الضغط الاسموزي

من الضغط الاسموزي يتوافق مع الضغط الموجود في المذيب على الجانب الأكثر تركيزًا من غشاء شبه نافذ أو منفذ انتقائيًا. يدفع الضغط تدفق المذيب عبر الغشاء ويحدد اتجاهه. الأمراض المرتبطة بالضغط الاسموزي هي ، على سبيل المثال ، انخفاض مقاومة ضغط خلايا الدم.

ما هو الضغط الاسموزي؟

مع مصطلح الضغط الاسموزي ، يصف الطب الضغط الفسيولوجي الذي يسمح بالتناضح. التناضح يتوافق مع التدفق الموجه للجسيمات الجزيئية من خلال طبقات فصل شبه منفذة أو قابلة للاختراق بشكل انتقائي. هذا يعني أن التناضح هو وسيلة نقل أساسية للمواد في جسم الإنسان.

الضغط الاسموزي هو المطلب الرئيسي لعملية نقل الكتلة هذه. تسبب الجزيئات الذائبة في المذيب الضغط الاسموزي على جانب الواجهة ذات التركيز الأعلى. تدفع نسب الضغط الناتجة تدفق المذيب عبر الغشاء المعني. بهذه الطريقة ، يتحرك المذيب من الجانب الذي يحتوي على تركيز جزيئي أقل عبر الغشاء ، وبالتالي يتدفق إلى الجانب مع التركيز الأعلى الذي يوجد عليه الضغط الاسموزي. لا يمكن للجسيمات الجزيئية نفسها أن تمر عبر الغشاء شبه القابل للنفاذ أو المنفذ بشكل انتقائي.

الوظيفة والمهمة

يعتمد الضغط الاسموزي على نسب تركيز محلولين يقعان على جوانب مختلفة من غشاء شبه نافذ أو قابل للنفاذ بشكل انتقائي. على الرغم من وجود ضغط تناضحي في الجانب الأقل تركيزًا ، يكون الضغط دائمًا أعلى في الجانب الأكثر تركيزًا من المذاب.

في جسم الإنسان ، يتدفق الماء إلى الخلايا الفردية من الخلالي. يحدث هذا التدفق من جانب به تركيز أقل إلى جانب به تركيز أعلى. الخلايا لها ضغط داخلي معين. يُعرف هذا الضغط أيضًا باسم turgor. يستمر التدفق إلى أن يصل التورم داخل الخلايا إلى نفس مستوى الضغط الاسموزي. وبالتالي فإن الضغط الموجود في الداخل والضغط المؤثر على الخارج متساويان في نهاية التدفق.

يمكن قياس الضغط الاسموزي وحسابه. من حيث المبدأ ، تنطبق نفس قوانين الفيزياء في المحاليل السائلة المخففة كما في الغازات المثالية. لهذا السبب ، يتناسب الضغط الاسموزي دائمًا مع درجة الحرارة المطلقة في كل حالة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تناسب بين التركيز المولي لمادة مذابة معينة ومستوى الضغط الاسموزي ، ويعتمد الضغط بشكل أساسي على عدد الجزيئات الجزيئية في المادة المذابة.

في محلول مكون من مول واحد من المادة في 22.4 لترًا من المذيب ، يكون الضغط الاسموزي عند درجات حرارة 0 درجة مئوية أو 273.15 كلفن هو 101.325 كيلو باسكال. يوفر قانون فان تي هوف هذه العلاقات. ومع ذلك ، لا ينطبق القانون إلا على الحلول المخففة التي تقل عن قيمة 0.1 م.

إن القياس على قوانين الغازات المثالية هو كما يلي: الضغط الاسموزي يقاوم تدفق المذيبات. لهذا السبب ، يتوقف تدفق المذيب بمجرد الوصول إلى التوازن.

يمكن تحديد الضغط الاسموزي للمحلول باستخدام مقياس التناضح. يتم قياس الضغط إما بشكل ثابت ، بعد الوصول إلى التوازن ، أو ديناميكيًا. مع القياس الديناميكي ، يجب تطبيق ضغط خارجي على مقياس ضغط الصاعد من أجل مقاطعة التدفق التناضحي. من خلال قياس الضغط ، يمكن أيضًا تحديد متوسط ​​الكتلة الجزيئية للجزيئات الكبيرة.

الامراض والاعتلالات

على سبيل المثال ، يمكن أن تؤثر الأمراض المتعلقة بالضغط الاسموزي على خلايا الدم. خلايا الدم الحمراء لديها مقاومة تناضحية. يتم تقليل هذه المقاومة التناضحية لخلايا الدم الحمراء في أمراض مختلفة. مثلما ترتبط العديد من الأمراض بزيادة المقاومة التناضحية. من أجل التعرف على هذه الأمراض ، يتم قياس مقاومة كرات الدم الحمراء التناضحية. وفوق كل شيء ، يتيح القياس تشخيص الأمراض التي تحد من المقاومة.

تشمل هذه الأمراض ، على سبيل المثال ، فقر الدم في الخلايا الكروية. ومع ذلك ، يمكن أن تقلل أنواع فقر الدم الانحلالي الأخرى من المقاومة التناضحية لخلايا الدم الحمراء. فقر الدم الانحلالي هو مجموعة من الأمراض المرتبطة بفقر الدم بسبب زيادة أو انهيار كرات الدم الحمراء المبكر. يسمي الطب هذه الحقيقة بانحلال الدم. غالبًا ما يرتبط انحلال الدم بالأمراض الأساسية. يمكن أن تكون ناجمة عن العمليات الميكانيكية أو التصرف الجيني. بالإضافة إلى انحلال الدم الفسيولوجي بسبب عمر كريات الدم الحمراء ، يمكن أن يحدد التسوس الإفراط الميكانيكي مثل استبدال صمام القلب والضرر الحراري الناجم عن التسخين والضرر التناضحي. في حالة الضرر التناضحي ، فإن المحاليل المفرطة أو شبه المولية هي السبب الفعلي للتسوس.

لقياس المقاومة التناضحية ، يتم وضع خلايا الدم الحمراء للمريض في أنابيب مع زيادة تركيز الملح. يحتوي أحد الأنابيب على ماء نقي تقريبًا. يحتوي أحدهما على تركيز ملح مثالي لخلايا الدم الحمراء. بعد 24 ساعة ، تنفجر خلايا الدم في الماء النقي. في الأنابيب ذات تركيز الملح العالي ، تميل القليل فقط من خلايا الدم إلى الانفجار. إذا كان المريض يعاني من مرض مع انخفاض المقاومة التناضحية لخلايا الدم ، تنفجر الجسيمات حتى في تركيزات الملح العالية ولا يمكنها مقاومة الضغط الاسموزي.

يمكن أيضًا زيادة المقاومة التناضحية. زيادة المقاومة غير محددة ويمكن أن تكون نتيجة لأمراض مختلفة. من أمثلة الأمراض التي تزيد المقاومة التناضحية لخلايا الدم الحمراء الثلاسيميا وفقر الدم الناجم عن نقص الحديد وفقر الدم المنجلي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي اليرقان وتلف الكبد إلى زيادة المقاومة.