Osmotický tlak zodpovedá tlaku prítomnému na vyššom koncentrácie strane semipermeabilnej alebo selektívnej priepustnej membrány v rozpúšťadle. Tlak riadi tok rozpúšťadla membránou a určuje jeho smer. Medzi choroby spojené s osmotickým tlakom patrí znížená tlaková odolnosť krv bunky.
Čo je osmotický tlak?
Choroby spojené s osmotickým tlakom sú napríklad znížená tlaková rezistencia na krv bunky. Medicína používa výraz osmotický tlak na označenie fyziologického tlaku, ktorý umožňuje vznik osmózy. Osmóza zodpovedá smerovému toku molekulárnych častíc cez semipermeabilné alebo selektívne permeabilné rozhrania. Osmóza je teda nevyhnutným transportom látok v ľudskom tele. Hlavným predpokladom je osmotický tlak hmota proces prenosu. Rozpustený molekuly v rozpúšťadle spôsobí osmotický tlak na strane tejto deliacej vrstvy s vyšším koncentrácie. Výsledné tlakové podmienky riadia tok rozpúšťadla cez príslušnú membránu. Týmto spôsobom sa rozpúšťadlo pohybuje membránou zo strany s dolnou časticou koncentrácie a teda prúdi na stranu s vyššou koncentráciou v každom prípade, kde existuje osmotický tlak. Samotné molekulárne častice nemôžu prechádzať semipermeabilnou alebo selektívne priepustnou membránou.
Funkcia a úloha
Osmotický tlak závisí od pomerov koncentrácie dvoch riešenie umiestnené na rôznych stranách semipermeabilnej alebo selektívnej priepustnej membrány. Aj keď osmotický tlak existuje aj na strane s nižšou koncentráciou, tlak na strane s vyššou koncentráciou rozpustenej látky je vždy vyšší. V ľudskom tele je prílev voda do jednotlivých buniek z interstícia. Tento prítok sa vyskytuje zo strany s nižšou koncentráciou na stranu s vyššou koncentráciou. Bunky majú určitý vnútorný tlak. Tento tlak sa nazýva aj turgor. Prítok postupuje dovtedy, kým turgor vo vnútri buniek nedosiahne rovnakú úroveň ako osmotický tlak. Tlak existujúci vo vnútri a tlak pôsobiaci zvonku sú tak na konci prítoku navzájom rovnaké. Môže sa zmerať a vypočítať osmotický tlak. V zásade platia rovnaké fyzikálne zákony aj v zriedenej kvapaline riešenie ako v ideálnych plynoch. Z tohto dôvodu je osmotický tlak vždy úmerný príslušnej absolútnej teplote. Okrem toho existuje proporcionalita medzi stolička koncentrácia príslušnej rozpustenej látky a hladina osmotického tlaku. Tlak teda závisí predovšetkým od počtu molekulárnych častíc rozpustenej látky. V roztoku jedného molu látky v 22.4 litroch rozpúšťadla je osmotický tlak pri teplotách 0 stupňov Celzia alebo 273.15 Kelvina 101.325 kPa. Van 't Hoffov zákon umožňuje tieto vzťahy. Zákon sa však vzťahuje výlučne na zriedené riešenie pod hodnotu 0.1 M.
Analógiu so zákonmi ideálnych plynov je možné chápať takto: osmotický tlak v obidvoch prípadoch pôsobí proti prílevu rozpúšťadiel. Z tohto dôvodu sa prítok rozpúšťadla zastaví, akonáhle sa dosiahne rovnováha. Na stanovenie osmotického tlaku roztoku sa môžu použiť osmometre. Tlak sa meria staticky po dosiahnutí rovnováhy alebo dynamicky. Pri dynamickom meraní musí byť na stúpací manometer použitý vonkajší tlak, aby sa prerušil osmotický tok. Meraním tlaku je priemerná molekulová hmota makromolekúl možno tiež určiť.
Choroby a choroby
Choroby spojené s osmotickým tlakom môžu mať vplyv na krv bunky napr. Červené krvinky majú osmotickú odolnosť. Pri rôznych ochoreniach je táto osmotická odolnosť červených krviniek znížená. Rovnako veľa chorôb sprevádza zvýšenie osmotickej rezistencie. Na detekciu takýchto chorôb sa meria osmotická rezistencia červených krviniek. Meranie umožňuje predovšetkým diagnostiku chorôb znižujúcich odpor. Medzi tieto choroby patrí napríklad sférocyt anémia. Osemickú rezistenciu červených krviniek však môžu znížiť aj iné hemolytické anémie. Hemolytické anémie sú skupinou chorôb spojených s anémia v dôsledku zvýšeného alebo predčasného rozpadu erytrocyty. Táto okolnosť sa v medicíne označuje ako hemolýza. Hemolýzy sú často sprevádzané základnými chorobami. Môžu byť spôsobené mechanickými procesmi alebo genetickou dispozíciou. Okrem fyziologickej hemolýzy spôsobenej vekom červených krviniek sa vyskytuje aj mechanické preťaženie, ako je a srdce výmena ventilov, tepelné poškodenie v dôsledku zahrievania a osmotické poškodenie môžu určovať rozpad. V prípade osmotického poškodenia sú skutočnou príčinou rozpadu hyper- alebo hypoosmolárne roztoky. Na meranie osmotickej rezistencie sa pacientove červené krvinky umiestnia do skúmaviek so zvýšenou koncentráciou solí. Jedna zo skúmaviek obsahuje približne čistú voda. Jeden obsahuje koncentráciu soli, ktorá je optimálna pre červené krvinky. Po 24 hodinách sú krvinky v čistom voda výbuch. V skúmavkách s vyššou koncentráciou soli obvykle praskne iba niekoľko krvných buniek. Ak má pacient ochorenie so zníženou osmotickou odolnosťou krviniek, prasknú sa telieska aj pri vyšších koncentráciách solí a nebudú schopné odolávať osmotickému tlaku. Môže sa tiež zvýšiť osmotická rezistencia. Zvýšenie rezistencie je nešpecifické a môže byť dôsledkom rôznych chorôb. Medzi príklady chorôb s nárastom osmotickej rezistencie červených krviniek patria thalassemia, nedostatok železa anémiaa kosáčikovitú anémiu. Navyše, žltačka a pečeň poškodenie môže zvýšiť odolnosť.
