Краткая причинно‑следственная схема при изменении плазменной осмолярности с объяснениями.
1) Сенсоры и первичный сигнал
- Осморецепторы в обходных органах мозга (OVLT, SFO) и в супраоптическом/паравентрикулярном ядрах реагируют на изменение осмолярности: при повышении осмолярности клетки теряют воду и сокращаются → увеличивается их активность; при снижении осмолярности — набухают → активность падает.
- Параллельно большие изменения ОЦК/АРТЕРИАЛЬНОГО давления регистрируют барорецепторы (афферентный вклад в регуляцию AVP/ренин).
2) Гипоталамо‑гипофизарная (гипоталамо‑гипофизарная) реакция
- Повышение осмолярности → активация магноцеллюлярных нейронов SON/PVN → увеличение секреции вазопрессина (антидиуретического гормона, AVP) из нейрогипофиза и стимуляция центра жажды → усиленный прием воды.
- Снижение осмолярности → снижение выделения AVP и подавление жажды.
- AVP также действует на переднюю долю гипофиза через V1b (V3) рецепторы как ко‑секретагог CRH, усиливая выделение АКТГ в стрессовой ситуации (вклад в HPA); этот эффект обычно вторичен по сравнению с основной ролью AVP в водном гомеостазе.
3) Реакции почек (основной эффект)
- AVP связывается с V2‑рецепторами на главных клетках собирательной системы → активация Gs → увеличение cAMP → PKA‑фосфорилирование и транслокация аквапорина‑2 (AQP2) на апикальную мембрану → увеличение проницаемости для воды → реабсорбция воды, уменьшение объема мочи, повышение её осмолярности.
- При подавлении AVP AQP2 удаляется с мембраны → вода не реабсорбируется, формируется разбавленная моча.
- Параллельно при значительной потере объёма (гиповолемия) включается RAAS: снижение перфузии почки → повышение ренина → анг II → альдостерон → увеличение натрийреабсорбции и косвенно воды (влияет на натрий‑ и объёмный гомеостаз, а не напрямую на осмолярность).
- При объёмной перегрузке стимулируется выделение ANP → натрийурез и диурез.
4) Сосудистая система
- AVP при высоких концентрациях действует на V1 (Gq) рецепторы сосудистой стенки → вазоконстрикция → увеличение ТПР и АД (поддержка перфузии при дефиците объёма).
- Барорецепторная регуляция AVP: при значимом снижении АД вклад барорецепторов усиливает секрецию AVP независимо от осмолярности (барорецепторный стимул сильнее требует изменения объёма $\sim 5-10\%$), тогда как осморецепторы реагируют на малые изменения осмолярности ($\sim 1\%$).
5) Клеточные механизмы компенсации (регуляция объёма клеток)
- При гиперосмолярности клетки теряют воду → активируется накопление ионных/osmolyte транспортеров (Na+, K+, органические осмолиты как таурин, инозитол) для восстановления объёма.
- При гипоосмолярности происходит RVD: выход K+ и Cl− и органических осмолитов, уменьшающих отёк.
6) Примеры количественных ориентиров
- Норма плазменной осмолярности: $\sim 285-295$ mOsm/kg.
- Секреция AVP чувствительна к изменениям осмолярности порядка $\sim 1\%$; максимальная концентрация мочи у человека $\sim 1200$ mOsm/kg, минимальная разбавленная моча $\sim 50$ mOsm/kg.
Краткий итог причинно‑следственных связей
- Повышение плазменной осмолярности → осморецепторы → ↑ AVP + жажда → почки (V2/AQP2) реабсорбируют воду, сосуды (V1) при высоких уровнях сужаются → нормализация осмолярности и поддержание АД; при выраженной потере объёма дополнительно активируется RAAS.
- Снижение плазменной осмолярности → ↓ AVP и жажда → почки выводят воду (диурез), сосудистый тонус снижается, а при объёмной перегрузке включаются ANP‑механизмы и подавляется RAAS.