Glóbulos rojos colocados en una solución de cloruro de sodio al 0,9. ¿Qué es la presión osmótica? Preguntas para el autocontrol

En una solución hipotónica - hemólisis osmótica,

En hipertensos – plasmólisis.

La presión oncótica plasmática participa en el intercambio de agua entre la sangre y el líquido intercelular. La fuerza impulsora para la filtración de líquido desde el capilar hacia el espacio intercelular es la presión arterial hidrostática (Pg). En la parte arterial del capilar P g = 30-40 mm Hg, en la parte venosa - 10-15 mm Hg. La presión hidrostática es contrarrestada por la fuerza de la presión oncótica (P onk = 30 mm Hg), que tiende a retener el líquido y las sustancias disueltas en él en la luz del capilar. Así, la presión de filtración (Pf) en la parte arterial del capilar es igual a:

R f = R g  R onk o R f = 40 - 30 = 10 mm Hg.

En la parte venosa del capilar la relación cambia:

R f = 15 - 30 = - 15 mm Hg. Arte.

Este proceso se llama reabsorción.

Las cifras de la figura muestran el cambio en la relación de las presiones hidrostática (numerador) y oncótica (denominador) (mm Hg) en las partes arterial y venosa del capilar.

Características fisiológicas

ambiente interno en la infancia

El ambiente interno de los recién nacidos es relativamente estable. La composición mineral del plasma, su concentración osmótica y su pH difieren poco de la sangre de un adulto.

La estabilidad de la homeostasis en los niños se logra mediante la integración de tres factores: la composición del plasma, las características metabólicas del organismo en crecimiento y la actividad de uno de los principales órganos que regula la constancia de la composición del plasma (los riñones).

Cualquier desviación de una dieta bien equilibrada conlleva el riesgo de alterar la homeostasis. Por ejemplo, si un niño ingiere más alimentos de los que corresponden a la absorción tisular, entonces la concentración de urea en la sangre aumenta bruscamente a 1 g/l o más (normalmente 0,4 g/l), ya que el riñón aún no está preparado para excretar la mayor cantidad de urea.

La regulación nerviosa y humoral de la homeostasis en los recién nacidos debido a la inmadurez de sus eslabones individuales (receptores, centros, etc.) resulta menos perfecta. En este sentido, una de las características de la homeostasis durante este período son las fluctuaciones individuales más amplias en la composición de la sangre, su concentración osmótica, el pH, la composición de sales, etc.

La segunda característica de la homeostasis en los recién nacidos es que su capacidad para contrarrestar los cambios en los principales indicadores del entorno interno es varias veces menos eficaz que en los adultos. Por ejemplo, incluso la alimentación normal provoca una disminución del crecimiento plasmático en un niño, mientras que en los adultos, incluso una gran cantidad de alimentos líquidos (hasta el 2% del peso corporal) no provoca ninguna desviación de este indicador. Esto sucede porque los mecanismos que contrarrestan los cambios en las constantes básicas del entorno interno aún no se han formado en los recién nacidos y, por tanto, son varias veces menos eficaces que en los adultos.

Palabras temáticas

Homeostasis

Hemólisis

reserva alcalina

Preguntas para el autocontrol

¿Qué se incluye en el concepto de ambiente interno del cuerpo?

¿Qué es la homeostasis? Mecanismos fisiológicos de la homeostasis.

Papel fisiológico de la sangre.

¿Cuál es la cantidad de sangre en el cuerpo de un adulto?

Nombra sustancias osmóticamente activas.

¿Qué es el osmol? ¿Cuál es la concentración osmótica del plasma sanguíneo?

Método para determinar la concentración osmótica.

¿Qué es la presión osmótica? Método para determinar la presión osmótica. Unidades de medida de presión osmótica.

¿Qué les sucede a los glóbulos rojos en una solución hipertónica? ¿Cómo se llama este fenómeno?

¿Qué les sucede a los glóbulos rojos en una solución hipotónica? ¿Cómo se llama este fenómeno?

¿Cómo se llama la resistencia mínima y máxima de los eritrocitos?

¿Cuál es el valor normal de la resistencia osmótica de los eritrocitos humanos?

¿El principio del método para determinar la resistencia osmótica de los eritrocitos y cuál es la importancia de determinar este indicador en la práctica clínica?

¿Cómo se llama la presión coloide osmótica (oncótica)? ¿Cuál es su magnitud y unidades de medida?

Papel fisiológico de la presión oncótica.

Enumere los sistemas tampón de la sangre.

El principio de funcionamiento del sistema de amortiguación.

¿Qué productos (ácidos, alcalinos o neutros) se forman más durante el metabolismo?

¿Cómo podemos explicar que la sangre sea capaz de neutralizar los ácidos en mayor medida que los álcalis?

¿Qué es la reserva de sangre alcalina?

¿Cómo se determinan las propiedades amortiguadoras de la sangre?

¿Cuántas veces más álcali se debe agregar al plasma que al agua para cambiar el pH al lado alcalino?

¿Cuántas veces más ácido se debe agregar al plasma sanguíneo que al agua para cambiar el pH al lado ácido?

Sistema tampón de bicarbonato, sus componentes. ¿Cómo reacciona el sistema tampón de bicarbonato ante la entrada de ácidos orgánicos?

Enumere las características del tampón de bicarbonato.

Sistema tampón de fosfato. Sus reacciones ante la entrada de ácido. Características del sistema tampón de fosfato.

Sistema tampón de hemoglobina, sus componentes.

Reacción del sistema tampón de hemoglobina en los capilares tisulares y en los pulmones.

Características del tampón de hemoglobina.

Sistema tampón de proteínas, sus propiedades.

La reacción del sistema tampón de proteínas cuando los ácidos y álcalis ingresan a la sangre.

¿Cómo participan los pulmones y los riñones en el mantenimiento del pH del ambiente interno?

¿Cómo se llama el estado a pH  6,5 (8,5)?

La ósmosis es el movimiento del agua a través de una membrana hacia una mayor concentración de sustancias.

Agua dulce

La concentración de sustancias en el citoplasma de cualquier célula es mayor que en el agua dulce, por lo que el agua ingresa constantemente a las células en contacto con el agua dulce.

• Eritrocitos en solución hipotónica se llena de agua hasta su capacidad y estalla.
• Los protozoos de agua dulce tienen una forma de eliminar el exceso de agua. vacuola contráctil.
• La pared celular evita que la célula vegetal reviente. La presión de una célula llena de agua sobre la pared celular se llama turgencia.

Agua salada

EN solución hipertónica el agua sale del glóbulo rojo y éste se encoge. Si una persona bebe agua de mar, la sal entrará en su plasma sanguíneo y el agua saldrá de las células hacia la sangre (todas las células se encogerán). Esta sal deberá excretarse en la orina, cuya cantidad superará la cantidad de agua de mar que se bebe.

En las plantas ocurre plasmólisis(salida del protoplasto de la pared celular).

solución isotónica

La solución salina es una solución de cloruro de sodio al 0,9%. Nuestro plasma sanguíneo tiene la misma concentración; no se produce ósmosis. En los hospitales, se elabora una solución por goteo a partir de solución salina.

Artículo del tutor de biología profesional T. M. Kulakova

La sangre es el medio interno intermedio del cuerpo., este es tejido conectivo líquido. La sangre se compone de plasma y elementos formados.

composición de la sangre- esto es 60% plasma y 40% elementos formados.

Plasma sanguíneo Se compone de agua, sustancias orgánicas (proteínas, glucosa, leucocitos, vitaminas, hormonas), sales minerales y productos de degradación.

Elementos moldeados- glóbulos rojos y plaquetas

Plasma sanguíneo- Esta es la parte líquida de la sangre. Contiene un 90% de agua y un 10% de materia seca, principalmente proteínas y sales.

Hay productos metabólicos en la sangre (urea, ácido úrico) que deben eliminarse del cuerpo. La concentración de sales en plasma es igual al contenido de sales en las células sanguíneas. El plasma sanguíneo contiene principalmente un 0,9% de NaCl. La constancia de la composición de la sal asegura la estructura y función normales de las células.

Las pruebas del Examen Estatal Unificado a menudo contienen preguntas sobre soluciones: fisiológico (solución, la concentración de sal de NaCl es del 0,9%), hipertónico (concentración de sal de NaCl superior al 0,9%) e hipotónico (concentración de sal de NaCl inferior al 0,9%).

Por ejemplo, esta pregunta:

La administración de grandes dosis de fármacos se acompaña de su dilución con solución fisiológica (solución de NaCl al 0,9%). Explicar por qué.

Recuerde que si una celda está en contacto con una solución cuyo potencial hídrico es menor que el de su contenido (es decir, solución hipertónica), entonces el agua saldrá de la célula debido a la ósmosis a través de la membrana. Estas células (por ejemplo, los glóbulos rojos) se encogen y se depositan en el fondo del tubo.

Y si coloca células sanguíneas en una solución cuyo potencial hídrico es mayor que el contenido de la célula (es decir, la concentración de sal en la solución es inferior al 0,9% de NaCl), los glóbulos rojos comienzan a hincharse porque el agua ingresa a las células. . En este caso, los glóbulos rojos se hinchan y su membrana se rompe.

Formulemos una respuesta a la pregunta:

1. La concentración de sales en el plasma sanguíneo corresponde a la concentración de una solución fisiológica de NaCl al 0,9%, que no provoca la muerte de las células sanguíneas;
2. La introducción de grandes dosis de fármacos sin diluir irá acompañada de un cambio en la composición salina de la sangre y provocará la muerte celular.

Recordamos que al escribir una respuesta a una pregunta, se permite otra redacción de la respuesta que no distorsione su significado.

Para la erudición: cuando se destruye la membrana de los glóbulos rojos, se libera hemoglobina en el plasma sanguíneo, que se vuelve rojo y transparente. Este tipo de sangre se llama sangre laca.

100 ml de plasma sanguíneo de una persona sana contienen aproximadamente 93 g de agua. El resto del plasma está formado por sustancias orgánicas e inorgánicas. El plasma contiene minerales, proteínas (incluidas enzimas), carbohidratos, grasas, productos metabólicos, hormonas y vitaminas.

Los minerales plasmáticos están representados por sales: cloruros, fosfatos, carbonatos y sulfatos de sodio, potasio, calcio, magnesio. Pueden estar en forma de iones o en estado no ionizado.

Presión osmótica del plasma sanguíneo.

Incluso pequeñas alteraciones en la composición de sales del plasma pueden ser perjudiciales para muchos tejidos y, sobre todo, para las células de la sangre. La concentración total de sales minerales, proteínas, glucosa, urea y otras sustancias disueltas en el plasma crea presión osmótica.

Los fenómenos de ósmosis se producen siempre que hay dos soluciones de diferentes concentraciones, separadas por una membrana semipermeable a través de la cual el disolvente (agua) pasa fácilmente, pero no las moléculas de la sustancia disuelta. En estas condiciones, el disolvente se mueve hacia la solución con mayor concentración de soluto. La difusión unidireccional de líquido a través de un tabique semipermeable se llama ósmosis (Fig. 4). La fuerza que hace que el disolvente se mueva a través de una membrana semipermeable es la presión osmótica. Utilizando métodos especiales se pudo establecer que la presión osmótica del plasma sanguíneo humano se mantiene constante y asciende a 7,6 atm (1 atm ≈ 105 N/m2).

Arroz. 4. Presión osmótica: 1 - disolvente puro; 2 - solución salina; 3 - membrana semipermeable que divide el recipiente en dos partes; la longitud de las flechas muestra la velocidad del movimiento del agua a través de la membrana; A - ósmosis, que comenzó después de llenar ambas partes del recipiente con líquido; B - establecimiento del equilibrio; Ósmosis de equilibrio de presión H

La presión osmótica del plasma la crean principalmente sales inorgánicas, ya que la concentración de azúcar, proteínas, urea y otras sustancias orgánicas disueltas en el plasma es baja.

Gracias a la presión osmótica, el líquido penetra a través de las membranas celulares, lo que asegura el intercambio de agua entre la sangre y los tejidos.

La constancia de la presión osmótica de la sangre es importante para la vida de las células del cuerpo. Las membranas de muchas células, incluidas las sanguíneas, también son semipermeables. Por lo tanto, cuando las células sanguíneas se colocan en soluciones con diferentes concentraciones de sal y, por lo tanto, con diferente presión osmótica, se producen cambios graves en las células sanguíneas debido a las fuerzas osmóticas.

Una solución salina que tiene la misma presión osmótica que el plasma sanguíneo se llama solución isotónica. Para los humanos, una solución al 0,9 por ciento de sal de mesa (NaCl) es isotónica, y para una rana, una solución al 0,6 por ciento de la misma sal es isotónica.

Una solución salina cuya presión osmótica es mayor que la presión osmótica del plasma sanguíneo se llama hipertónica; Si la presión osmótica de una solución es menor que la del plasma sanguíneo, dicha solución se llama hipotónica.

En el tratamiento de heridas purulentas se utiliza una solución hipertónica (generalmente una solución de cloruro de sodio al 10%). Si se aplica un vendaje con una solución hipertónica a la herida, el líquido de la herida saldrá al vendaje, ya que la concentración de sales en él es mayor que dentro de la herida. En este caso, el líquido arrastrará pus, microbios y partículas de tejido muerto y, como resultado, la herida se limpiará y sanará rápidamente.

Dado que el disolvente siempre se mueve hacia una solución con mayor presión osmótica, cuando los eritrocitos se sumergen en una solución hipotónica, el agua, de acuerdo con las leyes de la ósmosis, comienza a penetrar intensamente en las células. Los glóbulos rojos se hinchan, sus membranas se rompen y el contenido ingresa a la solución. Se observa hemólisis. La sangre, cuyos glóbulos rojos han sufrido hemólisis, se vuelve transparente o, como a veces se dice, lacada.

En la sangre humana, la hemólisis comienza cuando los glóbulos rojos se colocan en una solución de NaCl al 0,44-0,48 por ciento, y en soluciones de NaCl al 0,28-0,32 por ciento se destruyen casi todos los glóbulos rojos. Si los glóbulos rojos entran en una solución hipertónica, se encogen. Asegúrate de esto haciendo los experimentos 4 y 5.

Nota. Antes de realizar trabajos de laboratorio sobre análisis de sangre, es necesario dominar la técnica de extraer sangre de un dedo para su análisis.

En primer lugar, tanto el sujeto como el investigador se lavan bien las manos con jabón. Luego se limpia con alcohol el dedo anular (IV) de la mano izquierda del sujeto. La piel de la carne de este dedo se perfora con una aguja especial afilada y preesterilizada. Cuando presiona su dedo, aparece sangre cerca del lugar de la inyección.

La primera gota de sangre se extrae con un algodón seco y la siguiente se utiliza para la investigación. Es necesario asegurarse de que la gota no se extienda por la piel del dedo. La sangre se introduce en un capilar de vidrio sumergiendo su extremo en la base de la gota y dándole al capilar una posición horizontal.

Después de extraer sangre, se limpia nuevamente el dedo con un hisopo de algodón humedecido en alcohol y luego se lubrica con yodo.

Experiencia 4

Coloque una gota de solución de NaCl isotónica (0,9 por ciento) en un borde del portaobjetos y una gota de solución de NaCl hipotónica (0,3 por ciento) en el otro. Perfora la piel de tu dedo con una aguja de la forma habitual y utiliza una varilla de vidrio para transferir una gota de sangre a cada gota de solución. Mezclar los líquidos, cubrir con cubreobjetos y examinar al microscopio (preferiblemente con gran aumento). Es visible la hinchazón de la mayoría de los glóbulos rojos en una solución hipotónica. Algunos de los glóbulos rojos se destruyen. (Compárelo con los glóbulos rojos en solución isotónica).

Experiencia 5

Tome otra diapositiva. Coloque una gota de solución de NaCl al 0,9% en un borde y una gota de solución de NaCl hipertónica (10%) en el otro. Agregue una gota de sangre a cada gota de soluciones y, después de mezclarlas, examínelas al microscopio. En una solución hipertónica, el tamaño de los glóbulos rojos disminuye y se encoge, lo que se detecta fácilmente por su característico borde festoneado. En una solución isotónica, el borde de los glóbulos rojos es liso.

A pesar de que pueden entrar en la sangre diferentes cantidades de agua y sales minerales, la presión osmótica de la sangre se mantiene a un nivel constante. Esto se consigue gracias a la actividad de los riñones y las glándulas sudoríparas, a través de las cuales se eliminan del organismo agua, sales y otros productos metabólicos.

Salina

Para el funcionamiento normal del cuerpo, no solo es importante el contenido cuantitativo de sales en el plasma sanguíneo, que proporciona una cierta presión osmótica. La composición cualitativa de estas sales también es de suma importancia. Una solución isotónica de cloruro de sodio no es capaz de mantener durante mucho tiempo el funcionamiento del órgano que lava. El corazón, por ejemplo, se detendrá si las sales de calcio se excluyen por completo del líquido que lo atraviesa, lo mismo sucederá si hay un exceso de sales de potasio.

Las soluciones que corresponden a la composición del plasma en su composición cualitativa y concentración de sal se denominan soluciones fisiológicas. Son diferentes para diferentes animales. En fisiología, se utilizan a menudo los fluidos de Ringer y Tyrode (Tabla 1).

Tabla 1. Composición de los fluidos de Ringer y Tyrode (en g por 100 ml de agua)

En los líquidos para animales de sangre caliente, además de las sales, a menudo se añade glucosa y la solución se satura con oxígeno. Estos líquidos se utilizan para mantener las funciones vitales de los órganos aislados del cuerpo y también como sustitutos de la sangre en caso de pérdida de sangre.

Reacción sanguínea

El plasma sanguíneo no sólo tiene una presión osmótica constante y una determinada composición cualitativa de sales, sino que mantiene una reacción constante. En la práctica, la reacción del medio está determinada por la concentración de iones de hidrógeno. Para caracterizar la reacción de un medio, se utiliza un índice de hidrógeno, denominado pH. (El índice de hidrógeno es el logaritmo de la concentración de iones de hidrógeno con el signo opuesto). Para el agua destilada, el valor del pH es 7,07, un ambiente ácido se caracteriza por un pH inferior a 7,07 y un ambiente alcalino se caracteriza por un pH superior a 7,07. El índice de hidrógeno de la sangre humana a una temperatura corporal de 37°C es 7,36. La reacción sanguínea activa es ligeramente alcalina. Incluso pequeños cambios en el valor del pH de la sangre alteran el funcionamiento del cuerpo y amenazan su vida. Al mismo tiempo, en el proceso de la vida, como resultado del metabolismo en los tejidos, se forman cantidades significativas de productos ácidos, por ejemplo, ácido láctico durante el trabajo físico. Al aumentar la respiración, cuando se elimina una cantidad significativa de ácido carbónico de la sangre, la sangre puede volverse alcalina. El cuerpo suele afrontar rápidamente estas desviaciones del pH. Esta función la realizan sustancias tampón que se encuentran en la sangre. Estos incluyen hemoglobina, sales ácidas de ácido carbónico (bicarbonatos), sales de ácido fosfórico (fosfatos) y proteínas sanguíneas.

La constancia de la reacción sanguínea se mantiene mediante la actividad de los pulmones, a través de los cuales se elimina el dióxido de carbono del cuerpo; El exceso de sustancias que tienen una reacción ácida o alcalina se excreta a través de los riñones y las glándulas sudoríparas.

Proteínas del plasma sanguíneo

De las sustancias orgánicas del plasma, las proteínas son las de mayor importancia. Aseguran la distribución de agua entre la sangre y el líquido tisular, manteniendo el equilibrio agua-sal en el cuerpo. Las proteínas participan en la formación de cuerpos inmunológicos protectores, se unen y neutralizan sustancias tóxicas que han ingresado al cuerpo. El fibrinógeno proteico plasmático es el principal factor de coagulación sanguínea. Las proteínas dan a la sangre la viscosidad necesaria, lo cual es importante para mantener un nivel constante de presión arterial.

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Trabajo práctico nº 3 Glóbulos rojos humanos en soluciones isotónicas, hipotónicas e hipertónicas.

Debe tomar tres diapositivas numeradas. Aplicar una gota de sangre en cada vaso, luego agregar una gota de solución fisiológica a la gota del primer vaso, agua destilada al segundo y solución al 20% al tercero. Cubra todas las gotas con cubreobjetos. Deje reposar las preparaciones durante 10 a 15 minutos y luego examínelas con un microscopio a gran aumento. En solución salina, los glóbulos rojos tienen la forma ovalada habitual. En un ambiente hipotónico, los glóbulos rojos se hinchan y luego estallan. Este fenómeno se llama hemólisis. En un ambiente hipertónico, los glóbulos rojos comienzan a encogerse, arrugarse y perder agua.

Extraer glóbulos rojos en soluciones isotónicas, hipertónicas e hipotónicas.

Realización de tareas de prueba.

Ejemplos de tareas de prueba y tareas situacionales.

compuestos químicos que forman parte de la membrana plasmática y, al ser hidrófobos, sirven como barrera principal para la penetración de agua y compuestos hidrófilos en la célula.

polisacáridos

SI SE COLOCAN ERITROCITOS HUMANOS EN UNA SOLUCIÓN DE NaCl AL 0,5%, ENTONCES MOLÉCULAS DE AGUA

se moverá predominantemente hacia la célula

se moverá principalmente fuera de la célula

no se moverá.

se moverán en números iguales en ambas direcciones: dentro y fuera de la celda.

En medicina, se utilizan apósitos de gasa humedecidos con una solución de NaCl de cierta concentración para limpiar el pus de las heridas. PARA ESTE FIN SE UTILIZA LA SOLUCIÓN

isotónico

hipertenso

hipotónico

neutral

un tipo de transporte de sustancias a través de la membrana plasmática externa de una célula que requiere energía ATP

pinocitosis

difusión a través del canal

difusión facilitada

difusión simple

tarea situacional

En medicina, se utilizan apósitos de gasa humedecidos con una solución de NaCl de cierta concentración para limpiar el pus de las heridas. ¿Qué solución de NaCl se utiliza para este fin y por qué?

Lección práctica nº 3

La estructura de las células eucariotas. Citoplasma y sus componentes.

El tipo de organización celular eucariota con su alto orden de los procesos vitales tanto en las células de organismos unicelulares como multicelulares se debe a la compartimentación de la propia célula, es decir. dividiéndolo en estructuras (componentes: núcleo, plasmalema y citoplasma, con sus orgánulos e inclusiones inherentes), que difieren en detalles de estructura, composición química y división de funciones entre ellos. Sin embargo, al mismo tiempo, varias estructuras interactúan entre sí.

Así, la célula se caracteriza por la integridad y discreción como una de las propiedades de la materia viva, además, tiene propiedades de especialización e integración en un organismo multicelular.

La célula es la unidad estructural y funcional de toda la vida en nuestro planeta. El conocimiento de la estructura y funcionamiento de las células es necesario para el estudio de anatomía, histología, fisiología, microbiología y otras disciplinas.

continuar la formación de conceptos biológicos generales sobre la unidad de toda la vida en la Tierra y las características específicas de los representantes de varios reinos, manifestadas a nivel celular;

estudiar las características de la organización de las células eucariotas;

estudiar la estructura y función de los orgánulos citoplasmáticos;

Ser capaz de identificar los componentes principales de una célula bajo un microscopio óptico.

Para desarrollar competencias profesionales, un estudiante debe ser capaz de:

distinguir células eucariotas y dar sus características morfofisiológicas;

distinguir las células procarióticas de las eucariotas; células animales a partir de células vegetales;

encontrar los componentes principales de una célula (núcleo, citoplasma, membrana) bajo un microscopio óptico y mediante un electronograma;

diferenciar varios orgánulos e inclusiones celulares en patrones de difracción de electrones.

Para desarrollar competencias profesionales, un estudiante debe saber:

características de la organización de células eucariotas;

Estructura y función de los orgánulos citoplasmáticos.

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Presión osmótica sanguínea

La presión osmótica es la fuerza que obliga a un disolvente (sangre, agua) a pasar a través de una membrana semipermeable desde una solución con menor concentración a una solución más concentrada. La presión osmótica determina el transporte de agua desde el entorno extracelular del cuerpo a las células y viceversa. Es causada por sustancias osmóticamente activas solubles en la parte líquida de la sangre, que incluyen iones, proteínas, glucosa, urea, etc.

La presión osmótica se determina mediante el método crioscópico, mediante la determinación del punto de congelación de la sangre. Se expresa en atmósferas (atm.) y milímetros de mercurio (mmHg). La presión osmótica se calcula en 7,6 atm. o 7,6 x 760 = mmHg. Arte.

Para caracterizar el plasma como el medio interno del cuerpo, es de particular importancia la concentración total de todos los iones y moléculas que contiene, o su concentración osmótica. El significado fisiológico de la constancia de la concentración osmótica del ambiente interno es mantener la integridad de la membrana celular y asegurar el transporte de agua y solutos.

La concentración osmótica en la biología moderna se mide en osmoles (osm) o miliosmoles (mosm), una milésima de osmol.

Osmol es la concentración de un mol de un no electrolito (por ejemplo, glucosa, urea, etc.) disuelto en un litro de agua.

La concentración osmótica de un no electrolito es menor que la concentración osmótica de un electrolito, ya que las moléculas de electrolito se disocian en iones, como resultado de lo cual aumenta la concentración de partículas cinéticamente activas, lo que determina el valor de la concentración osmótica.

La presión osmótica que puede desarrollar una solución que contiene 1 osmol es de 22,4 atm. Por tanto, la presión osmótica se puede expresar en atmósferas o milímetros de mercurio.

La concentración osmótica del plasma es de 285 a 310 mOsm (en promedio 300 mOsm o 0,3 osm), este es uno de los parámetros más estrictos del ambiente interno, su constancia es mantenida por el sistema de osmorregulación con la participación de hormonas y cambios de comportamiento. - la aparición de una sensación de sed y la búsqueda de agua.

La parte de la presión osmótica total debida a las proteínas se denomina presión osmótica coloide (oncótica) del plasma sanguíneo. La presión oncótica es de 25 a 30 mmHg. Arte. La principal función fisiológica de la presión oncótica es retener agua en el ambiente interno.

Un aumento de la concentración osmótica del medio interno provoca la transición del agua de las células al líquido intercelular y a la sangre, las células se encogen y sus funciones se alteran. Una disminución en la concentración osmótica conduce al hecho de que el agua pasa a las células, las células se hinchan, su membrana se destruye y se produce la destrucción debido a la inflamación de las células sanguíneas, lo que se llama hemólisis. La hemólisis es la destrucción de la membrana de las células sanguíneas más numerosas: los glóbulos rojos con la liberación de hemoglobina en el plasma, que se vuelve roja y transparente (sangre lacada). La hemólisis puede deberse no solo a una disminución de la concentración osmótica de la sangre. Se distinguen los siguientes tipos de hemólisis:

1. La hemólisis osmótica se desarrolla con una disminución de la presión osmótica. Se produce hinchazón y luego destrucción de los glóbulos rojos.

2. Hemólisis química: se produce bajo la influencia de sustancias que destruyen la membrana proteica-lípida de los glóbulos rojos (éter, cloroformo, alcohol, benceno, ácidos biliares, saponina, etc.).

3. Hemólisis mecánica: ocurre con fuertes efectos mecánicos en la sangre, por ejemplo, una fuerte agitación de una ampolla con sangre.

4. Hemólisis térmica: causada por la congelación y descongelación de la sangre.

5. Hemólisis biológica: se desarrolla a partir de una transfusión de sangre incompatible, de las mordeduras de algunas serpientes, bajo la influencia de hemolisinas inmunes, etc.

En esta sección nos detendremos con más detalle en el mecanismo de la hemólisis osmótica. Para ello, aclaremos conceptos como soluciones isotónicas, hipotónicas e hipertónicas. Las soluciones isotónicas tienen una concentración total de iones que no supera los 285-310 mmol. Puede ser una solución de cloruro de sodio al 0,85% (a menudo llamada solución "salina", aunque esto no refleja completamente la situación), una solución de cloruro de potasio al 1,1%, una solución de bicarbonato de sodio al 1,3%, una solución de glucosa al 5,5%, etc. Las soluciones hipotónicas tienen una concentración de iones más baja: menos de 285 mmol. La hipertensión, por el contrario, es alta, por encima de 310 mmol. Los glóbulos rojos, como se sabe, no cambian su volumen en una solución isotónica. En solución hipertónica lo reducen, y en solución hipotónica aumentan su volumen en proporción al grado de hipotensión, hasta la rotura del glóbulo rojo (hemólisis) (fig. 2).

Arroz. 2. El estado de los glóbulos rojos en soluciones de NaCl de diversas concentraciones: en una solución hipotónica - hemólisis osmótica, en una solución hipertónica - plasmólisis.

El fenómeno de la hemólisis osmótica de los eritrocitos se utiliza en la práctica clínica y científica para determinar las características cualitativas de los eritrocitos (un método para determinar la resistencia osmótica de los eritrocitos), la resistencia de sus membranas a la destrucción en una solución tachonada.

Presión oncótica

La parte de la presión osmótica total debida a las proteínas se denomina presión osmótica coloide (oncótica) del plasma sanguíneo. La presión oncótica es de 25 a 30 mmHg. Arte. Esto representa el 2% de la presión osmótica total.

La presión oncótica depende en gran medida de la albúmina (el 80% de la presión oncótica es creada por la albúmina), lo que se debe a su peso molecular relativamente bajo y a su gran número de moléculas en el plasma.

La presión oncótica juega un papel importante en la regulación del metabolismo del agua. Cuanto mayor es su valor, más agua se retiene en el lecho vascular y menos pasa a los tejidos y viceversa. Cuando la concentración de proteínas en el plasma disminuye, el agua ya no se retiene en el lecho vascular y pasa a los tejidos, se desarrolla edema.

Regulación del pH sanguíneo.

El pH es la concentración de iones de hidrógeno, expresada como el logaritmo negativo de la concentración molar de iones de hidrógeno. Por ejemplo, pH=1 significa que la concentración es 101 mol/l; pH=7 - la concentración es 107 mol/lo 100 nmol. La concentración de iones de hidrógeno afecta significativamente la actividad enzimática y las propiedades fisicoquímicas de biomoléculas y estructuras supramoleculares. Normalmente, el pH de la sangre corresponde a 7,36 (en sangre arterial - 7,4; en sangre venosa - 7,34). Los límites extremos de las fluctuaciones del pH sanguíneo compatibles con la vida son de 7,0 a 7,7, o de 16 a 100 nmol/l.

Durante el proceso metabólico, se forma una gran cantidad de "productos ácidos" en el cuerpo, lo que debería provocar un cambio del pH hacia el lado ácido. En menor medida, los álcalis se acumulan en el cuerpo durante el metabolismo, lo que puede reducir el contenido de hidrógeno y cambiar el pH del medio ambiente hacia el lado alcalino: la alcalosis. Sin embargo, la reacción de la sangre en estas condiciones prácticamente no cambia, lo que se explica por la presencia de sistemas de amortiguación de la sangre y mecanismos reguladores de los neurorreflejos.

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La tonicidad es... ¿Qué es la tonicidad?

La tonicidad (de τόνος - "tensión") es una medida del gradiente de presión osmótica, es decir, la diferencia en el potencial hídrico de dos soluciones separadas por una membrana semipermeable. Este concepto suele aplicarse a soluciones que rodean a las células. La presión osmótica y la tonicidad sólo pueden verse afectadas por soluciones de sustancias que no atraviesan la membrana (electrolitos, proteínas, etc.). Las soluciones que atraviesan la membrana tienen la misma concentración en ambos lados y, por tanto, no cambian la tonicidad.

Clasificación

Hay tres opciones de tonicidad: una solución en relación con otra puede ser isotónica, hipertónica e hipotónica.

Soluciones isotónicas

Representación esquemática de un glóbulo rojo en una solución isotónica.

La isotonia es la igualdad de la presión osmótica en medios líquidos y tejidos del cuerpo, que se garantiza manteniendo concentraciones osmóticamente equivalentes de las sustancias contenidas en ellos. La isotonia es una de las constantes fisiológicas más importantes del cuerpo, proporcionada por mecanismos de autorregulación. Una solución isotónica es una solución que tiene una presión osmótica igual a la intracelular. Una célula sumergida en una solución isotónica está en un estado de equilibrio: las moléculas de agua se difunden a través de la membrana celular en cantidades iguales hacia adentro y hacia afuera, sin acumularse ni perderse en la célula. La desviación de la presión osmótica del nivel fisiológico normal implica una alteración de los procesos metabólicos entre la sangre, el líquido tisular y las células del cuerpo. Una desviación grave puede alterar la estructura y la integridad de las membranas celulares.

Soluciones hipertónicas

La solución hipertónica es una solución que tiene una mayor concentración de una sustancia en relación con la intracelular. Cuando una célula se sumerge en una solución hipertónica, se deshidrata: sale agua intracelular, lo que hace que la célula se seque y se encoja. Las soluciones hipertónicas se utilizan en osmoterapia para tratar la hemorragia intracerebral.

Soluciones hipotónicas

Una solución hipotónica es una solución que tiene menor presión osmótica respecto a otra, es decir, tiene una menor concentración de una sustancia que no atraviesa la membrana. Cuando una célula se sumerge en una solución hipotónica, se produce una penetración osmótica del agua en la célula con el desarrollo de su hiperhidratación: hinchazón seguida de citólisis. Las células vegetales no siempre resultan dañadas en esta situación; al sumergirse en una solución hipotónica, la célula aumentará la presión de turgencia, reanudando su funcionamiento normal.

Efecto sobre las células

Las células epidérmicas de Tradescantia son normales y con plasmólisis.

En las células animales, un ambiente hipertónico hace que el agua salga de la célula, lo que provoca una contracción celular (crenación). En las células vegetales, los efectos de las soluciones hipertónicas son más espectaculares. La membrana celular flexible se extiende desde la pared celular, pero permanece unida a ella en la región de los plasmodesmos. Se desarrolla plasmólisis: las células adquieren una apariencia de "aguja", los plasmodesmos prácticamente dejan de funcionar debido a la contracción.

Algunos organismos tienen mecanismos específicos para superar la hipertonicidad ambiental. Por ejemplo, los peces que viven en una solución salina hipertónica mantienen la presión osmótica intracelular excretando activamente el exceso de sal que beben. Este proceso se llama osmorregulación.

En un ambiente hipotónico, las células animales se hinchan hasta el punto de romperse (citólisis). Para eliminar el exceso de agua, los peces de agua dulce orinan constantemente. Las células vegetales resisten bien las soluciones hipotónicas debido a su fuerte pared celular, que proporciona una osmolaridad u osmolalidad eficaz.

Algunos fármacos de uso intramuscular se administran preferentemente en forma de solución ligeramente hipotónica, lo que permite una mejor absorción tisular.

ver también

• Ósmosis
• Soluciones isotónicas