Осмотическое давление.

Осмотическое давление а растворах собственно коллоидов и полимеров, как и в истинных растворах, пропорционально их концентрации. Однако в связи с малой весовой концентрацией (менее 1,0%) коллоидов количество частиц в растворе настолько мало, что осмотическое давление в растворах собственно коллоидов очень низкое. Осмотическое давление в растворах белков и других высокомолекулярных соединении, концентрация которых достигает 10—12% и более, значительнее и оказывает существенное влияние на ряд процессов в организме. Часть осмотического давления крови, обусловленная высокомолекулярными соединениями, в основном белками, называется онкотическим давлением. Оно невелико, составляя в норме всего около 0,04 атм., и, тем не менее, играет определенную роль в биологических процессах. Общее осмотическое давление крови достигает 7,7-8,1 атм. Осмотическое давление в растворах высокомолекулярных веществ в значительной степени зависит от температуры и рН.

Повышение температуры в растворах высокополимеров увеличивает осмотическое давление в большей мере, чем следует из теоретического расчета. Это зависит от повышения степени диссоциации ионогенных групп белков и от дезагрегации белков на микроглобулы. Дополнительная гидратация микроглобул уменьшает количество свободного растворителя, что соответствует увеличению концентрации частиц в растворе, а за счет этого осмотическое давление ВМВ аномально высокое.

Как показал Михаэлис, степень диссоциации ионогенных групп гидрофильных коллоидов (амфолитов) минимальна в изоэлектрической точке, т.е. число частиц (ионы+молекулы) наименьшее при этом значении рН. Следовательно, осмотическое давление коллоидов оказывается самым низким в изоэлектрической точке и увеличивается при смещении рН в обе стороны от нее.

С увеличением концентрации раствора оно возрастает. Рассчитывается по уравнению Галлера:

=CRT+m²B, где:

В – коэффициент, зависящий от природы дисперсной фазы и не зависящий от молекулярной массы ВМВ;

C – весовая концентрация полимера;

R – универсальная газовая постоянная;

Т – абсолютная температура.

Биологическое значение онкотического давления.

Осмотическое давление в жидкостях организма (кровь, лимфа, межклеточная жидкость, спинномозговая жидкость и др.) выполняет важную физиологическую функцию, влияющую на распределение в тканях организма воды, солей и различных питательных веществ. Осмотическое давление указанных биологических жидкостей зависит главным образом от растворенных в них низкомолекулярных минеральных веществ, преимущественно хлористого натрия, но также от высокомолекулярных соединений, находящихся в коллоидном состоянии, главным образом белков.

Несмотря на то, что в плазме крови содержится от 6 до 8% белков, онкотическое давление составляет примерно 0,5% (30-40 см водного столба) от общего осмотического давления плазмы, причем около 80% этого давления обусловлено наиболее низкодисперсными белками - альбуминами, а остальные 20% падают на другие белки плазмы.

Существенным физиологическим моментом, связанным с важнейшими процессами, происходящими в организме, является поддержание состояния осмотического равновесия между кровью и тканевыми жидкостями, которое, будучи динамическим, обеспечивает постоянный обмен жидкости, низкомолекулярных питательных веществ и конечных продуктов обмена.

Одна из основных причин движения, жидкости обусловлена ультрафильтрационными свойствами стенки капилляров, проницаемой для воды и солей, но не для белков. В связи со сказанным по одну сторону капиллярной стенки будет находиться плазма крови, богатая белками, а по другую - тканевая жидкость, имеющая меньшую концентрацию белков, в связи с чем возникают условия, необходимые для осмотического проникновения из тканей жидкости в плазму крови, т.е. к месту большей концентрации белков.

Таким образом, распределение воды и минеральных веществ между кровью и тканями и поддержание осмотического равновесия обеспечивается в основном нормальной концентрацией белков в плазме крови, а кровяное давление компенсируется онкотическим давлением.

Большое биологическое значение имеет соотношение между гидростатическим и онкотическим давлением в капилляре. Кровяное давление в области капилляров в среднем составляет 15 см. вод. ст., которое постепенно падает от 45 до 14 по направлению от артериальной части капилляров в области границ его стенок с плазмой крови к венозному участку капиллярной сетки.

Безбелковая часть плазмы в результате гидростатического давления проникает в межклеточное пространство ткани, а в венозной части капилляров происходит обратный ток жидкости в сторону пониженного гидростатического давления по сравнению с онкотическим давлением крови. Аналогичные процессы имеют место и в почках при образовании мочи. При нарушении осмотического равновесия и изменении гидростатического и онкотического давления могут возникнуть различные формы патологии.

При понижении содержания белка в крови, т.е. при гипопротеинемиях, вследствие голодания, нарушений деятельности пищеварительного тракта или потери белка с мочой при заболеваниях почек, возникает разница в онкотическом давлении в тканевых жидкостях и в крови. Вода устремляется в сторону более высокого давления - в ткани; возникают так называемые онкотические отеки подкожной клетчатки («голодные» и «почечные» отеки). Введение больших количеств NaCl, депонирующегося в подкожной клетчатке и также являющегося осмотически активным веществом, может серьезно ухудшить состояние больного. В оценке состояния и в лечении таких больных учет осмоонкотических явлений имеет очень важное значение.