一种激素,两个名字,一项工作
血管加压素和抗利尿激素是同一个分子的两个名字。第一个名字描述了一项副业(它能收缩血管);第二个名字描述了它的主业:抗利尿,意思是“对抗产生尿液”。它的日常任务是告诉肾脏,在尿液离开身体之前要从中收回多少水。血管加压素越多,尿液越浓、量越少,水被保住。越少,尿液越稀、量越多,水被排掉。
它从哪里来?不是你可能猜到的那个腺体。血管加压素由下丘脑中的大神经元制造,沿着它们长长的轴突运送,储存并释放于垂体后叶。垂体后叶其实只是脑细胞伸入血流的神经末梢——这是神经分泌的一个例子。所以,*感知*身体浓度的器官也*制造*纠正它的激素,全都在几毫米之内。
水通道蛋白:水所穿过的门
水无法仅靠渗透足够快地穿过细胞膜;它需要专门的通道,叫水通道蛋白。血管加压素所用的把戏极其巧妙而具体。肾脏集合管内衬的细胞,把一批储备的水通道停泊在表面下方的小泡里。当血管加压素结合这些细胞上的受体时,它触发一个第二信使级联,把那些小泡运送到表面,将通道插入朝向尿液的那一侧膜。霎时间,水就能流出尿液,回到管周富含盐分的组织,再返回血液。
这个回路,以及为它兜底的口渴
- 炎热的一天你出汗。水流失了,于是血液变得更浓——渗透压哪怕升高1-2%。
- 下丘脑的渗透压感受器察觉到这一升高——它们极其灵敏,远胜容量传感器。
- 它们驱使垂体后叶向血液中释放更多血管加压素。
- 血管加压素在肾脏插入水通道蛋白;你重吸收水,排出少量深色、浓缩的尿。
- 被重吸收的水把血液稀释回正常附近,渗透压感受器安静下来——经典的负反馈。
但节省水只能减缓流失;它无法补上本来就没有的水。这就是[[thirst|口渴]]登场的地方。同一个升高血管加压素的渗透压信号也让你感到口渴,于是你喝水,真正地补回水分。血管加压素和口渴是搭档:一个阻止水离开,一个把水引进来。重要的是,口渴在比血管加压素略高一点的渗透压才启动,所以身体会先试着*节省*水,然后才麻烦你去*找*水。