تشنگی به‌منزلهٔ فرآیندی تعادلی

بدون غذا می‌توان چند هفته زنده ماند (هرچند با کمی ناراحتی)، البته به این شرط که آب فراوان بنوشید. اما اگر آب ننوشید احتمالاً بیش از یک هفته دوام نمی‌آورید، و اگر بدون نوشیدن آب در زیر آفتاب سوزان قرار بگیرید بعید است بیش از یک روز دوام بی‌آورید. آب در زندگی آدمی نیازی حیاتی است، و احساس تشنگی جلوهٔ روانشناختی این نیاز است. اما چه چیزی سبب احساس تشنگی می‌شود؟

اگر مدتی آب نخوریم یا در زیر آفتاب ورزش کنیم، خروج تدریجی آب بدن از طریق تعریق و تنفس و ادرار سبب می‌شود ذخیرهٔ آب در دو منبع مایع بدن کم‌کم کاهش یابد. خوردن غذای شور نیز باعث تشنگی می‌شود زیرا ذخیرهٔ یکی از این دو منبع آب را کاهش می‌دهد. یکی از این دو منبع، ذخایر آب موجود در یاخته‌های بدن است. این آب مخلوطی است از مولکول‌های پروتئین، چربی و کربوهیدرات که ساختار و محتویات یاخته را تشکیل می‌دهند. آب درون یاخته‌ها را ذخیرهٔ درون‌یاخته‌ای (intracellular reservoir) می‌نامند. آب خارج از یاخته‌ها را آب برون‌یاخته‌ای (extracellular resevoir) می‌نامند. کاهش آب در هریک از این دو منبع باعث تشنگی می‌شود. نخست به تشنگی ناشی از کاهش ذخیرهٔ برون‌یاخته‌ای می‌پردازیم.

اگر آب ننوشیم یا در گرما ورزش کنیم آب بدنمان کاهش می‌یابد. آب بدن از طریق کلیه‌ها به‌صورت ادرار، از غدد پوست به‌صورت عرق، و از شش‌ها به‌صورت بخار خارج می‌شود، و در همهٔ این موارد منبع مستقیم آن عمدتاً خون، یعنی ذخیرهٔ برون‌یاخته‌ای آب بدن است. خروج آب، حجم مایع برون‌یاخته‌ای بدن را کاهش می‌دهد. به‌همان ترتیب که با خروج هوا از لاستیک توئی، لاستیک چروک و شل و ول می‌شود، کاهش حجم خون نیز موجب پائین آمدن فشار خون و چروکیدگی رگ‌ها می‌گردد. هرچند متوجه این تغییر خفیف فشار خون نمی‌شویم اما ردیاب‌های فشار خون در کبد و قلب و رگ‌های اصلی خون این افت خفیف را ردیابی می‌کنند و با ارسال علامتی به‌مغز موجب احساس تشنگی می‌شوند.

در زنجیرهٔ رویدادهای تشنگی، از گیرنده‌های فشار خون گرفته تا احساس روانشناختی تشنگی، مجموعه پیام‌های پیچیده‌ای بین مغز و بدن در رفت و آمد هستند.

وقتی گیرندە‌های فشار، کاهشی در فشار خون ردیابی کنند، نورون‌های حسی را فعال می‌سازند تا پیام‌هائی به‌مغز بفرستند. سپس نورون‌های هیپوتالاموس تکانه‌هائی به غدهٔ هیپوفیز ارسال می‌کنند که موجب آزادشدن هورمون کاهندهٔ ادرار (ADH - antidiuretic hormone) از غدهٔ هیپوفیز به‌درون جریان خون می‌شود. هورمون ADH سبب می‌شود کلیه‌ها، آب دریافتی از خون را ضمن تصفیه آن، در خود نگه‌دارند تا به‌جای آنکه تبدیل به ادرار شود دوباره به جریان خون بازگردد. هرگاه چند ساعت بدون آب بمانید این اتفاق خواهد افتاد. برای مثال، حتماً متوجه شده‌اید که گاهی اوقات (مثلاً صبح‌ها که از خواب بیدار می‌شوید) رنگ ادرارتان سیرتر از مواقع دیگر است. علاوه بر این، مغز پیامی عصبی به کلیه‌ها می‌فرستد که موجب آزادشدن هورمون کلیوی به‌نام رنین (renin) می‌گردد. رنین با ماده‌ای در خون ترکیب می‌شود و هورمونی دیگر به‌نام آنژیوتنسین (angiotensin) می‌سازد. این هورمون عامل اصلی و بلاواسطهٔ پیدایش تشنگی در مغز است.

آنژیوتنسین نورون‌هائی را در عمق مغز فعال می‌سازد و از این راه میل به آب‌خوردن، در مغز شکل می‌گیرد. همان‌طور که گفتیم این زنجیرهٔ رویدادها با پائین‌آمدن فشارخون که ناشی از کاهش آب بدن است، آغاز می‌شود. هر حادثهٔ دیگری هم که موجب کاهش چشمگیر فشار خون شود می‌تواند ایجاد تشنگی کند. برای مثال، مجروحان جنگی و کسانی که دچار خونریزی شدید شوند، به‌شدت احساس تشنگی می‌کنند. علت این میل شدید به آب، فعال شدن گیرنده‌های فشار است که خود موجب راه‌اندازی همان زنجیرهٔ تولید رنین و آنژیوتنسین و در نهایت احساس تشنگی می‌شود (فیتزسیمونز - Fitzsimons در ۱۹۹۰).

برای ایجاد تشنگی علاوه بر سامانهٔ تشنگی برون‌یاخته‌ای که شرح آن گذشت، سامانهٔ دیگری نیز در مغز وجود دارد. این سامانه تماماً در مغز جای دارد و ارتباطی با گیرنده‌های فشار یا پیام‌های هورمونی بدن ندارد. سامانهٔ تشنگی درون‌یاخته‌ای بر میزان آب درون نورون‌های مغز نظارت دارد. البته اکثر نورون‌های مغز چنین نظارتی را برعهده ندارند و تنها تعداد نسبتاً کمی از نورون‌های هیپوتالاموس قادر هستند در پاسخ به کاهش آب درون‌ یاخته‌ای پاسخ تشنگی را برانگیزند. اما چون تغییر میزان آب بر همهٔ نورون‌ها تأثیر نسبتاً یکسانی می‌گذارد همین نورون‌های معدود می‌توانند بر وضعیت آب در مغز نظارت کنند. تشنگی درون‌یاخته‌ای ناشی از خاصیت اسمزی (osmosis) است، یعنی گرایش آب به‌حرکت از جاهای پر آب است به‌جاهای کم‌آب. در اصل، انباشت یون‌های 'نمک' سدیم، کلرید، و پتاسیم است که کمی یا زیادی آب را تعیین می‌کند. آب بدن که کم شود، میزان انباشت این نمک‌ها در خون افزایش می‌یابد، و در واقع، خون شورتر می‌شود.

افزایش غلظت خون سبب می‌شود آب از درون یاخته‌های نسبتاً پرآب، از جمله نورون‌ها، وارد خون شود. خروج آب از نورون‌ها و دیگر یاخته‌ها، چیزی شبیه نحوهٔ جذب آب با کاغذ خشک‌کن است. وقتی که در اثر افزایش غلظت نمک خون، آب نورون‌های هیپوتالاموس کاهش یابد، این نورون‌ها فعال می‌شوند، سپس تشنگی درون‌یاخته‌ای یا اسمزی ایجاد می‌شود، و میل به نوشیدن آب افزایش می‌یابد. با آشامیدن مایعات، آب خون افزایش می‌یابد و غلظت نمک کاهش می‌یابد، و درنتیجه دوباره آب به نورون‌ها و یاخته‌های دیگر باز می‌گردد. به‌همین خاطر است که بعد از خوردن غذاهای شور، احساس تشنگی می‌کنیم در حالی‌که آب بدن کم نشده است. نمک غذا جذب خون می‌شود و غلظت نمک خون را افزایش می‌دهد و درنتیجه آب را از نورون‌ها و دیگر یاخته‌ها بیرون می‌کشد. وقتی به این ترتیب آب نورون‌های هیپوتالاموس به اجبار کم شود، احساس تشنگی بروز می‌کند. در عمل هم می‌توان با تزریق مقدار بسیار اندکی محلول غلیظ آب نمک به نورون‌های هیپوتالاموس، در حیوان‌ها تشنگی درون‌یاخته‌ای ایجاد کرد (اپستاین - Epstein در ۱۹۸۲). این تزریق‌های ذره‌ای (microinjection) اثری شبیه تشنگی درون‌یاخته‌ای طبیعی دارند.