Правильное питание: практическое руководство по нутрициологии

Функция клетки. Наиболее очевидной биологической потребностью в воде является пополнение клеточной жидкости и поддержание ее баланса для клеточного функционирования. Внутреннее пространство любой клетки в основном состоит из воды, в которой происходят сотни и тысячи химических реакций. Таким образом, качество клеточной воды влияет на общую функцию каждой клетки. Воду также можно рассматривать как структурный компонент клеток, который удерживает клетку в правильной форме при поддержании адекватной гидратации. Клетки всех тканей сморщиваются при обезвоживании и набухают при чрезмерном увлажнении, что влияет на их структуру и функцию.

Жидко-ионный баланс. Вода необходима клеткам для перемещения полезных веществ и регулирования их уровня как внутри, так и снаружи клеток. Во время обезвоживания ионы концентрируются за пределами клеток и борются за перемещение, не лишая клетки жидкости. При обезвоживании организм выводит меньше воды, выделяя более концентрированную мочу. При чрезмерной гидратации происходит обратное: ионы разбавляются и мешают их движению в клетки и из них.

Терморегуляция. У людей вода необходима для выработки пота и терморегуляции. Когда мы потеем, тепло теряется из-за испарения, что помогает нормализовать температуру тела при ее повышении. Горячая вода в виде ванн и теплых напитков также способствует сохранению тепла тела в холодную погоду.

Еще многое предстоит узнать о динамике воды на химическом и атомном уровне внутри клеток и о том, как эта динамика влияет на клеточные реакции и процессы.

Как в организме регулируются жажда и гидратация?

Почки являются основными органами, участвующими в регулировании уровня воды в организме и артериального давления. Это достигается за счет контроля удаления жидкостей из системы. Для этого гипоталамус координирует свои действия с почками и регулирует ощущение жажды вместе со вкусовыми рецепторами.

Во время обезвоживания в организме увеличивается концентрация внеклеточных электролитов. Это активирует осморецепторы внутри клеток, а также барорецепторы вне клеток из-за внеклеточного давления. Эти факторы сигнализируют гипоталамусу о высвобождении вазопрессина, который инициирует задержку воды и выработку концентрированной мочи.

При адекватной гидратации уровень электролитов снижается, что ингибирует активацию рецепторов и высвобождение вазопрессина. Если у человека дефицит электролитов, реакция на обезвоживание может быть притуплена, и клетки могут бороться за поглощение воды; оба из которых могут увеличить тяжесть обезвоживания и связанный с ним риск смертности.

Ощущение жажды. Когда жидкость потребляется, вкусовые рецепторы посылают сигналы в мозг, которые информируют его о минеральных солях в жидкости. В результате он реагирует подавлением ощущения жажды. Мозг не способен отличить воду, вылитую на язык, от проглоченной воды, которая попадает в кровоток. Именно по этой причине человек может почувствовать удовлетворение сразу после того, как выпьет стакан воды, когда испытывает жажду.

Другие органы и системы организма, участвующие в регулировании гидратации, включают желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему, кожу и дыхательные пути, которые обеспечивают обратную связь с гипоталамусом об общем состоянии гидратации организма.

Побочные эффекты обезвоживания

Обезвоживание является потенциально опасным для жизни явлением. Побочные эффекты обезвоживания включают:

Повышенный окислительный стресс. Вода не только необходима для охлаждения, но также служит жизненно важным источником кислорода для регулирования клеточного дыхания. Следовательно, обезвоживание связано с усилением окислительного стресса и воспаления на клеточном уровне.

Усталость и снижение выносливости. Обезвоживание снижает способность человека выполнять физическую активность с оптимальной производительностью, вызывая утомляемость и недостаток выносливости. Поддержание гидратации защищает от усталости, помогает поддерживать выносливость, а также уменьшает воспаление, связанное с физическими упражнениями. Физические упражнения могут вызвать обезвоживание, которое сохраняется в течение нескольких часов, особенно если они начинаются в состоянии легкого обезвоживания или при акклиматизации к жарким температурам окружающей среды.

Головная боль и снижение когнитивных функций. Недостаточная гидратация отражает снижение когнитивных функций в исследованиях, которые проявляются по-разному. Некоторые результаты сообщают о дефиците кратковременной памяти, зрительного восприятия и физической координации в ответ на обезвоживание, в то время как другие показывают начало головной боли, снижение концентрации внимания, снижение арифметических способностей и эмоциональную нестабильность. Эти эффекты часто были более выраженными в исследованиях, в которых оценивалось обезвоживание в контексте теплового стресса. Неизвестно, что регидратация увеличивает когнитивные способности, но, по-видимому, улучшает умственную активность.