Осмотическое давление

Из осмотическое давление соответствует давлению, которое присутствует в растворителе на более концентрированной стороне полупроницаемой или избирательно проницаемой мембраны. Давление управляет потоком растворителя через мембрану и определяет его направление. Заболевания, связанные с осмотическим давлением, представляют собой, например, снижение сопротивляемости давлению клеток крови.

Что такое осмотическое давление?

Термин «осмотическое давление» в медицине описывает физиологическое давление, обеспечивающее осмос. Осмос соответствует направленному потоку молекулярных частиц через полупроницаемые или избирательно проницаемые разделительные слои. Это означает, что осмос - важный транспорт веществ в организме человека.

Осмотическое давление является основным требованием для этого процесса массопереноса. Растворенные молекулы в растворителе вызывают осмотическое давление на стороне границы раздела с более высокой концентрацией. Полученные соотношения давлений направляют поток растворителя через соответствующую мембрану. Таким образом, растворитель перемещается через мембрану со стороны с более низкой концентрацией частиц и, таким образом, течет в сторону с более высокой концентрацией, на которой существует осмотическое давление. Сами молекулярные частицы не могут проходить через полупроницаемую или избирательно проницаемую мембрану.

Функция и задача

Осмотическое давление зависит от соотношения концентраций двух растворов, расположенных по разные стороны полупроницаемой или селективно проницаемой мембраны. Хотя существует осмотическое давление на стороне с более низкой концентрацией, давление всегда выше на стороне с более высокой концентрацией растворенного вещества.

В организме человека вода поступает в отдельные клетки из интерстиция. Этот приток происходит со стороны с более низкой концентрацией в сторону с более высокой концентрацией. В клетках есть определенное внутреннее давление. Это давление также известно как тургор. Приток продолжается до тех пор, пока тургор внутри клеток не достигнет уровня осмотического давления. Таким образом, давление, существующее внутри, и давление, действующее снаружи, эквивалентны в конце притока.

Осмотическое давление можно измерить и рассчитать. В принципе, к разбавленным жидким растворам применимы те же законы физики, что и к идеальным газам. По этой причине осмотическое давление всегда пропорционально абсолютной температуре в каждом случае. Кроме того, существует пропорциональность между молярной концентрацией конкретного растворенного вещества и уровнем осмотического давления.Давление зависит в первую очередь от количества молекулярных частиц в растворенном веществе.

В растворе одного моля вещества в 22,4 литра растворителя осмотическое давление при температуре 0 градусов Цельсия или 273,15 Кельвина составляет 101,325 кПа. Эти отношения предусмотрены законом Ван'т-Гоффа. Однако закон применяется только к разбавленным растворам ниже 0,1 М.

Аналогия с законами идеальных газов заключается в следующем: осмотическое давление противодействует притоку растворителей. По этой причине приток растворителя прекращается, как только достигается равновесие.

Осмотическое давление раствора можно определить с помощью осмометров. Давление измеряется либо статически, после достижения равновесия, либо динамически. При динамическом измерении необходимо приложить внешнее давление к стояку манометра, чтобы прервать осмотический поток. Измеряя давление, можно также определить среднюю молекулярную массу макромолекул.

Болезни и недуги

Например, заболевания, связанные с осмотическим давлением, могут поражать клетки крови. Красные кровяные тельца обладают осмотическим сопротивлением. Осмотическое сопротивление эритроцитов снижается при различных заболеваниях. Так же многие заболевания связаны с повышением осмотической резистентности. Чтобы распознать такие заболевания, измеряется осмотическая резистентность эритроцитов. Прежде всего, измерение позволяет диагностировать заболевания, снижающие резистентность.

Эти заболевания включают, например, сфероидно-клеточную анемию. Однако другие гемолитические анемии также могут снижать осмотическое сопротивление эритроцитов. Гемолитическая анемия - это группа заболеваний, связанных с анемией, вызванной повышенным или преждевременным распадом эритроцитов. В медицине этот факт называется гемолизом. Гемолиз часто бывает связан с основными заболеваниями. Они могут быть вызваны механическими процессами или генетической предрасположенностью. В дополнение к физиологическому гемолизу из-за возраста эритроцитов, механическое чрезмерное использование, такое как замена сердечного клапана, термическое повреждение от нагрева и осмотическое повреждение, может определять распад. В случае осмотического повреждения гипер- или гипоосмолярные растворы являются действительной причиной разрушения.

Для измерения осмотического сопротивления эритроциты пациента помещают в пробирки с увеличивающейся концентрацией соли. В одной из трубок почти чистая вода. Один из них содержит концентрацию соли, оптимальную для красных кровяных телец. Через 24 часа в чистой воде клетки крови лопаются. В пробирках с более высокой концентрацией соли только несколько клеток крови имеют тенденцию к разрыву. Если пациент страдает заболеванием со сниженным осмотическим сопротивлением клеток крови, тельца лопаются даже при более высоких концентрациях соли и не могут противостоять осмотическому давлению.

Осмотическое сопротивление также может быть увеличено. Повышение резистентности неспецифично и может быть результатом различных заболеваний. Примерами заболеваний с повышенной осмотической резистентностью эритроцитов являются талассемия, железодефицитная анемия и серповидно-клеточная анемия. Кроме того, желтуха и повреждение печени могут повысить сопротивляемость.