Erytrocyty umiestnené v 0,9 roztoku chloridu sodného. Čo je osmotický tlak? Otázky na sebaovládanie

V hypotonickom roztoku osmotická hemolýza

pri hypertenzii - plazmolýze.

Plazmatický onkotický tlak sa podieľa na výmene vody medzi krvou a medzibunkovou tekutinou. Hnacou silou filtrácie tekutiny z kapiláry do medzibunkového priestoru je hydrostatický tlak krvi (Pg). V arteriálnej časti kapiláry je Pg = 30-40 mm Hg, vo venóznej časti - 10-15 mm Hg. Proti hydrostatickému tlaku pôsobí sila onkotického tlaku (Р onc = 30 mm Hg), ktorý má tendenciu udržiavať kvapalinu a látky v nej rozpustené v lúmene kapiláry. Filtračný tlak (P f) v arteriálnej časti kapiláry je teda:

Rf = Rg  R onc alebo Rf = 40  30 = 10 mm Hg.

Vo venóznej časti kapiláry sa vzťah mení:

Р f = 15  30 =  15 mm Hg. čl.

Tento proces sa nazýva resorpcia.

Na obrázku je znázornená zmena pomerov hydrostatického (čitateľ) a onkotického (menovateľa) tlaku (mm Hg) v arteriálnej a venóznej časti kapiláry.

Fyziologické vlastnosti

vnútorné prostredie v detstve

Vnútorné prostredie novorodencov je pomerne stabilné. Minerálne zloženie plazmy, jej osmotická koncentrácia a pH sa len málo líšia od krvi dospelého človeka.

Stabilita homeostázy u detí sa dosahuje integráciou troch faktorov: zloženia plazmy, charakteristík metabolizmu rastúceho organizmu a aktivity jedného z hlavných orgánov, ktorý reguluje stálosť zloženia plazmy (obličky .

Akákoľvek odchýlka od správne vyváženej stravy so sebou nesie riziko narušenia homeostázy. Napríklad, ak dieťa zje viac potravy, ako zodpovedá absorpcii tkanivami, potom koncentrácia močoviny v krvi prudko stúpne na 1 g/l alebo viac (zvyčajne 0,4 g/l), pretože obličky ešte nie sú pripravené na vylučovanie zvýšené množstvo močoviny.

Nervová a humorálna regulácia homeostázy u novorodencov v dôsledku nezrelosti jej jednotlivých väzieb (receptory, centrá a pod.) je menej dokonalá. V tomto ohľade je jednou z čŕt homeostázy v tomto období širšie individuálne kolísanie zloženia krvi, jej osmotická koncentrácia, pH, zloženie solí atď.

Druhým znakom homeostázy novorodencov je, že schopnosť pôsobiť proti posunom hlavných ukazovateľov vnútorného prostredia u nich je niekoľkonásobne menej účinná ako u dospelých. Napríklad aj normálne kŕmenie spôsobuje u dieťaťa zníženie plazmy Rosm, zatiaľ čo u dospelých ani príjem veľkého množstva tekutej potravy (až 2% telesnej hmotnosti) nespôsobuje žiadne odchýlky od tohto ukazovateľa. U novorodencov totiž ešte nie sú vytvorené mechanizmy, ktoré pôsobia proti posunom základných konštánt vnútorného prostredia, a preto sú niekoľkonásobne menej účinné ako u dospelých.

Témy slov

homeostázy

Hemolýza

Alkalická rezerva

Otázky na sebaovládanie

Čo znamená vnútorné prostredie organizmu?

Čo je homeostáza? Fyziologické mechanizmy homeostázy.

Fyziologická úloha krvi.

Aké je množstvo krvi v tele dospelého človeka?

Vymenujte osmoticky aktívne látky.

čo je osmol? Aká je osmotická koncentrácia krvnej plazmy?

Metóda stanovenia osmotickej koncentrácie.

Čo je osmotický tlak? Metóda stanovenia osmotického tlaku. Jednotky merania osmotického tlaku.

Čo sa stane s červenými krvinkami v hypertonickom roztoku? Aký je názov tohto fenoménu?

Čo sa stane s červenými krvinkami v hypotonickom roztoku? Aký je názov tohto fenoménu?

Čo sa nazýva minimálna a maximálna rezistencia erytrocytov?

Aká je normálna hodnota osmotickej rezistencie ľudských erytrocytov?

Princíp metódy stanovenia osmotickej rezistencie erytrocytov a aký význam má stanovenie tohto ukazovateľa v klinickej praxi?

Čo sa nazýva koloidný osmotický (onkotický) tlak? Aká je jeho hodnota a merné jednotky?

Fyziologická úloha onkotického tlaku.

Vymenujte pufrovacie systémy krvi.

Princíp fungovania nárazníkového systému.

Akých produktov (kyslých, zásaditých alebo neutrálnych) vzniká v procese metabolizmu viac?

Ako možno vysvetliť skutočnosť, že krv je schopná neutralizovať kyseliny vo väčšej miere ako alkálie?

Aká je alkalická rezerva krvi?

Ako sa určujú tlmiace vlastnosti krvi?

Koľkokrát viac alkálie sa musí pridať do plazmy ako do vody, aby sa pH posunulo na alkalickú stranu?

Koľkokrát viac kyseliny sa musí pridať do krvnej plazmy ako do vody, aby sa pH posunulo na kyslú stranu?

Bikarbonátový nárazníkový systém, jeho zložky. Ako reaguje bikarbonátový tlmivý systém na prílev organických kyselín?

Uveďte vlastnosti bikarbonátového pufra.

Fosfátový pufrovací systém. Jej reakcia na príjem kys. Vlastnosti systému fosfátového pufra.

Hemoglobínový pufrovací systém, jeho zložky.

Reakcia hemoglobínového pufrovacieho systému v tkanivových kapilárach a v pľúcach.

Vlastnosti hemoglobínového pufra.

Proteínový pufrovací systém, jeho vlastnosti.

Reakcia proteínového tlmivého systému, keď kyseliny a zásady vstupujú do krvi.

Ako sa pľúca a obličky podieľajú na udržiavaní pH vnútorného prostredia?

Ako sa nazýva stav pri pH  6,5 (8,5)?.

Osmóza je pohyb vody cez membránu smerom k vyššej koncentrácii látok.

Čerstvá voda

Koncentrácia látok v cytoplazme ktorejkoľvek bunky je vyššia ako v sladkej vode, takže voda neustále vstupuje do buniek, ktoré prichádzajú do kontaktu so sladkou vodou.

• erytrocyt v hypotonický roztok naplní sa vodou a praskne.
• V sladkovodných prvokoch na odstránenie prebytočnej vody existuje kontraktilná vakuola.
• Bunková stena zabraňuje prasknutiu rastlinnej bunky. Tlak vyvíjaný vodou naplnenou bunkou na bunkovú stenu sa nazýva turgor.

slaná voda

AT hypertonický roztok voda opúšťa erytrocyt a ten sa zmenšuje. Ak človek pije morskú vodu, soľ vstúpi do plazmy jeho krvi a voda opustí bunky do krvi (všetky bunky sa zmrštia). Táto soľ bude musieť byť vylúčená močom, ktorého množstvo presiahne množstvo vypitej morskej vody.

Rastliny majú plazmolýza(odchod protoplastu z bunkovej steny).

Izotonický roztok

Fyziologický roztok je 0,9% roztok chloridu sodného. Plazma našej krvi má rovnakú koncentráciu, nedochádza k osmóze. V nemocniciach sa na báze fyziologického roztoku vyrába roztok pre kvapkadlo.

Článok profesionálnej lektorky biológie T. M. Kulakovej

Krv je intermediárne vnútorné prostredie tela, je tekuté spojivové tkanivo. Krv sa skladá z plazmy a formovaných prvkov.

Zloženie krvi Je to 60 % plazmy a 40 % formovaných prvkov.

krvná plazma pozostáva z vody, organických látok (bielkoviny, glukóza, leukocyty, vitamíny, hormóny), minerálnych solí a produktov rozkladu.

Tvarované prvky sú erytrocyty a krvné doštičky

krvná plazma je tekutá časť krvi. Obsahuje 90% vody a 10% sušiny, hlavne bielkovín a solí.

V krvi sú metabolické produkty (močovina, kyselina močová), ktoré sa musia z tela odstrániť. Koncentrácia solí v plazme sa rovná obsahu solí v krvinkách. Krvná plazma obsahuje hlavne 0,9 % NaCl. Stálosť zloženia soli zabezpečuje normálnu štruktúru a funkciu buniek.

V testoch USE sa často vyskytujú otázky o riešenia: fyziologické (roztok, koncentrácia soli NaCl je 0,9 %), hypertonické (koncentrácia soli NaCl nad 0,9 %) a hypotonické (koncentrácia soli NaCl pod 0,9 %).

Napríklad táto otázka:

Zavedenie veľkých dávok liekov je sprevádzané ich zriedením soľným roztokom (0,9% roztok NaCl). Vysvetli prečo.

Pripomeňme, že ak bunka príde do kontaktu s roztokom, ktorého vodný potenciál je nižší ako potenciál jeho obsahu (t.j. hypertonický fyziologický roztok), potom voda opustí bunku v dôsledku osmózy cez membránu. Takéto bunky (napr. erytrocyty) sa zmenšujú a usadzujú sa na dne skúmavky.

A ak dáte krvinky do roztoku, ktorého vodný potenciál je vyšší ako obsah bunky (t.j. koncentrácia soli v roztoku je pod 0,9 % NaCl), červené krvinky začnú napučiavať, pretože do buniek sa vháňa voda. V tomto prípade erytrocyty napučiavajú a ich membrána je roztrhnutá.

Odpovedzme si na otázku:

1. Koncentrácia solí v krvnej plazme zodpovedá koncentrácii fyziologického roztoku 0,9 % NaCl, ktorý nespôsobuje smrť krviniek;
2. Zavedenie veľkých dávok liekov bez riedenia bude sprevádzané zmenou zloženia solí v krvi a spôsobí smrť buniek.

Pamätajte, že pri písaní odpovede na otázku sú povolené aj iné znenia odpovede, ktoré neskresľujú jej význam.

Pre erudíciu: keď je škrupina erytrocytov zničená, hemoglobín vstupuje do krvnej plazmy, ktorá sa stáva červenou a transparentnou. Takáto krv sa nazýva laková krv.

100 ml zdravej ľudskej plazmy obsahuje asi 93 g vody. Zvyšok plazmy tvoria organické a anorganické látky. Plazma obsahuje minerály, bielkoviny (vrátane enzýmov), sacharidy, tuky, metabolické produkty, hormóny a vitamíny.

Plazmatické minerály sú zastúpené soľami: chloridy, fosforečnany, uhličitany a sírany sodíka, draslíka, vápnika, horčíka. Môžu byť vo forme iónov aj v neionizovanom stave.

Osmotický tlak krvnej plazmy

Dokonca aj malé porušenia zloženia solí v plazme môžu byť škodlivé pre mnohé tkanivá a predovšetkým pre samotné bunky krvi. Celková koncentrácia minerálnych solí, bielkovín, glukózy, močoviny a iných látok rozpustených v plazme vytvára osmotický tlak.

K javom osmózy dochádza všade tam, kde sú dva roztoky rôznych koncentrácií oddelené polopriepustnou membránou, cez ktorú ľahko prechádza rozpúšťadlo (voda), ale molekuly rozpustenej látky nie. Za týchto podmienok sa rozpúšťadlo pohybuje smerom k roztoku s vyššou koncentráciou rozpustenej látky. Jednostranná difúzia kvapaliny cez polopriepustnú prepážku sa nazýva osmóza (obr. 4). Sila, ktorá spôsobuje pohyb rozpúšťadla cez semipermeabilnú membránu, je osmotický tlak. Pomocou špeciálnych metód bolo možné stanoviť, že osmotický tlak ľudskej krvnej plazmy je udržiavaný na konštantnej úrovni a dosahuje 7,6 atm (1 atm ≈ 105 N/m2).

Ryža. 4. Osmotický tlak: 1 - čisté rozpúšťadlo; 2 - soľný roztok; 3 - polopriepustná membrána rozdeľujúca cievu na dve časti; dĺžka šípok ukazuje rýchlosť pohybu vody cez membránu; A - osmóza, ktorá začala po naplnení oboch častí nádoby kvapalinou; B - vytvorenie rovnováhy; H-tlaková vyrovnávacia osmóza

Osmotický tlak plazmy vytvárajú najmä anorganické soli, pretože koncentrácia cukru, bielkovín, močoviny a iných organických látok rozpustených v plazme je nízka.

Vplyvom osmotického tlaku preniká tekutina cez bunkové membrány, čo zabezpečuje výmenu vody medzi krvou a tkanivami.

Pre životne dôležitú činnosť buniek tela je dôležitá stálosť osmotického tlaku krvi. Membrány mnohých buniek, vrátane krviniek, sú tiež polopriepustné. Preto, keď sú krvinky umiestnené v roztokoch s rôznymi koncentráciami solí, a následne s rôznymi osmotickými tlakmi, dochádza k vážnym zmenám v krvinkách v dôsledku osmotických síl.

Fyziologický roztok, ktorý má rovnaký osmotický tlak ako krvná plazma, sa nazýva izotonický roztok. Pre ľudí je izotonický 0,9% roztok kuchynskej soli (NaCl) a pre žabu 0,6% roztok rovnakej soli.

Soľný roztok, ktorého osmotický tlak je vyšší ako osmotický tlak krvnej plazmy, sa nazýva hypertonický; ak je osmotický tlak roztoku nižší ako v krvnej plazme, potom sa takýto roztok nazýva hypotonický.

Pri liečbe hnisavých rán sa používa hypertonický roztok (zvyčajne 10% fyziologický roztok). Ak sa na ranu aplikuje obväz s hypertonickým roztokom, tekutina z rany vytečie na obväz, pretože koncentrácia solí v ňom je vyššia ako vo vnútri rany. V tomto prípade kvapalina ponesie hnis, mikróby, častice odumretého tkaniva a v dôsledku toho sa rana čoskoro vyčistí a zahojí.

Keďže rozpúšťadlo vždy smeruje k roztoku s vyšším osmotickým tlakom, pri ponorení erytrocytov do hypotonického roztoku začne voda podľa zákonov osmózy intenzívne prenikať do buniek. Erytrocyty napučiavajú, ich membrány sa lámu a obsah sa dostáva do roztoku. Existuje hemolýza. Krv, ktorej erytrocyty prešli hemolýzou, sa stáva priehľadnou alebo, ako sa niekedy hovorí, lakovaná.

V ľudskej krvi začína hemolýza, keď sú červené krvinky umiestnené v 0,44-0,48% roztoku NaCl a v 0,28-0,32% roztoku NaCl sú takmer všetky červené krvinky zničené. Ak sa červené krvinky dostanú do hypertonického roztoku, zmenšia sa. Overte si to vykonaním experimentov 4 a 5.

Poznámka. Pred vykonaním laboratórnych prác na štúdiu krvi je potrebné zvládnuť techniku ​​odberu krvi z prsta na analýzu.

Najprv si subjekt aj výskumník dôkladne umyjú ruky mydlom a vodou. Potom sa subjekt utrie alkoholom na prstenníku (IV) ľavej ruky. Koža buničiny tohto prsta je prepichnutá ostrou a vopred sterilizovanou špeciálnou ihlou z peria. Pri stlačení prsta v blízkosti miesta vpichu vyteká krv.

Prvá kvapka krvi sa odstráni suchou bavlnou a ďalšia sa použije na výskum. Je potrebné zabezpečiť, aby sa kvapka nerozšírila po koži prsta. Krv sa odoberá do sklenenej kapiláry ponorením jej konca do spodnej časti kvapky a umiestnením kapiláry do vodorovnej polohy.

Po odbere krvi sa prst opäť utrie vatovým tampónom navlhčeným v alkohole a potom sa natrie jódom.

Skúsenosť 4

Na jeden koniec podložného sklíčka dajte kvapku izotonického (0,9 percenta) roztoku NaCl a na druhý kvapku hypotonického (0,3 percenta) roztoku NaCl. Obvyklým spôsobom prepichnite kožu prsta ihlou a sklenenou tyčinkou preneste kvapku krvi do každej kvapky roztoku. Kvapaliny premiešajte, prikryte krycími sklíčkami a skúmajte pod mikroskopom (najlepšie pri veľkom zväčšení). V hypotonickom roztoku sa pozoruje opuch väčšiny erytrocytov. Niektoré z červených krviniek sú zničené. (Porovnajte s erytrocytmi v izotonickom fyziologickom roztoku.)

Skúsenosti 5

Vezmite ďalšie sklenené sklíčko. Na jeden koniec kvapnite kvapku 0,9 % roztoku NaCl a na druhý kvapku hypertonického (10 %) roztoku NaCl. Do každej kvapky roztokov pridajte kvapku krvi a po premiešaní ich preskúmajte pod mikroskopom. V hypertonickom roztoku dochádza k zmenšeniu veľkosti erytrocytov, ich vráskavosti, čo sa ľahko zistí podľa ich charakteristického vrúbkovaného okraja. V izotonickom roztoku je okraj erytrocytov hladký.

Napriek tomu, že do krvi môže vstúpiť rôzne množstvo vody a minerálnych solí, osmotický tlak krvi sa udržiava na konštantnej úrovni. Dosahuje sa to činnosťou obličiek, potných žliaz, ktorými sa z tela odvádza voda, soli a iné produkty látkovej výmeny.

Fyziologický roztok

Pre normálne fungovanie organizmu je dôležitý nielen kvantitatívny obsah solí v krvnej plazme, ktorý zabezpečuje určitý osmotický tlak. Mimoriadne dôležité je aj kvalitatívne zloženie týchto solí. Izotonický roztok chloridu sodného nie je schopný dlhodobo udržiavať prácu ním umývaného orgánu. Srdce sa napríklad zastaví, ak sú vápenaté soli úplne vylúčené z tekutiny, ktorá ním preteká, to isté sa stane s nadbytkom draselných solí.

Roztoky, ktoré svojím kvalitatívnym zložením a koncentráciou solí zodpovedajú zloženiu plazmy, sa nazývajú fyziologické roztoky. Sú rôzne pre rôzne zvieratá. Vo fyziológii sa často používajú Ringerove a Tyrodeove tekutiny (tabuľka 1).

Stôl 1. Zloženie Ringerových a Tyrodových tekutín (v g na 100 ml vody)

Okrem solí sa do tekutín pre teplokrvných živočíchov často pridáva glukóza a roztok sa nasýti kyslíkom. Takéto tekutiny sa používajú na udržanie životne dôležitých funkcií orgánov izolovaných od tela, ako aj krvné náhrady pri strate krvi.

Krvná reakcia

Krvná plazma má nielen konštantný osmotický tlak a určité kvalitatívne zloženie solí, ale udržiava stálu reakciu. V praxi je reakcia média určená koncentráciou vodíkových iónov. Na charakterizáciu reakcie média sa používa vodíkový indikátor, označený pH. (Vodíkový index je logaritmus koncentrácie vodíkových iónov s opačným znamienkom.) Pre destilovanú vodu je hodnota pH 7,07, pre kyslé prostredie je charakteristické pH nižšie ako 7,07 a pre alkalické prostredie je viac ako 7,07. pH ľudskej krvi pri telesnej teplote 37°C je 7,36. Aktívna reakcia krvi je mierne zásaditá. Už nepatrné zmeny pH krvi narúšajú činnosť organizmu a ohrozujú jeho život. Zároveň sa v procese vitálnej aktivity v dôsledku metabolizmu v tkanivách tvoria významné množstvá kyslých produktov, napríklad kyselina mliečna počas fyzickej práce. Pri zvýšenom dýchaní, keď sa z krvi odstráni značné množstvo kyseliny uhličitej, sa krv môže stať zásaditou. Telo sa s takýmito odchýlkami v hodnote pH väčšinou rýchlo vyrovná. Túto funkciu vykonávajú pufrovacie látky v krvi. Patria sem hemoglobín, kyslé soli kyseliny uhličitej (hydrogenuhličitany), soli kyseliny fosforečnej (fosfáty) a krvné bielkoviny.

Stálosť reakcie krvi sa udržiava činnosťou pľúc, ktorými sa z tela odstraňuje oxid uhličitý; prebytočné látky, ktoré majú kyslú alebo zásaditú reakciu, sa vylučujú obličkami a potnými žľazami.

Plazmatické proteíny

Z organických látok v plazme majú najväčší význam bielkoviny. Zabezpečujú distribúciu vody medzi krvou a tkanivovým mokom, čím udržiavajú rovnováhu voda-soľ v tele. Proteíny sa podieľajú na tvorbe ochranných imunitných teliesok, viažu a neutralizujú toxické látky, ktoré sa dostali do tela. Plazmatický proteín fibrinogén je hlavným faktorom zrážania krvi. Bielkoviny dodávajú krvi potrebnú viskozitu, ktorá je dôležitá pre udržanie stálej hladiny krvného tlaku.

sohmet.ru

Praktická práca č.3 Ľudské erytrocyty v izotonických, hypotonických a hypertonických roztokoch

Vezmite tri očíslované podložné sklíčka. Do každého pohára naneste kvapku krvi, potom do prvého pohára pridajte kvapku fyziologického roztoku a do druhého pohára 20 % roztok s destilovanou vodou. Všetky kvapky zakryte krycími sklíčkami. Prípravky nechajte 10-15 minút odstáť a potom ich skúmajte pri veľkom zväčšení mikroskopu. Vo fyziologickom roztoku majú erytrocyty obvyklý oválny tvar. V hypotonickom prostredí červené krvinky napučiavajú a následne prasknú. Tento jav sa nazýva hemolýza. V hypertonickom prostredí sa erytrocyty začínajú zmenšovať, zmenšovať, strácať vodu.

Nakreslite erytrocyty v izotonických, hypertonických a hypotonických roztokoch.

Vykonávanie testovacích úloh.

Ukážky testových úloh a situačných úloh

chemické zlúčeniny, ktoré sú súčasťou plazmatickej membrány a ktoré majú hydrofóbnosť, slúžia ako hlavná bariéra pre prenikanie vody a hydrofilných zlúčenín do bunky

polysacharidy

AK SÚ ĽUDSKÉ ERYTROCYTY UMIESTNENÉ DO 0,5 % ROZTOKU NaCl, POTOM MOLEKULY VODY

sa presunie prevažne do bunky

sa bude pohybovať prevažne von z bunky

sa nepohne.

sa bude pohybovať rovnakým počtom v oboch smeroch: do bunky a von z bunky.

V medicíne sa na čistenie rán od hnisu používajú gázové obväzy navlhčené roztokom NaCl určitej koncentrácie. NA TENTO ÚČEL SA POUŽÍVA ROZTOK

izotonický

hypertenzná

hypotonický

neutrálny

forma transportu látok cez vonkajšiu plazmatickú membránu bunky, ktorá vyžaduje energiu ATP

pinocytóza

difúzia cez kanál

uľahčená difúzia

jednoduchá difúzia

Situačná úloha

V medicíne sa na čistenie rán od hnisu používajú gázové obväzy navlhčené roztokom NaCl určitej koncentrácie. Aký roztok NaCl sa používa na tento účel a prečo?

Cvičenie #3

Štruktúra eukaryotických buniek. Cytoplazma a jej zložky

Eukaryotický typ bunkovej organizácie s vysokou usporiadanosťou životných procesov v bunkách jednobunkových aj mnohobunkových organizmov je spôsobený kompartmentalizáciou samotnej bunky, t.j. rozdeľuje ho na štruktúry (komponenty - jadro, plazmolema a cytoplazma s vlastnými organelami a inklúziami), ktoré sa líšia v detailoch štruktúry, chemického zloženia a rozdelenia funkcií medzi nimi. Súbežne však prebieha aj vzájomné pôsobenie rôznych štruktúr.

Bunka sa teda vyznačuje celistvosťou a diskrétnosťou, ako jedna z vlastností živej hmoty, navyše má vlastnosti špecializácie a integrácie v mnohobunkovom organizme.

Bunka je štrukturálnou a funkčnou jednotkou všetkého života na našej planéte. Poznatky o štruktúre a fungovaní buniek sú nevyhnutné pre štúdium anatómie, histológie, fyziológie, mikrobiológie a ďalších odborov.

pokračovať vo formovaní všeobecných biologických konceptov o jednote všetkého života na Zemi a špecifických črtách predstaviteľov rôznych kráľovstiev, prejavujúcich sa na bunkovej úrovni;

študovať vlastnosti organizácie eukaryotických buniek;

študovať štruktúru a funkciu organel cytoplazmy;

byť schopný nájsť hlavné zložky bunky pod svetelným mikroskopom.

Na získanie odborných kompetencií musí byť študent schopný:

rozlíšiť eukaryotické bunky a uviesť ich morfofyziologické charakteristiky;

odlíšiť prokaryotické bunky od eukaryotických; živočíšne bunky z rastlinných buniek;

nájsť hlavné zložky bunky (jadro, cytoplazmu, membránu) pod svetelným mikroskopom a na elektronograme;

na rozlíšenie rôznych organel a bunkových inklúzií na elektrónových difrakčných obrazcoch.

Na získanie odborných kompetencií musí študent vedieť:

znaky organizácie eukaryotických buniek;

štruktúra a funkcia cytoplazmatických organel.

studfiles.net

Osmotický tlak krvi

Osmotický tlak je sila, ktorá núti rozpúšťadlo (pre krv je to voda) prejsť cez semipermeabilnú membránu z roztoku s nižšou koncentráciou do koncentrovanejšieho roztoku. Osmotický tlak určuje transport vody z extracelulárneho prostredia tela do buniek a naopak. Spôsobujú ho osmoticky aktívne látky rozpustné v tekutej časti krvi, medzi ktoré patria ióny, bielkoviny, glukóza, močovina atď.

Osmotický tlak sa zisťuje kryoskopickou metódou, stanovením bodu tuhnutia krvi. Vyjadruje sa v atmosférách (atm.) a milimetroch ortuti (mm Hg). Vypočítalo sa, že osmotický tlak je 7,6 atm. alebo 7,6 x 760 = mm Hg. čl.

Pre charakteristiku plazmy ako vnútorného prostredia tela má osobitný význam celková koncentrácia všetkých iónov a molekúl v nej obsiahnutých, prípadne jej osmotická koncentrácia. Fyziologickým významom stálosti osmotickej koncentrácie vnútorného prostredia je zachovanie celistvosti bunkovej membrány a zabezpečenie transportu vody a rozpustených látok.

Osmotická koncentrácia v modernej biológii sa meria v osmoloch (osm) alebo miliosmoloch (mosm) - tisícina osmolu.

Osmol - koncentrácia jedného mólu neelektrolytu (napríklad glukózy, močoviny atď.) rozpusteného v litri vody.

Osmotická koncentrácia neelektrolytu je menšia ako osmotická koncentrácia elektrolytu, pretože molekuly elektrolytu disociujú na ióny, v dôsledku čoho sa zvyšuje koncentrácia kineticky aktívnych častíc, ktoré určujú osmotickú koncentráciu.

Osmotický tlak, ktorý môže vyvinúť roztok obsahujúci 1 osmol, je 22,4 atm. Preto môže byť osmotický tlak vyjadrený v atmosférách alebo milimetroch ortuti.

Osmotická koncentrácia plazmy je 285 - 310 mosm (v priemere 300 mosm alebo 0,3 osm), je to jeden z najprísnejších parametrov vnútorného prostredia, jeho stálosť je udržiavaná osmoregulačným systémom zahŕňajúcim hormóny a zmeny správania - vznik pocit smädu a hľadanie vody.

Časť celkového osmotického tlaku spôsobená bielkovinami sa nazýva koloidný osmotický (onkotický) tlak krvnej plazmy. Onkotický tlak je 25 - 30 mm Hg. čl. Hlavnou fyziologickou úlohou onkotického tlaku je zadržiavanie vody vo vnútornom prostredí.

Zvýšením osmotickej koncentrácie vnútorného prostredia dochádza k prestupu vody z buniek do medzibunkovej tekutiny a krvi, bunky sa zmenšujú a zhoršujú sa ich funkcie. Pokles osmotickej koncentrácie vedie k tomu, že voda vstupuje do buniek, bunky napučiavajú, ich membrána je zničená, dochádza k plazmolýze.Zničenie v dôsledku opuchu krviniek sa nazýva hemolýza. Hemolýza je deštrukcia obalu najpočetnejších krviniek - erytrocytov s uvoľnením hemoglobínu do plazmy, ktorá sa zmení na červenú a stane sa transparentnou (laková krv). Hemolýza môže byť spôsobená nielen znížením osmotickej koncentrácie krvi. Existujú nasledujúce typy hemolýzy:

1. Osmotická hemolýza – vyvíja sa s poklesom osmotického tlaku. Tam je opuch, potom zničenie červených krviniek.

2. Chemická hemolýza – vzniká pod vplyvom látok, ktoré ničia bielkovinovo-lipidovú membránu erytrocytov (éter, chloroform, alkohol, benzén, žlčové kyseliny, saponín atď.).

3. Mechanická hemolýza - nastáva pri silných mechanických účinkoch na krv, napríklad pri silnom trasení ampulky s krvou.

4. Tepelná hemolýza – spôsobená zmrazovaním a rozmrazovaním krvi.

5. Biologická hemolýza – vzniká pri transfúzii nekompatibilnej krvi, pri uštipnutí niektorými hadmi, pod vplyvom imunitných hemolyzínov atď.

V tejto časti sa budeme podrobnejšie zaoberať mechanizmom osmotickej hemolýzy. Aby sme to dosiahli, objasňujeme také pojmy, ako sú izotonické, hypotonické a hypertonické roztoky. Izotonické roztoky majú celkovú koncentráciu iónov nepresahujúcu 285-310 mmol. Môže to byť 0,85% roztok chloridu sodného (často označovaný ako "fyziologický" roztok, hoci to úplne neodráža situáciu), 1,1% roztok chloridu draselného, ​​1,3% roztok hydrogénuhličitanu sodného, ​​5,5% roztok glukózy atď. Hypotonické roztoky majú nižšiu koncentráciu iónov – menej ako 285 mmol. Hypertenzívne, naopak, veľké - nad 310 mmol. Erytrocyty, ako je známe, nemenia svoj objem v izotonickom roztoku. V hypertonickom roztoku ju zmenšujú a v hypotonickom zväčšujú svoj objem úmerne stupňu hypotenzie až k prasknutiu erytrocytu (hemolýze) (obr. 2).

Ryža. 2. Stav erytrocytov v roztoku NaCl rôznych koncentrácií: v hypotonickom roztoku - osmotická hemolýza, v hypertonickom roztoku - plazmolýza.

Fenomén osmotickej hemolýzy erytrocytov sa využíva v klinickej a vedeckej praxi na zisťovanie kvalitatívnych charakteristík erytrocytov (metóda stanovenia osmotickej rezistencie erytrocytov), ​​odolnosti ich membrán voči deštrukcii v schipotonickom roztoku.

Onkotický tlak

Časť celkového osmotického tlaku spôsobená bielkovinami sa nazýva koloidný osmotický (onkotický) tlak krvnej plazmy. Onkotický tlak je 25 - 30 mm Hg. čl. To sú 2 % celkového osmotického tlaku.

Onkotický tlak je viac závislý od albumínov (80 % onkotického tlaku tvoria albumíny), čo súvisí s ich relatívne nízkou molekulovou hmotnosťou a veľkým počtom molekúl v plazme.

Onkotický tlak hrá dôležitú úlohu v regulácii metabolizmu vody. Čím je jeho hodnota väčšia, tým viac vody sa zadržiava v cievnom riečisku a tým menej prechádza do tkanív a naopak. S poklesom koncentrácie bielkovín v plazme sa voda prestáva zadržiavať v cievnom riečisku a prechádza do tkanív, vzniká edém.

Regulácia pH krvi

pH je koncentrácia vodíkových iónov vyjadrená ako záporný logaritmus molárnej koncentrácie vodíkových iónov. Napríklad pH=1 znamená, že koncentrácia je 101 mol/l; pH=7 - koncentrácia je 107 mol/l, alebo 100 nmol. Koncentrácia vodíkových iónov výrazne ovplyvňuje enzymatickú aktivitu, fyzikálno-chemické vlastnosti biomolekúl a nadmolekulárnych štruktúr. Normálne pH krvi zodpovedá 7,36 (v arteriálnej krvi - 7,4; vo venóznej krvi - 7,34). Krajné hranice kolísania pH krvi zlučiteľné so životom sú 7,0-7,7, alebo od 16 do 100 nmol/l.

V procese metabolizmu v tele vzniká obrovské množstvo „kyslých produktov“, ktoré by mali viesť k posunu pH na kyslú stranu. V menšej miere sa pri metabolizme hromadia v tele alkálie, ktoré môžu znížiť obsah vodíka a posunúť pH média na alkalickú stranu – alkalózu. Reakcia krvi sa však za týchto podmienok prakticky nemení, čo sa vysvetľuje prítomnosťou tlmivých systémov krvi a neuroreflexných mechanizmov regulácie.

megaobuchalka.ru

Tonicita je... Čo je tonicita?

Tonicita (od τόνος - „napätie“) je mierou gradientu osmotického tlaku, to znamená rozdielu vo vodnom potenciáli dvoch roztokov oddelených polopriepustnou membránou. Tento koncept sa zvyčajne aplikuje na riešenia obklopujúce bunky. Osmotický tlak a tonicitu môžu ovplyvniť len roztoky látok, ktoré nepreniknú membránou (elektrolyt, bielkovina a pod.). Roztoky prenikajúce cez membránu majú rovnakú koncentráciu na oboch stranách membrány, a preto nemenia tonicitu.

Klasifikácia

Existujú tri varianty tonicity: jeden roztok vo vzťahu k druhému môže byť izotonický, hypertonický a hypotonický.

Izotonické roztoky

Schematické znázornenie erytrocytu v izotonickom roztoku

Izotónia je rovnosť osmotického tlaku v tekutých médiách a tkanivách tela, ktorá je zabezpečená udržiavaním osmoticky ekvivalentných koncentrácií látok v nich obsiahnutých. Izotónia je jednou z najdôležitejších fyziologických konštánt organizmu, ktorú zabezpečujú mechanizmy samoregulácie. Izotonický roztok - roztok s osmotickým tlakom rovným intracelulárnemu. Bunka ponorená do izotonického roztoku je v rovnovážnom stave - molekuly vody difundujú cez bunkovú membránu v rovnakých množstvách dovnútra a von, bez toho, aby sa hromadili alebo strácali bunkou. Odchýlka osmotického tlaku od normálnej fyziologickej úrovne má za následok narušenie metabolických procesov medzi krvou, tkanivovou tekutinou a bunkami tela. Silná odchýlka môže narušiť štruktúru a integritu bunkových membrán.

hypertonické roztoky

Hypertonický roztok je roztok, ktorý má vyššiu koncentráciu látky v porovnaní s intracelulárnou. Pri ponorení bunky do hypertonického roztoku dochádza k jej dehydratácii – vyteká vnútrobunková voda, čo vedie k vysychaniu a zvrásneniu bunky. Hypertonické roztoky sa používajú v osmoterapii na liečbu intracerebrálneho krvácania.

Hypotonické roztoky

Hypotonický roztok je roztok, ktorý má oproti inému nižší osmotický tlak, to znamená, že má nižšiu koncentráciu látky, ktorá nepreniká membránou. Pri ponorení bunky do hypotonického roztoku dochádza k osmotickému prieniku vody do bunky s rozvojom jej nadmernej hydratácie – opuchu s následnou cytolýzou. Rastlinné bunky v tejto situácii nie sú vždy poškodené; pri ponorení do hypotonického roztoku bunka zvýši tlak turgoru a obnoví svoje normálne fungovanie.

Vplyv na bunky

Epidermálne bunky tradescantia sú normálne a v plazmolýze.

V živočíšnych bunkách spôsobuje hypertonické prostredie únik vody z bunky, čo spôsobuje bunkové zmršťovanie (krenáciu). V rastlinných bunkách sú účinky hypertonických roztokov dramatickejšie. Flexibilná bunková membrána vyčnieva z bunkovej steny, ale zostáva k nej pripojená v oblasti plazmodesmat. Rozvíja sa plazmolýza – bunky nadobúdajú „ihličkový“ vzhľad, plazmodesmata v dôsledku kontrakcie prakticky prestávajú fungovať.

Niektoré organizmy majú špecifické mechanizmy na prekonanie hypertonicity prostredia. Napríklad ryby žijúce v hypertonickom fyziologickom roztoku udržiavajú vnútrobunkový osmotický tlak aktívnym vylučovaním prebytočnej soli, ktorú vypili. Tento proces sa nazýva osmoregulácia.

V hypotonickom prostredí živočíšne bunky napučiavajú až do prasknutia (cytolýza). Na odstránenie prebytočnej vody v sladkovodných rybách neustále prebieha proces močenia. Rastlinné bunky dobre odolávajú účinkom hypotonických roztokov vďaka silnej bunkovej stene poskytujúcej účinnú osmolalitu alebo osmolalitu.

Niektoré lieky na intramuskulárne použitie sa prednostne podávajú vo forme mierne hypotonického roztoku, čo umožňuje ich lepšie vstrebávanie tkanivami.

pozri tiež

• Osmóza
• Izotonické roztoky