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 — NаСl, КСl, 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 310К (37°С) составляет 780кПа (7,7 атм). Такое же давление создает и 0,9%-ный водный раствор NaСl (0,15 моль/л), который, следовательно, изотоничен с кровью (физиологический раствор). Однако в крови кроме ионов Nа+ и Сl- 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 NаСl), 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.
Действие слабительных — горькой соли МgSО4·7Н2О и глауберовой соли Nа2SО4·10Н2О 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.
