炎炎夏日，當你暢飲一杯冰可樂時，那份冰涼的解渴感讓人倍感舒爽。然而這種愉悅往往轉瞬即逝，幾分鐘后，更強烈的口渴感便會卷土重來。這種“先解渴后口渴”的現象，其實是人體復雜的水分調節系統精密運作的體現，涉及多個器官和多種調節機制的共同作用。

我們為什么會感到口渴？

成年人體內含水量大約是體重的60%，細胞內各種代謝反應、血液中營養物質的運輸等都離不開水，因此維持正常的含水量對于人體是非常重要的。除了大量水分，人的血漿（血液中去除血細胞后的液體部分）中還含有無機鹽、蛋白質等溶質微粒，這些溶質微粒對水的吸引力被稱為“滲透壓”。如果血漿滲透壓過低，會導致細胞過度吸水甚至破裂，反之則會導致細胞失水，都會對人體造成損傷。因此除了水分總量，人體還需要維持一定的滲透壓，使細胞內外水分達到相對平衡。

滲透壓與溶液中溶質的濃度呈正相關，當人體缺水時，溶質濃度升高，因此血漿滲透壓升高，缺水也會導致血壓降低。滲透壓、血壓的變化都會被位于大腦的“口渴中樞”（thirst centers）察覺，使人產生口渴感，從而誘導喝水等行為。同時口渴中樞也會調節自主神經系統的興奮性和某些激素的分泌，共同幫助機體恢復到正常的滲透壓與含水量范圍。

口渴中樞的結構與功能

口渴中樞位于緊鄰下丘腦的“終板區”（lamina terminalis, LT），LT由“穹窿下器”（subfornical organ, SFO）、“終板血管器”（organum vasculosum of the lamina terminalis, OVLT）和“正中視前核”（median preoptic nucleus, MnPO）三部分組成。其中SFO和OVLT部分暴露于血腦屏障外，其內的特殊神經元能夠直接感知血漿滲透壓、血壓等生理變化。如SFO神經元上的跨膜蛋白（TMEM63B）可作為滲透壓感受器感知高滲信號。MnPO則將來自SFO和OVLT的信號進行整合，并傳遞到多個下游腦區，促使機體通過飲水行為等恢復機體水分平衡。

在口渴中樞中，有些神經元的興奮會激活下游神經元；而另一些神經元的興奮則會抑制下游神經元，阻礙信號的傳遞，多種神經元之間形成了復雜的調控網絡。為簡化表述，下文中所討論的神經元均屬于前者，脫水會使其興奮性增強。小鼠實驗表明，當人為增強LT神經元的興奮性時，實驗鼠不管是否口渴都會跑去喝水；而抑制LT的興奮性，即便是明顯脫水的小鼠也對水源無動于衷，說明飲水行為受LT的調控。

口渴中樞（藍色區域）及其復雜的神經信號環路。圖源：參考文獻3

喝飲料后為什么會瞬時解渴？

喝水行為與機體恢復水分平衡之間具有一定的時間差，整個過程需要多個調控網絡協同配合。

當飲料入口后，會即刻滋潤口腔黏膜、刺激口咽部的感受器，由此產生的神經信號快速傳遞到大腦，暫時“安撫”口渴中樞，降低口渴中樞神經元興奮性，使人產生解渴的感覺。并且研究人員還發現低溫、氣泡和酸味會使人產生更強烈的解渴感，這也解釋了為什么冰可樂能成為大家的夏日快樂水。

口咽信號僅傳遞攝入量而非成分，也就是說，不管我們喝的是飲料還是白開水，大腦都會暫時被“欺騙”，產生解渴感。你可以把這種機制理解為大腦的一種“預備”行為：既然機體已經開始攝入水分，那就對應地降低一些渴覺，為血液緩慢吸收水分留出時間，避免過量攝入導致低滲狀態。實際上，大腦在飲水行為發生前就能夠做出預測。實驗表明，當脫水小鼠即將飲水時（如看到水或容器），口渴中樞中位于SFO的神經元興奮性就被部分抑制，并且大腦獎賞系統還會釋放多巴胺。

然而，并不是喝下去的所有液體都會幫助我們恢復正常滲透壓，很多飲料甚至會升高滲透壓，那大腦是如何發現自己“被騙”的呢？

水分平衡的多級精細調節

當喝下去的液體進入胃腸道后，會引起機械擴張，刺激迷走神經向大腦傳遞抑制飲水的信號。此外，胃腸道還存在局部滲透壓感受器，低滲液體通過迷走神經向口渴中樞傳遞抑制信號，高滲液體則傳遞興奮信號。在小鼠實驗中，直接向胃內灌注低滲液體（水）或高滲鹽水，會分別降低/升高SFO神經元的興奮性，響應潛伏期約105秒，且與血漿滲透壓變化無關。而大部分飲料（尤其可樂）含糖量比較高，因此滲透壓也比較高，在喝下去幾分鐘后會刺激胃腸道的滲透壓感受器，使大腦中的口渴中樞重新興奮起來，再次產生口渴的感覺。

如果此時不繼續補充低滲液體，大量糖分的攝入會進一步提高血漿滲透壓，而血漿滲透壓的改變同樣會被口渴中樞感知，繼續提高興奮性，你會感到越來越口渴。此外，咖啡因和酒精還會促進尿液的產生，使機體流失更多的水分，更容易加重口渴感。

總體來說，人體能夠通過整合多種調控網絡信號來精準控制水分平衡。

“預期期”（頭期）：通過感官預期來引發生理預調節，優化水分調節過程。

“口咽信號”?：快速報告攝入液體體積，短暫抑制口渴中樞興奮性，暫時解渴。

“胃腸道信號”：感知攝入液體的滲透壓，決定興奮性抑制的持續（低滲）或反彈（高滲）。

“血漿信號”?：通過直接監測血漿滲透壓等信號長期調控水分平衡。

在這個過程中，口渴中樞的單個MnPO神經元可以同時接收、整合來自外界環境、口咽、胃腸道和和血漿的信號，從而實時動態調控飲水等生理反應。

口渴中樞整合多種信號，實時動態調控飲水行為。圖源：參考文獻6

理解了以上機制，不僅能解答我們日常生活中的困惑，還能幫助大家在炎炎夏日選擇更健康、更解渴的飲品：為保證滲透壓平衡，應避免攝入高滲飲料，多選擇低糖（無糖）飲品；可通過冰鎮、氣泡、酸味增強解渴的感覺；如果大量出汗，身體還失去了鈉、鉀等電解質，可以選擇含電解質的低糖（無糖）運動飲料。

參考文獻

[1] Armstrong LE, Kavouras SA. Thirst and Drinking Paradigms: Evolution from Single Factor Effects to Brainwide Dynamic Networks. Nutrients. 2019;11(12):2864. Published 2019 Nov 22. doi:10.3390/nu11122864

[2] Augustine V, Gokce SK, Lee S, et al. Hierarchical neural architecture underlying thirst regulation. Nature. 2018;555(7695):204-209. doi:10.1038/nature25488

[3] Encarnacion-Rivera L, Deisseroth K, Luo L. Neurobiology of Thirst and Hunger Drives. Annu Rev Neurosci. 2025;48(1):381-403. doi:10.1146/annurev-neuro-112723-032328

[4] Peyrot des Gachons C, Avrillier J, Gleason M, et al. Oral Cooling and Carbonation Increase the Perception of Drinking and Thirst Quenching in Thirsty Adults. PLoS One. 2016;11(9):e0162261. Published 2016 Sep 29. doi:10.1371/journal.pone.0162261

[5] Zimmerman CA, Lin YC, Leib DE, et al. Thirst neurons anticipate the homeostatic consequences of eating and drinking. Nature. 2016;537(7622):680-684. doi:10.1038/nature18950

[6] Zimmerman CA, Huey EL, Ahn JS, et al. A gut-to-brain signal of fluid osmolarity controls thirst satiation. Nature. 2019;568(7750):98-102. doi:10.1038/s41586-019-1066-x

[7] Zimmerman CA, Leib DE, Knight ZA. Neural circuits underlying thirst and fluid homeostasis. Nat Rev Neurosci. 2017;18(8):459-469. doi:10.1038/nrn.2017.71

策劃制作

作者：陳一歐 科普作者

審核：詹麗璇 廣州醫科大學附屬第二醫院神經內科教授

來源: 科普中國創作培育計劃

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