Осмоляльность. Тоничность. Осмотическое давление и объем внутриклеточного пространства

Осмоляльность

Этот показатель часто используют вместо осмолярности. Он измеряется в осмолях на 1 кг растворителя (а не на 1 л раствора). Осмолярность и осмоляльность крови близки.

Тоничность

В отличие от остальных, это не количественный и не столько физический, сколько биологический показатель. Он характеризует поведение данной клетки в данном растворе. Так, эритроцит сморщивается в растворе NaCl с осмолярностью 400 мосмоль/л, но может не менять свой объем в аналогичном растворе другого вещества (например, мочевины), легко проходящего через его мембрану (см. выше, разд. «Осмос и его физиологическое значение»). Раствор, в котором клетка не меняет свой объем, называют изотоническим. Таким образом, выделяют изотонические, гипотонические и гипертоническиерастворы. В норме для практических целей можно считать, что любые растворы, изоосмолярные крови (с такой же осмолярностью), являются изотоническими, но бывают и важные исключения (например, раствор мочевины, которая легко проникает через клеточные мембраны и потому не создает эффективного осмотического давления).

Осмотическое давление и объем внутриклеточного пространства

Главное вещество, создающее осмотическое давление внеклеточной жидкости, — NaCl:

¾ это главный электролит внеклеточной жидкости, то есть его концентрация во внеклеточной жидкости (в том числе — в плазме) высока;

¾ это мелкая молекула, вдобавок диссоциирующая на две частицы (Na⁺ и Cl^–); следовательно, в пересчете на единицу массы NaCl создает высокое осмотическое давление;

¾ это вещество не проникает через клеточные мембраны и поэтому создает эффективное осмотическое давление (см. выше, разд. «Тоничность»).

Как уже говорилось, от осмотического давления внеклеточной жидкости зависит транспорт воды через клеточные мембраны, то есть объем внутриклеточного пространства:

¾ при гиперосмолярности крови вода выходит из клеток, и они сморщиваются — объем внутриклеточного пространства снижается;

¾ при гипоосмолярности крови вода входит в клетки, и они набухают — объем внутриклеточного пространства увеличивается.

Очень важно, таким образом, что объем внутриклеточного пространства зависит только от осмолярности внеклеточной жидкости, но не от ее общего количества.

Рассмотрим два примера.

· Человек выпивает очень много пресной воды (например, при интенсивной нагрузке, высокой окружающей температуре). В результате у него повышается общий объем жидкости (гипергидратация), но падает осмолярность внеклеточной жидкости (гипоосмолярная, или гипотоническая, гипергидратация). Следовательно, клетки будут набухать (увеличится объем внутриклеточного пространства), что приведет к нарушениям клеточных функций. При дальнейшем увеличении объема клеток разовьется неврологическая симптоматика, так как головной мозг, будучи расположенным в жесткой черепной коробке, не может сколько-нибудь существенно увеличить свой объем — это так называемое водное отравление.

· Человек выпивает очень много морской воды (например, потерпевший кораблекрушение). При этом повысится как общий объем жидкости (гипергидратация), так и осмолярность внеклеточной жидкости (гиперосмолярная, или гипертоническая, гипергидратация).В результате клетки будут сморщиваться (объем внутриклеточного пространства снизится), хотя организм будет «переполнен» водой (гипергидратирован).

Таким образом, нарушения водно-осмотического равновесия могут проявляться:

¾ гипогидратацией или гипергидратацией (нарушения общего объема жидкости);

¾ гипоосмолярностью или гиперосмолярностью (нарушения осмотического давления).

⇐ Предыдущая 116 117 118 119 120121122 123 124 125 Следующая ⇒

Ос­мо­ляль­ность. То­нич­ность. Ос­мо­ти­че­ское дав­ле­ние и объ­ем внут­ри­кле­точ­но­го про­стран­ст­ва

Осмоляльность. Тоничность. Осмотическое давление и объем внутриклеточного пространства