Thirst and Water Intake
水不足は、特定の脳細胞が水の浸透圧損失によりわずか1％あるいは2％の脱水を起こすと喉の渇きを感じるようになる。 その細胞は前脳基底部、第三脳室のすぐ吻側にある。 血液脳関門の外にあるため、血漿中の微粒子濃度（浸透圧）の変化に容易に反応する。 光だけを感知する網膜細胞のように、脱水に対して特異的な感度を持つわけではないが、渇きを刺激する他の脳神経細胞と特異的なシナプス結合を持っている。
このように、オスモレセプター細胞がpOsmのわずかな上昇を感知して渇きと水の摂取を開始し、その結果pOsmが低下して行動の興奮性シグナルがなくなるという仕組みは、オスモレギュレーションが単一ループの負のフィードバック系で制御されている可能性を示している。 しかし、この可能性の大きな障害は、摂取した水が体液と平衡化するのは胃から排出された後であるため、迅速な水分補給と水分摂取の制御における負のフィードバックが得られないことである。 この遅れにより、水分補給に必要な量を超える大量の水を消費し続けることが予想されるが、脱水状態の動物がそのような水の過剰摂取をすることはなく、ヒトを含む多くの種が大量の水を急速に飲み、その後急に止めることで水分不足を補っていることが十分な証拠により示されている。 従って、何らかの初期のシグナルが渇きを抑制する必要がある。 実際、口咽頭に由来する適切なシグナルが同定されており、それは液体を素早く飲み込むことに由来している。 この結論を裏付けるものとして、（1）脱水状態のイヌは、全身pOsmの減少が観察されるよりもずっと前に喉の渇きを抑える。（2）摂取した水が小腸に到達する前に開放胃瘻から排出された場合にも、脱水状態のイヌが等張食塩水を飲んだ場合にも、渇きが急速に収まることがある。 これらの顕著な観察結果は、迅速な嚥下などの飲水行為の何らかの要素が、イヌの水分摂取を抑制する初期刺激を生成するという提案の強い裏付けとなった
これらの重要な発見は、猿、羊、ヒトなどの他の種にも再現され拡張されている。 このような繰り返しの確認は、体積に依存した口腔咽頭信号が、動物の渇きの抑制における一般的な特徴であることを示唆していた。 しかし、現在、体液の恒常性の中枢制御に関する研究のほとんどは、実験用ラットを被験者としており、脱水ラットも喉の渇きを調節するために全身性のシグナルを使用しているが、ラットのシグナルは口腔咽頭性ではない。
しかし、全身前シグナルを含めても、口渇に関する考察は完全ではなく、口渇のシグナルは、浸透圧調節の必要性から生じるものだけでなく、複数存在するのである。 飲み水を奪われた動物は、細胞からの水に加えて血漿からも水を失い、血漿量の減少（hypovolemia）は、それ自体が渇きの刺激となる。 実際、出血後などpOsmが上昇しない場合でも、喉の渇きが誘発されることがある。 動物は、下大静脈（心臓に戻る静脈の多くを供給する）と右心房の伸展性壁に埋め込まれた伸張受容体によって血液量の不足を検出します。 血管の伸縮はそこに含まれる容積に比例するため、血液量が少なくなると、感覚ニューロンは低ボレミアという求心性のシグナルを尾側脳幹に送り、尾側脳幹はそのメッセージを前脳に中継して喉の渇きを刺激する。 その代わり、水の約3分の2は浸透圧によって細胞内に移動する。 この結果は、口渇がpOsmの上昇と細胞の脱水を伴う場合には望ましいが、血漿量が減少してpOsmが上昇していない場合には望ましくなく、水を摂取しても浸透圧希釈が起こるだけで、血液量減少の補正はあまり行われない。 したがって、3〜5％の浸透圧希釈が、著しい血液量減少の存在下でも口渇を抑制する強力な刺激となることは驚くにはあたらない。
低液量血症にもかかわらず水分摂取を抑制することは、浸透圧希釈が重症化するのを有効に防ぐが、そもそも渇きを刺激した血漿量欠損を修復することはできない。 血漿量の不足を回復させるためには、血漿または同等の希薄なNaCl溶液を摂取しなければならない。 喉の渇きで水を飲んだら、次は塩分を摂らなければならない。 実際、ラットは水と濃厚なNaCl溶液を適量ずつ飲み、2つの溶液を行ったり来たりして、血漿量の回復に理想的な等張NaCl混合溶液を作ることが分かっている。
血漿量不足に反応する口渇は、尾側脳幹の、血漿量減少を感知する心血管系伸縮受容体からの神経投射を受ける部位を破壊しても解消されないことは重要なことである。 この発見は、血液量減少時に別の渇き刺激が存在することを示している。 このシグナルは、腎臓からレニンという酵素が分泌された後、血液中に形成されるペプチドホルモンであるアンジオテンシンによってもたらされると考えられる。 アンジオテンシンは食欲を刺激し、水分とナトリウムを尿中に貯留させるホルモンでもあり、非常に強力な血管収縮剤でもある（したがって、低液浸時の血圧をサポートするのに役立つ）。 このように、アンジオテンシンは多くの機能的な関連性を持っているため、低液量血症に対する多様な行動や生理的な反応が同時に起こるようになっているのです。
循環するアンジオテンシンは、脳では第3脳室背側にある角膜下器官で作用する。 この器官には血液脳関門がなく、アンジオテンシンが脳のその領域に拡散することができるため、局所アンジオテンシン受容体はホルモンの全身レベルの上昇に応答することができる。 この脳構造を外科的に破壊すると、アンジオテンシンによって刺激される喉の渇きと食塩の摂取をなくすことができる。 このことは、血漿量の減少を感知し、適切な行動反応を引き起こすために、冗長なメカニズムが使用されうることを示している。 このような冗長性は、生命にとって十分な血液量が重要であることを考えれば、驚くべきことではない
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