Soif: la façon dont le cerveau régule l'équilibre des fluides corporels

Par temps chaud ou après l'effort, nous avons souvent soif. Même en mangeant, la plupart des gens ont besoin d'un verre pour surmonter le sentiment d'être traîné . Alors, qu'est-ce qui sous-tend exactement la soif?

Notre corps est composé en moyenne de 45 à 75% d'eau. Dans un plan d'eau réparti en plusieurs pièces appelées compartiments. La plupart de l'eau (± 67%) remplissait l'espace dans les cellules tandis que le reste était divisé en espaces entre les cellules (± 26,7%) et les vaisseaux sanguins (± 6,7%). Ainsi, si 1 L de fluides corporels a une masse de 1 kg, une personne pesant 60 kg a un total de 36 L de fluides corporels dont 4 à 5 L de sang [1].

 

Les fluides corporels ont des concentrations différentes entre les compartiments, dont l'une est déterminée par la concentration ou les niveaux d'électrolyte. Les électrolytes jouent un rôle dans le maintien d'une quantité fixe de fluide dans chaque compartiment qui est limitée par une membrane appelée membrane cellulaire.

En utilisant le principe de l'osmose, le liquide d'un compartiment peut se déplacer vers un autre compartiment en cas de changement des niveaux d'électrolyte. Le liquide se déplacera du compartiment avec une viscosité plus faible vers le compartiment avec une viscosité plus élevée. On peut également dire que les électrolytes jouent un rôle dans le maintien de l'équilibre hydrique dans le corps.

Dans des conditions normales, les fluides corporels perdus sont toujours remplacés par des fluides qui entrent. Chaque jour, le corps perd en moyenne 2,5 L d'eau de différentes manières: 1,5 L dans l'urine, 600 mL à travers la peau sous forme de sueur et transpiration insensible , 300 mL par respiration sous forme de vapeur d'eau, et 100 ml par les matières fécales. Les sources de liquides qui pénètrent peuvent provenir des boissons (± 1,6 L), des aliments (± 700 mL) et des résultats du traitement énergétique dans le corps (200 mL) [1].

Lorsque les liquides corporels perdus ne peuvent pas être remplacés par des liquides qui entrent, une déshydratation peut survenir. Non seulement marquée par une diminution du volume des fluides corporels, la déshydratation est également marquée par une augmentation de la viscosité des fluides. Une légère déshydratation se produit lorsque la masse corporelle est réduite de 2% en raison de la perte de liquide [1].

Les conséquences de la déshydratation se produisent en raison de la perturbation de la fonction cellulaire. Les modifications de la viscosité des fluides, en particulier du sang, peuvent entraîner des modifications de l'électrolyte et du contenu chimique dans l'environnement cellulaire, de sorte que les cellules ne peuvent pas remplir leurs fonctions appropriées. Bien qu'une augmentation de la viscosité jusqu'à ± 7% ne montre généralement pas de symptômes significatifs, une augmentation de la viscosité de ± 10% sera en mesure de provoquer une faiblesse et des nausées même à des changements de conscience et des crises [2]. De plus, une diminution du volume sanguin et de la pression interférera avec la fonction du sang dans la circulation des nutriments et de l'oxygène vers les cellules, entraînant une réduction de l'apport pour que les cellules fonctionnent normalement [3].

Le corps a divers mécanismes complexes pour maintenir l'adéquation et l'équilibre des fluides corporels, dont l'un est la soif [1]. En tant que réponse qui contient une composante émotionnelle, la soif a un rôle de régulateur majeur ou de régulateur dans la satisfaction de l'apport hydrique chez les personnes en bonne santé [2]. Une augmentation de 1% seulement de la viscosité du sang, qui fait partie des fluides corporels, peut déclencher la soif [3].

La recherche sur les mammifères montre que la soif ainsi que la faim, la douleur et les démangeaisons sont des émotions primitives qui motivent certaines actions gratifiantes telles que boire, manger et se gratter. Ce mécanisme est médiatisé par plusieurs zones du cerveau qui régulent également les processus de prise de décision, la conscience et les émotions [2]. La boisson que vous buvez lorsque vous avez soif n'est-elle pas plus délicieuse? Cela se produit parce qu'une zone connue sous le nom de centre de récompense est également impliquée [2,3].

En tant que l'une des conditions qui déclenchent la soif, la déshydratation n'implique pas nécessairement un processus unique et simple. La déshydratation peut déclencher la soif d'au moins 2 façons. La première consiste en une viscosité accrue qui décrit la survenue d'une perte de fluide qui ne s'accompagne pas d'une perte significative d'autres composants fluides, par exemple, lorsque nous transpirons. Cette condition est le signal le plus fort pour provoquer la soif. Le cerveau peut immédiatement reconnaître ce changement de viscosité du sang grâce à un capteur qui agit comme un centre de régulation de l'équilibre hydrique et de transmission de signaux au centre de la soif. La deuxième façon consiste à réduire le volume sanguin accompagnée d'une diminution de la pression artérielle comme cela se produit lorsqu'une personne saigne. Dans cette condition,des capteurs qui reconnaissent les changements de volume et de pression artérielle sont activés et provoquent la production de protéines qui peuvent déclencher des centres de soif dans le cerveau [2,3].

Alors pourquoi avons-nous soif quand nous mangeons? Cette soif n'apparaît-elle pas avant même que l'absorption des aliments n'augmente la viscosité du sang?

Ceci est connu sous le nom de soif anticipée ou soif prandiale; prandial = manger), cette condition est la façon dont le corps anticipe les changements de viscosité sanguine qui accompagnent l'absorption des aliments du tube digestif dans la circulation sanguine [3]. Cependant, le chemin s'est avéré différent. Le long du tube digestif, il existe également des capteurs capables de reconnaître la teneur en sel des aliments que nous mangeons. Plus la teneur en sel est élevée, plus ces capteurs envoient des signaux aux centres de la soif du cerveau. Veuillez noter que le sel peut augmenter la viscosité du sang afin que le corps anticipe la soif afin que nous buvions et empêchent l'augmentation de la viscosité du sang [2]. C'est pourquoi si nous mangeons des aliments salés, nous aurons plus facilement soif.

La soif peut également être déclenchée par des températures appelées soif thermique . Cette condition est en fait similaire à la soif anticipée car l'évaporation des fluides due à la chaleur ne s'est pas encore produite lorsque la soif commence. Là encore, le corps a soif par mesure de précaution pour éviter la perte de liquide due à l'évaporation qui peut conduire à une augmentation de la viscosité du sang [2].

Le dernier est la soif qui apparaît souvent le matin. Cette condition est connue sous le nom de soif circadienne . Le circadien lui-même est un phénomène lié à l'horloge biologique du corps. Ce qui se passe, c'est que pendant le sommeil la nuit, la perte de liquides par la respiration et l'urine ne peut pas être remplacée immédiatement, ce qui entraîne une déshydratation. À partir de là, le processus suivant qui se produit est celui décrit ci-dessus dans la section qui traite de la déshydratation.

Donc, il s'avère que la complexité du processus est derrière quelque chose d'aussi simple que la soif! Intéressant non?

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Référence:

[1] Tortora, GJ & Derrickson, B, 2012, Principes d'anatomie et de physiologie , 13e éd., John Wiley & Sons, États-Unis.

[2] Gizowski, C & Bourque, CW, La base neurale de la soif homéostatique et anticipative, Nature Reviews Nephrology  2018; 14: 11-25.

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