Osmotische druk is

OSMOTISCHE DRUK - druk op een oplossing gescheiden van een zuiver oplosmiddel door een semi-permeabel membraan, wanneer osmose stopt, dat wil zeggen, de overgang van oplosmiddelmoleculen in een oplossing door een semi-permeabel membraan dat ze scheidt of een overgang van oplosmiddelmoleculen door een semi-permeabel membraan van een oplossing die minder geconcentreerd is naar een oplossing, meer geconcentreerd. Semipermeabele membranen zijn natuurlijke of kunstmatige films die alleen permeabel zijn voor oplosmiddelmoleculen (bijv. Water) en niet permeabel zijn voor moleculen van een opgeloste stof. Osmose en O. D. spelen een grote rol bij het handhaven van de concentratie van stoffen opgelost in lichaamsvloeistoffen op een bepaald fysiologisch noodzakelijk niveau, en bijgevolg in de verdeling van water tussen weefsels en cellen. Bij het bestuderen van geïsoleerde cellen en weefsels is het belangrijk dat het kunstmatige kweekmedium isotoon is met de natuurlijke omgeving. Door de introductie van verschillende soorten vloeistoffen in het lichaam, worden de kleinste storingen veroorzaakt door oplossingen met O.

O. de meting. (Osmometry) vindt brede toepassing voor de definitie van een pier. gewichten (massa's) van biologisch actieve hoogmoleculaire stoffen, zoals eiwitten, koolhydraten, nucleïnezuren, enz. De meting van de grootte van optische zuurstof moet worden gedaan met behulp van instrumenten die osmometers worden genoemd (fig.). Het aantal watermoleculen dat vanaf de waterzijde botst met een semipermeabel membraan gevormd door ferrosynergistisch koper is groter dan het aantal watermoleculen dat botst met dit membraan vanaf de p-ra-zijde, omdat de concentratie van watermoleculen in het p-re lager is dan in zuiver water. Dientengevolge treedt osmose op en treedt een buitensporige hydrostatische druk op de oplossing op, onder de werking waarvan de snelheid van overgang van watermoleculen door het membraan naar zuiver water toeneemt. Als de overdruk op de oplossing een waarde bereikt die gelijk is aan de O. D. van de oplossing, dan wordt het aantal watermoleculen dat door het membraan in beide richtingen gaat hetzelfde, stopt de osmose en tussen de oplossing en het oplosmiddel bevindt zich aan beide zijden van de semipermeabele vloeistof membraan, osmotisch evenwicht wordt gevestigd. Aldus ontstaat osmotische druk alleen in het geval dat de oplossing en het oplosmiddel van elkaar worden gescheiden door een semi-permeabel membraan.

A. De geïsoleerde cellen of weefsels worden het gemakkelijkst gemeten door plasmolyse. Om dit te doen, worden de objecten in studie geplaatst in oplossingen met verschillende concentraties van een stof, in verband waarmee het celmembraan ondoordringbaar is. Oplossingen met O. d. Hoger dan O. D. Celinhoud (hypertonische oplossingen) veroorzaken plooien van de cellen - plasmolyse door de overdracht van water uit de cel naar de rr. Oplossingen met O. van minder dan van inhoud van cellen (hypotone oplossingen), veroorzaken toename in volume van cellen als gevolg van overgang van water van oplossing naar een cel. Oplossingen met O. van., Gelijk aan O. van. Van inhoud van cellen (isotone oplossingen), veroorzaken geen verandering van volume van cellen. Als je de concentratie van zo'n p-ra kent, bereken het O. d.; hetzelfde is de waarde van O. d. en de inhoud van de cellen. Een belangrijke factor die de doorgang van water door het celmembraan bepaalt, met name in de beginfase van het proces, kan membraanpotentialen zijn, die elektro-osmotische beweging van water door de celwand veroorzaken, zogenaamde. abnormale osmose (zie elektro-osmose). In dergelijke gevallen is O.-meting met behulp van de plasmolyse-methode onnauwkeurig.

O.'s definitie van d-oplossingen die laagmoleculaire stoffen bevatten, waarvoor het moeilijk is om een ​​ondoordringbaar membraan te bereiden, wordt geproduceerd door indirecte methoden, meestal door de afname van het vriespunt van de oplossing te meten (zie Cryometrie).

J. van't Hoff toonde aan dat O. d. Verdunde oplossingen van niet-elektrolyten voldoen aan de wetten die zijn vastgesteld voor de druk van gassen (zie), en kunnen worden berekend door een vergelijking die vergelijkbaar is met de Clapeyron - Mendeleev-vergelijking voor gassen:

waarin π de osmotische druk is, v het volume van de oplossing in l is, n het aantal mol is van de opgeloste niet-elektrolyt, T de temperatuur op absolute schaal, R een constante is, de numerieke waarde dezelfde is als voor gassen (R voor gassen gelijk aan 82.05 * 10 -3 l-atm / deg-mol).

De bovenstaande vergelijking is een wiskundige uitdrukking van de Van't Hoff-wet: O. d Verdund p-ra is gelijk aan druk, die een opgeloste stof zou produceren, die in een gasvormige toestand is en een volume inneemt dat gelijk is aan het p-ra-volume bij dezelfde temperatuur. Als u de molaire concentratie in de vergelijking invoert - с = n v, krijgen we π = c * RT.

O.D. van elektrolytoplossing is groter dan O.D van niet-elektrolytoplossing met dezelfde molaire concentratie. Dit wordt verklaard door de dissociatie van elektrolytmoleculen in het p-re tot ionen, waardoor de concentratie van kinetisch actieve deeltjes toeneemt, de waarde van O.d.

Het getal i, dat aangeeft hoeveel O. van de (de) oplossing van de elektrolyt groter is dan O. van ((l) van de oplossing van een niet-elektrolyt met dezelfde molaire concentratie, wordt de Van't Hoff isotone coëfficiënt genoemd:

De numerieke waarde van i hangt af van de aard van de elektrolyt en zijn concentratie in de p-re. Voor zwakke elektrolyten kan de waarde van i worden berekend met de formule:

waar a de mate van dissociatie van de elektrolyt is, en N het aantal ionen is, waarin één molecuul elektrolyt afbreekt. Voor verdunde oplossingen van sterke elektrolyten kan ik gelijk worden gesteld aan N.

Uit het bovenstaande volgt dat O. d. Van de oplossing van elektrolyt kan worden berekend door de vergelijking:

waar c de molaire concentratie is.

Als de p-re, naast opgeloste stoffen met een laag molecuulgewicht, hoogmoleculaire stoffen (colloïden) bevatten, wordt O. d. Vanwege hoogmoleculaire stoffen op voorstel van H. Schade, oncotische of colloïd-osmotische druk genoemd.

De algemene O. van. Menselijk bloedplasma is normaal gesproken gelijk aan 7,6 atm, de oncotische druk, hoofdzakelijk toe te schrijven aan plasmaproteïnen, is slechts 0,03-0,04 atm. Oncotische druk, ondanks de kleine waarde in vergelijking met de algemene O.-waarde van bloedplasma, speelt een grote rol bij de verdeling van water tussen het bloed en de weefsels van het lichaam.

Vele biopolymeren, bijvoorbeeld eiwitten, nucleïnezuren, enz., Zijnde polyelektrolyten, vormen, wanneer gedissocieerd in een p-re, meervoudig geladen ionen (polyionen) van een grote mol. gewichten (massa's), waarvoor het osmometermembraan ondoordringbaar is, en gewone kleine ionen die door een semipermeabel membraan gaan. Als de p-re die de osmometer vult een polyelektrolyt bevat, zijn de ionen met laag moleculair gewicht die door het membraan diffunderen ongelijk verdeeld aan beide zijden van het membraan (zie Membraanequilibrium). De overmatige hydrostatische druk die wordt waargenomen in de osmometer, is πБ = πБ + π1 - π2, waarbij πБ - O. д, als gevolg van biopolymeren, en π1 en π2 - О. д. Van een laagmoleculaire elektrolyt die zich bevindt in een osmotische cel en in een uitwendige p- dienovereenkomstig. Bij het meten van O.-bruggen van biopolymeren moet rekening worden gehouden met de mogelijkheid van ongelijke verdeling van elektrolyten met een laag moleculair gewicht aan beide zijden van het semipermeabele osmometermembraan of met metingen met een voldoende overmaat laagmoleculair elektrolyt, speciaal geïntroduceerd in de bp van het biopolymeer. In dit geval wordt de elektrolyt met laag molecuulgewicht bijna gelijk verdeeld over beide zijden van het semipermeabele membraan, met = π1 = π2 en πБ = πН.

osmoregulatie

De combinatie van mechanismen die zorgen voor het handhaven van O. in de lichaamsvloeistoffen op het optimale niveau voor metabolisme wordt osmoregulatie genoemd. Informatie verkrijgen van receptorzones over de verandering in O. bloedkleurstof, q. n. a. omvat een aantal mechanismen die het systeem terugbrengen naar de optimale toestand voor het organisme. Opname vindt op twee manieren plaats: nerveus en humoraal. De afwijking van O.'s grootte van een optimaal niveau wordt door osmoreceptoren in een organisme gevangen (zie), van to-rykh beslaat de centrale plaats de centrale osmoreceptoren in supraoptichesky en paraventriculaire kernels van een hypothalamus (zie).

Cellen van de supraoptische kern van de hypothalamus zijn in staat om antidiuretisch hormoon (ADH) uit te scheiden, langs de axonen van deze cellen verplaatst het zich naar de neurohypofyse, waar het zich ophoopt en wordt vrijgegeven in de algemene bloedsomloop (zie Vasopressin). ADH beïnvloedt de reabsorptie van water in de distale nefron en kan een vernauwing van het vasculaire lumen veroorzaken. Afferente signalen die de secretie van ADH reguleren, komen de hypothalamus binnen vanuit de volumetrische receptoren (volumoreceptoren) van het linker atrium, van de receptoren van de aortaboog, van de osmoreceptoren van de interne halsslagader, van de barotidereceptoren en carotis-sinuschemoreceptoren. De toename in O. van de extracellulaire vloeistof veroorzaakt een toename van de secretie van ADH, zowel door de osmotische druk zelf als door het verminderen van het volume extracellulaire vloeistof tijdens dehydratie van het lichaam. De toewijzing van ADH wordt dus beïnvloed door twee alarmsystemen: een alarm van osmoreceptoren en een alarm van baroreceptoren en volume-receptoren. De belangrijkste schakel bij het reguleren van de secretie van ADH is niettemin O. e. Van het bloedplasma dat inwerkt op de osmoreceptoren van de hypothalamus.

Een speciale rol bij het handhaven van fiziol. O.-waarden d. Behoren tot natriumionen (zie). Uitdroging gebeurt precies in verband met de verandering in het gehalte aan Na + -ionen. Wanneer gedehydrateerd als gevolg van veranderingen in het gehalte aan Na + -ionen, wordt een afname van het volume van slagaderlijk bloed en intercellulair fluïdum geregistreerd door volumereceptoren, impulsen van naar-ryh langs de zenuwbanen bereiken de delen van c. n. het dorp, regulerende afgifte van een van mineralocorticoïde hormonen - aldosteron (zie), verhoogt de natrium reabsorptie. Centrale regulatie van de afscheiding van aldosteron wordt uitgevoerd door de hypothalamus producerende adrenocorticotropine-releasing factor (ACTH-releasing factor), die de secretie van adrenocorticotroop hormoon (ACTH), gevormd door de voorkwab van de hypofyse, reguleert (zie Adrenocorticotroop hormoon). Er is een mening dat er, naast het effect van ACTH op de secretie van aldosteron, een speciaal centrum is voor de regulatie van de afscheiding van aldosteron in de middenhersenen. Dit is waar afferente impulsen aankomen wanneer het volume van de intercellulaire vloeistof afneemt als gevolg van veranderingen in het gehalte aan natriumionen. De cellen van het aldosteron secretie regulatie centrum in de middenhersenen zijn in staat tot neurosecretie - het resulterende hormoon komt de epifyse binnen, waar het zich ophoopt en van daaruit in het bloed wordt afgegeven. Dit hormoon wordt adrenoglomerotropina (AGTG) genoemd.

De secretie van ADH en aldosteron kan ook worden gereguleerd door angiotensine (zie), blijkbaar door zijn werking op bepaalde receptoren van de hypothalamische neuronen. Het renine-angiotensinesysteem van de nieren kan fungeren als een volume-receptorzone die reageert op een verandering in de renale bloedstroom.

Het urineren (zie Diuresis), transcapillaire uitwisseling van vocht en ionen (zie Water-zoutmetabolisme), transpiratie (zie), de afgifte van vloeistof door de longen (350-400 verloren met uitgeademde lucht per dag beïnvloeden ook de normalisatie van de gemodificeerde O. ml water) en de afgifte van vloeistof doorheen ging. darmkanaal (100-200 ml water gaat verloren met uitwerpselen).

Het bloed zelf bezit het vermogen om O te normaliseren. Het kan de rol van osmotische buffer vervullen bij alle mogelijke verschuivingen, zowel naar osmotische hypertensie als hypotensie. Blijkbaar is deze functie van het bloed in de eerste plaats geassocieerd met de herverdeling van ionen tussen het plasma en de rode bloedcellen en ten tweede met het vermogen van plasma-eiwitten om ionen te binden of vrij te maken.

Bij reductie van waterbronnen van een organisme of verstoring van een normale verhouding tussen water en minerale zouten (hl Obr Natriumchloride) is er dorst (zie), tevredenheid over een snede helpt om vette te ondersteunen.

niveau van waterbalans en elektrolytenbalans in het lichaam (zie Homeostase).

Bibliografie: NV Bladergren Fysische chemie in geneeskunde en biologie, trans. met hem mee. 102 et al., M., 1951; RG Wagner Definitie van osmotische druk, in het boek: Fizich. methoden van organische chemie, ed. A. Weisberger, trans. van Engels, T. 1, p. 270, M., 1950, bibliogr.; Ginetsinsky A. G. Fysiologische mechanismen van water-zoutbalans, M. - JI., 1963; Gubanov N. I. en Utepbergenov A. A. Medical Biophysics, p. 149, M., 1978; H a-t over h en N. Yu. V. Ionenregulerende functie van een nier, D., 1976; S tp en e-va X. K. Extrarenale mechanismen van osmoregulatie, Alma-Ata, 1971, bibliogr; Williams V. en Williams X. Fysische chemie voor biologen, trans. uit het Engels, met. 146, M., 1976; Fysiologie van de nier, red. Yu. V. Natochina, JI., 1972; Andersson B. De regeling van wateropname, Physiol. Rev., v. 58, p. 582, 1978, bibliogr.

V.P. Mishin; S.A. Osipovsky (Phys.).

Medische encyclopedie - osmotische druk

Verwante woordenboeken

Osmotische druk

Osmotische druk - druk op een oplossing gescheiden van een zuiver oplosmiddel door een membraan dat alleen doorlaatbaar is voor oplosmiddelmoleculen (semipermeabel membraan), waarbij de osmose stopt. Osmose verwijst naar spontane penetratie (diffusie) van oplosmiddelmoleculen door een semipermeabel membraan naar een oplossing of van een oplossing met een lagere concentratie naar een oplossing met een hogere concentratie.

Osmotische druk wordt gemeten met osmometers. Het schema van de eenvoudigste osmometer wordt getoond in de figuur.

Osmometer circuit: 1 - water; 2 - cellofaanzak (semi-permeabel); 3 - oplossing; 4 - glazen buis; h - de hoogte van de vloeistofkolom (een maat voor de osmotische druk).

Films van cellofaan, collodium, etc. worden gebruikt als semipermeabele membranen.

De osmotische druk van verdunde oplossingen van niet-elektrolyten bij een constante temperatuur is evenredig met de molaire concentratie van de oplossing en bij een constante concentratie tot de absolute temperatuur. Oplossingen met gelijke osmotische druk worden isotonisch genoemd. Een oplossing met een hoge osmotische druk wordt hypertoon genoemd, en met een kleinere, wordt deze hypotoon genoemd.

Osmose en osmotische druk spelen een grote rol bij de uitwisseling van water tussen cellen en hun omgeving. De osmotische druk van iemands bloed is normaal gesproken gemiddeld 7,7 atm en wordt bepaald door de totale concentratie van alle in het plasma opgeloste stoffen. Een deel van de osmotische druk van bloed, bepaald door de concentratie van plasma-eiwitten en gelijk in de norm van 0,03-0,04 atm, wordt oncotische druk genoemd. Oncotische druk speelt een belangrijke rol bij de verdeling van water tussen het bloed en de lymfe.

Zie ook dialyse, isotone oplossingen. Elektrolyten.

Osmotische druk is de externe druk op de oplossing, gescheiden van het zuivere oplosmiddel door een semi-permeabel membraan, waarbij osmose stopt. Osmose verwijst naar de eenzijdige diffusie van een oplosmiddel in een oplossing door een semi-permeabel membraan dat ze scheidt (perkament, dierlijke blaas, film van collodion, cellofaan). Dergelijke membranen zijn doorlaatbaar voor oplosmiddelen, maar laten geen opgeloste stoffen door. Osmose wordt ook waargenomen wanneer een semi-permeabel membraan twee oplossingen scheidt met verschillende concentraties, terwijl het oplosmiddel door het membraan beweegt van een minder geconcentreerde oplossing naar een meer geconcentreerde oplossing. De grootte van de osmotische druk van de oplossing wordt bepaald door de concentratie van kinetisch actieve deeltjes (moleculen, ionen, colloïdale deeltjes) daarin.

O.-meting moet worden uitgevoerd met behulp van instrumenten die osmometers worden genoemd. Het schema van de eenvoudigste osmometer wordt getoond in Fig. Het vat 1 gevuld met de testoplossing, waarvan de bodem een ​​semi-permeabel membraan is, wordt ondergedompeld in het vat 2 met een zuiver oplosmiddel. Door osmose zal het oplosmiddel in vat 1 stromen totdat de overmatige hydrostatische druk, gemeten door een vloeistofkolom met hoogte h, de waarde bereikt, met de osmose gestopt. In dit geval wordt een osmotisch evenwicht tot stand gebracht tussen de oplossing en het oplosmiddel, gekenmerkt door de gelijkheid van de doorvoersnelheden van de oplosmiddelmoleculen door het semipermeabele membraan in de oplossing en de oplossingsmoleculen in het oplosmiddel. De overmatige hydrostatische druk van een vloeistofkolom met hoogte h is een maat voor de O. van de oplossing. O.-definitie Oplossingen worden vaak geproduceerd via een indirecte methode, bijvoorbeeld door het verlagen van het vriespunt van oplossingen te meten (zie Cryometry). Deze methode wordt veel gebruikt om O. bloedstroom, bloedplasma, lymfe, urine te bepalen.

Osmotische druk van geïsoleerde cellen wordt gemeten door plasmolyse. Voor dit doel worden de cellen die worden bestudeerd geplaatst in oplossingen met verschillende concentraties van elke opgeloste stof, waarvoor de celwand ondoordringbaar is. Oplossingen met O. d groter dan O. D. Celinhoud (hypertonische oplossingen), veroorzaken rimpels van de cellen (plasmolyse) door de afgifte van water uit de cel, oplossingen

met O. van. lager dan O. van een celinhoud (hypotone oplossingen), veroorzaken zwelling van cellen als gevolg van overgang van water van oplossingen naar een cel. Oplossing met O. van., Gelijk aan O. van. Van de inhoud van cellen - isotonisch (zie Isotonische oplossingen), verandert het volume van een cel niet. Als u de concentratie van een dergelijke oplossing kent, wordt O. van het celgehalte berekend met vergelijking (1).

O. D. Verdunde oplossingen van niet-elektrolyten volgen de wetten die zijn vastgesteld voor gasdruk, en kunnen worden berekend met behulp van de van't Hoff-vergelijking:

waarin n de osmotische druk is, is s de concentratie in oplossing (in molen per 1 l van de oplossing), T is de temperatuur op absolute schaal, R is constant (0,08205 l · atm / deg · mol).

O. d. Elektrolytoplossing is groter dan O. d. Niet-elektrolytoplossing met dezelfde molaire concentratie. Dit komt door de dissociatie van de moleculen van de opgeloste elektrolyt in ionen, waardoor de concentratie van kinetisch actieve deeltjes in de oplossing toeneemt. O. d. Voor verdunde elektrolytoplossingen wordt berekend door de vergelijking:

waarbij i de isotone coëfficiënt is, die laat zien hoeveel O. van de elektrolytoplossing groter is dan O. van de niet-elektrolytoplossing met dezelfde molaire concentratie.

De algemene O. van. Van menselijk bloed is normaal gelijk aan 7 - 8 atm. Het deel O. van het bloed veroorzaakt door hoogmoleculaire stoffen die het bevat (voornamelijk plasma-eiwitten) wordt oncotisch of colloïd-osmotische druk van bloed genoemd, wat normaal gelijk is aan 0,03-0,04 atm. Ondanks zijn geringe waarde speelt oncotische druk een belangrijke rol bij de regulering van de wateruitwisseling tussen de bloedsomloop en weefsels. O.'s meting moet op grote schaal worden gebruikt om het molecuulgewicht van biologisch belangrijke hoogmoleculaire stoffen, zoals eiwitten, te bepalen. Osmose en osmotische druk spelen een belangrijke rol in de processen van osmoregulatie, d.w.z. het handhaven van de osmotische concentratie van opgeloste stoffen in lichaamsvloeistoffen op een bepaald niveau. Met de introductie van verschillende soorten vloeistoffen in het bloed en in de extracellulaire ruimte veroorzaken isotone oplossingen, d.w.z. oplossingen, waarvan O gelijk zijn aan O. van de lichaamsvloeistof, de kleinste verstoring in het lichaam. Zie ook Permeabiliteit.

Osmotische druk bij mensen

Osmotische bloeddruk is een druk die de penetratie van een waterig oplosmiddel door een semipermeabel membraan naar een meer geconcentreerde samenstelling bevordert.

Hierdoor vindt wateruitwisseling tussen weefsels en bloed in het menselijk lichaam plaats. Het kan worden gemeten met behulp van een osmometer of cryoscopisch.

Wat bepaalt de osmotische waarde

Deze indicator wordt beïnvloed door het aantal elektrolyten en niet-elektrolyten opgelost in bloedplasma. Ten minste 60% is geïoniseerd natriumchloride. Oplossingen waarvan de osmotische druk de plasmadruk nadert, worden isotoon genoemd.

Als deze waarde wordt verlaagd, wordt deze samenstelling hypotoon genoemd en in geval van overmaat hypertoon.

Bij verandering van het normale niveau van de oplossing in de weefsels van de cellen zijn beschadigd. Voor het normaliseren van de toestand van de vloeistof kan van buitenaf worden ingebracht, en de samenstelling zal afhangen van de aard van de ziekte:

• Hypertonische oplossing bevordert de verwijdering van water in de vaten.
• Als de druk normaal is, worden de geneesmiddelen verdund in een isotone oplossing, meestal natriumchloride.
• Een hypotonische geconcentreerde oplossing kan leiden tot een celbreuk. Water, dat in de bloedcel binnendringt, vult het snel. Maar met de juiste dosering helpt het om de wonden van de pus te reinigen, om allergisch oedeem te verminderen.

De nieren en zweetklieren zorgen ervoor dat deze indicator ongewijzigd blijft. Ze creëren een beschermende barrière die de invloed van stofwisselingsproducten op het lichaam voorkomt.

Daarom heeft de osmotische druk bij mensen bijna altijd een constante waarde, een sterke sprong kan alleen optreden na intense fysieke inspanning. Maar het lichaam zelf normaliseert dit figuur nog steeds snel.

Hoe beïnvloedt voedsel

Goede voeding - de garantie voor de gezondheid van het hele menselijk lichaam. De verandering in druk treedt op in het geval van:

• Het consumeren van grote hoeveelheden zout. Dit leidt tot de afzetting van natrium, waardoor de wanden van bloedvaten dicht worden respectievelijk de ruimte verkleinen. In deze staat kan het lichaam niet omgaan met het verwijderen van vocht, wat leidt tot een toename van de bloedcirculatie en hoge bloeddruk, het optreden van oedeem.
• Onvoldoende vochtinname. Wanneer het lichaam niet genoeg water heeft, is de waterbalans verstoord, het bloed wordt dikker naarmate de hoeveelheid oplosmiddel, dat wil zeggen het water, afneemt. Een persoon voelt een sterke dorst, heeft dat geblust, begint het proces van hervatting van het werk van het mechanisme.
• Het gebruik van junkfood of overtreding van de interne organen (lever en nieren).

Hoe wordt het gemeten en wat zeggen de indicatoren

De grootte van de osmotische druk van het bloedplasma wordt gemeten wanneer het bevriest. Gemiddeld is deze waarde gewoonlijk 7,5-8,0 atm. Met een verhoging van de temperatuur van de vriesoplossing zal hoger zijn.

Een deel van de osmotische magnitude creëert oncotische druk, het wordt gevormd door plasma-eiwitten. Het is verantwoordelijk voor de regulering van wateruitwisseling. De oncotische bloeddruk is normaal 26-30 mm Hg. Art. Als de indicator in een kleinere richting verandert, verschijnt er zwelling, omdat het lichaam niet goed kan omgaan met de uitscheiding van vloeistof en zich ophoopt in de weefsels.

Dit kan voorkomen bij nieraandoeningen, langdurig vasten, wanneer de samenstelling van het bloed weinig eiwit bevat, of met problemen met de lever, in welk geval albumine verantwoordelijk is voor falen.

Effect op het menselijk lichaam

Ongetwijfeld zijn osmose en osmotische druk de belangrijkste factoren die de elasticiteit van weefsels beïnvloeden en het vermogen van het lichaam om de vorm van cellen en inwendige organen te behouden. Ze bieden weefselvoedingsstoffen.

Om te begrijpen wat het is, moet u de rode bloedcellen in gedestilleerd water plaatsen. Na verloop van tijd wordt de hele cel gevuld met water, het erytrocytmembraan stort in. Dit proces wordt hemolyse genoemd.

Als de cel wordt gedompeld in een geconcentreerde zoutoplossing, verliest het zijn vorm en elasticiteit, het zal kreuken. Plasmolyse leidt tot het verlies van rode bloedcellen. In een isotone oplossing blijven de oorspronkelijke eigenschappen behouden.

Osmotische druk zorgt voor de normale beweging van water in het lichaam.

Osmotische druk

Osmotische druk (aangeduid met n) - overmatige hydrostatische druk op de oplossing, gescheiden van het zuivere oplosmiddel door een semipermeabel membraan, waarbij de diffusie van het oplosmiddel door het membraan stopt. Deze druk heeft de neiging om de concentraties van beide oplossingen gelijk te maken als gevolg van de counter diffusion van opgeloste en oplosmiddelmoleculen.

De mate van de osmotische drukgradiënt, d.w.z. het verschil in waterpotentiaal van twee oplossingen gescheiden door een semi-permeabel membraan, wordt toniciteit genoemd. Een oplossing met een hogere osmotische druk in vergelijking met een andere oplossing wordt hypertoon genoemd en heeft een lagere hypotonische druk.

Osmotische druk kan erg belangrijk zijn. In een boom, bijvoorbeeld, onder de werking van osmotische druk, plantensap (water met daarin opgeloste minerale stoffen) stijgt langs het xyleem van de wortels naar de top. Capillaire fenomenen alleen zijn niet in staat om voldoende hefkracht te creëren - bijvoorbeeld, redwoods moeten de oplossing tot een hoogte van maximaal 100 meter afleveren. Tegelijkertijd wordt in de boom de beweging van de geconcentreerde oplossing, het groentesap, door niets beperkt.

Als een dergelijke oplossing zich in een afgesloten ruimte bevindt, bijvoorbeeld in een bloedcel, kan de osmotische druk leiden tot een scheuring van het celmembraan. Het is om deze reden dat geneesmiddelen die bedoeld zijn voor injectie in het bloed worden opgelost in een isotone oplossing die zoveel natriumchloride (natriumchloride) bevat als nodig is om de osmotische druk die door de celvloeistof wordt gecreëerd te balanceren. Als de geïnjecteerde geneesmiddelen werden gemaakt op water of een zeer verdunde (hypotone ten opzichte van het cytoplasma) oplossing, zou osmotische druk, dwingend water om door te dringen in de bloedcellen, leiden tot hun scheuring. Maar als er te veel natriumchlorideoplossing in het bloed wordt geïnjecteerd (3-5-10%, hypertone oplossingen), zal het water uit de cellen naar buiten komen en zullen ze krimpen. In het geval van plantencellen treedt protoplast-loslating van de celwand op, wat plasmolyse wordt genoemd. Het omgekeerde proces, dat plaatsvindt wanneer de gekrompen cellen in een meer verdunde oplossing worden geplaatst, is deplasmolysis, respectievelijk.

De grootte van de osmotische druk gecreëerd door de oplossing hangt af van de hoeveelheid en niet van de chemische aard van de daarin opgeloste stoffen (of ionen, als de moleculen van de stof dissociëren), daarom is de osmotische druk een collegiale eigenschap van de oplossing. Hoe groter de concentratie van een stof in een oplossing, hoe groter de osmotische druk die hierdoor wordt gecreëerd. Deze regel, die de wet van de osmotische druk wordt genoemd, wordt uitgedrukt door een eenvoudige formule, zeer vergelijkbaar met een bepaalde wet van een ideaal gas:

waarbij i de isotonische verhouding van de oplossing is; C is de molaire concentratie van de oplossing, uitgedrukt als de combinatie van de basis SI-eenheden, dat wil zeggen in mol / m 3, en niet in de gebruikelijke mol / l; R is de universele gasconstante; T is de thermodynamische temperatuur van de oplossing.

Het toont ook de gelijkenis van de eigenschappen van deeltjes van een opgeloste stof in een viskeus oplosmiddelmedium met deeltjes van een ideaal gas in lucht. De validiteit van dit gezichtspunt wordt bevestigd door de experimenten van J. B. Perrin (1906): de verdeling van de deeltjes van de gummigutharsemulsie in de waterkolom was in het algemeen in overeenstemming met de Boltzmann-wet.

Osmotische druk, die afhankelijk is van het eiwitgehalte in een oplossing, wordt oncotisch (0,03 - 0,04 atm.) Genoemd. Bij langdurig vasten, nieraandoeningen, neemt de concentratie van eiwitten in het bloed af, neemt de oncotische druk in het bloed af en oncotische oememen komen voor: water gaat van de vaten naar de weefsels, waar π_PMC meer. Wanneer purulente processen π_PMC in de focus van ontsteking neemt 2-3 keer toe, naarmate het aantal deeltjes toeneemt als gevolg van de vernietiging van eiwitten. In het lichaam moet de osmotische druk constant zijn (≈ 7,7 atm.). Daarom isotone oplossingen (oplossingen waarvan de osmotische druk π is_PLASMA ≈ 7,7 atm. (0,9% NaCl - zoutoplossing, 5% glucose-oplossing). Hypertonische oplossingen waarvoor π groter is dan π_PLASMA, gebruikt in de geneeskunde om wonden te reinigen van pus (10% NaCl), om allergisch oedeem te verwijderen (10% CaCl₂, 20% glucose), als laxerende geneesmiddelen (Na₂SO₄∙ 10H₂O, MgSO₄∙ 7H₂O).

De wet van de osmotische druk kan worden gebruikt om het molecuulgewicht van een bepaalde stof te berekenen (met bekende aanvullende gegevens).

5.4. Osmose. Osmotische druk

Alle oplossingen zijn diffundeerbaar. Diffusie is een uniforme verdeling van een stof over het gehele volume van de oplossing, die in alle richtingen stroomt. De drijvende kracht is de aspiratie van het systeem tot het maximum van entropie. U kunt een toestand creëren waarin diffusie alleen in één richting plaatsvindt. Hiervoor worden de oplossing en het oplosmiddel gescheiden door een semipermeabel membraan waardoor alleen kleine moleculen (ionen) kunnen passeren.

Osmose is eenzijdige diffusie van een oplosmiddel door een semi-permeabel membraan van een oplosmiddel naar een oplossing of van een verdunde oplossing - naar een meer geconcentreerde oplossing. De drijvende kracht van osmose is de wens om de concentratie van de opgeloste stof aan beide zijden van het membraan gelijk te maken. Het proces verloopt spontaan en gaat gepaard met een toename van de entropie. De limiet van zijn voorkomen is een toestand van evenwicht.

De druk die het oplosmiddel uitoefent op het membraan wordt osmotische druk genoemd (p_OSM). Osmotische druk wordt beschreven door de van't Hoff-vergelijking:

(a) voor niet-elektrolyten: p_OSM = C_m· R · T

waarin R de universele gasconstante is, gelijk aan 8,13 j / mol · K,

T - absolute temperatuur, K.

C_M - molaire concentratie van de oplossing, mol / l

i is de isotone coëfficiënt (Van't Hoff-coëfficiënt) die de dissociatie van de elektrolyt in ionen karakteriseert

De celmembranen van dieren en plantenorganismen zijn doorlatend voor water en kleine ionen. Door er doorheen te gaan, creëert water osmotische druk. De normale plasmadruk is 740 - 780 kPa (37 0 C). Osmotische druk van plasma en andere biologische vloeistoffen is hoofdzakelijk te wijten aan de aanwezigheid van elektrolyten. In mindere mate wordt druk veroorzaakt door colloïdale eiwitdeeltjes die niet door het membraan gaan. Osmotische druk gecreëerd door eiwitten wordt oncotisch genoemd. Het is slechts 3 - 4 kPa. Osmotische homeostase door het werk van de nieren, longen, huid. De taak van het overbrengen van een stof tegen een concentratiegradiënt wordt osmotisch genoemd.

Osmose ligt ten grondslag aan een aantal fysiologische processen: de assimilatie van voedsel, de uitscheiding van afvalproducten, het actieve transport van water.

In de medische praktijk worden oplossingen gebruikt die isoosmotisch zijn met bloed (fysiologische oplossingen). Bijvoorbeeld NaCl (0,9%), glucose (4,5%). De introductie van zoutoplossingen in het bloed, hersenvocht en andere biologische vloeistoffen van een persoon veroorzaakt geen osmotisch conflict (Figuur 8).

Met de introductie van hypotone oplossing (p_OSM 780 kPa).

Figuur 8 - Cel in oplossing (a) isotoon, (b) hypotoon, (c) hypertoon

Het gebruik van hypertonische oplossingen in de geneeskunde

(a) 10% NaCl-oplossing wordt gebruikt om etterende wonden te behandelen;

(b) 25% MgS04-oplossing₄ gebruikt als een antihypertensivum;

(c) Verschillende hypertone oplossingen worden gebruikt om glaucoom te behandelen.

Een belangrijk kenmerk van de oplossingen die worden gebruikt voor intraveneuze injectie is hun osmolariteit en osmolaliteit. Ze karakteriseren het gehalte aan deeltjes die niet door het celmembraan kunnen diffunderen.

Osmotische bloeddruk: wat wordt gemeten en welke factoren beïnvloeden afwijkingen van de norm

De osmotische druk van het bloed (ODC) is het niveau van kracht dat het oplosmiddel (voor ons lichaam is het water) door het erytrocytmembraan circuleert.

Het handhaven van het niveau gebeurt op basis van beweging uit oplossingen die minder geconcentreerd zijn in die waar de concentratie van water groter is.

Deze interactie is een uitwisseling van water tussen het bloed en de weefsels van het menselijk lichaam. Ionen, glucose, eiwitten en andere nuttige elementen zijn geconcentreerd in het bloed.

De normale osmotische druk is 7,6 atm., Of 300 mOsmol, wat gelijk is aan 760 mm Hg.

Osmol is de concentratie van één mol niet-elektrolyt opgelost per liter water. De osmotische concentratie in het bloed wordt nauwkeurig bepaald door hun meting.

Wat is de JDC?

De omgeving van cellen met een membraan is inherent aan zowel weefsels als bloedelementen, water passeert er gemakkelijk doorheen en komt praktisch niet in opgeloste stoffen. Daarom kan de afwijking van de osmotische druk leiden tot een toename van de rode bloedcel en het verlies van water en vervorming.

Voor erytrocyten en de meeste weefsels is de toename van de zoutinname in het lichaam, die zich op de wanden van bloedvaten verzamelt en de doorgang van bloedvaten vernauwt, nadelig.

Deze druk is altijd ongeveer op hetzelfde niveau en wordt gereguleerd door receptoren gelokaliseerd in de hypothalamus, bloedvaten en weefsels.

Hun gemeenschappelijke naam is osmoreceptors, zij zijn degenen die de ODC op het juiste niveau houden.

Een van de meest stabiele parameters van het bloed is de osmotische concentratie van plasma, die de normale osmotische bloeddruk handhaaft, met behulp van hormonen en lichaamssignalen - een gevoel van dorst.

Wat zijn normale UDC?

Normale indicatoren van osmotische druk zijn indicatoren van cryoscopie, niet meer dan 7,6 atm. De analyse bepaalt het moment waarop het bloed bevriest. Normale indicatoren van bevriezing oplossing voor een persoon is 0.56-0.58 graden Celsius, wat overeenkomt met 760 mm Hg.

Een ander type APC wordt gecreëerd door plasma-eiwitten. Ook wordt de osmotische druk van plasma-eiwitten oncotische druk genoemd. Deze druk is verschillende malen lager dan de druk die door zouten in het plasma wordt gecreëerd, omdat eiwitten een hoog molecuulgewicht hebben.

Met betrekking tot andere osmotische elementen is hun aanwezigheid onbeduidend, hoewel ze in meerdere hoeveelheden in het bloed aanwezig zijn.

Het beïnvloedt de algehele prestaties van de JDC, maar in een kleine verhouding (een hele tweehonderdtwintigste) tot de algehele prestaties.

Dit komt overeen met 0,04 atm., Of 30 mm Hg. Voor indicatoren van osmotische bloeddruk zijn hun kwantitatieve factor en mobiliteit significant, in plaats van de massa van opgeloste deeltjes.

De beschreven druk gaat de sterke beweging van het oplosmiddel uit het bloed in de weefsels tegen en beïnvloedt de overdracht van water uit de weefsels naar de vaten. Dat is de reden waarom weefseloedeem voortschrijdt, een gevolg van een afname van de eiwitconcentratie in plasma.

Een niet-elektrolyt bevat een lagere osmotische concentratie dan een elektrolyt. Dit wordt opgemerkt omdat. Dat de elektrolytmoleculen ionen oplossen, wat leidt tot een toename van de concentratie van actieve deeltjes, die de osmotische concentratie karakteriseren.

Wat beïnvloedt de osmotische drukafwijkingen?

Reflexveranderingen in de activiteit van de uitscheidingsorganen leiden tot irritatie van de osmoreceptoren. Wanneer ze ontstoken zijn, verwijderen ze het teveel aan water en zouten die in het bloed zijn gekomen uit het lichaam.

Een belangrijke rol hierbij speelt de huid, wiens weefsels zich voeden met overtollig water uit het bloed of terugvoeren naar het bloed, met een toename van de osmotische druk.

De prestaties van een normale ODC worden beïnvloed door de kwantitatieve verzadiging van het bloed met elektrolyten en niet-elektrolyten die zijn opgelost in het bloedplasma.

Ten minste zestig procent is geïoniseerd kaliumchloride. Isotone oplossingen zijn oplossingen waarbij het niveau van de APC dichtbij het plasma ligt.

Met de groei van indicatoren van deze omvang, wordt de samenstelling hypertoon genoemd, en in het geval van een afname - hypotoon.

Als de normale osmotische druk abnormaal is, wordt celbeschadiging geactiveerd. Om indicatoren van osmotische druk in het bloed te retourneren, kunnen ze oplossingen injecteren die, afhankelijk van de ziekte, worden geselecteerd en afwijkingen van de AEC uit de norm veroorzaken.

Onder hen zijn:

• Hypotonic geconcentreerde oplossing. Wanneer het in de juiste dosering wordt aangebracht, reinigt het de wonden van de pus en vermindert het de allergische zwelling. Maar met de verkeerde doses provoceert het snel vullen van cellen met een oplossing, wat leidt tot hun snelle breuk;
• Hypertonische oplossing. Met de introductie van deze oplossing in het bloed, bijdragen tot een betere eliminatie van watercellen in het vasculaire systeem;
• Verdunning van medicijnen in isotonische oplossing. De preparaten worden geroerd in deze oplossing, met normale ODC-waarden. Natriumchloride is het meest geroerde product.

Het dagelijkse onderhoud van normale niveaus van de UEC wordt gevolgd door zweetklieren en nieren. Ze laten de effecten van producten die overblijven na het metabolisme op het lichaam niet toe door beschermende membranen te maken.

Dat is de reden waarom de osmotische druk van bloed bijna altijd op hetzelfde niveau fluctueert. Een sterke toename van de prestaties is mogelijk met actieve fysieke activiteit. Maar in dit geval stabiliseert het lichaam zelf snel de indicatoren.

De interactie van rode bloedcellen met oplossingen, afhankelijk van hun osmotische druk.

Wat gebeurt er met afwijkingen?

Met een verhoging van de osmotische druk van het bloed, verplaatsen de watercellen zich van de erytrocyten naar het plasma, waardoor de cellen deformeren en hun functionaliteit verliezen. Met een afname van de concentratie van osmol, is er een toename in de verzadiging van de cel met water, wat leidt tot een toename in de grootte en vervorming van het membraan, die hemolyse wordt genoemd.

Hemolyse wordt gekenmerkt door het feit dat wanneer het de meeste bloedcellen vervormt - rode cellen, ook wel rode bloedcellen genoemd, het hemoglobine-eiwit het plasma binnenkomt, waarna het transparant wordt.

Hemolyse is onderverdeeld in de volgende types:

Osmotische en oncotische druk van bloed

Osmotische en oncotische druk van bloedplasma

Onder de verschillende indicatoren van de interne omgeving van het lichaam, osmotische en oncotische druk bezetten een van de belangrijkste plaatsen. Het zijn rigide homeostatische constanten van de interne omgeving en hun afwijking (toename of afname) is gevaarlijk voor de vitale activiteit van het organisme.

Osmotische druk

Osmotische druk van bloed is de druk die optreedt op het grensvlak van oplossingen van zouten of andere laagmoleculaire verbindingen van verschillende concentraties.

De waarde ervan is te wijten aan de concentratie van osmotisch actieve stoffen (elektrolyten, niet-elektrolyten, eiwitten) die zijn opgelost in bloedplasma, en regelt het transport van water van extracellulaire vloeistof naar cellen en omgekeerd. De osmotische druk van bloedplasma is normaal 290 ± 10 mosmol / kg (gemiddeld gelijk aan 7,3 atm., Of 5.600 mm Hg of 745 kPa). Ongeveer 80% van de osmotische druk van bloedplasma is te wijten aan natriumchloride, dat volledig geïoniseerd is. Oplossingen waarvan de osmotische druk hetzelfde is als bloedplasma worden isotoon of iso-kosmisch genoemd. Deze omvatten 0,85-0,90% oplossing van natriumchloride en 5,5% glucose-oplossing. Oplossingen met een lagere osmotische druk dan in bloedplasma worden hypotonisch genoemd en bij hogere druk worden ze hypertoon genoemd.

Osmotische druk van bloed, lymfe, weefsel en intracellulaire vloeistoffen is ongeveer hetzelfde en heeft een voldoende constantheid. Het is noodzakelijk om de normale werking van de cellen te garanderen.

Oncotische druk

Oncotische bloeddruk - is een onderdeel van de osmotische druk van bloed gecreëerd door plasma-eiwitten.

De grootte van de oncotische druk varieert van 25 - 30 mm Hg. (3,33 - 3,99 kPa) en 80% wordt bepaald door albumine vanwege hun kleine omvang en het hoogste gehalte in het bloedplasma. Oncotische druk speelt een belangrijke rol bij het reguleren van de uitwisseling van water in het lichaam, namelijk in de retentie ervan in de bloedbaan. Oncotische druk beïnvloedt de vorming van weefselvocht, lymfe, urine en waterabsorptie uit de darm. Wanneer de oncotische plasmadruk afneemt (bijvoorbeeld bij leverziekten, wanneer de albumineproductie afneemt, of een nierziekte, wanneer de eiwitexcretie in de urine wordt verhoogd) ontwikkelen zich oedemen, omdat water slecht wordt vastgehouden in de vaten en in weefsels terechtkomt.

Wat is osmotische druk

De betekenis van het woord osmotische druk in het woordenboek van medische termen:

Osmotische druk - overmatige hydrostatische druk op een oplossing gescheiden van een zuiver oplosmiddel door een semipermeabel membraan, waarbij de diffusie van het oplosmiddel door het membraan stopt. O.'s niveau in cellen en de interne omgeving van het organisme speelt een belangrijke rol in de processen van zijn vitale activiteit.

De betekenis van het woord osmotische druk in het Brockhaus en Efron woordenboek:

Osmotische druk - zie Osmose.

De definitie van "osmotische druk" door TSB:

Osmotische druk is een diffuse druk, een thermodynamische parameter die de neiging van de oplossing om af te nemen in concentratie in contact met een zuiver oplosmiddel vanwege de contra-diffusie van de opgeloste stof en oplosmiddelmoleculen kenmerkt. Als de oplossing door een semipermeabel membraan van het zuivere oplosmiddel wordt gescheiden, is slechts eenzijdige diffusie mogelijk - osmotische absorptie van het oplosmiddel door het membraan in de oplossing. In dit geval wordt O. d. Beschikbaar voor directe meting met een waarde die gelijk is aan de overdruk die wordt toegepast uit de oplossing bij osmotisch evenwicht (zie Osmose). O. d. Is te wijten aan een afname van de chemische potentiaal van het oplosmiddel in de aanwezigheid van een opgeloste stof. De neiging van het systeem om chemische potentialen in alle delen van het volume gelijk te maken en in een toestand met een lager niveau van vrije energie te komen veroorzaakt osmotische (diffusie) overdracht van materie. O. d. In ideale en extreem verdunde oplossingen hangt dit niet af van de aard van het oplosmiddel en de opgeloste stoffen. bij constante temperatuur wordt het alleen bepaald door het aantal
"Kinetische elementen" - ionen, moleculen, associates of colloïdale deeltjes - per volume-eenheid oplossing. De eerste metingen van O. werden gedaan door V. Pfeffer (1877), die waterige oplossingen van rietsuiker onderzoekt. Zijn gegevens stelden J. H. van't Hoff in staat om (1887) O.'s afhankelijkheid van de concentratie van de opgeloste stof vast te stellen, die samenvalt met de Boyle-Mariotte-wet voor ideale gassen. Het bleek dat O. d. (P) numeriek gelijk is aan de druk die de opgeloste stof zou hebben gehad als deze zich op een gegeven temperatuur bevond in een toestand van ideaal gas en een volume in beslag nam dat gelijk was aan het volume van de oplossing. Voor zeer verdunde oplossingen van niet-dissociërende stoffen wordt het patroon dat met voldoende nauwkeurigheid wordt gevonden, beschreven door de vergelijking:
pi.V = nRT, waarbij n het aantal molen van de opgeloste stof in het volume van de oplossing V is. R is de universele gasconstante. T is de absolute temperatuur. In het geval van dissociatie van een stof in een oplossing in ionen, wordt de factor i> 1, de van't Hoff-coëfficiënt, aan de rechterkant van de vergelijking geïntroduceerd. met de associatie van de opgeloste stof i + en Cl minus. worden uitgescheiden door de kieuwen, in reptielen van de zee (slangen en schildpadden) en bij vogels via speciale zoutklieren in het hoofdgebied. Mg 2+ ionen, SO₄ 2-, 18 / 18031124.tif in deze organismen worden via de nieren uitgescheiden. A. d. In hyper- en hypo-osmotische organismen kunnen zowel door de ionen die in de externe omgeving heersen als door metabole producten worden gevormd. Bijvoorbeeld, in haaien vis en stralen, wordt O. met 60% gecreëerd door ureum en trimethylammonium. in bloedplasma van zoogdieren - voornamelijk te wijten aan Na + - en Cl-ionen minus.. in insectlarven door een verscheidenheid aan metabolieten met een laag moleculair gewicht. In eencellige eencellige, echinoderm, weekdieren weekdieren, mixin en andere isoosmotic organismen, waarin O. d.
Het bereik van gemiddelde O.-waarden in de cellen van organismen die niet in staat zijn om osmotische homeostase te handhaven, is vrij breed en hangt af van het type en de leeftijd van het organisme, het type cellen en O. van de omgeving. Onder optimale omstandigheden varieert het totale celsap van grondorganen van moerasplanten van 2 tot 16 bij. Bij steppen, van 8 tot 40 bij. In verschillende cellen van de plant kan O. dramatisch anders zijn (bijvoorbeeld in mangrove O. het celsap is ongeveer 60 atm en O. in de xyleemvaten niet groter dan 1-2 atm.). Homo-osmotische organismen, d.w.z. in staat om de relatieve constantheid van O. te handhaven, zijn gemiddeld en het bereik van oscillaties van O. is anders (de regenworm is 3,6-4,8 atm, zoetwatervissen zijn 6,0-6,6, oceanische benige vis - 7,8-8,5, haaivis - 22,3-23,2, zoogdieren - 6,6-8,0 atm). Bij zoogdieren is de O. van de meerderheid van de biologische vloeistoffen gelijk aan de O. van het bloed (een uitzondering vormen de vloeistoffen die door sommige klieren worden afgescheiden - speeksel, zweet, urine, enz.). O. van, gemaakt in cellen van dieren door hoogmoleculaire verbindingen (eiwitten, polysacchariden, etc.), is niet significant, maar speelt een belangrijke rol in een metabolisme (zie Oncotische druk).
Yu. V. Natochin, V. V. Kabanov.
Lit.: Melvin-Hughes E.A., Physical Chemistry, trans. uit het Engels, pr. 1-2, M., 1962. De loop van de fysische chemie, red. Ya., I. Gerasimova, T. 1-2, M. - L., 1963-1966. Pasynsky AG, Colloid chemistry, 3rd ed., M., 1968: Prosser L., Brown F., Comparative physiology of animals, trans. uit het Engels, M., 1967. Griffin D., Novik El., Levend organisme, trans. uit Engels., 1973. Nobel P., Plant cell physiology (physico-chemical approach), trans. uit het Engels, M., 1973.
Schematisch diagram van de osmometer: A - kamer voor oplossing. B - camera voor het oplosmiddel. M - membraan. Vloeistofniveau's in de buizen bij osmotisch evenwicht: a en b - onder omstandigheden van gelijke uitwendige druk in kamer A en B, wanneer rho._Een =
rho._B, tegelijkertijd H - een vloeistofkolom die de osmotische druk in evenwicht houdt. b - onder de voorwaarden van ongelijkheid van externe druk, wanneer rho._Een - rho._B = pi..

Vertel je vrienden wat is - osmotische druk. Deel dit op uw pagina.

Osmose en osmotische druk

Als u de oplossing en het oplosmiddel scheidt met behulp van een semi-permeabele partitie (membraan), waardoor het oplosmiddelmolecuul vrij kan passeren en het opgeloste molecuul, dan wordt eenzijdige diffusie van het oplosmiddel waargenomen.

Dit soort diffusie is te wijten aan het feit dat het aantal oplosmiddelmoleculen per volume-eenheid groter is dan in hetzelfde volume van oplossing, omdat in een oplossing een deel van het volume wordt ingenomen door opgeloste moleculen. Als een resultaat van moleculaire beweging, heerst de beweging van oplosmiddelmoleculen door het membraan van het oplosmiddel naar de oplossing over hun beweging in de tegenovergestelde richting.

De eenzijdige diffusie van het oplosmiddel naar de oplossing wordt osmose genoemd, en de kracht die osmose veroorzaakt, verwezen naar de oppervlakte-eenheid van het semipermeabele membraan, wordt osmotische druk genoemd.

Als gevolg van osmose en diffusie zijn de concentratieniveaus en de manieren waarop deze nivellering wordt bereikt fundamenteel anders. In het proces van diffusie wordt de gelijkheid van concentraties bereikt door de moleculen van de opgeloste stof te verplaatsen, en in het geval van osmose, door de oplosmiddelmoleculen te verplaatsen.

Het mechanisme van osmose kan niet alleen worden verklaard door het feit dat semipermeabele membranen de rol spelen van een zeef met cellen waardoor oplosmiddelmoleculen vrij passeren, maar geen opgeloste moleculen passeren.

Blijkbaar is het mechanisme van osmose veel gecompliceerder. Hier spelen de structuur en samenstelling van het membraan een grote rol.

Afhankelijk van de aard van het membraan zal het osmose-mechanisme anders zijn. In sommige gevallen passeren alleen die stoffen die erin oplossen vrij door het membraan, in andere gevallen werkt het membraan samen met het oplosmiddel, vormt het tussen fragiele fragiele verbindingen die gemakkelijk desintegreren en ten slotte kan het ook een poreus septum met bepaalde poriegrootten vertegenwoordigen.

Om de osmotische druk in een vat met semipermeabele wanden te meten, wordt de testoplossing gegoten en goed afgesloten met een stop waarin een buis wordt ingebracht, verbonden met een manometer. Een dergelijk instrument voor het meten van osmotische druk wordt een osmometer genoemd.

De osmometer met de oplossing wordt ondergedompeld in een vat met een oplosmiddel. Aan het begin van het proces diffundeert het oplosmiddel uit het buitenvat in de osmometer met een hogere snelheid dan er uit, daarom stijgt het vloeistofniveau in de osmometerbuis, waardoor er een hydrostatische druk ontstaat, die geleidelijk toeneemt. Naarmate de hydrostatische druk toeneemt, wordt de diffusiesnelheid van het oplosmiddel in de osmometer en uit de osmometer gelijk gemaakt, wat resulteert in een toestand van dynamisch evenwicht, de stijging van de vloeistof in de osmometerbuis stopt.

De hydrostatische druk vastgesteld door osmose dient als een maat voor de osmotische druk.

Het meten van osmotische druk met een osmometer is niet altijd mogelijk met voldoende nauwkeurigheid, omdat er geen membranen zijn die alle deeltjes van de opgeloste stof kunnen vasthouden. De gemeten waarde van de osmotische druk voor dezelfde oplossing zal daarom in zekere mate afhangen van de aard van het membraan.

Osmotische druk vindt alleen plaats aan de grens tussen de oplossing en het oplosmiddel (of een oplossing met een andere concentratie), als deze grens wordt gevormd door een semipermeabel septum. De oplossing die zich in een gewoon vat bevindt, oefent geen andere druk uit op de wanden dan de gebruikelijke hydrostatische druk. Daarom moet de osmotische druk niet worden gezien als een eigenschap van een opgeloste stof, of oplosmiddel, of de oplossing zelf, maar als een eigenschap van een systeem van oplosmiddel en oplossing met een semi-permeabele barrière ertussen.

De wetten van Raoul zijn de gebruikelijke benamingen van kwantitatieve wetten die door de Franse chemicus F. M. Raul in 1887 zijn ontdekt en beschrijven enkele van de colligerende (afhankelijk van de concentratie, maar niet van de aard van de opgeloste stof) eigenschappen van oplossingen.

De eerste wet van Raul [bewerken]

De eerste wet van Raul verbindt de druk van verzadigde stoom boven een oplossing met zijn samenstelling; Het is als volgt geformuleerd:

· De partiële druk van de verzadigde damp van de oplossingcomponent is recht evenredig met zijn molaire fractie in de oplossing, en de evenredigheidscoëfficiënt is gelijk aan de druk van de verzadigde damp over de zuivere component.

Voor een binaire oplossing die bestaat uit componenten A en B (component A, we beschouwen het als een oplosmiddel) is het handiger om een ​​andere formulering te gebruiken:

· De relatieve afname van de partiële dampspanning van het oplosmiddel boven de oplossing is niet afhankelijk van de aard van de opgeloste stof en is gelijk aan de molaire fractie in de oplossing.

Aan de oppervlakte zijn er minder oplosmiddelmoleculen die kunnen verdampen, omdat de opgeloste stof een deel van de ruimte in beslag neemt.

Oplossingen waarvoor de wet van Raul is vervuld, worden ideaal genoemd. Ideaal voor elke concentratie zijn oplossingen waarvan de componenten zeer vergelijkbaar zijn in fysische en chemische eigenschappen (optische isomeren, homologen enz.), En waarvan de vorming niet gepaard gaat met een verandering in volume en de afgifte of absorptie van warmte. In dit geval zijn de krachten van intermoleculaire interactie tussen homogene en heterogene deeltjes ongeveer hetzelfde, en de formatie van een oplossing is alleen het gevolg van de entropiefactor.

Afwijkingen van de wet van Raoul [bewerken]

Oplossingen waarvan de componenten aanzienlijk verschillen in fysische en chemische eigenschappen, voldoen aan de wet van Raul alleen op het gebied van zeer kleine concentraties; bij hoge concentraties worden afwijkingen van de wet van Raul waargenomen. Het geval dat de werkelijke partiële dampdrukken over het mengsel groter zijn dan die berekend door de Raul-wet worden positieve afwijkingen genoemd. Het tegenovergestelde geval is wanneer de partiële dampdrukken van de componenten kleiner zijn dan de berekende - negatieve afwijkingen.

De reden voor afwijkingen van de wet van Raul is het feit dat homogene deeltjes op een andere manier met elkaar interageren dan heterogeen (sterker in het geval van positief en zwakker in het geval van negatieve afwijkingen).

Echte oplossingen met positieve afwijkingen van de wet van Raul worden gevormd uit zuivere componenten met warmteabsorptie (ΔН_sol > 0); het volume van de oplossing is groter dan de som van de initiële volumes van de componenten (ΔV> 0). Oplossingen met negatieve afwijkingen van de wet van Raul worden gevormd met het vrijkomen van warmte (ΔН_sol -1 · kg respectievelijk. Omdat de ene molaire oplossing niet oneindig verdund is, is de tweede Raul-wet daarvoor meestal niet vervuld en worden de waarden van deze constanten verkregen door extrapolatie van de afhankelijkheid van het gebied met lage concentraties tot m = 1 mol / kg.

Voor waterige oplossingen in de vergelijkingen van de tweede wet van Raul, wordt de molaire concentratie soms vervangen door molaire. In het algemene geval is een dergelijke vervanging illegaal en voor oplossingen waarvan de dichtheid verschilt van 1 g / cm³, kan dit tot aanzienlijke fouten leiden.

De tweede wet van Raul maakt het mogelijk om experimenteel de moleculaire massa's van verbindingen te bepalen die niet in staat zijn tot dissociatie in een bepaald oplosmiddel; het kan ook worden gebruikt om de mate van dissociatie van elektrolyten te bepalen.

Elektrolytoplossingen [bewerken]

Raul's wetten worden niet vervuld voor oplossingen (zelfs oneindig verdund), die elektriciteit geleiden - elektrolytoplossingen. Om deze afwijkingen te verklaren introduceerde Vant-Hoffs een correctie op de bovenstaande vergelijkingen, de isotone coëfficiënt i, die impliciet rekening houdt met de dissociatie van de moleculen van de opgeloste stof:

Het niet indienen van elektrolytoplossingen op de wetten van Raoul en het Vant-Hoff-principe diende als uitgangspunt voor S. Arrhenius om een ​​theorie van elektrolytische dissociatie te creëren.

Elasticiteit Verzadiging - de elasticiteit van waterdamp, de maximaal mogelijke temperatuur wordt meegedeeld. Het is groter, hoe hoger de luchttemperatuur. Als gevolg hiervan begint de condensatie van waterdamp.

Ebullioscopische constante is het verschil tussen het kookpunt van een oplossing en de temperatuur van een zuiver oplosmiddel.

De cryoscopische constante is het verschil tussen het vriespunt van de oplossing en de temperatuur van het zuivere oplosmiddel.

74. Het fenomeen van osmose, zijn rol in biologische systemen. Osmotische druk. Vant-Hoff Law.

Oplossingen isotoon, hypo-en hypertoon.

Het fenomeen van osmose wordt waargenomen in die omgevingen waar de mobiliteit van het oplosmiddel groter is dan de mobiliteit van opgeloste stoffen. Een belangrijk specifiek geval van osmose is osmose door een semipermeabel membraan. Semi-permeabele membranen worden membranen genoemd die een voldoende hoge permeabiliteit hebben niet voor iedereen, maar alleen voor sommige stoffen, in het bijzonder voor een oplosmiddel. (De mobiliteit van opgeloste stoffen in het membraan neigt naar nul). In de regel is dit te wijten aan de grootte en mobiliteit van moleculen, een watermolecuul is bijvoorbeeld kleiner dan de meeste opgeloste moleculen. Als een dergelijk membraan de oplossing en het zuivere oplosmiddel scheidt, blijkt de concentratie van het oplosmiddel in de oplossing minder hoog te zijn, omdat daar een deel van zijn moleculen is vervangen door opgeloste moleculen (zie figuur 1). Dientengevolge zullen de overgangen van oplosmiddeldeeltjes uit het compartiment dat zuiver oplosmiddel bevat naar de oplossing vaker voorkomen dan in de tegenovergestelde richting. Dienovereenkomstig zal het volume van de oplossing toenemen (en zal de concentratie van de stof afnemen), terwijl het volume van het oplosmiddel dienovereenkomstig zal afnemen.

Betekenis van osmose [bewerken]

Osmose speelt een belangrijke rol in veel biologische processen. Het membraan dat de normale bloedcel omringt, is alleen doorlaatbaar voor watermoleculen, zuurstof, enkele van de voedingsstoffen die in het bloed zijn opgelost en producten met celactiviteit; voor grote eiwitmoleculen die in de cel zijn opgelost, is het ondoordringbaar. Daarom blijven eiwitten die zo belangrijk zijn voor biologische processen in de cel.

Osmose is betrokken bij de overdracht van voedingsstoffen in de stammen van hoge bomen, waar capillaire overdracht niet in staat is om deze functie uit te voeren.

Osmose wordt veel gebruikt in laboratoriumtechnologie: bij het bepalen van de molaire eigenschappen van polymeren, de concentratie van oplossingen, de studie van verschillende biologische structuren. Osmotische verschijnselen worden soms in de industrie gebruikt, bijvoorbeeld bij de bereiding van bepaalde polymere materialen, de zuivering van sterk gemineraliseerd water door de werkwijze van omgekeerde osmose van vloeistoffen.

Plantencellen gebruiken ook osmose om het volume van de vacuole te vergroten, zodat het de celwanden uitbreidt (turgordruk). Plantencellen doen dit door sucrose op te slaan. Door de concentratie van sucrose in het cytoplasma te verhogen of te verlagen, kunnen cellen osmose reguleren. Dit verhoogt de elasticiteit van de plant als geheel. Veel plantbewegingen houden verband met veranderingen in de turgordruk (bijvoorbeeld de bewegingen van de snorharen van erwten en andere klimplanten). Zoetwaterprotozoa hebben ook een vacuole, maar de taak van de eenvoudigste vacuolen is alleen om overtollig water uit het cytoplasma te pompen om een ​​constante concentratie van stoffen erin opgelost te houden.

Osmose speelt ook een belangrijke rol in de ecologie van waterlichamen. Als de concentratie van zout en andere stoffen in het water stijgt of daalt, zullen de inwoners van deze wateren sterven als gevolg van de nadelige effecten van osmose.

Osmotische druk (aangeduid met n) - overmatige hydrostatische druk op de oplossing, gescheiden van het zuivere oplosmiddel door een semipermeabel membraan, waarbij de diffusie van het oplosmiddel door het membraan stopt. Deze druk heeft de neiging om de concentraties van beide oplossingen gelijk te maken als gevolg van de counter diffusion van opgeloste en oplosmiddelmoleculen.

LAW VANT-GOFFA beschrijft de afhankelijkheid van de OSMOTISCHE DRUK van verdunde oplossingen op de temperatuur en molaire concentratie van de oplossing:
Van't Hoff kwam tot de conclusie dat de wet van Avogadro ook geldig is voor verdunde oplossingen. Hij stelde experimenteel vast dat osmotische druk, die een maat is voor de wens van twee verschillende oplossingen aan beide zijden van het membraan om de concentratie te vereffenen, in zwakke oplossingen niet alleen afhankelijk is van de concentratie, maar ook van de temperatuur en daarom voldoet aan de wetten van de thermodynamica van gassen. Van't Hoff drukte de osmotische druk uit met de formule PV = iRT, waarbij P de osmotische druk betekent van een stof opgelost in een vloeistof; V is het volume; R is de gasconstante; T - temperatuur en i - coëfficiënt, die vaak gelijk is aan 1 voor gassen, en voor oplossingen die zouten bevatten - meer dan één. Van't Hoff was in staat om uit te leggen waarom de waarde van i verandert door deze coëfficiënt te associëren met het aantal ionen in oplossing. De studies van verdunde oplossingen uitgevoerd door Van't Hoff waren de reden voor de theorie van S.Arrhenius van elektrolytische dissociatie. Vervolgens arriveerde Arrhenius in Amsterdam en werkte hij samen met Vant-Hoff.

Isotone oplossing (isoosmotische oplossing) - een oplossing waarvan de osmotische druk gelijk is aan de osmotische druk van het bloedplasma; bijvoorbeeld 0,9% waterige oplossing van natriumchloride, 5% waterige glucose-oplossing. Al deze oplossingen worden gebruikt bij de behandeling van verschillende ziekten om intoxicatie en andere manifestaties van de ziekte te verlichten. Isotone rasvtora, in tegenstelling tot hypertone en hypertone (niet gebruikt voor intraveneuze toediening) leiden niet tot hemolyse van rode bloedcellen bij intraveneuze toediening.

Hypotonische oplossingen verschillen van isotone lagere concentratie en dienovereenkomstig lagere osmotische druk. Bij contact met weefsels komt water uit hypotonische oplossingen de weefselcellen binnen. Dientengevolge zwellen zij, en als water overmatig daarin accumuleert, breken de celmembranen, d.w.z. cellysis.

Het gebruik van hypotone natriumchloride-oplossingen in de praktijk is zeer beperkt. In sommige gevallen worden ze gebruikt om oplossingen te bereiden van stoffen die worden gebruikt voor infiltratie-anesthesie. Het effect van anesthetica in hypotone oplossingen is verbeterd, omdat deze bijdragen aan een diepere penetratie van stoffen in weefsels.

Hypertonische oplossingen, oplossingen waarvan de osmotische druk hoger is dan de osmotische druk in plantaardige of dierlijke cellen en weefsels. Afhankelijk van de functionele, soort en ecologische specificiteit van de cellen, is de osmotische druk daarin verschillend en de oplossing, hypertoon voor sommige cellen, kan isotoon of zelfs hypotoon voor anderen zijn, indien ondergedompeld in plantencellen in G. p. het zuigt water uit de cellen, dat in volume afneemt, en vervolgens stopt de compressie en blijft het protoplasma achter bij de celwanden (zie Plasmolyse). Rode bloedcellen van mensen en dieren in G. p. verliest ook water en neemt af in volume. G. r. in combinatie met hypotone oplossingen en isotone oplossingen worden gebruikt om de osmotische druk in levende cellen en weefsels te meten.