Осмос и его физиологическое значение
Предположим, что некий сосуд разделен на две части избирательно проницаемой мембраной (рис. 9.4). В левый отсек (1) налита вода, в правый (2) — раствор некоего вещества (рис. 9.4, А). Очевидно, что, если мембрана будет проницаема для данного вещества, то оно пойдет путем диффузии в отсек 1 по своему концентрационному градиенту. Но если мембрана будет проницаема только для воды, то, напротив, вода пойдет в отсек 2 по своему «концентрационному градиенту» — «концентрация» воды в отсеке 1 больше, чем в отсеке 2. При этом объем раствора в отсеке 1 будет снижаться, в отсеке 2 — повышаться (рис. 9.4, Б). Такой переход воды из раствора с меньшей концентрацией растворенных веществ в раствор с большей концентрацией называется осмосом.
Представим себе теперь, что мы закрыли отсек 2 поршнем и прикладываем к этому поршню такое давление, при котором переход воды прекратится (объемы отсеков меняться не будут). В этом случае давление, действующее на поршень, будет равно тому давлению, с которым раствор в отсеке 2 притягивает воду, то есть осмотическому давлению(рис. 9.4, В).
Осмотическое давление (в идеальном случае) не зависит от природы частиц, но зависит только от их числа в единице объема раствора. Иными словами, 100 мелких ионов Na+ создадут такое же осмотическое давление, как 100 крупных молекул глюкозы.
В случае живых клеток и внутриклеточная, и внеклеточная жидкость представляют собой растворы, в которых большинство частиц — это ионы (во внеклеточной жидкости — в основном Na+ и Cl– , во внутриклеточной — K+ и Cl–). Мембраны клеток гораздо более проницаемы для воды, чем для ионов. В связи с этим, например, при повышении внеклеточной концентрации ионов (осмотического давления внеклеточной жидкости) вода будет выходить из клеток, а при снижении — входить. Однако если некое вещество легко проходит через мембраны, то при повышении его внеклеточной концентрации не вода будет выходить из клеток, а это вещество будет в них входить. Следовательно, эффективное осмотическое давление создают только непроникающие (или плохо проникающие) через клеточные мембраны вещества (см. ниже, разд. «Тоничность»).
Таким образом, значение осмоса и осмотического давления для организма заключается в том, что от осмотического давления зависит переход воды через клеточные мембраны, то есть — объем клеток.
Показатели осмотического состояния крови
Для характеристики осмотического состояния крови используют четыре показателя:
1. Осмотическое давление.
2. Осмолярность.
3. Осмоляльность.
4. Тоничность.
Дата добавления: 2015-12-29; просмотров: 455;