Šis pirmais ledusaukstā ūdens piliens pēc skrējiena applaucētajā saulē var būt patīkami aicinošs. Glāzes ūdens pēc četru citu pazemināšanas, visticamāk, nav.
Šīs dažādās reakcijas rodas, pateicoties smadzenēm, kas pārliecinās, ka mēs nedzeram pārāk daudz vai pārāk maz ūdens - divi scenāriji, kuru rezultātā ķermenis nonāk bīstamā teritorijā.
Bet kā smadzenes zina, kad mudināt jūs pārtraukt vai sākt dzert?
Jauns pētījums, kas veikts ar pelēm, liek domāt, ka lomu var noslēpumains elements zarnās, paredzot, cik daudz jums jādzer, lai apmierinātu ķermeni. Pēc tam tā nekavējoties paziņo smadzenēm, kuras, savukārt, nolemj, cik izslāpis jūs var padarīt, liecina pētnieku grupa šodien (26. martā) žurnālā Nature.
Slāpes šūnas
2016. gadā Kalifornijas universitātes Sanfrancisko (UCSF) pētnieku grupa atklāja, ka peles dzerot šķidrumus, tas liek mutei un rīklei nosūtīt signālus smadzenēm, kas izslēdz smadzeņu šūnas, kas diktē slāpes. Šīs "slāpes šūnas" ir atrodamas reģionā, ko sauc par hipotalāmu, kurš regulē slāpes, asinsspiedienu un citus ķermeņa procesus, kā arī nelielā kaimiņu vietā, ko sauc par subfornisko orgānu.
Mute un kakls sāk aktivizēt šos signālus dažu sekunžu laikā pēc kaut kā dzeršanas, lai gan parasti tas prasa apmēram 10 minūtes līdz stundu, līdz ūdens faktiski nonāk asinsritē un tiek izsūtīts slāpēm šūnās visā ķermenī. Tāpēc smadzenēm ir jāatrod līdzsvars - ja pārāk ātri izslēdz signālus, jūs nesaņemsit pietiekami daudz, lai dzertu.
"Kaut kā smadzenēm ir veids, kā saskaņot šos divus dažādos laika periodus, lai jūs varētu ļoti ātri dzert tieši vajadzīgo ūdens daudzumu, lai apmierinātu ķermeņa vajadzības," sacīja pētījuma autore Zachary Knight, UCSF fizioloģijas asociētais profesors un Hovards. Hjūsa medicīnas institūta pētnieks.
Pētnieku pētījumā tika mēģināts atbildēt, kā smadzenes tā rīkojas.
Nenotveramais runātājs
Jaunajā pētījumā Knight un viņa komanda implantēja optiskās šķiedras un objektīvus peļu smadzeņu hipotalāmā tuvumā, kas ļāva viņiem novērot un izmērīt, kad šie slāpes neironi ieslēdzas un izslēdzas.
Sniedzot pelēm sālsūdeni, zinātnieki atklāja, ka slāpes neironi gandrīz nekavējoties pārtrauca šaut, kā gaidīts. Bet pēc minūtes vai vēlāk šie neironi atkal ieslēdzās.
Rīkles un mutes uguns signāli smadzenēm sāk slāpju remdēšanu neatkarīgi no šķidruma veida. Tā kā sāļie šķidrumi var dehidrēt ķermeni, signāls "ieslēgts", iespējams, nāca no kaut kur citur, pēc tam, kad kakls un mute slāpes neironus izslēdza.
Viņi atklāja, ka arī svaigais ūdens lika neironiem pārtraukt šaušanu, bet sālsūdens to nedarīja. Vēl jo vairāk, ja peles, kurām uzlēts sālsūdens, saņēma dzeramo svaigu ūdeni, slāpes neironi vispirms, kā gaidīts, izslēdzās, bet pēc tam ātri ieslēdzās.
Rezultāti liecina, ka zarnās ir molekulas, kas izjūt sāls saturu šķidrumos, un tās izmanto, lai prognozētu, cik daudz dzēriena hidratēs ķermeni. Šī sistēma, kas, šķiet, darbojās tikai tad, kad peles bija patiesi dehidrēta, vienas minūtes laikā nosūta šo informāciju smadzenēm, un slāpes neironi mirgo un ieslēdzas.
Un nātrijs nav vienīgais savienojums, kas kompensētu zarnu molekulas, Knight stāstīja Live Science. "Šī sistēma atklāj jebko, kas mainītu asiņu osmolaritāti." (Osmolaritāte norāda uz to, cik koncentrēts ir šķidrums.)
Slāpes kontrole
Rezultāti, ja tos apstiprina cilvēkiem, varētu dot labumu daudziem cilvēkiem.
Piemēram, Knight atzīmēja, ka mūsu spēja regulēt slāpes samazinās ar vecumu. "Tātad nespēj uzturēties pienācīgi hidratēts, un tas var izraisīt medicīniskas problēmas - īpaši, piemēram, intensīva karstuma laikā," viņš sacīja.
Var apgalvot arī pretējo: "Lielai daļai maratona skrējēju sacensību laikā ir tendence pārmērīgi hidratēties," sacīja Čārlzs Burčs, Kanādas Makgila universitātes neirozinātnieks, kurš nebija pētījuma dalībnieks. "Iemesli tam nav skaidri, taču tam varētu būt signāla pavājināšanās no zarnām līdz smadzenēm."
Jebkurā gadījumā pētījums "ievērojami uzlabo to, ko mēs zinām par slāpju kontroli", Dr. Bourque stāstīja Live Science. Un tā kā rezultāti saskan ar datiem, kas iegūti, veicot smadzeņu skenēšanu cilvēkiem, vismaz daži no atklājumiem, iespējams, ir piemērojami cilvēkiem, viņš piebilda.
Kaut arī peles un cilvēki acīmredzami atšķiras dažās smadzeņu struktūrās, viņu hipotalāmi ir ļoti līdzīgi, sacīja Knits.
Komanda arī atklāja, ka slāpes signāli pārvietojas pa galveno signāla šoseju starp smadzenēm un zarnu: vagusa nervu. Kad pētnieki vēlāk izgrieza šo nervu, eksperimenta laikā slāpes neironi vairs neieslēdzās, kad peles sāka dzert.
Lai arī viņi to nezina droši, komanda domā, ka signāli nāk tieši no tievās zarnas, kas ir tā vieta, kas visspēcīgāk savienojas ar vagusa nervu un ir arī “pareizajā” laika posmā gremošanas procesā, lai aktivizētu tie slāpes nervus izturas aptuveni pēc minūtes pēc dzeramā ūdens.
Nākamajam projektam komanda cer noskaidrot signāla izcelsmi.
