Organismille on elintärkeää pystyä pitämään nestetasonsa hyvin kapealla alueella. Tavoitteena on pitää interstitiaalinen neste eli solun ulkopuolinen neste samassa pitoisuudessa kuin solunsisäinen neste eli solun sisäinen neste. Tätä tilaa kutsutaan isotoniseksi, ja se vallitsee, kun solukalvon kummallakin puolella on sama määrä liuottuneita aineita niin, että veden nettoliike on nolla. Jos interstitiaalisessa nesteessä on suurempi pitoisuus liuottimia (tai pienempi pitoisuus vettä) kuin solunsisäisessä nesteessä, se vetää vettä ulos solusta. Tätä tilaa kutsutaan hypertoniseksi, ja jos solusta poistuu riittävästi vettä, se ei pysty suorittamaan olennaisia kemiallisia toimintoja. Tällöin eläimestä tulee jano vastauksena solun vedentarpeeseen. Kun eläin on juonut vettä, interstitiaalinen neste sisältää vähemmän liuottuneita aineita (enemmän vettä) kuin solunsisäinen neste, ja solu täyttyy vedellä, kun se yrittää tasoittaa pitoisuuksia. Tätä tilaa kutsutaan hypotoniseksi ja se voi olla vaarallinen, koska se voi aiheuttaa solun turpoamisen ja repeämisen. Yksi janosta vastaava reseptorisarja havaitsee interstitiaalisen nesteen pitoisuuden. Toinen reseptorijoukko havaitsee veren tilavuutta.
Vähentynyt tilavuusEdit
Tämä on yksi kahdesta janotyypistä, ja se määritellään janoksi, joka aiheutuu veren tilavuuden vähenemisestä (hypovolemia) ilman solunsisäisen nesteen ehtymistä. Tämä voi johtua verenhukasta, oksentelusta ja ripulista. Tilavuuden menetys on ongelmallista, koska jos veren kokonaistilavuus laskee liian alhaiseksi, sydän ei pysty kierrättämään verta tehokkaasti, ja lopputuloksena on hypovoleminen sokki. Verisuonisto reagoi tähän supistamalla verisuonia ja luomalla näin pienemmän tilavuuden, jonka veri voi täyttää. Tällä mekaanisella ratkaisulla on kuitenkin tietyt rajat, ja sitä on yleensä täydennettävä lisäämällä tilavuutta. Veren tilavuuden menetys havaitaan munuaisten soluissa ja se laukaisee reniini-angiotensiinijärjestelmän kautta sekä veden että suolan janon.
Reniini-angiotensiinijärjestelmäEdit
Hypovolemia johtaa reniini-angiotensiinijärjestelmän (RAS) aktivoitumiseen ja se havaitaan munuaisten soluissa. Kun nämä solut havaitsevat pienestä tilavuudesta johtuvan verenkierron vähenemisen, ne erittävät reniini-nimistä entsyymiä. Reniini kulkeutuu sitten vereen, jossa se katalysoi angiotensiinigeeniksi kutsutun proteiinin angiotensiini I:ksi. Angiotensiini I muuttuu sitten lähes välittömästi veressä jo olevan entsyymin avulla proteiinin aktiiviseksi muodoksi, angiotensiini II:ksi. Angiotensiini II kulkee sitten veressä, kunnes se saavuttaa aivolisäkkeen takaosan ja lisämunuaiskuoren, jossa se aiheuttaa hormonien kaskadivaikutuksen, joka saa munuaiset pidättämään vettä ja natriumia, mikä nostaa verenpainetta. Se on myös vastuussa juomiskäyttäytymisen ja suolahalun käynnistymisestä subfornikaalisen elimen kautta.
MuutMuokkaa
- Arteriaaliset baroreseptorit aistivat laskeneen valtimopaineen ja antavat signaaleja keskushermostoon alueelta postrema ja nucleus tractus solitarii.
- Kardiopulmonaaliset reseptorit aistivat alentuneen veritilavuuden ja antavat signaalin area postremaan ja nucleus tractus solitariiin.
Solujen kuivuminen ja osmoreseptorien stimulaatio Muokkaa
Osmometrinen jano syntyy, kun interstitiaalisen nesteen liuotuspitoisuus kasvaa. Tämä nousu vetää vettä pois soluista, ja ne kutistuvat tilavuudeltaan. Interstitiaalisen nesteen liuotuspitoisuus nousee, kun ruokavaliosta saadaan runsaasti natriumia tai kun solunulkoisten nesteiden (kuten veriplasman ja aivo-selkäydinnesteen) tilavuus pienenee, koska hikoilun, hengityksen, virtsaamisen ja ulostamisen kautta menetetään vettä. Interstitiaalisen nesteen liukoisten aineiden pitoisuuden nousu saa aikaan sen, että vesi siirtyy elimistön soluista niiden kalvojen läpi solunulkoiseen osastoon osmoosin avulla, mikä aiheuttaa solujen kuivumista.
Veri-aivoesteen ulkopuolella sijaitsevissa lamina terminaliksen vaskulaarisessa elimessä (organum vasculosum of the lamina terminalis, OVLT) ja subfornikaalisessa elimessä (subfornical organ, SFO) sijaitsevat solukerrostumat (osmoreseptorit) pystyvät havainnoimaan veriplasman konsentraatioita ja angiotensiini-II:n läsnäoloa veressä. Sen jälkeen ne voivat aktivoida keskimmäisen preoptisen ytimen, joka käynnistää veden etsimisen ja nielemiskäyttäytymisen. Hypotalamuksen tämän osan tuhoaminen ihmisillä ja muilla eläimillä johtaa juomahalun osittaiseen tai täydelliseen häviämiseen, vaikka solunulkoisten nesteiden suolapitoisuus olisi erittäin korkea.
Lisäksi on viskeraalisia osmoreseptoreita, jotka projisoituvat aivojen postrema-alueelle ja nucleus tractus solitariiin.
Suolan himoMuutos
Koska hypovolemiassa plasmasta häviää myös natriumia, elimistön suolan tarve lisääntyy suhteellisesti janon lisäksi tällaisissa tapauksissa. Tämä on myös seurausta reniini-angiotensiinijärjestelmän aktivoitumisesta.
Iäkkäät Muokkaa
Yli 50-vuotiailla aikuisilla elimistön janontunne vähenee ja jatkaa vähenemistään iän myötä, jolloin tämä väestö on suurentuneessa nestehukan riskissä. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että iäkkäillä henkilöillä veden kokonaissaanti on alhaisempi kuin nuoremmilla aikuisilla ja että naiset ovat erityisen alttiita liian alhaiselle vedensaannille.Vuonna 2009 Euroopan elintarviketurvallisuusviranomainen (EFSA) sisällytti veden ensimmäistä kertaa makroravintoaineena ruokavalion viitearvoihinsa. Iäkkäiden suositeltavat saantimäärät ovat samat kuin nuoremmilla aikuisilla (2,0 l/vrk naisilla ja 2,5 l/vrk miehillä), sillä pienemmästä energiankulutuksesta huolimatta tämän ryhmän vedentarve on lisääntynyt munuaisten konsentraatiokapasiteetin vähenemisen vuoksi.