Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Осмотическим давлением называют величину, измеряемую минимальным гидравлическим давлением, которое нужно приложить к раствору, чтобы осмос прекратился.
Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах. Явление осмоса играет важную роль во многих химических и биологических системах. Благодаря осмосу регулируется поступление воды в клетки и межклеточные структуры. Упругость клеток (тургор), обеспечивающая эластичность тканей и сохранение определенной формы органов, обусловлена осмотическим давлением. Животные и растительные клетки имеют оболочки или поверхностный слой протоплазмы, обладающие свойствами полупроницаемых мембран. При помещении этих клеток в растворы с различной концентрацией наблюдается осмос. Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называют изотоническими. Если два раствора имеют различное осмотическое давление, то раствор с большим осмотическим давлением является, гипертоническим по отношению ко второму, а второй — гипотоническим по отношению к первому. При помещении клеток в изотонический раствор клетки сохраняют свой размер и нормально функционируют. При помещении клеток в гипотонический раствор вода из менее концентрированного внешнего раствора переходит внутрь клеток, что приводит к их набуханию, а затем к разрыву оболочек и вытеканию клеточного содержимого. Такое разрушение клеток называют лизисом. В случае эритроцитов этот процесс называют гемолизом. Кровь с клеточным содержимым, выходящим наружу при гемолизе, за свой цвет называется лаковой кровью. При помещении клеток в гипертонический раствор вода из клеток уходит в более концентрированный раствор и наблюдается сморщивание (высушивание) клеток. Это явление называется плазмолизом. Процессы плазмолиза и лизиса зависят от проницаемости оболочек клеток. Так, если концентрированные растворы солей, глюкозы вызывают стойкий плазмолиз, то растворы спирта, хлороформа его не вызывают. Это связано с тем, что последние вещества, как и вода, легко проникают через клеточные мембраны. Биологические жидкости человека — кровь, лимфа, тканевые жидкости — представляют собой водные растворы низкомолекулярных соединений — NaCI, KC1, СаСl2, высокомолекулярных соединений — белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот и форменных элементов — эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Их суммарным действием определяется осмотическое давление биологических жидкостей.
Осмотическое давление крови человека при 310 К(37 °С) составляет 780 кПа (7,7 атм). Такое же давление создает и 0,9 %-ный водный раствор NaCI (0,15 моль/л), который, следовательно, изотоничен с кровью (физиологический раствор). Однако в крови кроме ионов Na+ и С1~ имеются и другие ионы, а также ВМС и форменные элементы. Поэтому в медицинских целях более правильно использовать растворы, содержащие те же компоненты и в том же количестве, что и входящие в состав крови. Эти растворы применяют в качестве кровезаменителей в хирургии. Осмотическое давление биологических жидкостей у разных живых организмов неодинаково. Так, некоторые морские животные имеют осмотическое давление крови выше, чем у человека. Последнее связано с обитанием этих животных в среде с высоким содержанием солей. Осмотическое же давление крови лягушек ниже, чем у человека. Осмотическое давление тканевых жидкостей растений и многих морских животных в известной степени колеблется при изменении содержания растворенных веществ во внешней среде. Высокоорганизованные животные обладают постоянным осмотическим давлением крови и других биологических жидкостей, т. е. имеет место осмотический гомеостаз. Человеческий организм помимо осмотического давления характеризуется постоянством (гомеостазом) и других физико-химических показателей крови, например кислотности. Допустимые колебания осмотического давления крови весьма незначительны и даже при тяжелой патологии не превышают нескольких десятков кПа. Таким образом, при различных процедурах в кровь человека и животных в больших количествах можно вводить только изотонические растворы. При больших потерях крови, например после тяжелых операций, травм, больным вводят по нескольку литров изотонического раствора для возмещения потери жидкости с кровью. Явление осмоса широко используют в медицинской практике. Так, в хирургии применяют гипертонические повязки (марля, смоченная в гипертоническом 10 %-ном растворе NaCI), которые вводят в гнойные раны (рис. 2.19). По закону осмоса ток жидкости раны через марлю направляется наружу, в результате чего рана постоянно очищается oт гноя, микроорганизмов и продуктов распада.
Действие слабительных —- горькой соли MgSO4 * 7H2O и глауберовой соли Na2SO 4 *10H2O также основано на явлении осмоса. Эти соли плохо всасываются при попадании в желудочно-кишечный тракт. В результате применения гипертонических растворов этих солей в просвет кишечника устремляется большое количество воды через слизистую оболочку, что способствует послабляющему действию этих солей. Гипертонические растворы в небольших количествах вводятся иногда внутривенно при глаукоме, чтобы уменьшить избыточное количество влаги в передней камере глаза. Гипертонические растворы соли (рассол) и сахара (сироп) используют при консервировании продуктов, так как в этой среде происходит плазмолиз микроорганизмов. Обменные процессы в организме на клеточном уровне происходят за счет осмоса. Именно данное явление и служит причиной поступления воды в клетку и межклеточные структуры и в обратном направлении. Осмотическое давление возникает в результате разной концентрации солей в органах, отдельных тканях, клетках и жидкостях и обеспечивает обмен (распределение) воды и находящихся в ней веществ в органах, тканях и клетках организма. Оно обеспечивает упругость клеток (тургор), эластичность тканей, способность органов держать и сохранять определенную форму. При этом, сами клетки человеческого организма представляют собой полупроницаемые мембраны, через которые осуществляется осмос. Осмометр - (осмо- + греч. metreo измерять) прибор для измерения осмотического давления или концентрации осмотически активных веществ; применяется при биофизических и биохимических исследованиях. Роль осмоса в биосистемах. Понятие об гипо-, гипер-, изотонических растворах. Изотонирование лекарственных форм. В биологических жидкостях в больших количествах содержаться неорганические и органические вещества в виде молекул, ионов и коллоидных частиц. Их суммарная концентрация носит название осмолярности (осмотической концентрации). Осмолярная концентрация — это суммарное молярное количество всех кинетически активных, то есть способных к самостоятельному движению, частиц, содержащихся в 1л раствора, независимо от их формы, размера и природы. Осмотическое давление в первую очередь определяется концентрацией электролитов. На долю высокомолекулярных соединений - белков - приходится незначительная часть от общего давления, называемая онкотическим давлением Р = 2,5 - 4,0 кПа или 0,025 - 0,07 атм. Однако эта незначительная составляющая очень важна и отклонения имеют очень тяжелые последствия. Стенка капилляров проницаема для воды и низкомолекулярных соединений, но не для белков. На артериальном конце капилляра солевой раствор вместе с питательным веществами переходит в межклеточное пространство. На венозном конце капилляра процесс идет в обратном направлении, так как венозное давление ниже онкотического давления В результате, в кровь переходят вещества, отдаваемые клетками. При гнойных процессах, происходящее при этом разрушение белков сильно увеличивает величину онкотического давления. При заболеваниях, сопровождающихся уменьшением концентрации белков крови, онкотическое давление падает. В результате происходит накопление жидкости в межклеточном пространстве. Возникают так называемые онкотические отеки подкожной клетчатки.
На клеточное осмотическое давление влияет обмен веществ. При распаде больших молекул осмолярность повышается, при синтезе — снижается. Осмотические взаимоотношения ответственны за распределение воды в организме. Явлением осмоса объясняют действие солевых слабительных (MgS04, Na2S04 • Н20). Обратное явление - переход жидкости из кишечника в брюшную полость - вызывают при перитониальном диализе созданием в ней избыточной концентрации сильного электролита, посредством вскрытия брюшной полости и одновременным обильным введением влаги в желудок и кишечник. Это делают при острых отравлениях, проникающими через стенки желудка ядовитыми веществами. Вода увлекает за собой яды из желудочно-кишечного тракта в брюшную полость и удаляется. Следует отметить, что детальный механизм осмоса не вполне понятен и в каждом конкретном случае может быть особым. Но термодинамический подход и не требует знания механизма. Роль осмотических явлений в различных физиологических процессах чрезвычайно велика. Постоянство осмотического давления (изоосмия) тех или иных физиологических сред представляет собой фундаментальное физико-химическое требование гомеостаза. Давление внутри клетки называется тургорным или тургором. Когда тургорное давление равно осмотическому, клетка находится в состоянии водного баланса. Однако для нормального функционирования тургорное давление должно быть немного ниже осмотического. Именно в этом случае возможен активный транспорт внутрь клетки. Биологические жидкости человека представляют собой водные растворы низкомолекулярных соединений, ВМС и форменных элементов. Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называются изотоническими. Если два раствора имеют разное осмотическое давление, то раствор с большим осмотическим давлением называется гипертоническим, а второй — гипотоническим по отношению к первому. В медицинской практике эталоном служит осмотическое давление плазмы крови, которое при 310К (37°С) составляет 780 кПа (7,7 атм), 0,9% раствор натрия хлорида является изотоническим. В медицинской практике часто используют гипертонические повязки (марля, смоченная в 10%-ном растворе NaCl), которые вводят в гнойные раны. По закону осмоса ток жидкости раны через марлю направляется наружу, в результате чего рана постоянно очищается от гноя, микроорганизмов и продуктов распада. При помещении клетки в гипотонический раствор, наблюдается лизис (разрыв), лизис эритроцитов называется гемолиз. Клетка в гипертоническом растворе подвергается плазмолизу. В фармацевтической практике обязательному изотонированию подлежат инъекционные растворы и глазные капли, если позволяет терапевтическая доза.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-11-11; просмотров: 288; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.217.4.206 (0.008 с.) |