осморегуляция

осморегуляция описывает выравнивание осмотического давления в живом организме. Он основан на осмосе: биологическом процессе, при котором вода проникает через полупроницаемую мембрану. В случае биохимического дисбаланса осморегуляция приводит к развитию отеков.

Что такое осморегуляция?

Осмотическая регуляция описывает биохимический процесс, который направлен на балансирование концентрации растворенных веществ в организме. Мембраны живых клеток представляют собой так называемую полупроницаемую (полупроницаемую) поверхность, что означает, что они позволяют частичный обмен жидкости между внутренней частью клетки и ее окружением.

Осморегуляция предназначена для создания сбалансированного и постоянного состояния. Это сбалансированное состояние называется гомеостазом и относится как к балансу на клеточном уровне, так и к балансу между целыми органами и окружающей их средой. Дисбаланс, с другой стороны, создает осмотическое давление, которое заставляет баланс на основе физических законов природы.

Функция и задача

Осморегуляция следует двум фундаментальным принципам. При выравнивании из-за градиента концентрации вода диффундирует к той стороне мембраны, которая имеет более высокую концентрацию растворенного вещества. Например, если клетка находится в среде с высокой концентрацией соли, осмотическое давление заставляет воду в клетке выходить из нее, и клетка теряет жидкость внутри. Это состояние длится до тех пор, пока градиент концентрации не изменится, что приведет к новому балансу: осморегуляция - это непрерывный процесс, который человеческое тело не может подавить или стимулировать.

Второй принцип работы осмоса - это баланс за счет электрического заряда. Электрически заряженные частицы, так называемые ионы и анионы, играют важную роль в функционировании клеток на биохимическом уровне. Ионы имеют положительный электрический заряд, а анионы - отрицательно. Например, изменения напряжения в ячейке влияют на природу мембраны и тем самым изменяют ее проницаемость для определенных веществ.

Осморегуляция стремится к одинаковому электрическому заряду на обеих сторонах мембраны. Если, например, в клетке преобладает отрицательная поляризация, это создает осмотическое давление, как при дисбалансе концентрации, и вода диффундирует в клетку. В крайних случаях чрезмерная диффузия воды внутрь клетки может привести к необратимым повреждениям или даже к ее взрыву. Однако такое экстремальное состояние более чем маловероятно для человеческого организма.

С помощью осморегуляции организм не только уравновешивает соотношение растворенных веществ внутри и снаружи отдельных клеток, но и контролирует диффузию целых тканевых структур на макроскопическом уровне.

Самым важным органом для осморегуляции организма в целом являются почки, поскольку они определяют выведение воды в виде мочи. Они регулируются различными гормонами, включая альдостерон и ангиотензин II; Почки, в свою очередь, вырабатывают гормоны, влияющие на многочисленные метаболические процессы. Они также несут ответственность за регулирование уровня pH крови, фильтрацию и хранение энергии через глюкозу.

Болезни и недуги

Осморегуляция играет роль в связи с различными основными заболеваниями, например, в развитии отеков. Отек - это припухлость ткани, вызванная повышенным удержанием воды. Избыточное накопление жидкости в межклеточных пространствах (строме), особенно в соединительной или поддерживающей ткани, вызывает характерный отек. Однако опухоли также могут проявляться скрыто, например, в головном мозге, где они иногда вызывают серьезные повреждения.

Как правило, отек не возникает изолированно, а является результатом другого заболевания, например, почечной, печеночной или сердечной недостаточности. Ограниченная функция одного из упомянутых органов приводит к тому, что в ткани возникает нежелательное осмотическое давление, которое биологически не предназначено в этой форме. Благодаря автоматической осморегуляции вода попадает в промежутки между клетками; лимфатическая система не может удалить лишнюю жидкость, и ткань набухает. В зависимости от степени тяжести и локализации опухоль может вызывать боль и ограничивать подвижность.

Гипоальбуминемия - основное заболевание, из-за которого осморегуляция вызывает такие симптомы. Это дефицит белка альбумина, который является наиболее распространенным из всех белков в организме человека. Возможные причины дефицита альбумина - неправильное питание, повреждение печени или почек, ожоги или острое воспаление. Гипоальбуминемия также может появиться при беременности по физиологическим причинам.

Дефицит белка альбумина приводит к изменению осморегуляции организма: по градиенту концентрации вода диффундирует из плазмы крови и известным образом накапливается в межклеточных пространствах.

В развивающихся странах, кризисных регионах и регионах с недостаточным питанием отек голода (Квашиоркор) часто выступает как особый вариант гипоальбуминемии. Его терапия в основном заключается в снабжении богатой белком пищей, чтобы компенсировать недостаток белка.

Однако задержка воды не обязательно является результатом серьезного заболевания. Чрезмерное потребление соли с пищей также вызывает нежелательное накопление жидкости в строме. Прием мочегонных препаратов может изменить осморегуляцию в пользу увеличения выведения жидкости.