Співвідношення між осмотичним тиском і осмолярностью. Осмолярность рідких середовищ організму

Осмотичний тиск розчину прямо пропорційно концентрації розчинених в ньому частинок. Це справедливо для розчинених речовин як з великим, так і малим розміром молекул. Наприклад, одна молекула альбуміну з молекулярної масою 70000 створює такий же осмотичний ефект, як одна молекула глюкози, молекулярна маса якої дорівнює 180. Одна молекула NaCl, однак, володіє двома осмотично активними частинками: іонами Na + і СГ, осмотичний ефект яких (у порівнянні з альбуміном або глюкозою) в 2 рази вище, тому осмотичний тиск розчину пропорційно його осмолярності - міру концентрації розчинених частинок.

В Відповідно до правила Вант-Гоффа осмотичнийтиск (тс) можна розрахувати за формулою: к = CRT, де С - концентрація розчиненої речовини в осмолу на літр, R - універсальна газова постійна і Т - температура в градусах за Кельвіном (273 ° + температура за Цельсієм). Якщо до виражається в загальноприйнятих для біологічних рідин одиницях - міліметрах ртутного стовпа, Т відповідає нормальній температурі тіла (273 ° + 37 ° = 310 ° за Кельвіном), розраховане значення я для розчину 1 осм / л складе 19300 мм рт. ст. Це означає, що для концентрації 1 мосм / л до одно 19,3 мм рт. ст. Таким чином, кожен мілліосмоль трансмембранного градієнта концентрації створює осмотичний тиск 19,3 мм рт. ст.

Припускаючи, що мембрана непроникна для розчиненої речовини, можна розрахувати можливу осмотичнийтиск розчину, використовуючи правило Вант-Гоффа. Наприклад, осмотичний тиск 0,9% розчину NaCl розраховують таким чином: 0,9% означає, що 100 мл розчину містить 0,9 г NaCl, або 9 г / л. Оскільки молекулярна маса NaCl становить 58,5 г / моль, молярность розчину складе: 9 г / л розділити на 58,5 г / моль, або 0,154 моль / л. Оскільки кожна молекула NaCl еквівалентна 2 осмолу, осмолярність розчину складе: 0,154x2, або 308 мосм / л. Отже, осмолярність розчину дорівнює 308 мосм / л. Можливе осмотичнийтиск розчину складе: 308 мосм / л х 19,3 мм рт. ст., або 5944 мм рт. ст.

Даний розрахунок є приблизними, оскільки в розчині внаслідок сил межіонного взаємодії між іонами Na + і Сl- немає повної незалежності. Теоретично розраховане за допомогою правила Вант-Гоффа значення слід скорегувати з урахуванням поправки, що носить назву осмотичного коефіцієнта. Для NaCI він дорівнює 0,93. Отже, реальне значення осмолярності 0,9% розчину NaCI складе 308x0,93, або 286 мосм / л. На практиці при визначенні осмолярності і осмотичного тиску розчинів, використовуваних для інфузій, поправкою на осмотичний коефіцієнт іноді нехтують.

Осмолярность рідких середовищ організму. Звернемо увагу на приблизні значення осмолярності різних речовин, розчинених у плазмі, міжклітинної та внутрішньоклітинної рідинах. Відзначимо, що близько 80% всієї осмолярності міжклітинної рідини обумовлені іонами Na + і СГ, тоді як у внутрішньоклітинної рідини майже половина осмолярності створюється іонами К +, а решта розподілена між іонами інших речовин.

Сумарна осмолярність кожної з трьох основних рідин організму становить близько 300 мосм / л. У порівнянні з міжклітинної та внутрішньоклітинної рідинами осмолярність плазми на 1 мосм / л вище. Це невелике розходження обумовлено білками, які підтримують в просвіті капілярів більш високий тиск (вище на 20 мм рт. Ст.), Ніж в навколишньому міжклітинної рідини.

Скоригований значення осмолярності рідких середовищ організму. У нижньому рядку таблиці наведено скоригованого значення осмолярності плазми, міжклітинної та внутрішньоклітинної рідин. Причиною введення поправок є сили тяжіння і відштовхування між іонами або молекулами в розчині, які викликають, відповідно, невелике збільшення або невелике зниження осмотичної «активності» розчиненої речовини.

Сумарне осмотичний тиск рідких середовищ організму. У таблиці також наведені сумарні значення осмотичного тиску різних рідин, виміряні по різні боки мембрани, при цьому одна її сторона занурювалася в дистильовану воду. Відзначимо, що сумарне тиск у плазмі дорівнює добутку скоригованого осмолярності плазми (282 мосм / л) на коефіцієнт 19,3. В результаті отримаємо 5443 мм рт. ст.