگه می‌دارند باعث استمرار و تداوم آب رسانی به بدن می‌شوند. در مقابل برخی خوراکی‌ها مانند انواع شیرینی و کباب و جگر تشدید‌کننده تشنگی هستند و در فصول گرم سال که احتمال کم آبی بیشتر است باید از خوردن آنها پرهیز کرد.

کلام آخر:

همه افراد ادامه حیات و فعل و انفعالات درون بدن به آب نیاز دارند و این میزان نیاز به‌طور متوسط هشت تا 10 لیوان است که در کودکان کمتر است اما در بزرگسالان تغییری نمی‌کند. حتی افراد مسن که به نسبت نیاز بدن شان به آب، کمتر احساس تشنگی می‌کنند باید حتی الامکان همین میزان آب را در طول روز مصرف کنند تا سلول‌های بدن دچار کم آبی نشوند. دیابتی‌ها که به دلیل ماهیت بیماری‌شان با دفع ادار زیادی مواجه هستند به آب بیشتری نیاز دارند که بسته به سطح قندخون، داروهای مصرفی و نحوه کنترل بیماری باید با پزشک معالج خود درباره میزان مصرف آب مشورت کنند. همچنین سطح و نوع فعالیت افراد از نظر قرارگیری آنها در معرض گرما در تعیین میزان نیاز آنان موثر است. البته افراد به‌طور معمول، آب را از طرق مختلف نظیر تعریق، ادرار، مدفوع و حتی تنفس در طول روز از دست می‌دهند بنابراین باید بسته به میزان فعالیت میزان دریافت آب را تنظیم کرد.