Haus: Bagaimana Otak Mengatur Keseimbangan Cairan

Apabila cuaca panas atau selepas bersenam, kita sering merasa dahaga. Walaupun ketika makan, kebanyakan orang memerlukan minuman untuk mengatasi rasa diseret . Jadi apa sebenarnya yang mendasari kehausan?

Tubuh kita terdiri daripada air rata-rata 45-75%. Dalam badan air diedarkan ke beberapa bilik yang disebut petak. Sebilangan besar air (± 67%) memenuhi ruang di sel sementara selebihnya dibahagikan kepada ruang antara sel (± 26.7%) dan saluran darah (± 6.7%). Oleh itu, jika 1 L cecair badan mempunyai jisim 1 kg, seseorang dengan berat 60 kg mempunyai jumlah 36 L cecair badan yang 4-5 L adalah darah [1].

 

Cecair badan mempunyai kepekatan yang berbeza antara petak, salah satunya ditentukan oleh kepekatan atau tahap elektrolit. Elektrolit berperanan dalam mengekalkan sejumlah cecair yang tetap di setiap petak yang dibatasi oleh membran yang disebut membran sel.

Dengan menggunakan prinsip osmosis, bendalir dari satu petak dapat bergerak ke petak lain jika terdapat perubahan tahap elektrolit. Cecair akan bergerak dari petak dengan kelikatan yang lebih rendah ke petak dengan kelikatan yang lebih tinggi. Ia juga dapat dikatakan bahawa elektrolit berperanan menjaga keseimbangan cairan dalam tubuh.

Dalam keadaan normal, cecair badan yang hilang selalu digantikan oleh cecair yang masuk. Setiap hari, rata-rata 2.5 L air hilang dari tubuh dengan pelbagai cara: 1.5 L melalui air kencing, 600 mL melalui kulit sebagai peluh dan keringat yang tidak dapat dilihat , 300 mL melalui pernafasan sebagai wap air, dan 100 mL dengan najis. Sumber cecair yang masuk boleh datang dari minuman (± 1.6 L), makanan (± 700 mL), dan hasil pemprosesan tenaga dalam badan (200 mL) [1].

Apabila cairan tubuh yang hilang tidak dapat digantikan oleh cairan yang masuk, dehidrasi dapat terjadi. Tidak hanya ditandai dengan penurunan volume cairan tubuh, dehidrasi juga ditandai dengan peningkatan kelikatan cairan. Dehidrasi ringan berlaku apabila jisim badan dikurangkan sebanyak 2% kerana kehilangan cecair [1].

Akibat dehidrasi berlaku kerana gangguan fungsi sel. Perubahan dalam kelikatan cairan, terutama darah, dapat menyebabkan perubahan kandungan elektrolit dan kimia di lingkungan sel sehingga sel tidak dapat menjalankan fungsinya. Walaupun peningkatan kelikatan hingga ± 7% biasanya tidak menunjukkan gejala yang signifikan, peningkatan kelikatan ± 10% akan dapat menyebabkan kelemahan dan mual bahkan untuk mengubah kesedaran dan kejang [2]. Selain itu, penurunan volume dan tekanan darah akan mengganggu fungsi darah dalam mengedarkan nutrien dan oksigen ke sel, sehingga pengurangan pengambilan agar sel berfungsi secara normal [3].

Tubuh mempunyai pelbagai mekanisme yang kompleks untuk mengekalkan kecukupan dan keseimbangan cairan tubuh, salah satunya adalah melalui dahaga [1]. Sebagai tindak balas yang mengandungi komponen emosi, dahaga berperanan sebagai pengatur atau pengatur utama dalam memenuhi pengambilan cairan pada orang yang sihat [2]. Cukup 1% peningkatan kelikatan darah, yang merupakan sebahagian dari cairan tubuh, dapat memicu rasa dahaga [3].

Penyelidikan pada mamalia telah menunjukkan bahawa dahaga serta rasa lapar, sakit, dan gatal adalah emosi primitif yang memberikan motivasi untuk tindakan memuaskan seperti minum, makan, dan menggaruk. Mekanisme ini dimediasi oleh beberapa bidang di otak yang juga mengatur pengambilan keputusan, kesadaran, dan emosi [2]. Tidakkah minuman yang anda minum ketika rasa dahaga lebih sedap? Ini berlaku kerana kawasan yang dikenali sebagai pusat ganjaran juga terlibat [2,3].

Sebagai salah satu keadaan yang mencetuskan dahaga, dehidrasi tidak semestinya melibatkan satu proses yang sederhana. Sekurang-kurangnya ada 2 cara penyahhidratan dapat mencetuskan dahaga. Yang pertama adalah melalui peningkatan kelikatan yang menggambarkan berlakunya kehilangan cecair yang tidak disertai dengan kehilangan komponen cecair lain yang ketara, misalnya ketika kita berpeluh. Keadaan ini merupakan isyarat paling kuat untuk menyebabkan dahaga. Otak dapat segera mengenali perubahan kelikatan darah ini melalui sensor yang bertindak sebagai pusat mengatur keseimbangan cairan dan mengirimkan isyarat ke pusat dahaga. Cara kedua adalah melalui penurunan volume darah yang disertai dengan penurunan tekanan darah seperti yang terjadi ketika seseorang mengalami pendarahan. Dalam keadaan itu,sensor yang menyedari perubahan dalam jumlah dan tekanan darah diaktifkan dan menyebabkan pengeluaran protein yang dapat mencetuskan pusat dahaga di otak [2,3].

Lalu mengapa kita merasa dahaga ketika makan? Tidakkah rasa dahaga ini muncul sebelum penyerapan makanan dapat meningkatkan kelikatan darah?

Ini dikenali sebagai dahaga antisipasi atau dahaga prandial; prandial = makan), keadaan ini adalah cara tubuh untuk menjangkakan perubahan kelikatan darah yang menyertai penyerapan makanan dari saluran pencernaan ke dalam aliran darah [3]. Namun, jalan yang diambil berbeza. Di sepanjang saluran pencernaan, ada juga sensor yang dapat mengenali kandungan garam dalam makanan yang kita makan. Semakin tinggi kandungan garam, semakin banyak sensor ini menghantar isyarat ke pusat-pusat dahaga di otak. Harap maklum bahawa garam dapat meningkatkan kelikatan darah sehingga tubuh menjangkakan melalui kehausan sehingga kita minum dan mencegah peningkatan kelikatan darah [2]. Itulah sebabnya jika kita makan makanan masin kita akan merasa haus dengan lebih mudah.

Rasa haus juga dapat dipicu oleh suhu yang disebut kehausan termal . Keadaan ini sebenarnya serupa dengan antisipasi kehausan kerana penyejatan cecair akibat panas belum berlaku ketika dahaga bermula. Sekali lagi, badan membuat dahaga sebagai langkah pencegahan untuk mencegah kehilangan cecair akibat penyejatan yang boleh menyebabkan peningkatan kelikatan darah [2].

Yang terakhir adalah dahaga yang sering muncul pada waktu pagi. Keadaan ini dikenali sebagai dahaga sirkadian . Circadian itu sendiri adalah fenomena yang berkaitan dengan jam biologi badan. Apa yang berlaku adalah, semasa tidur pada waktu malam, kehilangan cairan melalui pernafasan dan air kencing tidak dapat diganti dengan segera, menyebabkan dehidrasi. Dari sini, proses seterusnya yang berlaku adalah seperti yang dijelaskan di atas di bahagian yang membincangkan dehidrasi.

Jadi, ternyata kerumitan proses di sebalik sesuatu yang semudah kehausan! Menarik kan?

Baca juga: 6 Maklumat asas mengenai otak

Artikel ini adalah penyerahan dari pengarang. Anda juga boleh membuat tulisan anda sendiri mengenai Saintif dengan menyertai Komuniti Saintif


Rujukan:

[1] Tortora, GJ & Derrickson, B, 2012, Prinsip Anatomi & Fisiologi , edisi ke-13, John Wiley & Sons, Amerika Syarikat.

[2] Gizowski, C & Bourque, CW, Dasar saraf dari kehausan homeostatik dan antisipasi, Nature Ulasan Nephrology  2018; 14: 11–25.

[3] Leib, DE, Zimmerman, CA, Knight, ZA, Thirst, Curr Biol.  2016 19 Disember; 26 (24): R1260 - R1265.