Регулация на осмолалитета на екстрацелуларната течност

Регулацията на осмолалитета на екстрацелуларната течност е от основно значение за поддържане на водния баланс. Екстрацелуларната течност (ЕЦТ) е представена от течността, която се намира извън клетките. Тя представлява 20% от телесната маса. Водата в организма се обменя постоянно. Движението и между отделните пространства е свързано с промени в осмолалитета на телесните течности. Водно-солевата хомеостаза се регулира чрез сложни взаимно свързани механизми, чрез които се регулира постоянството на електролитите (предимно Na⁺) и на водата в организма. Ефекторните механизми могат да бъдат разделени на две групи:

• механизми, които регулират предимно съдържанието на вода – отделянето на антидиуретичен хормон (АДХ) например е свързано главно с промени на плазмения осмолалитет и количеството на екстрацелуларната вода;
• механизми, които регулират предимно концентрацията на електролити в ЕЦТ – отделянето на алдостерон.

При загуба на вода без загуба на соли, ЕЦТ става хипертонична, а при прием или задръжка на вода без промяна в количеството на солите ЕЦТ става хипотонична. Осмолалитетът на ЕЦТ се коригира чрез възстановяване на баланса на водата и чрез придвижване на вода от или в клетките.

Основният орган, който участва в регулацията на водното съдържание на организма, е бъбрекът. Той регулира екскрецията на осмотично свободна вода. Водното съдържание се регулира и от механизма на жаждата, който регулира приема на осмотично свободна вода. Ефектът от работата на тези механизми е стабилизиране на осмолалитета и на натриевата концентрация. При негативен воден баланс, осмолалитета на плазмата се увеличава и се стимулират центъра на жаждата в хипоталамуса и хипоталамичните неврони, секретиращи АДХ. Приемът на вода се увеличава, а елиминирането и с урината намалява. Увеличеното задържане на вода в организма възстановява осмолалитета на ЕЦТ. При намален осмолалитет центъра на жаждата и секрецията на АДХ се потискат. При сухота на лигавиците се стимулира центъра на жаждата, а секрецията на АДХ не се повлиява. Чувството на жажда може да бъде премахнато по два начина – чрез приемане на вода или чрез навлажняване на лигавицата на устната кухина. Сухотата в устата и стимулирането на центъра на жаждата може да не е свързано с регулацията на водния баланс, а да се дължи на намалено отделяне на слюнка, вследствие от прием на медикаменти.

Нормално осмолалитетът на плазмата е между 280-300 mOsm/kg H₂O. Обичайно се поддържа в границите 280-285 mOsm/kg H₂O. Промяна в осмотичното налягане на плазмата само с 1% е достатъчна за повлияване на осморецепторите и за промяна в секрецията на АДХ. Секрецията на АДХ е потисната до 280 mOsm/kg H₂O. След увеличаване на плазмения осмолалитет над тази стойност, тя започва да се увеличава. Прагът, над който се установява чувство за жажда, е около 294 mOsm/kg H₂O. Осморецепторите се намират в предния хипоталамус, в съдовете на тънките черва и крайниците, в сънната артерия, в порталната система на черния дроб. Основният регулатор на секрецията на АДХ са промените в плазмения осмолалитет. Секрецията на АДХ се стимулира от намаляване на ефективния обем на циркулиращата кръв (функционалния обем кръв, който отразява степента на тъканната перфузия в определени зони) или на артериалното налягане с повече от 7-10% също стимулира секрецията на АДХ. Центърът на жаждата се стимулира освен от увеличение на плазмения осмолалитет и от силно намаление на обема на циркулиращата кръв или на артериалното налягане. Секрецията на АДХ и центъра на жаждата се повлияват при промени в обема на ЕЦТ, които се възприемат в барорецепторите на лявото предсърдие. При увеличение на обема секрецията на АДХ и центъра на жаждата се потискат, а при намаление на обема се стимулират. Ангиотензин II повлиява секрецията на АДХ и центъра на жаждата. Осмолалитетът на плазмата може да бъде повлиян и от промени в количеството на водата или на разтворените в нея вещества. Увеличението на Na­­⁺ или на други електролити води до промени в осмолалитета на ЕЦТ. Водата се придвижва от клетките към ЕЦТ до изравняване на осмолалитетите. Промени в концентрацията на вещества, които лесно преминават през мембраните, като уреята например не водят до промени в осмолалитета. При задържане на вода или при загуба на вода се наблюдават пропорционални промени във всички телесни течности.

Приемът на вода не се влияе само от регулацията на водния баланс, а и от навиците и социалните фактори. При хората той не е прецизно регулиран и често се наблюдава прекомерен прием на вода. Основният фактор, който е от решаващо значение за водния баланс, не е приемът на вода, а количеството на отделената от бъбреците урина. Промените в осмолалитета на ЕЦТ бързо се компенсират чрез промяна на екскрецията на вода с урината, без промяна на екскрецията на соли. Възстановяването на осмолалитета на ЕЦТ се осъществява чрез промени в количеството задържана или елиминира вода. То е в пряка зависимост от промените в секрецията на АДХ, който повишава проницаемостта на клетките на дисталните и събирателните бъбречни тубули за вода.