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.