Osmosinis slėgis gamtoje ir žmogaus gyvenime

Kraujo osmosinis slėgis yra slėgis, palengvinantis vandeninio tirpiklio prasiskverbimą per pusiau pralaidžią membraną link labiau koncentruotos kompozicijos..

Dėl šios priežasties žmogaus kūne vyksta vandens mainai tarp audinių ir kraujo. Jį galima išmatuoti naudojant osmometrą arba krioskopiją.

Kas lemia osmosinę vertę

Šiam rodikliui įtakos turi kraujo plazmoje ištirpusių elektrolitų ir neelektrolitų skaičius. Bent 60% yra jonizuotas natrio chloridas. Tirpalai, kurių osmosinis slėgis yra artimas plazmai, vadinami izotoniniais.

Jei ši vertė sumažėja, tada ši kompozicija vadinama hipotonine, o jei ji viršijama - hipertonine.

Kai kinta normalus tirpalo lygis audiniuose, ląstelės yra pažeistos. Normalizuoti skysčio būklę galima iš išorės, o sudėtis priklausys nuo ligos pobūdžio:

  • Hipertoninis tirpalas skatina vandens išsiskyrimą iš kraujagyslių.
  • Jei slėgis yra normalus, tada vaistai skiedžiami izotoniniu tirpalu, dažniausiai natrio chloridu.
  • Hipotoninis koncentruotas tirpalas gali sukelti ląstelių plyšimą. Vanduo, prasiskverbęs į kraujo ląstelę, greitai jį užpildo. Tinkamas dozavimas padeda išvalyti žaizdas nuo pūlių ir sumažina alerginę edemą..

Inkstai ir prakaito liaukos įsitikina, kad šis rodiklis nesikeičia. Jie sukuria apsauginį barjerą, kuris apsaugo nuo medžiagų apykaitos produktų poveikio organizmui..

Todėl osmosinis slėgis žmoguje beveik visada turi pastovią vertę, staigus šuolis gali įvykti tik po intensyvaus fizinio krūvio. Bet kūnas vis tiek greitai normalizuoja šį rodiklį..

Kaip veikia mityba

Tinkama mityba yra raktas į viso žmogaus kūno sveikatą. Slėgio pokytis įvyksta:

  • Geriama daug druskos. Tai lemia natrio nusėdimą, dėl kurio indų sienos tampa tankios, atitinkamai sumažėja liumenų. Esant tokiai būklei, kūnas negali susitvarkyti su skysčių išsiskyrimu, dėl kurio padidėja kraujotaka ir padidėja kraujospūdis, atsiranda edema..
  • Nepakankamas skysčių vartojimas. Kai kūnas neturi pakankamai vandens, sutrinka vandens balansas, tirštėja kraujas, nes mažėja tirpiklio, tai yra, vandens. Žmogus jaučia stiprų troškulį, kuris numalšina ir pradeda mechanizmo atnaujinimo procesą.
  • Nevalgomo maisto ar sutrikusių vidaus organų (kepenų ir inkstų) valgymas.

Kaip jis matuojamas ir apie kokius rodiklius kalbama

Kraujo plazmos osmosinio slėgio vertė matuojama, kai pastaroji užšąla. Vidutiniškai ši vertė paprastai yra 7,5–8,0 atm. Padidėjus indikatoriui, tirpalo užšalimo temperatūra bus aukštesnė.

Dalis osmosinio dydžio sukuria onkotinį slėgį, jį sudaro plazmos baltymai. Ji yra atsakinga už vandens apykaitos reguliavimą. Normalus onkotinis kraujospūdis yra 26–30 mm Hg. Menas Jei indikatorius keičiasi mažesne kryptimi, atsiranda patinimas, nes kūnas nelabai susidoroja su skysčio išsiskyrimu, o jis kaupiasi audiniuose.

Tai gali atsirasti sergant inkstų ligomis, ilgalaikiu badavimu, kai kraujo sudėtyje nėra daug baltymų, arba esant kepenų problemoms; tokiu atveju albuminas yra atsakingas už nesėkmę.

Poveikis žmogaus organizmui

Be jokios abejonės, osmosas ir osmosinis slėgis yra pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos audinių elastingumui ir organizmo gebėjimui išlaikyti ląstelių ir vidaus organų formą. Jie aprūpina audinius maistinėmis medžiagomis..

Norėdami suprasti, kas tai yra, turėtumėte sudėti raudonuosius kraujo kūnelius į distiliuotą vandenį. Laikui bėgant visa ląstelė bus užpildyta vandeniu, eritrocitų membrana sugrius. Šis procesas vadinamas hemolize..

Jei ląstelė pamirkoma koncentruotame druskos tirpale, ji praranda savo formą ir elastingumą, atsiranda raukšlių. Plasmolizė lemia raudonųjų kraujo kūnelių vandens praradimą. Izotoniniame tirpale išlaikomos pradinės savybės..

Osmosinis slėgis užtikrina normalų vandens judėjimą kūne.

Osmosinis slėgis gamtoje ir žmogaus gyvenime

Jūsų apžvalgoje pateikta medžiaga pateiks informaciją apie osmosinį slėgį (d-tąjį). Toliau bus nagrinėjama: termino formuluotė, ypatybės ir savybės, slėgio matavimo metodai, ryšys su biologija ir ryšys su įvairių tipų tirpalais (tirpalais)..

Susipažinimas su osmosiniu slėgiu

Osmosinis slėgis yra hidrostatinio dažiklio perteklius tirpalams. Tokiu atveju patys tirpalai turi būti atskirti pusiau pralaidžia membrana nuo grynų tirpiklių. Difuzijos tirpimo procesas per membraną tokiomis sąlygomis nevyksta. Tokio slėgio tikslas yra siekis sukurti lygią bet kokių tirpalų koncentracijų pusiausvyrą, o priemonė yra molekulinės difuzijos tarp ištirpintos medžiagos ir tirpiklio susitikimas. Osmosinis slėgis nurodomas raide „π“ (pi).

Apie savybes

Osmosinis slėgis turi tonuso reiškinį, tai yra osmosinio slėgio gradientas. Kitaip tariant, tai yra vandens skirtumo tarp tirpalų poros, atskirtos pusiau pralaidžia membrana, potencialas. Hipertoninis tirpalas yra medžiaga, kuriai, palyginti su kitu tirpalu, būdingas didesnis osmosinis slėgis. Hipotoninis tirpalas, priešingai, pasižymi mažesne osmosine norma.

Jei toks tirpalas dedamas į uždarą vietą, pavyzdžiui, į kraujo kūnelį, tada pamatysime, kad osmosinis slėgis gali sulaužyti ląstelės membraną. Į kraują įleidžiami vaistai pirmiausia sumaišomi su izotoniniu tirpalu, todėl jie ištirpsta vien dėl šios priežasties. Tokiu atveju natrio chlorido tirpale turi būti tiek, kad jis galėtų subalansuoti osmosinį ląstelių skystį.

Jei injekcinis vaistas būtų pagamintas remiantis vandeniu arba labai praskiestais tirpalais, osmosinė medžiaga plyštų kraujo ląstelėms, priversdama į jas prasiskverbti vandenį. Kuriant sprendimus, kuriuose naudojama per didelė medžiagų koncentracija, vanduo privers iš ląstelių išeiti, todėl jos susitraukia. Tam pakanka nuo trijų iki dešimties procentų natrio chlorido tirpale.

Augalų ląstelės, skirtingai nei gyvūnai, bus atskirtos nuo ląstelės membranos, visos jos turinio, išskyrus išorinę ląstelės membraną, bet kartu su membrana. Šis reiškinys vadinamas plazmolize. Savo ruožtu deplasmolizė yra procesas, stebimas, kai suspaustos ląstelės pereina į labiau atskiesto tipo tirpalą..

Slėgio ir sprendimo santykis

Cheminė tirpių sudėtis junginyje osmosinei vertei įtakos neturi. Jo rodiklis priklauso nuo šių medžiagų kiekio tirpale. Todėl matome, kad osmosiniai dažai yra kolegiali tirpalo savybė. Slėgis padidės didėjant aktyviųjų medžiagų koncentracijai tirpale. Būtent tai rodo osmosinio slėgio dėsnis. Formulė išreiškiama gana paprastai:

kur izotoninis koeficientas žymimas raide i, tirpalo molinės koncentracijos lygis išreiškiamas naudojant C (mol / m 3), universalusis dujų indeksas yra pastovus R raide, o T yra tirpalo temperatūros termodinaminis lygis..

Formulė panaši į idealiųjų dujų dėsnį. Ore idealių dujų dalelės klampios rūšies tirpiklio terpėje dėl jų savybių panašumo taip pat rodo jų bendrąsias savybes. Šis teiginys patvirtina daugybę eksperimentų, kuriuos atliko Zh.B. Perrinas 1906 m. Jis pastebėjo gummiguto dervos emulsinių dalelių pasiskirstymą vandens stulpelyje, kuris paprastai pakluso Boltzmanno įstatymui..

Yra onkotinio osmosinio slėgio koncepcija, kuri priklauso nuo baltymų kiekio tirpale. Dėl bado ar inkstų ligos baltymų koncentracija sumažės. Dėl šios priežasties onkotinis slėgis kris, pradės formuotis edeminė edema. Vanduo iš audinių pateks į kraujagysles toms vietoms, kur πJis į daugiau. Dėl pūlingų procesų padidėja πJis į du tris kartus. Taip yra dėl baltymų sunaikinimo, dėl kurio padidėja dalelių skaičius.

Stabilus osmosinis faktorius turėtų būti maždaug lygus 7,7 atm. Dėl šios priežasties izotoniniuose tirpaluose paprastai yra apie πplazma = 7,7 atm. Sprendimai, kuriems π viršija πplazma, naudojamas pūliams pašalinti iš žaizdų arba pašalinti alerginio pobūdžio edemą. Jie taip pat yra vidurius laisvinantys vaistai..

Termodinaminis osmosinio slėgio vaizdas

Vant-Hoffo formulę, naudojamą osmosiniam gydymui, galima pagrįsti termodinaminiu požiūriu.

Tirpale esanti laisvoji energija atitiks G = G 0 + RTlnxA + πVC. Molinė tirpalo dalis bus pažymėta xA, VC Ar yra molinio tūrio rodiklis. ΠV narysC prilygsta išorinio pobūdžio laisvosios slėgio energijos įvedimui. Gryno tirpiklio G = G 0. Jei tirpiklio pusiausvyros indeksas ∇G atitinka indeksą 0, tada gauname:

Gautą įrašą galima konvertuoti į Vant Hoff formulę.

Apie koloidinius tirpalus

Tirpalo osmosinis slėgis gali atsirasti, jei yra dvi sąlygos:

  1. Būtina pusiau pralaidi pertvara (membrana).
  2. Abiejose membranos pusėse yra du tirpalai, tuo tarpu tirpalai turėtų būti skirtingos koncentracijos.

Ląstelės membrana gali praleisti tam tikro dydžio daleles, pavyzdžiui, įleisti ir ištraukti vandens molekulę, tačiau C2H6O. Taigi, naudojant specialias medžiagas, kurios taip pat turi panašią atskyrimo galimybę, galima atskirti įvairius mišinio komponentus..

Tirpalų osmosinė skiriamoji geba apskaičiuojama naudojant π = cRT. Šią formulę išvedė Vant-Hoffas 1885 m., O jos atradimo pagrindas buvo Pfefferio eksperimentai su porėtu porcelianu.

Turgoras narve

Tiek osmosas, tiek osmosiniai eritrocitai yra labai svarbūs daugelio biologinių sistemų komponentai. Jei struktūroje yra pusiau pralaidus pertvara (tam tikro audinio ar ląstelės membrana), tada nuolatinė vandens osmozė sukels per didelį hidrostatinį slėgį, ir dėl to susidarys turgoras, kuris pateiks audinių elastingumo ir stiprumo rodiklius..

Galbūt tai yra hemolizės reiškinys, kuris yra ląstelės membranos plyšimas, pavyzdžiui, eritrocitas dėl per didelio patinimo, kai jis dedamas į išgrynintą vandenį.

Plazmolizė

Kai ląstelė dedama į koncentruotus druskos tirpalus, įvyks priešingi procesai: ląstelės vanduo per membraną pasiskirstys į druskos tirpalus. Dėl to ląstelė pradeda trauktis, prarasdama stabilios būsenos turgorą. Šis reiškinys vadinamas plazmolize. Tačiau turgoras gali atsistatyti, jei į protoplazminį vandenį įdedama plazmolizuota ląstelė. Ląstelių tūris bus kaupiamas tik izotoniniame tirpale, kurio koncentracija bus vienoda (pastovus osmosinis slėgis)..

Apibendrinti

Ši medžiaga leido skaitytojui susipažinti su osmoso teorijos samprata, suformuluoti bendrą jos idėją ir išmokti daug įdomių dalykų. Pavyzdžiui, D apskaičiavimo panašumas su Vant Hoff formule, panašumas su idealiomis dujomis, vaidmuo biologiniuose procesuose ir pasekmės, kurias jie gali sukelti, būtent turgoras, plazmolizė, hemolizė ir daug daugiau.

Osmoso slėgis

Tarp kitų tirpalų tyrimo metodų yra įdomus osmosinio slėgio metodas. Ištirpusi medžiaga savo elgesiu daugeliu aspektų yra panaši į dujas. Kaip ir dujos, jis linkęs tolygiai pasiskirstyti visame tirpalo tūryje ir taip padidinti sistemos entropiją.

Jei skystis liečiamas su tuo pačiu skirtingos spalvos skysčiu (stebėjimo patogumui), tuomet galite pamatyti, kaip jame ištirpusi spalvota medžiaga prasiskverbia į nedažytą skystį. Įvyksta difuzija - tirpiklio molekulių perėjimas per sąsają į tirpiklį ir tuo pačiu tirpiklio molekulės į tirpalą. Tokia tirpios ir tirpiklio dvipusė difuzija tęsiasi tol, kol sistema pasiekia pusiausvyrą arba sistemos entropija tampa maksimali..

Difuzija gali būti padaryta vienpusė, atskiriant tirpalą ir tirpiklį su membrana, einančia per tirpiklio molekules, bet ne tirpias molekules. Membranos yra pusiau pralaidžios pertvaros, pagamintos iš plonų porėtų plėvelių. Pavyzdžiui, membranoms naudojamas celiuliozės acetatas ir kitos medžiagos. Plėvelė iš žuvies oro burbulo yra patogi patirti.

Į indą su vandeniu (4.12 pav.) Išmeskime kitą indą, panašų į apverstą piltuvą, kurio apatinė plati dalis yra pagaminta iš medžiagų, pralaidžių vandeniui, bet ne ištirpusiai medžiagai. Iškart tirpalo tūris inde su membrana pradeda didėti, o tirpalo kiekis mėgintuvėlyje pakyla aukščiau tirpiklio lygio..

Po kurio laiko tirpalo lygis mėgintuvėlyje nustoja kilti ir sustos aukštyje h2, kuris rodo pusiausvyros atsiradimą sistemoje. Spontaniškas tirpiklio perėjimo per pusiau pralaidų pertvarą į tirpalą reiškinys vadinamas osmosu. Osmoso metu vandens molekulės pasklinda per membraną iš mažesnės koncentracijos tirpalo į didesnės koncentracijos tirpalą.

Padidėjus tirpalo tūriui, inde su membrana atsiranda slėgis, vadinamas osmosiniu slėgiu. Osmosinis slėgis l kiekybiškai įvertinamas pagal skysčio pakėlimo vamzdyje aukštį h: Dh = h2- hv

Osmosinis slėgis l priklauso nuo temperatūros ir yra proporcingas tirpalo koncentracijai. Temperatūrai padidėjus 1 laipsniu, osmosinis slėgis padidėja 1/273 pradinės vertės. Kuo didesnis koncentracijos skirtumas abiejose membranos pusėse, tuo didesnis osmosinis slėgis.

Fig. 4.12. Vandens pernešimas į tirpalą per pusiau pralaidų pertvarą (osmozė)

Sujungdami l priklausomybes nuo koncentracijos ir temperatūros ir įvesdami proporcingumo koeficientą R, gauname Vant-Hoff lygtį, kur C yra molinė koncentracija (tiksliam matavimui naudojama molinė koncentracija)..

Norint sužinoti R skaitinę vertę, šioje formulėje užtenka viename eksperimente pakeisti osmosinio slėgio tc, koncentracijos C ir temperatūros T vertes. Taigi, esant sacharozės koncentracijai 0,01 mol / L ir esant 0 ° C temperatūrai, osmosinis slėgis buvo 22 700 Pa. todėl

Proporcingumo koeficiento R skaitinė vertė sutampa su universaliosios dujų konstantos verte. Tai rodo, kad kai kuriose savybėse ištirpusi medžiaga primena dujinę. Todėl Vanto-Hoffo įstatyme teigiama: osmosinis slėgis yra lygus slėgiui, kurį patiria ištirpusi medžiaga, jei esant dujų temperatūrai toje pačioje temperatūroje ji užimtų tūrį, kurį užima tirpalas..

Keista, bet vandens molekulės praeina per membraną, tačiau daug mažesnio dydžio jonai, tokie kaip metalo pobūdžio elementų jonai, nepraeina. Paaiškinimas paprastas - jonus supa stiprūs hidratacijos apvalkalai, kurie lemia didelius dalelių dydžius ir neleidžia jiems praeiti pro membraną. Didėjant tirpalo koncentracijai, jonų hidratacijos laipsnis mažėja, jų dydžiai tampa panašūs į pusiau pralaidžios membranos porų dydžius, o mažų jonų osmosas nustoja veikti..

Naudojant osmosinį slėgį, lengva nustatyti ištirpusios medžiagos molinę masę. Molinė masė yra lygi ištirpintos medžiagos gramų skaičiui 22,4 litre tirpalo 0 ° C temperatūroje, kurio osmosinis slėgis yra lygus 101 325 Pa (1 atm), arba 1 litre tirpalo, kai jo osmosinis slėgis yra 22,4 atm. Kai kurie tyrinėtojai mano, kad osmosinio ir dujų slėgio analogija yra sutapimas..

Osmosas ir osmosinis slėgis vaidina didžiulį vaidmenį biologiniuose procesuose. Biologinių audinių ląstelių lukštai yra pusiau pralaidūs pertvaros, o dėl osmoso vandens ir maistinių medžiagų tirpalai kyla iš dirvožemio išilgai šaknų, o paskui į augalo kamieną į nemažą aukštį. Slėgis augalo ląstelėje siekia keletą atmosferų, o augančios ląstelės įgyja nepaprastą jėgą. Dažnai galite pamatyti, kaip mieste per asfaltą, pakeliant ištisus jo gabalus, prasiskverbia žolė ar auga grybai. Žinduolių kraujo osmosinis slėgis yra artimas vandenyno vandens osmosiniam slėgiui. Galbūt tai rodo gyvūnų kilmę iš vandenyno. Osmosinis slėgis gyvų ląstelių viduje lemia audinių stiprumą ir elastingumą. Osmoso dėka vyksta gyvųjų audinių druskos mainai su aplinka.

Siūlomas būdas gauti maistinių medžiagų tirpalą lauko sąlygomis iš netinkamo vandens. Nekenksmingų druskų, gliukozės ir vitaminų mišinys dedamas į celiuliozės plėvelės maišelį. Krepšys panardinamas į nešvarų vandenį, o po kurio laiko osmoso dėka vanduo patenka į maišą, ištirpindamas jo turinį. Po to į maišo kaklą įkišamas šiaudelis ir galima gerti išgrynintą vandenį.

Tirpiklis patenka į tirpalą per membraną savaime, tačiau tirpiklis savaime neatsigauna iš tirpalo, todėl reikia atskirti tirpalą į tirpiklį ir ištirpintą medžiagą..

Jei slėgis inde su tirpalu padidėja, tirpiklis praeis pro membraną praskiesto tirpalo link.. Šis procesas vadinamas atvirkštiniu osmosu (4.13 pav.).

Atvirkštinio osmozės metu vandens molekulių pasklidimas per membraną į tirpalą, kuriame mažesnė ištirpusių druskų koncentracija, padidėjant slėgiui virš osmoso padidėja slėgis didesnės koncentracijos tirpale. Atvirkštinė osmozė naudojama jūros vandeniui gėlinti ir kartais vadinama hiperfiltracija..

Pagal sulaikymo laipsnį membranoje jonai išdėstomi tokia seka:

Atvirkštinė osmozė beveik 99% atskiria jonus nuo vandens net nuo druskingiausio jūros vandens. Jūros vandens gėlinimas

Fig. 4.13. Geriamojo vandens iš sūraus vandens, naudojant atvirkštinę osmozę, sistema

naudoti membranas yra 10–15 kartų ekonomiškiau nei distiliuoti. Atvirkštinė osmozė naudojama ne tik jūros vandens gėlinimui, bet ir nuotekų valymui.

Buvo sukurti kiti metodai medžiagų atskyrimui pagal vyraujantį tirpiklio ir tirpalo komponentų pralaidumą per membraną..

Osmosinis slėgis yra

Pakankamas vieno ar abiejų (tarpląstelinio ir tarpląstelinio) kūno skysčių tūrio palaikymas yra dažna sunkiai sergančių pacientų gydymo problema. Tarpląstelinio skysčio pasiskirstymas tarp plazmos ir tarpląstelinės erdvės daugiausia priklauso nuo hidrostatinio ir koloidinio osmosinio slėgio jėgų, veikiančių kapiliarų membraną, subalansavimo..

Skysčio pasiskirstymą tarp tarpląstelinės ir tarpląstelinės terpės daugiausia lemia mažų ištirpusių medžiagų, daugiausia natrio, chloro ir kitų elektrolitų, molekulių osmosinės jėgos, veikiančios priešingose ​​membranos pusėse. Tokio pasiskirstymo priežastis yra membranų, kurių pralaidumas vandeniui yra didelis, o jonų, kurių diametras yra net labai mažas, pavyzdžiui, natrio ir chloro, savybės yra praktiškai lygios nuliui. Taigi vanduo greitai prasiskverbia pro membraną, o tarpląstelinis skystis išlieka izotoninis tarpląstelinio.

Kitame skyriuje apžvelgsime tarpląstelinio ir tarpląstelinio skysčio ryšį ir osmosinio pobūdžio priežastis, kurios gali turėti įtakos skysčių pernešimui tarp šių terpių.
Straipsnyje aptarsime tik svarbiausias teorines skysčių tūrio reguliavimo nuostatas.

Osmozė yra vandens difuzijos procesas per pusiau pralaidžią membraną. Jis patenka iš teritorijos, kurioje yra didelė vandens koncentracija, į teritoriją, kurioje yra maža vandens koncentracija. Medžiagos ištirpimas vandenyje sumažina vandens koncentraciją šiame tirpale. Todėl kuo didesnė medžiagos koncentracija tirpale, tuo mažesnis vandens kiekis jame. Be to, vanduo pasklinda iš teritorijos, kurioje maža medžiagos koncentracija (didelis vandens kiekis), į teritoriją, kurioje yra didelė medžiagos koncentracija (mažas vandens kiekis)..

Kadangi ląstelės membranos pralaidumas yra selektyvus (daugumai tirpių medžiagų jis yra palyginti žemas, bet vandeniui didelis), didėjant medžiagos koncentracijai vienoje membranos pusėje, vanduo difuzijos būdu prasiskverbia pro šią sritį. Jei į tarpląstelinį skystį įpilama ištirpinta medžiaga, tokia kaip NaCl, vanduo greitai išeis iš ląstelės, kol vandens molekulių koncentracija abiejose membranos pusėse bus lygi. Jei, priešingai, NaCl koncentracija tarpląsteliniame skystyje mažėja, vanduo iš tarpląstelinio skysčio bėga į ląsteles. Vandens difuzijos į ląstelę intensyvumas vadinamas osmosine jėga..

Molių ir osmolių santykis. Kadangi vandens koncentracija tirpale priklauso nuo medžiagos dalelių skaičiaus jame, terminas „medžiagos koncentracija“ (nepriklausomai nuo jos cheminės sudėties) reiškia bendrą medžiagos dalelių skaičių tirpale. Šis skaičius matuojamas osmoliais. Vienas osmolis (osm) atitinka vieną molį (1 mol, 6,02x10) tirpių dalelių. Todėl kiekvienas litras tirpalo, kuriame yra 1 mol gliukozės, atitinka 1 osm / l koncentraciją. Jei molekulė disocijuojasi į 2 jonus, t. susidaro dvi dalelės (pavyzdžiui, NaCl skyla į Na + ir Cl-jonus), tada vienpolio tirpalo (1 mol / L) osmolariumas bus 2 osm / L. Panašiai tirpale, kuriame yra 1 mol medžiagos, išsiskiriančios į 3 jonus, pavyzdžiui, natrio sulfato Na2SO4>, bus 3 osm / l. Todėl nustatomas terminas „osmolis“, sutelkiant dėmesį ne į medžiagos molinę koncentraciją, bet į ištirpusių dalelių skaičių.

Apskritai osmolis yra per didelis, kad jį būtų galima naudoti kaip kūno skysčių osmosinio aktyvumo matavimo vienetą. Paprastai naudokite 1/1000 osmoli - miliosmol (mano).

Osmolalumas ir osmolariškumas. Osmolalumas reiškia medžiagos osmolio koncentraciją tirpale, kuri išreiškiama osmolio kiekiu tirpiklio kilograme. Kalbant apie osmolių skaičių litre tirpalo, ši koncentracija vadinama osmoliškumu. Labai praskiestiems tirpalams, kurie yra kūno skysčiai, teisinga vartoti abu terminus, nes reikšmių skirtumas yra nedidelis. Daugeliu atvejų informaciją apie kūno skysčius lengviau išreikšti litrais, o ne kilogramais, todėl daugelyje klinikoje naudojamų skaičiavimų, taip pat kituose skyriuose, osmolalumas nėra laikomas pagrindu..

Osmoso slėgis. Vandens molekulių osmosą per pasirinktinai pralaidžią membraną galima subalansuoti jėga, nukreipta priešinga osmozei kryptimi. Slėgio kiekis, reikalingas osmozei sustabdyti, vadinamas osmosiniu slėgiu. Taigi osmosinis slėgis yra netiesioginė vandens kiekio ir medžiagų koncentracijos tirpale charakteristika. Kuo jis didesnis, tuo mažesnis vandens kiekis tirpale ir tuo didesnė ištirpintos medžiagos koncentracija.

Ką reiškia osmosinis slėgis?

Medicinos terminų žodynėlis

per didelis tirpalo hidrostatinis slėgis, nuo gryno tirpiklio atskirtas pusiau pralaidžia membrana, per kurią tirpiklio difuzija per membraną nutrūksta; O. laipsnis ląstelėse ir vidinė organizmo aplinka vaidina svarbų vaidmenį jo gyvybinės veiklos procesuose.

Didžioji sovietinė enciklopedija

difuzinis slėgis, termodinaminis parametras, apibūdinantis tirpalo tendenciją mažėti koncentracijai, kai jis liečiasi su grynu tirpikliu dėl ištirpusios medžiagos ir tirpiklio molekulių priešingos difuzijos. Jei tirpalas nuo gryno tirpiklio yra atskirtas pusiau pralaidžia membrana, tuomet įmanoma tik vienpusė difuzija - osmosinis tirpiklio absorbavimas per membraną į tirpalą. Tokiu atveju O. d. Galima tiesiogiai matuoti verte, lygia pertekliniam slėgiui, kurį tirpalo pusė veikia osmosinėje pusiausvyroje (žr. Osmosis). O. D. priežastis yra tirpiklio cheminio potencialo sumažėjimas, esant ištirpusiai medžiagai. Sistemos polinkis išlyginti cheminius potencialus visose jo tūrio dalyse ir pereiti į būseną, kurioje yra mažesnis laisvosios energijos lygis, sukelia osmosinį (difuzinį) materijos perdavimą. O. D. idealiuose ir ypač praskiestuose tirpaluose nepriklauso nuo tirpiklio ir ištirpusių medžiagų pobūdžio; esant pastoviai temperatūrai, jį lemia tik „kinetinių elementų“ ons jonų, molekulių, asocijuotų ar koloidinių dalelių skaičius ≈ tirpalo tūrio vienete. Pirmieji O. D. matavimai padarė V. Pfefferį (1877), tiriant vandeninius cukranendrių cukraus tirpalus. Jo duomenys leido J. X. Vant-Hoffui nustatyti (1887 m.) O. d priklausomybę nuo ištirpusios medžiagos koncentracijos, kuri forma sutampa su Boyle'io Marriott dėsniu už idealias dujas. Paaiškėjo, kad O. d. (P) yra skaitmeniškai lygus slėgiui, kurį veiktų ištirpusi medžiaga, jei ji būtų tam tikroje temperatūroje esant idealiai dujų būklei ir užimtų tūrį, lygų tirpalo tūriui. Labai praskiestiems neišsiskiriančių medžiagų tirpalams nustatytas tikslumas pakankamai tiksliai aprašomas lygtimi: pV = nRT, kur n yra ištirpintos medžiagos molių skaičius V tirpalo tūryje; R ≈ universali dujų konstanta; T ≈ absoliuti temperatūra. Jei tirpale esanti medžiaga išsiskiria į jonus, koeficientas i> 1, Vant-Hoff koeficientas, įvedamas į dešinę lygties pusę; kartu su ištirpusia medžiaga i

Vikipedija

eritrocitai su tirpalais, priklausomai nuo jų osmosinio slėgio. Jei toks tirpalas yra uždaroje erdvėje, pavyzdžiui, kraujo ląstelėje, tada osmosinis slėgis gali sukelti ląstelės membranos plyšimą. Dėl šios priežasties vaistai, skirti vartoti į kraują, yra ištirpinami izotoniniame tirpale, kuriame yra tiek natrio chlorido, kiek reikia norint subalansuoti ląstelių skysčio sukuriamą osmosinį slėgį. Jei švirkščiami vaistai būtų gaminami vandenyje arba labai praskiestame (hipotoniškai citoplazmos atžvilgiu) tirpale, osmosinis slėgis, verčiantis vandenį prasiskverbti į kraujo ląsteles, galėtų juos plyšti. Jei į kraują patenka per daug natrio chlorido tirpalo (3–10%, hipertoniniai tirpalai), tada iš ląstelių išeis vanduo ir jie bus suspausti. Augalų ląstelių atveju protoplastas atsiskiria nuo ląstelės membranos, kuri vadinama plazmolize. Atvirkštinis procesas, kuris vyksta, kai suspaustos ląstelės dedamos į praskiestą tirpalą, vyksta atitinkamai deplasmolizės būdu.

Tirpalo sukuriamo osmosinio slėgio dydis priklauso nuo kiekio, o ne nuo jame ištirpusių medžiagų (arba jonų, jei medžiagos molekulės išsiskiria) cheminės prigimties, todėl osmosinis slėgis yra kolegiali tirpalo savybė. Kuo didesnė medžiagos koncentracija tirpale, tuo didesnis jos sukuriamas osmosinis slėgis. Ši taisyklė, vadinama osmosinio slėgio dėsniu, išreiškiama paprasta formule, labai panašia į tam tikrą idealių dujų įstatymą:

kur i yra tirpalo izotoninis koeficientas; C yra tirpalo molinė koncentracija, išreikšta per SI pagrindinių vienetų derinį, ty mol / m³; R yra universali dujų konstanta; T yra termodinaminė tirpalo temperatūra.

Tai taip pat parodo tirpios medžiagos dalelių savybių panašumą klampioje tirpiklio terpėje su ore esančių idealių dujų dalelėmis. Šio požiūrio pagrįstumą patvirtina J. B. Perrin (1906) eksperimentai: gummiguto dervos emulsijos dalelių pasiskirstymas vandens stulpelyje paprastai atitiko Boltzmanno įstatymą..

Osmosinis slėgis, kuris priklauso nuo baltymų kiekio tirpale, vadinamas onkotiniu (0,03–0,04 atm). Ilgai badaujant, sergant inkstų ligomis, sumažėja baltymų koncentracija kraujyje, sumažėja onkotinis slėgis kraujyje ir atsiranda onkotinė edema: vanduo iš indų patenka į audinius, kur π yra didesnis. Vykstant pūlingiems procesams, π uždegimo židinyje padidėja 2–3 kartus, nes dėl baltymų sunaikinimo padidėja dalelių skaičius.

Organizme osmosinis slėgis turėtų būti pastovus (apie 7,7 atm). Todėl pacientams skiriami izotoniniai tirpalai (tirpalai, kurių osmosinis slėgis yra π ≈ 7,7 atm. (0,9% NaCl - fiziologinis tirpalas, 5% gliukozės tirpalas). Hipertoniniai tirpalai, kuriuose π yra didesnis nei π, naudojami medicinoje. žaizdų valymas nuo pūlių (10% NaCl), siekiant pašalinti alerginę edemą (10% CaCl, 20% gliukozės) kaip vidurius laisvinančius vaistus (NaSO ∙ 10HO, MgSO ∙ 7HO).

Osmosinio slėgio dėsnis gali būti naudojamas apskaičiuojant tam tikros medžiagos molekulinę masę..

Transliteracija: osmoticheskoe davlenie
Atgal atgal, rašoma: Einelvad eoksichitomso
Osmosinis slėgis susideda iš 20 raidžių

Kas turi įtakos kraujo osmosinio slėgio lygiui ir kaip jis matuojamas

Žmogaus sveikata ir gerovė priklauso nuo vandens ir druskų pusiausvyros, taip pat nuo normalaus organų aprūpinimo krauju. Subalansuotas normalizuotas vandens mainai iš vienos kūno struktūros į kitą (osmozė) yra sveikos gyvensenos pagrindas, taip pat priemonė užkirsti kelią daugybei sunkių ligų (nutukimo, vegetovaskulinės distonijos, sistolinės hipertenzijos, širdies ligų) ir ginklas kovoje dėl grožio ir jaunystės..

Labai svarbu palaikyti vandens ir druskų pusiausvyrą žmogaus organizme

Dietologai ir gydytojai daug kalba apie vandens balanso kontrolę ir palaikymą, tačiau nesigilina į proceso ištakas, priklausomybes sistemoje ir struktūros bei ryšių nustatymą. Dėl to žmonės šiuo klausimu lieka neraštingi..

Osmosinio ir onkotinio slėgio samprata

Osmozė yra skysčio perėjimo iš mažesnės koncentracijos (hipotoninio) tirpalo į kaimyninį, didesnės koncentracijos (hipertoninio) tirpalas. Toks perėjimas galimas tik esant tinkamoms sąlygoms: esant skysčių „artumui“ ir atskyrus praleidžiantį (pusiau pralaidų) pertvarą. Tuo pačiu metu jie daro tam tikrą spaudimą vienas kitam, kuris medicinoje paprastai vadinamas osmosu.

Žmogaus kūne kiekvienas biologinis skystis yra tik toks tirpalas (pavyzdžiui, limfa, audinių skystis). O ląstelių sienos yra „kliūtys“.

Vienas iš svarbiausių organizmo būklės rodiklių, druskos ir mineralų kiekis kraujyje, yra osmosinis slėgis

Osmosinis kraujospūdis yra svarbus gyvybiškai svarbus rodiklis, atspindintis jo sudedamųjų elementų (druskų ir mineralų, cukraus, baltymų) koncentraciją. Tai taip pat išmatuojamas kiekis, kuris nulemia jėgą, kuria vanduo yra perskirstomas į audinius ir organus (arba atvirkščiai).

Moksliškai nustatyta, kad ši jėga atitinka slėgį druskos tirpale. Taigi gydytojai vadina natrio chloridu, kurio koncentracija yra 0,9%, kurio viena pagrindinių funkcijų yra plazmos pakeitimas ir hidratacija, leidžianti susidoroti su dehidracija, išeikvojimu, jei netenkama daug kraujo, be to, ji apsaugo raudonuosius kraujo kūnelius nuo sunaikinimo skiriant vaistus. Tai yra, kraujo atžvilgiu jis yra izotoninis (lygus).

Onkotinis kraujospūdis yra neatsiejama (0,5%) osmoso dalis, kurios vertė (būtina normaliam kūno funkcionavimui) svyruoja nuo 0,03 atm iki 0,04 atm. Atspindi jėgą, kuria baltymai (ypač albuminas) veikia kaimynines medžiagas. Baltymai yra sunkesni, tačiau jų skaičius ir mobilumas yra prastesni už druskos daleles. Kadangi onkotinis slėgis yra daug mažesnis nei osmosinis slėgis, tačiau tai nesumažina jo svarbos, ty išlaikyti vandens perėjimą ir užkirsti kelią atvirkštiniam absorbavimui.

Ne mažiau svarbus toks rodiklis kaip onkotinis kraujospūdis

Lentelėje parodyta plazmos struktūros analizė padeda parodyti jų ryšį ir reikšmingumą kiekviename iš jų..

Kraujo plazmos elementai ir jų dalis
Vanduo90–92 proc.
PriminimasOrganika:
· Baltymų dalelės.
Azoto likučiai.
· Azoto neturinčios medžiagos.
· Fermentai ir proenzimai.
7–8 proc.
Neorganinės:
· Katijonai.
· Anijonai.
0,01

Reguliariosios ir metabolinės sistemos (šlapimo, limfinės, kvėpavimo, virškinimo) atsakingos už nuolatinės sudėties palaikymą. Šis procesas prasideda pagumburio skleidžiamais signalais, reaguojančiais į osmoreceptorių dirginimą (nervų galūnės kraujagyslių ląstelėse)..

Šio slėgio lygis tiesiogiai priklauso nuo pagumburio darbo

Kad organizmas veiktų tinkamai ir gyvybiškai, kraujospūdis turi atitikti ląstelių, audinių ir limfos kiekį. Tinkamai ir koordinuotai dirbant kūno sistemomis, jo vertė išlieka pastovi.

Jis gali smarkiai išaugti fizinio krūvio metu, tačiau greitai grįžta į normalų..

Kaip matuojamas osmosinis slėgis ir jo svarba?

Osmosinis slėgis matuojamas dviem būdais. Pasirinkimas atliekamas atsižvelgiant į esamą situaciją..

Krioskopinis metodas

Jis grindžiamas tirpalo užšalimo temperatūros (depresijos) priklausomybe nuo jame esančių medžiagų koncentracijos. Sočiosios depresijos yra žemesnės už praskiestas. Žmogaus kraujui esant normaliam slėgiui (7,5 - 8 atm) ši vertė svyruoja nuo -0,56 ° C iki - 0,58 ° C..

Norėdami išmatuoti kraujospūdį, šiuo atveju naudokite specialų prietaisą - osmometrą

Osmometro matavimas

Tai yra specialus įtaisas, susidedantis iš dviejų indų, turinčių skiriamąją sienelę, turinčių dalinį sandarumą. Kraujas dedamas į vieną iš jų, uždengtą dangčiu su matavimo skale, o kitame - hipertoniniu, hipotoniniu ar izotoniniu tirpalu. Vandens stulpelio lygis vamzdyje yra osmosinės vertės rodiklis.

Kūno gyvenimui pagrindas yra osmosinis kraujo plazmos slėgis. Tai aprūpina audinius reikalingomis maistinėmis medžiagomis, stebi sveiką ir sveiką sistemų veikimą, nustato vandens judėjimą. Esant jo pertekliui, padidėja raudonųjų kraujo kūnelių, jų membranos plyšta (osmosinė hemolizė), esant trūkumui, vyksta priešingas procesas - išsausėjimas. Kiekvieno lygio (ląstelinio, molekulinio) darbo pagrindas yra šis procesas. Visos kūno ląstelės yra pusiau pralaidžios membranos. Svyravimai dėl netinkamos vandens cirkuliacijos sukelia ląstelių ir dėl to organų patinimą ar dehidrataciją.

Onkotinis kraujo plazmos slėgis yra būtinas gydant sunkų uždegimą, infekcijas, pūlinius. Augantis pačioje bakterijų vietoje (dėl baltymų sunaikinimo ir padidėjusio dalelių skaičiaus) provokuoja pūlių išstūmimą iš žaizdos.

Atminkite, kad osmosinis slėgis veikia visą kūną

Kitas svarbus vaidmuo yra poveikis kiekvienos ląstelės funkcionavimui ir gyvenimo trukmei. Baltymai, atsakingi už onkotinį slėgį, yra svarbūs kraujo krešėjimui ir klampumui, Ph aplinkos palaikymui ir raudonųjų kraujo kūnelių apsaugai nuo prilipimo. Jie taip pat teikia maistinių medžiagų sintezę ir transportavimą..

Kas veikia osmosą

Osmosinio slėgio rodikliai gali skirtis dėl įvairių priežasčių:

  • Plazmoje ištirpusių neelektrolitų ir elektrolitų (mineralinių druskų) koncentracija. Ši priklausomybė yra tiesiogiai proporcinga. Didelis dalelių kiekis išprovokuoja slėgio padidėjimą, ir atvirkščiai. Pagrindinis komponentas yra jonizuotas natrio chloridas (60%). Tačiau osmosinis slėgis nepriklauso nuo cheminės sudėties. Katijonų ir druskos anijonų koncentracija yra normali - 0,9%.
  • Dalelių (druskų) skaičius ir mobilumas. Už tarpląstelinę terpę su nepakankama koncentracija gaus vanduo, o aplinka, kurioje yra per daug koncentracijos, duos.
  • Onkotinis plazmos ir serumo slėgis, kuris vaidina pagrindinį vaidmenį sulaikant vandenį kraujagyslėse ir kapiliaruose. Atsakingas už visų skysčių sukūrimą ir paskirstymą. Jos efektyvumo sumažėjimą rodo edema. Veikimas specifinis dėl didelio albumino kiekio (80%).

Osmosiniam slėgiui įtakos turi druskos kiekis kraujo plazmoje

  • Elektrokinetinis stabilumas. Tai lemia dalelių (baltymų) elektrokinetinis potencialas, išreiškiamas jų hidratacija ir gebėjimu atstumti vienas kitą ir slysti tirpalo sąlygomis.
  • Pakabos stabilumas, tiesiogiai susijęs su elektrokinetika. Atspindi eritrocitų junginio greitį, t. Y. Kraujo krešėjimą.
  • Plazmos komponentų gebėjimas judėjimo metu parodyti atsparumą srautui (klampumui). Esant elastingumui, slėgis pakyla, skysčiui krentant.
  • Fizinio darbo metu padidėja osmosinis slėgis. 1,155% natrio chloridas sukelia nuovargį.
  • Hormoninis fonas.
  • Metabolizmas. Metabolinių produktų perteklius, organizmo „tarša“ išprovokuoja padidėjusį slėgį.

Osmozei įtakos turi žmogaus įpročiai, maisto ir gėrimų vartojimas..

Metabolizmas žmogaus kūne taip pat veikia slėgį.

Kaip mityba veikia osmosinį slėgį

Subalansuota tinkama mityba yra vienas iš būdų išvengti indikatorių šuolių ir jų padarinių. Šie valgymo įpročiai neigiamai veikia osmosinį ir onkotinį kraujospūdį:

  • Maisto druskos perteklius. Aistra druskai, prieskoniams ir dirbtiniams priedams provokuoja natrio nusėdimą, dėl kurio sutankėja kraujagyslių sienelės. Dėl to sunku praeiti ir pašalinti vandenį, greičiau cirkuliuoja kraujas, pakyla kraujospūdis, susidaro patinimas.
  • Aistra kai kuriems gėrimams. Pavyzdžiui, „Coca-Cola“, kava, alus per dvidešimt minučių gali pakeisti kraujo plazmos aplinkos pH, o ne priversti raudonuosius kraujo kūnelius sulipti ir padidinti slėgį..
  • Badas, aistra dietoms. Laikantis nesubalansuotos ar nepakankamos dietos, baltymų koncentracija mažėja (hipoproteinemija), o tai provokuoja klampos pokyčius, kraujo krešulių susidarymą, imuniteto sumažėjimą, nuovargio ir apatijos jausmą bei onkotinio slėgio sumažėjimą..

Saldūs gazuoti gėrimai padidina slėgį

Svarbu! Geriau neleisti susidaryti kritinei būklei, bet reguliariai gerti stiklinę vandens ir stebėti jo vartojimo-išsiskyrimo iš organizmo režimą..

Kraujospūdžio matavimo ypatybės bus išsamiai aprašytos šiame vaizdo įraše:

Didžioji medicinos enciklopedija (1970 m.)
OSMOSO SLĖGIS

OSMOTINIS SLĖGIS - tirpios medžiagos molekulių sukuriamas slėgis ant pusiau pralaidžios indo sienelių. ^ O. teorija. Jei grynas vanduo ir bet koks tirpalas yra atskirti pertvara, kuri sulaiko ištirpusias molekules ir praleidžia vandenį, tada pastaroji pradeda praeiti pro tokią pusiau pralaidžią membraną. Jei tirpalas yra uždarame inde, tada vandens patekimas į vidų (endosmozė) sukuria padidėjusį slėgį tokiame inde, kuris sustabdo tolesnį vandens įsiskverbimą. Šis hidrostatinis slėgis, subalansuojantis vandens tendenciją prasiskverbti į tirpalą, vadinamas tirpalo osmosiniu slėgiu. Tai galima išmatuoti naudojant manometrą, prijungtą prie vidinio indo (žr. Paveikslą). Atitinkamas įtaisas vadinamas osmometru. Kaip pusiau pralaidi osmometro membrana, „Dutrochet“ naudojo įvairias gyvūnų membranas. Tačiau šios membranos taip pat buvo pralaidios tirpikliams. Žymiai labiau pažengusios dirbtinės pusiau pralaidžios membranos, kurios sulaiko didžiąją dalį tirpių medžiagų, buvo pastatytos M. Traube. Jis pastebėjo, kad susilietus dviem medžiagoms, jų sąveikos metu susidaro netirpios nuosėdos, pastaroji daugeliu atvejų yra ties t-cpK ^ B riba tarp jų ploniausios ribinės plėvelės pavidalu. Iš įvairių nuosėdinių membranų didžiausias pritaikymas tolimesniems eksperimentams buvo gauti iš geležies-sinozinogeninio vario plėvelės [Cu2Fe (CN)e], atsirandantis dėl geležies kontakto ________________ 3 - ne vandenilio kalio ir i

kažkokia varinė druska. Didžioji dalis ištirpusių druskų jį sulaiko, o vanduo pro jį praeina labai dideliu greičiu. Kad membranai būtų suteiktas pakankamas stiprumas ir stabilumas, „Pfeffer“ naudojo indus, pagamintus iš neišdegtų žaizdų (dažniausiai naudojamų galvaninėms ląstelėms). Veikdamas iš priešingų pusių vario sulfato ir kalcio ferruginio sinerginio tirpalais, jis pasiekė nuosėdų nusėdimą akyto molio indo sienelės storyje arba jo vidiniame paviršiuje. Pfefferio matavimai parodė, kad yra tiesioginis proporcingumas tarp ištirpusios medžiagos ir jos pagamintos O. koncentracijos. Taigi, pavyzdžiui cukranendrių cukraus 1% tirpale Pasirodė, kad lygus 53,5 cm gyvsidabrio, 6% tirpale jis buvo maždaug 6 kartus didesnis (307,5 ​​cm). Puikią analogiją tarp O. d. Tirpalų ir dujų slėgio nustatė van'as Hoffas; tai sudarė jo sukurtos sprendimų teorijos pagrindą. O. d. Tirpalų kiekį galima apskaičiuoti pagal idealių dujų būklės lygtį: pv ^ RT, kur R-dujų konstanta lygi 0,0821 l / atm. Tačiau visų elektrolitų teorinė vertė yra didesnė už eksperimentinę. Jų santykis (Pism.'. Rįich.) buvo vadinamas „izotoniniu kokofiientu“ (g). Šis matavimo rezultatų ir teorinio skaičiavimo neatitikimas buvo išspręstas elektrolitinės disociacijos teorijoje (žr. Elektrolitinė disociacija). Tirpalo koncentracijai endosmotinio vandens absorbcijos metu reikia tokio paties darbo kaip ir atitinkamam dujų suspaudimui. Abiem atvejais šio darbo mastas priklauso nuo slėgio vieneto proceso pradžioje ir pabaigoje. Jei px žymi O. d., originalų sprendimą, p3-galutinis, tada osmosinis darbas lygus: A = RT In -. O. D. gamina tik tas molekules, kurių tirpiklį praleidžianti membrana yra nepralaidi. Molekulės, laisvai einančios per membraną, turėtų pasiekti maždaug tokią pat koncentraciją abiejose membranos pusėse, todėl jų O.D lygus nuliui. Dėl šios priežasties membranos, nepralaidžios tik vienai konkrečiai ištirpusių medžiagų grupei, leidžia išmatuoti jų dalinį O. kiekį mišinyje.Tai pvz. koloidinės membranos (pvz., kolodioninė plėvelė), laisvai perduodančios visus kristaloidus, tačiau išlaikančios didžiąją dalį koloidų, leidžia išmatuoti pastarojo O., kuris yra labai mažas. Todėl D. koloidų O. (onkotinis slėgis) O. tikslumas gali būti tiksliai išmatuotas tik tuo atveju, jei šiuo metodu pašalinama iš to paties kristaloidų tirpalo esanti D. iš O. Tuo pat metu koloidinis O. d. Skiriasi ypatingas nenuoseklumas, ypač stipri priklausomybė nuo tirpale esančių elektrolitų; Pastaroji, visų pirma, gali pasikeisti hkoloidų pasiskirstymas kotelio kelmu ir tokiu būdu osmosiškai aktyvių dalelių skaičius. Elektrolitai daro dar stipresnį poveikį, nes prasideda Donnano membranos pusiausvyra tarp jų ir koloidų (žr. Donnano pusiausvyrą). Gyvame organizme yra dviejų tipų pusiau pralaidžios membranos. Atstovas gali būti ląstelės membrana, kuri sulaiko didžiąją dalį ištirpusių medžiagų, todėl gyva ląstelė, tokia kaip augalų ląstelė ir gyvūno ląstelė, vaizduoja jiems tikrą osmosinę ląstelę. Tokios pertvaros kaip kraujo kapiliarų endotelinė siena, atskirianti kraują nuo audinių limfos, arba inkstų glomerulų siena, per kurią filtruojamas šlapimas, turi visiškai skirtingas savybes. Vandenyje ištirpę laisvai praeinantys kristalidai sulaiko tik koloidines medžiagas. Matavimo metodai Osmometras yra tiksliausias tirpalo O.D matavimo instrumentas - vis dėlto jis leidžia tiksliai išmatuoti O. D. tik tas ištirpusias medžiagas, kurioms jo membrana yra nepralaidi. Tai labai apriboja osmometro sritį. Realybėje nėra visiškai pusiau pralaidžių membranų, t. tokios membranos, kurios laisvai praleistų vandenį, sulaikydamos visas jame ištirpintas medžiagas. Todėl osmometras negali pateikti visiško O. d. Tirpalo, o pastarosios nustatymui turi būti naudojami kiti netiesioginiai matavimo metodai. Šie netiesioginiai metodai grindžiami ryšiu tarp tirpalo koncentracijos ir jo prisotintų garų slėgio (arba "elastingumo"). Tirpalo garų slėgis yra mažesnis nei gryno tirpiklio. Kaip vaikinas Hoffas teoriškai parodė, šis ištirpusios medžiagos sukeliamo garų slėgio sumažėjimas yra proporcingas jo O. d. Todėl garų slėgio sumažėjimas gali būti naudojamas matuojant O. * Jei du vandeniniai tirpalai yra uždaroje erdvėje, tada - turi aukštą garų slėgį, vanduo išgaruoja, kondensuojasi antrame tirpale. Tai yra Bargerio metodo, kurį vėliau modifikavo Rastas, pagrindas. Tai parodo tai, kas būtina biolui. Privalumo tikslas yra tai, kad matavimas atliekamas esant normaliai temperatūrai ir reikia labai mažų skysčių kiekių. Kapiliarinių vamzdelių serijoje įpilamas bandymo skysčio lašas kartu su sekundės, anksčiau žinomos ir iš eilės kintančios koncentracijos tirpalo, lašeliu. Oras vaidina pusiau pralaidų pertvarą, kuri sulaiko ištirpusią medžiagą, tačiau leidžia vandeniui (esant garų būsenai) pereiti iš hipo- ir hipertoninio tirpalo. Lašelio tūrio (pritvirtinto po mikroskopu) pokyčių nebuvimas yra tiriamojo skysčio ir palyginimui naudojamo tirpalo izotonijos rodiklis. Ebullioskopinis metodas, pagrįstas virimo t ° padidėjimu proporcingai tirpalo garų slėgio sumažėjimui, nėra tinkamas naudoti biologai, nes kūno skysčiuose yra baltymų ir kitų koloidų, kurie krešėja ir keičiasi virinant. Kriokopinis metodas - O. D. nustatymas tirpalo užšalimo tašku (žr. 4.2.1)

. Krioskopija) - naudojama ne tik įvairių biolių tyrimams. skysčių (kraujo. šlapimo), bet net ir O 1, D. nustatyti, vyraujančių gyvų ląstelių ir audinių viduje. Šiuo tikslu matuojamas sulčių, surinktų iš įvairių audinių, sumažinimas (užšalimo temperatūros sumažėjimas) šlifuojant, trupinant ir spaudžiant pagal „Buchner 1“ presą. Siekiant išvengti pomirtinio chem. pokyčiai, lengvai atsirandantys atliekant tokį apdorojimą, yra greitai (Fredericq) tiriamuoju audiniu veikiami greitai kaitinant. Kad audinių fermentai būtų nedelsiant sunaikinti ir sustabdytas jų veikimas, arba jie sustabdytų fermentinį aktyvumą: audinys greitai aušinamas ir panardinamas skystame ore. Siekiant išvengti galimų klaidų, susijusių su audinių sulčių paruošimu, buvo atlikti kriokopijos bandymai su visais audiniais ir organais, kurių užšalimo temperatūra buvo matuojama termoelektrine adata. Tačiau tokie matavimai pasirodo ne patikimesni dėl to, kad gyvi audiniai paprastai užšąla esant labai stipriai hipotermijai, kuri, kaip parodė Bakhmetyjevo eksperimentai, gali pasiekti 10 ° (tik išskiriant pirmuosius ledo kristalus t ° staiga pakyla, artėjant prie tirpalo užšalimo taško). Esant tokioms sąlygoms, tikrasis užšalimo taško nustatymas yra labai netikslus: atsižvelgiant į šiuos trūkumus, fizinis. metodai, turintys didelę reikšmę O. matavimui, ląstelių kiekis įgyja biol. metodai. Jie pagrįsti tuo, kad ląstelių membrana yra labai tobula pusiau pralaidi membrana, dėl kurios pati gyva ląstelė gali būti naudojama kaip „mikroosmometras“. Naudojant plazmolizės (žr.) Metodą, kurį pirmiausia sukūrė de Vries (žr.), Ir jo įvairias modifikacijas, buvo atlikta daugybė augalų ląstelių O. matavimų. Gyvūninės ląstelės atveju aplinkinio tirpalo ir ląstelės O. skirtumas pasireiškia vandens absorbavimu ar išleidimu, taigi ir jo tūrio pokyčiu, kurį galima tiesiogiai išmatuoti. Atskirų ląstelių (pvz., Raudonųjų kraujo kūnelių) suspensijos atveju patogiau išmatuoti bendrą visos ląstelės masę naudojant hematokritą (žr.). Tirpalas yra izodoninis ląstelių turiniui, Krom ląstelių tūris nesikeičia. Išmatuoti dalinį D. koloidų O. bandomasis skystis dedamas į osmometrą su koloidine siena, o tas pats skystis, prieš tai ultrafiltruojamas (žr.) Nuo koloidinių medžiagų, išpilamas į išorinį indą, o ne vanduo. O. D. kraujas ir audiniai. Augalų ląstelių kiekis paprastai turi labai reikšmingą O. d.; jo vertės yra vidutiniškai 5-20 atmosferų. Dėl tokio slėgio augalas gali išbarstyti lapus ir ūglius, kuriems reikalinga šviesa plačiau nei atramą, tai leistų susidaryti skeletas. Žemiau nei 4 atmosferos, slėgis retai krenta; dažniau ji gali turėti didesnę vertę. Taigi javų kamieninių mazgų ląstelėse slėgis siekia 50 atmosferų; didžiausias slėgis - iki 100 atmosferų - buvo tam tikruose dykumos augaluose, kurie buvo priversti laikytis riboto vandens, kurį jie gavo ypač atkakliai. Tokia augalo ląstelės hipertenzija išorinės aplinkos atžvilgiu turi labai didelę reikšmę, sukeldama augalo ląstelės įtampą, jos turgorą, reikalingą augimo procesams. Jei, padidinus išorinio tirpalo koncentraciją, sunaikinamas vidinis O, d., Virš išorės, pranašumas, ląstelė susitraukia ir tolimesnis jos augimas sustoja. Gyvūno kūne labai svarbūs tampa vidiniai skysčiai - kraujas, pilvo skysčiai, audinių limfa. Jie tiesiogiai plauna audinių ląsteles, sudaro jų „vidinę aplinką“ - panašiai kaip išorinė aplinka, supanti visą organizmą iš išorės. Jūros bestuburių evoliucijos laiptelių pradžioje ši vidinė aplinka nei druskos sudėtimi, nei O. D. nesiskiria net nuo išorinės aplinkos - jūros vandens, kuris vandenyne ir atvirose jūrose turi vidutiniškai 3,5% druskos, o tai atitinka depresiją esant 2,3 ° ir O. o maždaug 28 atmosferoms. Maždaug tas pats O.D. Tais atvejais, kai aplinkiniame jūros vandenyje, gėlinamame upių vandenyse, yra mažiau O. vandens, jo vidinėje aplinkoje taip pat sumažėja. Panašius vidinių skysčių pokyčius galima sukelti eksperimentiškai, gyvūną veikiant dirbtinai koncentruotu arba praskiestu tirpalu. Didelė vidaus aplinkos pobūdžio komplikacija pastebima apatinėje jūrinių stuburinių gyvūnų grupėje, ryklio žuvyse. Jų kraujyje yra maždaug perpus mažiau druskos nei aplinkiniame jūros vandenyje, tačiau didelis kiekis (iki 2–3%) karbamido, kuris yra susijęs su išorinio O. balansavimu, tik kitoje aukščiausioje organizmo grupėje gyvūnų - ganoidinių (eršketų) ir kaulinių žuvų. - Kraujas tampa nepriklausomas nuo išorinės aplinkos ne tik savo sudėtimi, bet ir O. D. Daugelyje kaulėtų žuvų pastarosios buvo 9–13 atmosferų, o aplinkiniame jūros vandenyje - 28 atmosferos. Šis vidinės aplinkos nepriklausomumas nuo išorinių osmosinių sąlygų lemia daugelio kaulėtų žuvų gebėjimą neršto tikslais periodiškai pereiti iš jūros į upių gėlus vandenis. Gėluose O. ežero vandenyse ir druskų koncentracija, matyt, yra mažesnė už tą, kuri būtina gyvūno organizmo vidinei aplinkai. Todėl gėluose vandenyse net bestuburių gyvūnų vidinis skystis turi kitokią (aukštesnę) O. nei išorinė aplinka. Paprastai jis nenusileidžia žemiau 3-4 atmosferų (o gėlo vandens O. matuojamas dešimtosiomis dalimis ^). maždaug atmosferoje). Čia stabilizuojasi stuburiniai gyvūnai (žuvys, varliagyviai), nepaliekami juose mažesni nei atitinkamuose jūros organizmuose. Aukščiausių sausumos gyvūnų (taip pat ir jūros žinduolių) kraujo atsparumas yra stabiliausias. pvz., banginis.) Šiltuoju gyvūnu kūno t ° jis prilygsta vidutiniškai 8 atmosferoms, tai yra, jis yra tarp tų skaičių, kurie buvo nustatyti, viena vertus, jūriniams, kita vertus, gėlavandeniams stuburiniams. Kita vertus, galima atsekti nuoseklius vidaus aplinkos savybių raidos etapus, etapus, atitinkančius bendrą organinės evoliucijos eigą: nuo pasyvaus pateikimo iki išorinių sąlygų, nuo vidinės ir išorinės aplinkos savybių tapatumo, evoliucija lemia nervas (rykliuose) tam tikram vidinės aplinkos izoliavimui, atsižvelgiant į druskos sudėtį, tada į nepriklausomybę atsižvelgiant į O. e. Jūrų organizmų perėjimas į gėlą vandenį ar antžeminį egzistavimą paspartina šį procesą. Biol. to reikšmė yra. tinginystė suprantama: kūne, specialių osmoreguliacijos organų pagalba, O. D. palaikomas pastovus lygis ir įsijungia. fiziolyje. pastovus. O. D. yra ne mažiau universalus biolas. faktorius nei temperatūra, o osmoreguliacija evoliucijos metu vystosi daug anksčiau nei termoreguliacija. Nuolatinių osmosinių sąlygų vystymasis vidinėje kūno aplinkoje, skystyje, tiesiogiai plaunančiame audinio elementus, yra labai reikšmingas gyvūno ląstelei. Priešingai nei augalo ląstelė, kuriai būdinga hipertenzija, kuri sukuria normalią turgorinę įtampą, gyvūninės ląstelės turinys (daugeliu atvejų trūkstanti elastingos membranos) paprastai skiriasi nedaug nuo jos plaunančio tirpalo, o bet koks aštrus osmosinis skirtumas tarp jų greitai išsilygina judant. vanduo ar ištirpintos medžiagos. Tačiau visiška izotonija su aplinka stebima tik ramybės būsenoje. Aktyviam, dirbančiam gyvūno audiniui taip pat akivaizdžiai būdinga šiek tiek padidėjusi O. D. ir turgorinė įtampa. Nors dažniausiai naudojami metodai neduoda pakankamai patikimų skaitinių rezultatų, jie vis dėlto atskleidžia įdomius ryšius tarp O. D. ir fiziolio. tirtų organų būklė. Sabbatani (Sabba-tani) eksperimentuose kepenų ir inkstų organai turėjo didžiausią depresiją, kuri dėl jų dalyvavimo vykstančiuose metabolizmo ir sekrecijos procesuose atlieka ypač intensyvų darbą. Virškinimo metu šių organų depresija dar labiau padidėja: virškinimo metu užmuštų šunų kepenyse depresija prilygsta il, 00–1,20 °, badaujančių gyvūnų - 0,94 °. Aktyviame audinyje visada padidėja osmosinė koncentracija; tai padidėjusio darbo metu išsiskyrimo rezultatas, dėl kurio susidaro mažesnės osmosiškai aktyvios molekulės. Darbiniame raumenyje padidėjo O.D. aptiktas Bouglia (Buglia) eksperimentais. Raumuo. ląstelės, kurių kiekis kraujyje tampa hipertoninės, osmosiškai sugeria vandenį, išsipučia ir ištempia jų membraną: dėl to padidėja darbinio raumens tūris ir turgumas. Panašų reiškinį stebėjo Bottazzi ir Enriquez (Bottazzi, Enriquez) ant seilių liaukų (aštuonkojai). Organo mirtis jame dėl autolizės procesų sukelia tą patį O. d., Kaip ir darbo, padidėjimą. Liacre (Liacre) eksperimentai aiškiai parodė labai reikšmingą O. D. padidėjimą kepenų audinyje, kuriame aseptinėmis sąlygomis buvo atlikta autolizė. Gyvame organizme vietinį audinių skilimą lydi panašus pokytis, nors jis nėra toks stiprus kaip izoliuotame organe. Susidūręs su uždegiminiu procesu, Schade galėjo nustatyti pastebimą hipertenziją; didžiausia depresija stebima uždegimo centre, kur paprastai būna 0,6–0,8 °, kai kuriais atvejais pakyla net iki 1,4 °, o tai atitinka 8–11 slėgį, o kraštutiniais atvejais - iki 19 atmosferų. Osmosinis vandens pasisavinimas tikriausiai vaidina svarbų vaidmenį formuojant uždegiminį patinimą. T. apie. tik ramybėje neaktyvus audinys gali baigtis izotonija tarp ląstelės turinio ir vyraujančio skysčio. Gyvame organizme medžiagų apykaitos, oksidacijos, išsiskyrimo procesai nuolat pažeidžia osmosinę pusiausvyrą ir sukuria skirtingas koncentracijas tarp ląstelių ir audinių skysčių, limfos ir kraujo. Esant aktyviajai būsenai, dirbant organui (raumenims, liaukai), padidėja osmosinis gradientas, mirusiajam jis vėl grįžta į pradinę normą. Koncentracija mažėja paeiliui iš audinių ląstelių į arterinį kraują; limfos ir veniniame kraujyje, jis turi tarpinių reikšmių * Osmoregulacija. Taigi osmosiškai aktyvūs produktai nuolat patenka į kraują iš audinių. Be šių endogeninių kraujo deguonies sutrikimų, jame gali įvykti dar dramatiškesnių pokyčių iš išorės, iš išorinio audinio (vandens organizmuose) arba iš žarnyno, kuris greitai absorbuoja vandenį ir į jį patenkančias ištirpintas medžiagas. Todėl būtina išsiaiškinti, kaip padedant aukštesnių gyvūnų kūne vykstantiems osmoreguliacijos procesams, pašalinamas perteklinis vanduo ir ištirpusios medžiagos bei palaikoma O. kraujo konstanta. Dalį vandens nuolat pašalina plaučiai, tačiau kvėpavimo centrą jaudina ne kraujo pokyčiai osmosinėje būsenoje ir jis nereguliuojamas. vandens išgaravimas. Prakaito liaukos yra dar vienas būdas. Prakaito slopinimas svyruoja nuo 0,08 iki 0,70 °. Paprastai jis yra stiprus, bet hipotoniškas, palyginti su krauju. Jo kiekis svyruoja neįprastai plačiame diapazone - nuo kelių cm 3 iki kelių litrų per dieną. T. apie. Iš organizmo gali būti pašalintas didelis kiekis vandens ir ištirpusių medžiagų prakaito pavidalu, tačiau kraujo hipotenzija, sumažėjusi jo įprasta O., nėra specifinis prakaitavimo sukėlėjas, o žmonėms prakaito atskyrimas nuo odos paviršiaus, didelio liežuvio vandens išgaravimas iš šuns. pirmiausia yra termoreguliacijos priemonė ir tik netiesiogiai dalyvauja palaikant kraujo osmosines savybes. Pastarąjį pagrindinį vaidmenį atlieka inkstai. Inkstai per parą išskiria vidutiniškai V-pėdų –2 l šlapimo, depresijos pjūvis paprastai būna 1,3–2,2 °. T. apie. Paprastai šlapime yra žymiai daugiau O. D. nei kraujyje, o susidarant šlapimui, inkstai turi atlikti labai reikšmingą osmosinį darbą, kurį galima apskaičiuoti žinant osmosiškai aktyvių medžiagų koncentraciją šlapime ir kraujyje. Tačiau vandens ir osmosinių veikliųjų medžiagų pašalinimas iš organizmo čia nurodytais metodais reikalauja tam tikro laiko, b. arba m ilgio. Jie neleidžia mums suprasti nuostabaus greičio, kuriuo lygiuojasi bet kuris b, arba m. Tai reikšmingas normalaus O, &. Pažeidimas. kraujas. Reguliavimo greitį aiškiai parodo „Hamburger“ eksperimentai. Viename iš jų žirgams į veną suleido 7 litrus 5% Na tirpalo2S04- Remiantis skaičiavimais, šios sumos pakako, kad kraujospūdis padidėtų dvigubai. Tuo tarpu po 10 min. po injekcijos slėgio padidėjimas buvo tik 5-6%, o po 1-2 valandų jis buvo visiškai išlygintas. Kito eksperimento metu buvo užpilta 5 l to paties tirpalohjau per! 30 min. O. D. grįžo į normalią būseną. Pusiausvyra buvo atkurta reguliuojant O. d., Prieš pašalinant iš jo svetimas medžiagas (sulfatus). Pastarojo ekskrecija per inkstus buvo daug lėtesnė. Akivaizdu, kad kraujas pirmiausia grįžta į pastovią O. d., Ir tik po to atkuriama normali cheminė sudėtis. Toks greitas normalios kraujo kraujo O. atstatymas yra padarytas hl. arr. paskirstant vandenį ir tirpias medžiagas tarp kraujo ir kitų kūno skysčių bei audinių, ypač tarp kraujo ir limfos. Anot Shado, jungiamasis audinys (ypač poodinis audinys ir raumenys) yra pagrindinis vandens depas kūne. Pririšant jį arba atiduodant atgal, jungiamojo audinio tarpląstelinė medžiaga dalyvauja osmoreguliacijos reiškiniuose. Iš tarpląstelinių skysčių osmosiniai sutrikimai perduodami toliau ląstelėmis, rugiai plaunami šiais skysčiais ir koncentruojami sąlytyje su jais hipotoniniais tirpalais ir praskiedžiami hipertoniniai. Dėl didžiulio cirkuliuojančių skysčių sąlyčio paviršiaus su gyvomis ląstelėmis, skysčių priartėjimo prie izotonijos su ląstelių kiekiu procesas vyksta labai greitai. Kiekvienas aštrus osmosinis sutrikimas, plintantis dideliame plote, praranda intensyvumą ir gali būti visiškai pašalintas fiziolio veikimu nepakenkiant kūnui. reguliatoriai, kurie pašalina vandens perteklių ir osmosiškai aktyvias medžiagas iš organizmo. O. D. kraujo koloidai. Vandens judėjimo ir pasiskirstymo organizme reiškiniuose, taigi ir osmoreguliacijos reiškiniuose, kraujo koloidai vaidina svarbų vaidmenį. Ai, oi. D. pirmiausia buvo matuojamas Starlingu, o serumo ultrafiltratas buvo naudojamas kaip išorinis osmometro skystis. Anot Starling, koloidinis kraujo osmosinis slėgis yra vidutiniškai 30–40 mmHg. Vėliau Schade'o ir Clausseno atlikti matavimai davė dar mažesnį, apie 25 mm, figūrą. Palyginti su bendru O., kurio kraujospūdis viršija 7 atmosferas, ši vertė (kurią sudaro maždaug x / a% O. kraujospūdžio) atrodo visiškai nereikšminga. Iš pirmo žvilgsnio idėja, kad fiziolis turėtų būti toks pat nereikšmingas, atrodo gana natūrali. koloidų vaidmuo O. D. O. organizme. Tačiau iš tikrųjų ši prielaida nėra pateisinama. Kūne plačiai paplitusios pertvarkymo pertvaros, kurios, kaip ir ultrafiltravimui naudojamos membranos, yra nepralaidžios koloidams ir laisvai praleidžia kristaloidus. Vanduo ir ištirpinti kristalidai osmosiniu būdu absorbuojami per tokias pertvaras, kol hidrostatinis slėgis viduje yra lygus O. d.; labiau padidėjus hidrostatiniam slėgiui, įvyksta ultrafiltracija, o koloidai vėl atskiriami nuo fiziologinio tirpalo. Nereikšminga kraujo koloidų O. vertė įgyja ypatingą reikšmę dėl to, kad kūne dažniausiai stebimas tos pačios eilės hidrostatinis slėgis, o kraujotakos sistema leidžia greitai ir tiksliai pakoreguoti jų vertę. Mažas vienokio ar kitokio slėgio - osmosinio ar hidrostatinio - pokytis yra pakankamas, kad būtų sutrikdyta pusiausvyra ir sukurta skysčio tekėjimas viena ar kita kryptimi. Kai kurių fiziolių veikimas pagrįstas šių dviejų jėgų žaidimu. aparatai, kurie reguliuoja vandens pasiskirstymą ir judėjimą kūne. Ypač jie vaidina esminį vaidmenį limfogenezės ir šlapinimosi mechanizme (žr. Diurezė), taip pat edemos patogenezėje (žr. Edemą). Kadangi limfoje yra mažiau baltymų nei kraujyje, jos susidarymo metu būtina įveikti kraujo baltymų O. Net ir grynesne forma, toks kristalidų tirpalo ultrafiltravimas iš kraujo vyksta inkstų glomeruluose, susidarant šlapimui. Tik po antrinio šlapimo judėjimo per inkstų kanalėlius antrinis procesas vyksta pradiniame ultrafiltrate ir keičiasi jo kristalinė struktūra. Todėl O. D. kraujo koloidai yra vienas iš lemiamų veiksnių organizmo vandens balansui. Ilgą laiką jie nekreipė deramo dėmesio į šią vertę, bandydami kraują pakeisti dirbtiniais fiziologiniais tirpalais. Pirmą kartą Starling aiškiai iškėlė panašią koloidinio osmosinio kraujospūdžio vertę, o Bayliss pasiūlė pridėti koloidų koncentraciją nuo osmosinės su kraujo koncentracija į krištoloidinius fiziologinius tirpalus (žr.).

Lit.: Przheborovsky Y., Fizinės ir koloidinės chemijos įvadas, M.-L., 1928; Rubinstein D., fiziniai ir cheminiai biologijos pagrindai, Maskva-Leningradas, 1932 m.; Vttazz F., Das Cytoplasma und die KOrpersafte (Hndb. Der vergleichenden Physiologie, hrsg. V. H. Winterstein, B. I, Jena, 1911); Hamburger H., Osmotischer Dru'ck und ^ onenlehre in den medizinischen Wissen-schaften, B. I – III, Wiesbaden, 1902–04; apie n, Osmotischer Druck und Ionenlehre in ihrer Bedeutung fur die Physiologie und die Pathologie des Blutes, B. 1912; Pfeffer W., Osmotische Untersuchun-gen, Lpz., 1877 m.