В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology) обнаружили основной сенсорный путь, который опосредует чувство жажды и процесс регидратации.
Актуальность работы
Стакана воды часто бывает достаточно, чтобы утолить жажду после тренировки. Но в то время как чувство жажды может быть утолено всего за несколько минут питья, процесс регидратации на самом деле занимает около получаса. Задержка возникает из-за того, что головной мозг получает сигналы о том, что вы выпили воду до того, как организм полностью регидратировался, на основе обнаружения и измерения уровней осмоляльности в кишечнике. Осмоляльность представляет собой концентрацию растворенных материалов, включая натрий и глюкозу.
Новизна исследования
Ученые обнаружили основной сенсорный путь, который опосредует этот процесс. В крови образуется высокая осмоляльность при обезвоживании организма, что вызывает чувство жажды. Но из-за временной задержки между утолением жажды, и моментом, когда организм полностью регидратирован, кишечник должен ощущать изменения осмоляльности до того, как они произойдут в кровотоке, и он должен отправлять эту информацию в мозг.
Материалы и методы исследования
Как только мы принимаем пищу и воду, питательные вещества всасываются из кишечника в печень через специализированный кровеносный сосуд, называемый воротной веной. Во время этого процесса поглощения сигналы осмоляльности также обнаруживаются сенсорными нейронами в кишечнике. Исследователи изучили, как кишечник передает эту информацию в мозг, чтобы указать на жажду или ее утоление.
Существуют 2 основных сенсорных пути от кишечника к мозгу: спинномозговой (дорсальные корешковые ганглии, или ДКГ) и блуждающий пути. Ученые использовали генетически модифицированных мышей, чтобы визуализировать паттерны нейронной активации в этих двух путях. Затем авторы исследования систематически наблюдали за ДКГ и нейронами блуждающего нерва в ответ на введение воды, соли или сахара в кишечник мыши, что имитировало нормальное потребление питательных веществ.
Основной сенсорный путь, который опосредует чувство жажды и процесс регидратации
Исследователи обнаружили, что блуждающие нейроны, но не спинальные нейроны, сильно активируются при изменении осмоляльности в кишечнике. На самом деле разные подмножества нейронов были активны в ответ на разные жидкости. Блуждающие нервы, иннервирующие портальную область печени (HPA), действительно несут сигналы осмоляльности. Перерезка специфической ветви блуждающего нерва к HPA устраняет способность нейронов блуждающего нерва реагировать на изменения осмоляльности.
Ученые также обнаружили, что в ответ на изменения осмоляльности в кишечнике вазоактивный кишечный пептид, или VIP, секретируется в воротную вену, которая, в свою очередь, активирует блуждающие нервы в области HPA. Это объясняет, как кишечник переводит физические изменения осмоляльности в гормональные сигналы, которые кодируют изменения осмоляльности.
В дополнительных исследованиях будут изучаться связи между блуждающими нейронами в организме и областями мозга, которые, как известно, контролируют жажду.
Авторы другого исследования утверждают, что голод может мотивировать нас больше, чем жажда и страх.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
