23. Роль осмоса в биосистемах (тургор, плазмолиз, гемолиз, изотонические растворы, гипертонические растворы).

1. Осмос регулирует поступление воды в клетки и межклеточные структуры. Если бы вода просачивалась в ткани, то это вызывало бы отек различных органов и подкожной живой клетки. Наблюдается при механических повреждениях различных органов.

2. Упругость клеток (тургор), эластичность тканей, сохранение определенной формы органов обусловлены осмотическим давлением. Прорастающие ростки деревьев поднимают асфальт.

3. В медицинской практике широко применяются изотонические (физиологические) и гипертонические растворы.

Осмотическое давление крови человека при 37 ⁰С составляет около 740–780 кПа (7,7–7,8 атм), это давление создает электролитный состав крови: 60% этого давления создает NaCl, затем глюкоза и др. Часть осмотического давления 2,5–4,0 кПа (около 0,03 атм) обусловлено белками (альбуминами и глобулинами). Это давление называется онкотическим.

Величина онкотического давления соизмерима с гидростатическим давление крови. В артериальной крови гидростатическое давление больше онкотического, а в венозной – меньше, поэтому жидкость из артериальных капилляров перемещается в межклеточную жидкость тканей, а венозные капилляры, наоборот, втягивают межклеточную жидкость. При уменьшении концентрации белков (голодание, выделение с мочой) соотношение между гидростатическим и онкотическим давлением нарушается и жидкость устремляется в ткани – возникают онкотические отеки.

4. Помещая клетку в дистиллированную воду, наблюдается эндосмос (молекулы воды проникают вовнутрь клетки), происходит набухание, а затем разрыв оболочки и вытекание клеточного содержимого. Это явление называется лизисом, в случае эритроцитов – гемолизом.

В клинической практике с диагностической целью определяют устойчивость эритроцитов по отношению к гипотоническим растворам. Эритроциты, помещенные в гипотонические растворы, способны противодействовать их гемолитическому действию, что свидетельствует об их осмотической устойчивости (резистентности).

В концентрированных растворах солей отмечается сморщивание клеток – плазмолиз, связанный с потерей воды, или экзосмосом.

5. Человеческий организм характеризуется постоянством осмотического давления, колебания его незначительны. Поэтому при различных процедурах в кровь человека в больших количествах можно вводить только изотонические растворы. При больших потерях крови (операции, травмы) больным вводят большое количество изотонического раствора NaCl (0,9%) для возмещения потери жидкости с кровью. Все растворы, использующиеся в качестве кровезаменителей, должны быть изотоничны крови.

6. В хирургии применяют гипертонические растворы, например, 10%-й раствор NaCl. Смоченную в таком растворе повязку накладывают на рану для очистки от гноя, микроорганизмов и продуктов распада. При гипертонических кризах вводят 25%-й раствор сульфата магния.

7. Горькая соль и глауберова соль являются сильными слабительными средствами. Это их свойство основано на осмосе: эти соли плохо всасываются желудочно-кишечном тракте, гипертонические растворы и заставляют устремляться в просвет кишечника большое количество воды, что приводит к послабляющему эффекту.

8. Почка – эффективный осмотический аппарат. Основная функция ее заключается в удалении продуктов обмена из крови: в более концентрированный раствор – мочу – через полупроницаемую мембрану.

9. Одним из основных механизмов поступления минеральных веществ в эмаль зубов следует считать осмотическое давление. Если эмаль покрыть высококонцентрированным раствором сахара, то осмотическое давление достигает 50 атм, поэтому малые по размеру ионы, включая Н+, будут интенсивно проникать в эмаль, что в конечном итоге приведет к кариесу.