От осмотичното налягане съответства на налягането, което има в разтворителя от по-силно концентрираната страна на полупропусклива или селективно пропусклива мембрана. Налягането задвижва потока на разтворителя през мембраната и диктува посоката му. Заболяванията, свързани с осмотичното налягане, са например намалена устойчивост на налягане на кръвните клетки.
Какво е осмотичното налягане?
С термина осмотично налягане медицината описва физиологичното налягане, което дава възможност за осмоза. Осмозата съответства на насочения поток от молекулни частици през полупропускливи или селективно пропускливи разделителни слоеве. Това означава, че осмозата е основен транспорт на вещества в човешкото тяло.
Осмотичното налягане е основното изискване за този процес на масово предаване. Разтворените молекули в разтворител причиняват осмотичното налягане от страната на интерфейса с по-висока концентрация. Получените съотношения на налягането задвижват потока на разтворителя през съответната мембрана. По този начин разтворителят се придвижва от страната с по-ниската концентрация на частици през мембраната и по този начин тече към страната с по-високата концентрация, върху която съществува осмотичното налягане. Самите молекулни частици не могат да преминат през полупропускливата или селективно пропусклива мембрана.
Функция и задача
Осмотичното налягане зависи от съотношенията на концентрация на два разтвора, които са разположени от различни страни на полупропусклива или селективно пропусклива мембрана. Въпреки че има осмотично налягане от по-ниско концентрираната страна, налягането винаги е по-високо на по-концентрираната страна на разтвореното вещество.
В човешкото тяло водата се влива в отделните клетки от интерстициума. Този приток става от страна с по-ниска концентрация до страна с по-висока концентрация. Клетките имат определено вътрешно налягане. Това налягане е известно още като тургор. Притокът продължава, докато тургорът в клетките достигне същото ниво като осмотичното налягане. Следователно налягането, съществуващо отвътре, и налягането, действащо отвън, са еквивалентни в края на притока.
Осмотичното налягане може да бъде измерено и изчислено. По принцип същите закони на физиката се прилагат при разредени течни разтвори, както в идеалните газове. Поради тази причина осмотичното налягане винаги е пропорционално на абсолютната температура във всеки случай. Освен това има пропорционалност между молната концентрация на конкретното разтворено вещество и нивото на осмотичното налягане.Налягането зависи преди всичко от броя на молекулните частици в разтвореното вещество.
В разтвор на един мол от веществото в 22,4 литра разтворител, осмотичното налягане при температури от 0 градуса по Целзий или 273,15 Келвин е 101,325 kPa. Законът на Van’t Hoff предвижда тези отношения. Законът обаче се прилага само за разредени разтвори под стойност от 0,1 М.
Аналогията със законите на идеалните газове е следната: осмотичното налягане противодейства на притока на разтворители. Поради тази причина притокът на разтворител спира веднага след достигане на равновесие.
Осмотичното налягане на разтвора може да се определи с осмометри. Налягането се измерва или статично, след достигане на равновесие, или динамично. При динамично измерване трябва да се прилага външно налягане към манометъра на щранг, за да се прекъсне осмотичният поток. Чрез измерване на налягането може да се определи и средната молекулна маса на макромолекулите.
Болести и неразположения
Например, заболявания, свързани с осмотичното налягане, могат да засегнат кръвните клетки. Червените кръвни клетки имат осмотична устойчивост. Тази осмотична резистентност на червените кръвни клетки се намалява при различни заболявания. Точно толкова заболявания са свързани с повишаване на осмотичната резистентност. За да се разпознаят такива заболявания, се измерва осмотичната резистентност на еритроцитите. Преди всичко измерването дава възможност за диагностициране на редуциращи заболявания.
Тези заболявания включват, например, сфероидна клетъчна анемия. Въпреки това, други хемолитични анемии могат също да намалят осмотичната устойчивост на червените кръвни клетки. Хемолитичната анемия е група заболявания, свързани с анемия, дължаща се на повишено или преждевременно разпадане на еритроцитите. Медицината нарича този факт хемолиза. Хемолизата често се свързва с основните заболявания. Те могат да бъдат причинени от механични процеси или генетично разположение. В допълнение към физиологичната хемолиза, дължаща се на възрастта на еритроцитите, механичното прекомерно използване като заместване на сърдечната клапа, термичните повреди от нагряването и осмотичните увреждания могат да определят гниенето. В случай на осмотично увреждане хипер- или хипоосмоларните разтвори са действителната причина за разпадането.
За да се измери осмотичната резистентност, червените кръвни клетки на пациента се поставят в епруветки с повишена концентрация на сол. Една от тръбите съдържа почти чиста вода. Единият съдържа концентрация на сол, която е оптимална за червените кръвни клетки. След 24 часа кръвните клетки се спукват в чистата вода. В епруветки с по-висока концентрация на сол само няколко от кръвните клетки са склонни да се спукат. Ако пациентът страда от заболяване с намалена осмотична резистентност на кръвните клетки, корпускулите се спукват дори при по-високи концентрации на сол и не могат да устоят на осмотичното налягане.
Осмотичното съпротивление също може да бъде повишено. Увеличаването на устойчивостта е неспецифично и може да бъде резултат от различни заболявания. Примери за заболявания с повишена осмотична резистентност на червените кръвни клетки са таласемия, желязодефицитна анемия и сърповидноклетъчна анемия. В допълнение, жълтеница и увреждане на черния дроб могат да повишат устойчивостта.
