Zarys historii badań nad fizjologią pragnienia07.05.2015

autor: Agata Flejter - Wojciechowicz
słowa kluczowe:

Pragnienie stanowi niezwykle silny napęd o pierwszorzędnym znaczeniu dla życia. Wyzwolenie pragnienia zakończone piciem wody wymaga pobudzenia odpowiednich receptorów, układów motywacyjnych oraz wykonania określonego a zarazem złożonego aktu ruchowego.

Dziś wiemy, że dwoma zasadniczymi mechanizmami kontrolującymi wymianę wody między ustrojem a otoczeniem jest układ pragnienia oraz hormonalna kontrola wydalania wody za pośrednictwem hormonu antydiuretycznego, którym jest wazopresyna (adiuretyna). Regulacja pragnienia i wydzielania wazopresyny oparte są na zbliżonych mechanizmach, wśród których najważniejszą rolę odgrywają osmoreceptory, receptory układu sercowo - naczyniowego  i przewodu pokarmowego oraz hormony [1].

Wzrost ciśnienia osmotycznego w płynach ustrojowych (głównie we krwi) powoduje pobudzenie osmoreceptorów, w wyniku czego następuje wyzwolenie uczucia pragnienia oraz wzmożone wydzielanie wazopresyny, która przyczynia się do zwiększenia wchłaniania zwrotnego wody w kanalikach nerkowych, co z kolei zapobiega nadmiernemu jej wydalaniu wraz z moczem. Mimo, iż mechanizm ten wydaje się pozornie prosty, to w rzeczywistości jest on niezmiernie skomplikowany i w dużej mierze nie wyjaśniony. Do tej pory bowiem nie wyjaśniono, czy w regulacji pragnienia uczestniczą te same, czy odrębne pule neuronów osmorecepcyjnych [1,2].  Dążenie do wyjaśnienia tego skomplikowanego procesu fizjologicznego nie jest jednak domeną wyłącznie współczesnych naukowców dysponujących zaawansowaną aparaturą diagnostyczna.

Pierwsze doświadczenia nad fizjologią pragnienia pojawiły się wraz z nastaniem XVIII wieku. Był to burzliwy okres w dziejach Europy, podczas którego uczucie pragnienia i głodu dotknęło znaczną część społeczeństwa. W roku 1821 Rulier w swym znanym słowniku „Dictionnaire des sciences médicales par une société de médicins et de chirurgiens” określa pragnienie jako najsilniejsze i najbardziej władcze uczucie w życiu. Rulier słusznie zauważył, iż słowo „pragnienie” weszło w użycie w wielu językach na określenie silnego pożądania jakiegoś często nieosiągalnego celu – władzy, bogactwa czy zemsty. W jednym z pierwszych doświadczeń nad pragnieniem wybitny francuski chirurg Guillaume Dupuytren (1777 - 1835) wykazał, że spragnione psy, którym pozwolono biegać w słońcu nie musiały pić wody, aby ugasić pragnienie. Można je było zaspokoić wprowadzając zwierzętom wodę dożylnie. Dupuytren zaobserwował także, iż substancja podana dożylnie zdaje się wywoływać wrażenia smakowe zbliżone do tych, jakie występowały, po wprowadzeniu jej normalną drogą czyli bezpośrednio do pyska. Dla rozwoju fizjologii pragnienia obserwacja ta miała znaczenie przełomowe, gdyż wskazywała, że zasadniczym czynnikiem decydującym o pragnieniu jest potrzeba wewnętrzna i że zwilżenie jamy ustnej oraz gardła podczas picia wody nie stanowi czynnika zaspokającego badane uczucie [3]. 

W wieku XIX podobne badania  były kontynuowane  przez wielu innych naukowców. W roku 1823 Magendie opisał próbę zastosowania w terapii antydypsogennych właściwości dożylnego podawania wody w przypadkach wścieklizny u człowieka. Tan francuski fizjolog zauważył, że pragnienie cierpiącego na nieuleczalną chorobę zmniejszyło się wyraźnie pod wpływem iniekcji, a ponad to  znacznie się on uspokoił. W roku 1832 podczas wielkiej epidemii cholery lekarz z Leith – Thomas Latta dokonał kolejnych obserwacji o przełomowym znaczeniu klinicznym. W 1817 roku epidemia cholery wybuchła w Kalkucie, skąd kupcy i żeglarze przenieśli ją do niemalże każdej części świata. W 1830 roku cholera dotarła do Rosji, a rok później zaatakowała Wielką Brytanię, zabijając 78 tysięcy osób. Thomas Latta w tamtym czasie znajdował się pod wrażeniem doniesienia O’Shaughnessiego. Mówiło ono o tym, iż tkanki u chorych na cholerę wykazują poważny niedobór wody.  Skłoniło to Lattę do podjęcia próby wyrównania tego niedoboru, a tym samym wyleczenia chorych z zapaści krążeniowej.  Podawał on płyny różnymi drogami i zauważył, że u pacjentów w agonii, najbardziej korzystne okazało się dożylne podawanie mieszaniny roztworów soli i dwuwęglanu sodu. Kliniczne historie przypadków cholery obserwowanych przez Lattę pozwoliło rozwiązać ważne zagadnienie – uzupełnienie objętości płynów ustrojowych na drodze iniekcji donaczyniowych znosiło uczucie pragnienia. W konsekwencji przed ówczesnymi naukowcami pojawiło się kolejne zagadnienie problemowe stanowiące odpowiedz na pytanie – czy zwilżenie ust i gardła bez jednoczesnego uzupełniania niedoboru płynów ustrojowych pozwoli  osiągnąć takie same wyniki [3,4].

W tamtym czasie pogląd, iż suchość jamy ustnej  oraz gardła jest główną składową pragnienia stanowił podstawę jednej z obowiązujących teorii pragnienia. Większość jej zwolenników uznawała za oczywiste, że suchość jamy ustnej i gardła stanowi wybitny czynnik w pragnieniu, a nieliczni utrzymywali wręcz, że pijemy wyłącznie po to, aby usunąć nieprzyjemne wrażenie, które powstaje w jamie ustnej oraz przełyku w sytuacji gdy wydzielanie śliny nie jest wystarczające aby utrzymać ich wilgotność. 

Rozstrzygającej odpowiedz dostarczyły wyniki badań Claude Bernarda przeprowadzone na zwierzętach. Ten żyjący w latach 1813 – 1878, francuski lekarz  i fizjolog specjalizujący się w zakresie badań medycznych, wykazał że ani koń z przetoką przełyku, ani pies z przetoką żołądka nie mógł ugasić swego pragnienia piciem, gdy połykana woda wyciekała przez przetokę. W sytuacji jednak gdy wodę wprowadzano bezpośrednio przez przetokę do żołądka, wówczas pragnienie ulegało zaspokojeniu. 

Ludziom spragnionym dobrze znane jest jednak uczucie suchości w ustach i gardle. W.B. Cannon około 1918 roku stwierdził, iż pragnienie stanowi „uczucie ogólne”. Wcześniej, bo w roku 1867 Schiff dowodził, że uczucie suchości w ustach towarzyszące pragnieniu, jest zjawiskiem wtórnym, analogicznym do ociężałości powiek osoby sennej.  Wykazał on, iż całkowite znieczulenie gardła wywołane przecięciem nerwów w żadnym stopniu nie wpływa na pragnienie. Kot u którego dokonano takiego obustronnego zabiegu pił bowiem normalnie. Jeszcze bardziej przekonywujące było doświadczenie Longeta z 1842 roku przeprowadzone na psie. Jak wiadomo psy mają znacznie większą potrzebę spożywania wody aniżeli koty. Longet przecinając psom obustronnie nerw językowo – gardłowy i językowy (niekiedy również błędny)stwierdził, że nie miało to wpływu na pragnienie u psa. Czym jest więc owa potzreba ogólna, o której mówił Cannon. Na przełomie XX wieku dokonane zostały przez Mayera w Paryżu i Wettendorffa w Brukseli pierwsze naukowe próby zdefiniowania, czym jest potrzeba ogólna – co stanowi bezpośredni bodziec będący przyczyną pragnienia. W 1900 roku Mayer wykazał metodą kriometryczną, że u psa pozbawionego wody rośnie ciśnienie osmotyczne krwi. Badacz udowodnił, że kiedy psu o wysokim ciśnieniu osmotycznym umożliwi się picie, to ciśnienie osmotyczne spada  gwałtownie i jednocześnie zanika popęd do picia.

Wettendorff w 1901 roku również zauważył, iż u psa pozbawionego dostępu do wody wzrasta ciśnienie osmotyczne krwi. Zwrócił jednak uwagę, na niewielkie zmiany, jakie zachodziły w pierwszych dniach odstawienia zwierzęcia od wody. U jednego z badanych psów Wettendorff zauważył, że w ciągu pierwszych trzech dni deprywacji nie wystąpiła istotna zmiana w ciśnieniu osmotycznym krwi. Zaobserwowany stan rzeczy przypisał temu, że w miarę postępowania odwodnienia woda jest przemieszczana poza tkanki. Koncepcja ta pozostała później sprawdzona i sformułowaną w teorię tłumaczącą pragnienie tzw. odwodnieniem  komórkowym. Na podstawie swoich badań Wettendorff wywnioskował, że pragnienie powstaje w samych tkankach wtedy, gdy oddają one wodę do krwi. Uznawał on pragnienie za uczucie ogólne w tym znaczeniu, że wszystkie komórki ustroju są dotknięte utratą wody. Ośrodkowy układ nerwowy działa jako ośrodek przyjmujący oraz koordynujący impulsy nerwowe dochodzące z różnych narządów, które uległy odwodnieniu. Badacz ten dokonał również ciekawych obserwacji nad pragnieniem występującym przy krwotokach. Opisał przypadek człowieka, który w konsekwencji wypadku utracił znaczną część krwi. W przypadku tym konieczne okazało się wykonanie obfitych wlewów 0,8% roztworu NaCl przez okres 48 godzin. Wettendorff zauważył, iż pacjent nie odczuwał pragnienia w czasie gdy dokonywano iniekcji. Niemniej z chwilą ich przerwania pragnienie powróciło. Wywnioskował z niniejszej obserwacji, że w czasie między iniekcjami woda opuszczała tkanki, co z kolei stanowiło bodziec wyzwalający pragnienie. Choć naukowcy ci niejednokrotnie mylili się w swojej ocenie, to przyznać należy, że dzięki pracom Mayera i Wettendorffa jedno z istotnych, lecz spornych zagadnień w fizjologii pragnienia stało się nieco bardziej zrozumiałe. Stanowiły one punkt wyjścia dla dalszych badań, a zmiany płynów ustrojowych spowodowane odwodnieniem zaczęto badać również pod względem ilościowym [3].

Literatura

  1. Traczyk W., Trzebski A., Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej; PZWL, 2001;
  2. Heilmeyer L., Patofizjologia szczegółowa, PZWL, 1973;
  3. Fitzsimons J., Pragnienie, PWN,1976;
  4. http://jordycz.republika.pl/cholera.htm; 2015

ISSN 1689-7730