Осмотски притисак

Од осмотски притисак одговара притиску који је у растварачу присутан на високо концентрованој страни полупропусне или селективно пропусне мембране. Притисак покреће проток растварача кроз мембрану и диктира његов смер. Болести повезане са осмотским притиском су, на пример, смањена отпорност на крвне ћелије.

Шта је осмотски притисак?

Изразом осмотског притиска медицина описује физиолошки притисак који омогућава осмозу. Осмоза одговара усмереном протоку молекуларних честица кроз полупропусне или селективно пропусне раздвајајуће слојеве. То значи да је осмоза основни транспорт материја у људском телу.

Осмотски притисак је главни захтев овог процеса преноса масе. Растворени молекули у растварачу изазивају осмотски притисак на страни интерфејса с већом концентрацијом. Добијени омјери притиска покрећу проток растварача кроз одговарајућу мембрану. На овај начин, растварач се креће са стране са нижом концентрацијом честица кроз мембрану и на тај начин тече у страну са већом концентрацијом на којој постоји осмотски притисак. Сама молекуларна честица не може проћи кроз полупропусну или селективно пропусну мембрану.

Функција и задатак

Осмотски притисак зависи од омјера концентрације два раствора који се налазе на различитим странама полупропусне или селективно пропусне мембране. Иако постоји осмотски притисак на нижој концентрованој страни, притисак је увек већи на концентрованијој страни раствора.

У људском телу вода улази у појединачне ћелије из интерстицијума. Овај прилив настаје са стране са нижом концентрацијом на страну са већом концентрацијом. Ћелије имају одређени унутрашњи притисак. Овај притисак је такође познат као тургор. Прилив се наставља све док тургор унутар ћелија не достигне исти ниво као и осмотски притисак. Притисак који постоји са унутрашње стране и притисак који делује споља су еквивалентни на крају дотока.

Осмотски притисак се може мерити и израчунати. У принципу, исти се закони физике примењују у разблаженим течним растворима као у идеалним гасовима. Из тог разлога, осмотски притисак је увек пропорционалан апсолутној температури у сваком случају. Поред тога, постоји пропорција између моларне концентрације одређене растворене супстанце и нивоа осмотског притиска, а притисак првенствено зависи од броја молекуларних честица у раствореној супстанци.

У раствору једног мола материје у 22,4 литре растварача, осмотски притисак при температурама од 0 степени Целзијуса или 273,15 Келвина је 101,325 кПа. Ван’т Хофф-ов закон предвиђа ове односе. Међутим, закон се односи само на разблажене растворе испод вредности од 0,1 М.

Аналогија са законима идеалних гасова је следећа: осмотски притисак спречава прилив растварача. Из тог разлога, прилив растварача престаје чим се постигне равнотежа.

Осмотски притисак раствора може се одредити осмометрима. Притисак се мери или статички, након постизања равнотеже, или динамички. Помоћу динамичког мерења, на манометру на успону мора се применити спољни притисак да би се прекинуо осмотски проток. Мерењем притиска може се одредити и средња молекулска маса макромолекула.

Болести и тегобе

На пример, болести повезане са осмотским притиском могу утицати на ћелије крви. Црвена крвна зрнца имају осмотску отпорност. Ова осмотска отпорност црвених крвних зрнаца се смањује код разних болести. Једнако је много болести повезано са повећањем осмотске резистенције. Да би се препознале такве болести, мери се осмотска резистенција еритроцита. Прије свега, мјерење омогућава дијагнозу болести које смањују отпорност.

Ове болести укључују, на пример, анемију сфероидних ћелија. Међутим, друге хемолитичке анемије такође могу да смање осмотску отпорност црвених крвних зрнаца. Хемолитичка анемија је група болести повезаних са анемијом услед повећаног или превременог распада еритроцита. Медицина ову чињеницу назива хемолизом. Хемолиза је често повезана са основним болестима. Могу бити узроковани механичким процесима или генетском диспозицијом. Поред физиолошке хемолизе због старости еритроцита, пропадање може одредити механичка прекомерна употреба попут замене срчаних залистака, термичка оштећења услед загревања и осмотска оштећења. У случају осмотског оштећења, хипер- или хипоосмоларни раствори су стварни узрок пропадања.

За мерење осмотске резистенције, пацијентова црвена крвна зрнца се постављају у епрувете са повећаном концентрацијом соли. Једна од епрувета садржи скоро чисту воду. Једна садржи концентрацију соли која је оптимална за црвена крвна зрнца. Након 24 сата, крвне ћелије пукну у чистој води. У епруветама са већом концентрацијом соли само се неколико крвних ћелија распрсне. Ако пацијент пати од болести са смањеном осмотском отпорношћу крвних ћелија, труплочи пукну чак и у већим концентрацијама соли и не могу да одоле осмотском притиску.

Осмотска отпорност се такође може повећати. Повећање отпорности није специфично и може бити резултат разних болести. Примери болести са повећаном осмотском отпорношћу црвених крвних зрнаца су таласемија, анемија са недостатком гвожђа и анемија српастих ћелија. Поред тога, жутица и оштећење јетре могу повећати отпорност.