Áp suất thẩm thấu

Sau đó áp suất thẩm thấu tương ứng với áp suất có trong dung môi ở phía có nồng độ cao hơn của màng bán thấm hoặc thấm chọn lọc. Áp suất thúc đẩy dòng chảy của dung môi qua màng và chỉ định hướng của nó. Các bệnh liên quan đến áp suất thẩm thấu, ví dụ, giảm sức cản áp suất của tế bào máu.

Áp suất thẩm thấu là gì?

Với thuật ngữ áp suất thẩm thấu, y học mô tả áp suất sinh lý cho phép thẩm thấu. Sự thẩm thấu tương ứng với dòng chảy có hướng của các hạt phân tử qua các lớp phân tách bán thấm hoặc thấm chọn lọc. Điều này có nghĩa là thẩm thấu là một quá trình vận chuyển thiết yếu của các chất trong cơ thể con người.

Áp suất thẩm thấu là yêu cầu chính cho quá trình chuyển khối này. Các phân tử hòa tan trong dung môi gây ra áp suất thẩm thấu ở mặt bên của bề mặt phân cách với nồng độ cao hơn. Tỷ lệ áp suất kết quả thúc đẩy dòng chảy của dung môi qua màng tương ứng. Bằng cách này, dung môi di chuyển từ bên có nồng độ hạt thấp hơn qua màng và do đó chảy sang bên có nồng độ cao hơn mà áp suất thẩm thấu tồn tại. Bản thân các hạt phân tử không thể đi qua màng bán thấm hoặc thấm chọn lọc.

Chức năng & nhiệm vụ

Áp suất thẩm thấu phụ thuộc vào tỷ lệ nồng độ của hai dung dịch nằm ở các phía khác nhau của màng thấm bán thấm hoặc thấm chọn lọc. Mặc dù có áp suất thẩm thấu ở phía cô đặc thấp hơn, nhưng áp suất luôn cao hơn ở phía cô đặc hơn của chất tan.

Trong cơ thể con người, nước chảy vào các tế bào riêng lẻ từ các kẽ. Dòng chảy này xảy ra từ phía có nồng độ thấp hơn sang phía có nồng độ cao hơn. Tế bào có một áp suất bên trong nhất định. Áp suất này còn được gọi là turgor. Dòng chảy tiếp tục cho đến khi chất khuấy trong tế bào đạt đến mức tương đương với áp suất thẩm thấu. Do đó, áp suất hiện có ở bên trong và áp suất tác động lên bên ngoài là tương đương nhau ở cuối dòng vào.

Áp suất thẩm thấu có thể được đo và tính toán. Về nguyên tắc, các định luật vật lý tương tự được áp dụng trong dung dịch lỏng loãng như trong khí lý tưởng. Vì lý do này, áp suất thẩm thấu luôn tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối trong mỗi trường hợp. Ngoài ra, có sự tỷ lệ thuận giữa nồng độ mol của chất hòa tan cụ thể và mức độ của áp suất thẩm thấu, áp suất phụ thuộc chủ yếu vào số lượng các hạt phân tử trong chất hòa tan.

Trong dung dịch chứa một mol chất trong 22,4 lít dung môi, áp suất thẩm thấu ở nhiệt độ 0 độ C hoặc 273,15 Kelvin là 101,325 kPa. Luật Van ’t Hoff cung cấp những mối quan hệ này. Tuy nhiên, định luật chỉ áp dụng cho các dung dịch loãng dưới giá trị 0,1 M.

Sự tương tự với các định luật của khí lý tưởng là như sau: áp suất thẩm thấu chống lại dòng dung môi. Vì lý do này, dòng dung môi dừng ngay khi đạt đến trạng thái cân bằng.

Áp suất thẩm thấu của dung dịch có thể được xác định bằng máy đo thẩm thấu. Áp suất được đo ở dạng tĩnh, sau khi đạt được trạng thái cân bằng, hoặc ở dạng động. Với phép đo động, áp suất bên ngoài phải được áp dụng cho áp kế riser để làm gián đoạn dòng thẩm thấu. Bằng cách đo áp suất, khối lượng phân tử trung bình của các đại phân tử cũng có thể được xác định.

Bệnh tật & ốm đau

Ví dụ, các bệnh liên quan đến áp suất thẩm thấu có thể ảnh hưởng đến các tế bào máu. Các tế bào hồng cầu có khả năng chống thẩm thấu. Khả năng chống thẩm thấu của các tế bào hồng cầu bị giảm trong các bệnh khác nhau. Cũng như nhiều bệnh liên quan đến sự gia tăng sức đề kháng thẩm thấu. Để nhận biết các bệnh như vậy, người ta đo sức đề kháng thẩm thấu của hồng cầu. Trên hết, phép đo cho phép chẩn đoán các bệnh giảm sức đề kháng.

Những bệnh này bao gồm, ví dụ, thiếu máu tế bào hình cầu. Tuy nhiên, các chứng thiếu máu tan máu khác cũng có thể làm giảm khả năng chống thẩm thấu của hồng cầu. Thiếu máu huyết tán là một nhóm bệnh liên quan đến tình trạng thiếu máu do tăng hoặc phá vỡ hồng cầu sớm. Y học gọi thực tế này là chứng tán huyết. Tan máu thường liên quan đến các bệnh tiềm ẩn. Chúng có thể được gây ra bởi các quá trình cơ học hoặc di truyền. Ngoài tan máu sinh lý do tuổi của hồng cầu, sử dụng quá mức cơ học như thay van tim, tổn thương nhiệt do sưởi ấm và tổn thương thẩm thấu có thể xác định sự phân rã. Trong trường hợp hư hỏng thẩm thấu, các dung dịch siêu âm hoặc giảm nhiệt là nguyên nhân thực sự gây ra sự phân rã.

Để đo sức cản thẩm thấu, các tế bào hồng cầu của bệnh nhân được đặt trong các ống có nồng độ muối tăng dần. Một trong các ống chứa nước gần như tinh khiết. Một loại chứa nồng độ muối tối ưu cho các tế bào hồng cầu. Sau 24 giờ, các tế bào máu vỡ ra trong nước tinh khiết. Trong các ống có nồng độ muối cao hơn, chỉ một số tế bào máu có xu hướng vỡ ra. Nếu bệnh nhân mắc phải bệnh giảm sức đề kháng thẩm thấu của tế bào máu, các tiểu thể vỡ ra dù ở nồng độ muối cao hơn cũng không thể chống lại áp suất thẩm thấu.

Khả năng chống thẩm thấu cũng có thể được tăng lên. Sự gia tăng sức đề kháng là không đặc hiệu và có thể là kết quả của nhiều bệnh khác nhau. Ví dụ về các bệnh làm tăng khả năng chống thẩm thấu của hồng cầu là bệnh thalassemia, thiếu máu do thiếu sắt và thiếu máu hồng cầu hình liềm. Ngoài ra, vàng da và tổn thương gan có thể làm tăng sức đề kháng.