Grande encyclopédie médicale (1970)
PRESSION OSMOTIQUE

Spasme

PRESSION OSMOTIQUE, la pression exercée par les molécules du soluté sur les parois semi-perméables du récipient ^ Théorie de O. d. Si l'eau pure et toute solution sont séparées par une cloison qui retient les molécules dissoutes, ce qui permet à l'eau de passer, alors cette dernière commence à passer à travers une telle membrane semi-perméable. Si la solution est dans un récipient fermé, l'entrée d'eau à l'intérieur (endosmose) crée une pression accrue dans un tel récipient, ce qui arrête la pénétration de l'eau. Cette pression hydrostatique, qui équilibre la tendance de l'eau à pénétrer dans la solution, est appelée pression osmotique de la solution. Il peut être mesuré avec un manomètre connecté à la cuve intérieure (voir figure). L'appareil correspondant est appelé osmomètre. Dutrochet a utilisé diverses membranes animales comme membrane semi-perméable pour l'osmomètre. Cependant, ces membranes étaient également perméables aux solutés. Des membranes semi-perméables artificielles beaucoup plus avancées, qui retiennent la plupart des substances dissoutes, ont été construites par M. Traube. Il a remarqué que lorsque deux substances entrent en contact, qui forment un précipité insoluble lors de leur interaction, celle-ci se situe dans de nombreux cas sur la limite ^ Htrt] h> Q entre elles t-cpK ^ B sous la forme du film limite le plus fin. Parmi les diverses membranes sédimentaires, la plus grande application pour d'autres expériences a été obtenue par un film de cuivre synergique fer [Cu2Fe (CN)e], résultant du contact du potassium glandulaire -________________ 3- non natif et i

toute libb de sel de cuivre. Il retient la plupart des sels dissous, tandis que l'eau le traverse à une vitesse très importante. Pour donner à la membrane une résistance et une stabilité suffisantes, Pfeffer a utilisé des vaisseaux non chauffés (couramment utilisés pour les cellules électrochimiques). En agissant sur eux par des côtés opposés avec des solutions de sulfate de cuivre et de potassium ferrugineux-synergique, il a réalisé le dépôt du sédiment dans l'épaisseur de la paroi poreuse de la cuve en terre ou à sa surface intérieure. Les mesures de Pfeffer ont montré qu'il existe une proportionnalité directe entre la concentration du soluté et l'oxygène produit par lui. Alors ex. dans une solution à 1% de sucre de canne O. d. s'est avéré être égal à 53,5 cm de mercure, dans une solution à 6%, il était environ 6 fois plus élevé (307,5 ​​cm). Une analogie remarquable entre le diamètre extérieur des solutions et la pression du gaz a été établie par van't Hoff; il a formé la base de la théorie des solutions développée par lui. Les solutions de diamètre extérieur peuvent être calculées selon l'équation d'état d'un gaz parfait: pv ^ RT, où la constante du gaz R est égale à 0,0821 l / atm. Cependant, pour tous les électrolytes, la valeur théorique est supérieure à celle expérimentale. Leur attitude (Ptour.». Rdansic.) a reçu le nom de "régime kofi isotonique" (g). Cet écart entre les résultats de mesure et le calcul théorique a été résolu dans la théorie de la dissociation électrolytique (voir Dissociation électrolytique). La concentration de la solution lors de l'absorption endosmotique de l'eau nécessite le même travail que la compression correspondante du gaz. Dans les deux cas, l'ampleur de ce travail dépend de la "pression d'usure au début et à la fin du processus". Si pX désigne O. d. solution initiale, p3-final, alors le travail osmotique est égal à: A = RT In -. O. d. Produire uniquement ces molécules pour que la membrane qui passe le solvant soit impénétrable. Les molécules qui traversent librement la membrane doivent atteindre approximativement la même concentration des deux côtés de celle-ci, ce qui fait que leur diamètre extérieur devient égal à zéro. De ce fait, des membranes, imperméables à un seul groupe de solutés, permettent de mesurer leur concentration partielle dans le mélange, par exemple. des membranes colloïdales (par exemple film de collodion), laissant passer librement tous les cristalloïdes, mais retardant la majorité des colloïdes, permettent de mesurer O. de ces derniers, une coupure est très faible. Par conséquent, le diamètre extérieur des colloïdes (pression oncotique) ne peut être mesuré avec précision que si l'O.d. contenu dans la même solution de cristalloïdes est éliminé par la méthode indiquée. Dans le même temps, O.d colloïdal diffère par une extrême inconstance, une dépendance extrêmement forte des électrolytes contenus dans la solution; Ce dernier peut changer en premier lieu hmoignon de la dispersion colloïdale, et donc le nombre de particules osmotiquement actives. Un effet encore plus fort est exercé par les électrolytes en raison de l'équilibre membranaire de Donnan entre eux et les colloïdes (voir l'équilibre de Donnan). Dans un organisme vivant, il existe deux types de membranes semi-perméables. Un représentant de l'un peut être la membrane cellulaire, qui retient la plupart des substances dissoutes, à la suite de quoi la cellule vivante - végétale et animale - représente pour eux une véritable cellule osmotique. Des propriétés tout à fait différentes sont possédées par des cloisons telles que la paroi endothéliale des capillaires sanguins, qui sépare le sang de la lymphe tissulaire, ou la paroi des glomérules rénaux, à travers laquelle l'urine est filtrée. En passant librement les cristalloïdes dissous dans l'eau, ils ne retiennent que les substances colloïdales. Méthodes de mesure OD Un osmomètre est l'instrument le plus précis pour mesurer la concentration en oxygène d'une solution, mais il vous permet de mesurer avec précision la concentration en oxygène des seules substances dissoutes pour lesquelles sa membrane est impénétrable. Cela limite extrêmement la portée de l'osmomètre. En réalité, les membranes complètement semi-perméables n'existent pas, c'est-à-dire de telles membranes qui passeraient librement l'eau, retenant toutes les substances dissoutes en elle. Par conséquent, un osmomètre ne peut pas donner une solution complète de diamètre extérieur de toutes les substances, et pour déterminer cette dernière, il faut recourir à d'autres méthodes de mesure indirectes. Ces méthodes indirectes sont basées sur la relation qui existe entre la concentration d'une solution et la pression (ou «élasticité») de sa vapeur saturée. La solution a une pression de vapeur inférieure à celle du solvant pur. Comme le montre théoriquement van't Hoff, cette diminution de la pression de vapeur produite par une substance dissoute est proportionnelle à son O. d. La diminution de la pression de vapeur peut donc être utilisée pour mesurer O. d. * S'il y a deux solutions aqueuses dans un espace clos, alors dans l'une d'elles, à -ry a une pression de vapeur élevée, l'eau s'évapore, se condensant dans la seconde solution. C'est la base de la méthode Barger, modifiée plus tard par Rast. Il représente cet essentiel pour le biol. Pour cela, l'avantage est que la mesure est effectuée à des températures normales et que de très petites quantités de liquide sont nécessaires. Dans une série de tubes capillaires, une goutte du liquide d'essai est introduite, conjointement avec une goutte de la seconde solution, d'une concentration connue antérieurement et changeant constamment. L'air joue ici le rôle d'une cloison semi-perméable qui retient les substances dissoutes, mais permet à l'eau (à l'état vapeur) de passer d'une solution hypo- à une solution hypertonique. L'absence de modification du volume des gouttes (fixées au microscope) sert d'indicateur de l'isotonicité du liquide étudié avec la solution utilisée pour la comparaison. La méthode ébullioscopique, basée sur une augmentation du point d'ébullition proportionnelle à une diminution de la pression de vapeur de la solution, ne convient pas aux fins de biol, car les fluides dans le corps contiennent des protéines et autres colloïdes qui coagulent et changent pendant l'ébullition. Méthode cryoscopique - détermination de O. d. En fonction du point de congélation de la solution (voir

. Cryoscopie) - est utilisé non seulement pour l'étude de divers biols. liquides (sang. urine), mais même pour la détermination de O 1, d., prévalant dans les cellules et tissus vivants. A cet effet, on mesure la dépression (abaissement du point de congélation) du jus obtenu à partir de divers tissus par broyage, écrasement et pressage sous une presse Buchner 1. Pour éviter les produits chimiques posthumes. changements qui se produisent facilement au cours d'un tel traitement, soumettre préalablement (Fredericq) le tissu étudié à un chauffage rapide afin de détruire immédiatement les enzymes tissulaires et d'arrêter leur action, ou d'arrêter l'activité enzymatique: par refroidissement-immersion rapide du tissu dans l'air liquide. Pour éviter d'éventuelles erreurs liées à la préparation du jus de tissu, des expériences ont été entreprises par cryoscopie des tissus et organes entiers, la t ° de congélation à-ryh a été mesurée à l'aide d'une aiguille thermoélectrique. De telles mesures ne sont pas plus fiables en raison du fait que les tissus vivants gèlent généralement sous une très forte hypothermie, qui, comme l'ont montré les expériences de Bakhmetyev, peut atteindre 10 ° (ce n'est qu'après la séparation des premiers cristaux de glace que la t ° monte brusquement, se rapprochant du point de congélation de la solution). Dans de telles conditions, la définition du vrai point de congélation est rendue extrêmement imprécise en raison des carences physiques indiquées. des méthodes de grande importance pour la mesure du contenu cellulaire par O. acquièrent du biol. méthodes. Ils sont basés sur le fait que la membrane cellulaire est une membrane semi-perméable très parfaite, grâce à laquelle la cellule vivante elle-même peut être utilisée comme "microosmomètre". A l'aide de la méthode de plasmolyse, d'abord mise au point par de Vries (voir) et de ses diverses modifications ^, de nombreuses mesures ont été effectuées sur le diamètre extérieur des cellules végétales. Dans le cas d'une cellule animale, la différence entre O. de la solution environnante et la cellule se manifeste par l'absorption ou la libération d'eau par celle-ci, et donc par une modification de son volume, une coupure peut être mesurée directement. Dans le cas d'une suspension de cellules isolées (par exemple des globules rouges), il est plus pratique de mesurer le volume total de la masse cellulaire entière à l'aide de l'hématocrite (voir). La solution est isodonique au contenu cellulaire, dans lequel le volume cellulaire reste inchangé. Pour mesurer l'O partiel des colloïdes, le liquide d'essai est placé dans un osmomètre à paroi colloïdale, et le même liquide, préalablement libéré des substances colloïdales par ultrafiltration (voir), est versé dans le récipient extérieur au lieu d'eau. O. d. Sang et tissus. Le contenu en cellules végétales est généralement très important O. d.; ses valeurs sont en moyenne de 5 à 20 atmosphères. De telles pressions permettent à la plante d'élargir les feuilles et les pousses qui ont besoin de lumière plus largement que ne le permettraient les formations squelettiques de support. En dessous de 4 atmosphères, la pression chute rarement; le plus souvent, il peut avoir une grande valeur. Ainsi, dans les cellules des noeuds souches des céréales, la pression atteint 50 atmosphères; les pressions les plus élevées - jusqu'à 100 atmosphères - ont été trouvées dans certaines plantes du désert, qui ont été forcées de s'accrocher à l'eau qui les obtenait à peine avec une ténacité particulière. Une telle hypertension de la cellule végétale par rapport au milieu extérieur est très importante pour elle, provoquant la tension de la cellule végétale, sa turgescence, nécessaire aux processus de croissance. Si, en augmentant la concentration de la solution externe, la prépondérance de l'O interne, d. Sur l'extérieur, est détruite, la cellule se contracte et sa croissance ultérieure s'arrête. Dans l'organisme animal, les fluides internes sont très importants - sang, liquides de la cavité, lymphe tissulaire. Ils lavent directement les cellules tissulaires, constituent leur «environnement interne», contrairement à l'environnement externe entourant tout le corps de l'extérieur. Au début de l'échelle évolutive chez les invertébrés marins, ce milieu interne, ni en composition saline ni en diamètre extérieur, ne diffère pas du milieu extérieur - l'eau de mer, les bords de l'océan et en haute mer contient en moyenne 3,5% de sels, ce qui correspond à une dépression de 2,3 ° et une dépression d'environ 28 atmosphères. Le liquide de la cavité corporelle et le sang des invertébrés vivant dans de telles eaux - coelentérés, vers, crustacés, échinodermes et mollusques - ont approximativement le même O. d. Dans les cas où l'eau de mer environnante, dessalée par les eaux fluviales, a un diamètre extérieur inférieur, celui-ci s'avère également réduit dans l'environnement interne. Des changements similaires dans les fluides internes peuvent être induits expérimentalement en exposant un animal à l'action d'une solution artificiellement concentrée ou diluée. Une complication significative de la nature de l'environnement interne est observée dans le groupe inférieur des vertébrés marins - chez les poissons requins. Leur sang contient environ deux fois moins de sels que l'eau de mer environnante, mais une grande quantité (jusqu'à 2 à 3%) d'urée, qui participe à l'équilibrage de l'O. d. Uniquement dans la deuxième organisation la plus élevée du groupe d'animaux - chez les poissons ganoïdes (esturgeon) et téléostéens - le sang devient indépendant du milieu extérieur non seulement en composition, mais aussi en termes d'oxygène. Dans un certain nombre de poissons téléostéens, ce dernier a été trouvé égal à 9-13 atmosphères, tandis que dans l'eau de mer environnante, il était égal à 28 atmosphères. Cette indépendance de l'environnement interne vis-à-vis des conditions osmotiques externes explique la capacité de nombreux poissons téléostéens à se déplacer périodiquement de la mer vers les eaux douces des rivières à des fins de frai. Dans les eaux douces O. d. Et la concentration de sels est apparemment inférieure à ce minimum, une coupe est nécessaire pour l'environnement interne d'un organisme animal. Par conséquent, dans les eaux douces, même les invertébrés ont dans leur fluide interne un diamètre extérieur différent (supérieur) à celui de l'environnement externe. Il ne tombe généralement pas en dessous de 3-4 atmosphères (alors que le diamètre extérieur de l'eau douce est mesuré en dixièmes de A peu près au même niveau, il se stabilise ici chez les vertébrés (poissons, amphibiens), y restant invariablement plus bas que chez les organismes marins correspondants. A t ° du corps d'un animal à sang chaud, il équivaut à une moyenne de 8 atmosphères, c'est-à-dire qu'il se situe entre les chiffres qui ont été établis, d'une part, pour les marins, de l'autre, pour les vertébrés d'eau douce. Ainsi, on peut retracer les étapes successives du développement des propriétés de l'environnement interne, les étapes correspondant au cours général de l'évolution organique. De la soumission passive aux conditions externes, de l'identité des propriétés de l'environnement interne et externe, l'évolution conduit D'abord (chez les requins) à un certain isolement du milieu interne en termes de composition en sels, puis à l'indépendance en termes de taille d'O. d. La transition des organismes marins vers les eaux douces ou vers l'existence terrestre accélère ce processus. Biol. le sens de ceci est. c'est clair: dans le corps, à l'aide d'organes spéciaux d'osmorégulation, O. d. est maintenu à un niveau constant et se transforme en soi-disant. dans fiziol. constant. Le lac n'est pas un biol moins universel. facteur que la température, et l'osmorégulation se développe au cours de l'évolution beaucoup plus tôt que la thermorégulation. Le développement de conditions osmotiques constantes dans l'environnement interne du corps, dans le liquide qui baigne directement les éléments tissulaires, est très important pour la cellule animale. Contrairement à une cellule végétale avec son hypertension, qui crée une tension de turgescence normale, le contenu d'une cellule animale (privée dans la plupart des cas d'une membrane élastique) diffère généralement peu dans son O. de la solution qui la lave, et toute différence osmotique nette entre eux est rapidement nivelée en se déplaçant. eau ou solutés. Cependant, une isotonie complète avec l'environnement n'est observée que dans une cellule au repos. Pour un tissu animal actif et de travail, un O. d légèrement augmenté et une tension de turgescence sont également apparemment caractéristiques. Si / les méthodes utilisées ne donnent pas dans la plupart des cas des résultats numériques suffisamment fiables, elles révèlent néanmoins des relations intéressantes entre O. d. Et fiziol. l'état des organes examinés. Dans les expériences de Sabbatani (Sabba-tani), le foie et les organes rénaux avaient la plus grande dépression, le seigle, le seigle, en raison de leur participation aux processus incessants de métabolisme et de sécrétion, effectuaient un travail particulièrement intensif. Au cours de la digestion, la dépression de ces organes augmente encore plus: dans le foie des chiens tués en cours de digestion, la dépression équivaut à il, 00–1,20 °, chez les animaux affamés, 0,94 °. Une augmentation de la concentration osmotique se produit toujours dans le tissu actif; c'est le résultat d'une dissimilation accrue pendant le travail, conduisant à la formation de molécules osmotiquement plus petites. Dans le muscle de travail, une augmentation de O. d. A été trouvée par les expériences de Buglia. Musclé. les cellules dont le contenu devient hypertonique par rapport au sang, absorbent l'eau par osmose, gonflent et étirent leur coquille: d'où l'augmentation du volume et la turgescence du muscle qui travaille. Un phénomène similaire a été observé par Bottazzi et Enriquez sur les glandes salivaires (poulpe). La mort d'un organe y provoque, en raison des processus d'autolyse, la même augmentation de O. d., Ainsi que du travail. Les expériences Liacre (Liacre) ont clairement établi une augmentation très significative de O. d. Dans les tissus hépatiques soumis à l'autolyse dans des conditions aseptiques. Dans un organisme vivant, la décomposition locale des tissus s'accompagne d'un changement similaire, mais pas aussi fort que dans un organe isolé. Au centre du processus inflammatoire, Schade pouvait déclarer une hypertension notable; la plus grande dépression est observée au centre de l'inflammation, où elle est généralement de 0,6 à 0,8 °, augmentant dans certains cas jusqu'à 1,4 °, ce qui correspond à des pressions de 8 à 11, et dans les cas extrêmes jusqu'à 19 atmosphères. L'absorption osmotique de l'eau est susceptible de jouer un rôle important dans la formation de gonflements inflammatoires. T. à propos. c'est seulement dans un tissu inactif au repos que l'isotonie complète peut prévaloir entre le contenu de la cellule et le fluide qui la lave. Dans un organisme vivant, les processus de métabolisme, d'oxydation et de dissimilation violent en permanence l'équilibre osmotique et créent une différence de concentration entre les cellules et les fluides tissulaires, la lymphe, le sang. À l'état actif, lors du travail d'un organe (muscle, glande), le gradient osmotique augmente, à l'état décédé il revient à sa norme d'origine. La concentration diminue progressivement des cellules tissulaires au sang artériel; dans le sang lymphatique et veineux, il a des valeurs intermédiaires * Osmorégulation. Ainsi, les produits osmotiquement actifs pénètrent en continu dans la circulation sanguine à partir des tissus. En plus de ces perturbations endogènes de l'O du sang, il peut être soumis à des changements encore plus drastiques de l'extérieur, du tégument externe (dans les organismes aquatiques) ou de l'intestin, qui absorbe rapidement à la fois l'eau et les substances dissoutes qui y pénètrent. Par conséquent, il est nécessaire de savoir comment, par quels processus d'osmorégulation dans l'organisme des animaux supérieurs, l'excès d'eau et de solutés est éliminé et la constance de l'apport sanguin est maintenue.- Une partie de l'eau est continuellement éliminée par les poumons, mais le centre respiratoire n'est pas excité par les changements de l'état osmotique du sang et ne régule pas évaporation de l'eau. Les glandes sudoripares sont un autre moyen. La dépression sudorale varie de 0,08 à 0,70 °. Il est généralement fort, mais hypotonique par rapport au sang. Sa quantité varie dans une gamme inhabituellement large, de quelques cm 3 à plusieurs litres par jour. T. à propos. des quantités importantes d'eau et de solutés peuvent être excrétées du corps sous forme de sueur, mais l'hypotension du sang, une diminution de son O normal n'est pas un agent causal spécifique de la transpiration, et la séparation de la sueur de la surface de la peau chez l'homme, l'évaporation de grandes quantités d'eau de la langue chez un chien servent principalement au moyen de la thermorégulation et ne participent qu'indirectement à la préservation des propriétés osmotiques du sang. Le rôle principal de ce dernier est joué par les reins. Les reins sécrètent en moyenne V-ft-2 litres d'urine par jour, la dépression d'une coupure oscille généralement entre 1,3-2,2 °. T. à propos. normalement, l'urine a un O beaucoup plus élevé que le sang, et la formation de l'urine nécessite que les reins effectuent un travail osmotique très important, le to-ruyu peut être calculé, connaissant la concentration de substances osmotiquement actives dans l'urine et dans le sang. Cependant, l'élimination de l'eau et des substances actives osmotiques du corps par les méthodes indiquées ici nécessite un certain temps, b. ou m de long. Ils ne nous permettent pas de comprendre la rapidité étonnante avec laquelle chaque b, ou m, une violation significative de la normale O, &.. «70? du sang. La vitesse de régulation est clairement montrée par les expériences de Hamburger. Dans l'un d'eux, il a injecté aux chevaux par voie intraveineuse 7 litres d'une solution de Na à 5%2S04- Selon le calcul, ce montant était suffisant pour doubler le sang O. d. Pendant ce temps, après 10 minutes. après l'injection, l'augmentation de pression n'était que de 5 à 6% et après 1 t-2 heures, elle était complètement lissée. Dans une autre expérience, avec des infusions de 5 litres de la même solutionhdéjà là! 30 minutes. O.D. est revenu à la normale. L'équilibre a été rétabli par la régulation de O. d. Avant que les substances étrangères (sulfates) introduites dans celui-ci ne soient éliminées du sang. L'excrétion de ce dernier par les reins était beaucoup plus lente. De toute évidence, il y a d'abord un retour du sang à une constante O. d. Et ensuite seulement la restauration de sa composition chimique normale. Une telle restauration rapide de l'O normal du sang est faite par hl. arr. en redistribuant l'eau et les solutés entre le sang et d'autres liquides organiques et tissus, principalement entre le sang et la lymphe. Selon Schade, le tissu conjonctif (en particulier le tissu sous-cutané et les muscles) est le principal dépôt d'eau du corps. En la liant ou en la restituant, la substance intercellulaire du tissu conjonctif participe aux phénomènes d'osmorégulation. A partir des fluides extracellulaires, les troubles osmotiques sont transmis plus loin par les cellules, au seigle par ces fluides lavés et concentrés au contact des solutions hypotoniques et diluent les hypertoniques. En raison de l'énorme surface de contact des fluides en circulation avec les cellules vivantes, le processus d'approche des fluides à l'isotonicité avec le contenu cellulaire est très rapide. Chaque trouble osmotique aigu, s'étendant en ampleur, perd en intensité et peut ensuite être finalement éliminé par l'action du fiziol sans nuire à l'organisme. régulateurs qui éliminent l'excès d'eau et les substances osmotiquement actives du corps. O. d. Colloïdes sanguins. Dans les phénomènes de mouvement et de distribution de l'eau dans le corps, et donc dans les phénomènes d'osmorégulation, les colloïdes sanguins jouent un rôle important. Leur-O. a d'abord été mesurée par Starling en utilisant un ultrafiltrat de sérum comme fluide osmomètre externe. Selon les mesures de Starling, la pression osmotique colloïdale du sang est en moyenne de 30 à 40 mm Hg. Des mesures ultérieures de Schade et Klauesen (Claussen) lui ont donné un chiffre encore plus bas - environ 25 mm. En comparaison avec la D.O. totale du sang, dépassant 7 atmosphères, cette valeur (constituant environ x / a% O.D. sang) semble être absolument insignifiante. Il semble tout à fait naturel à première vue de penser que le fiziol devrait être tout aussi insignifiant. le rôle des colloïdes to-ruyu O. d. joue dans le corps. Cependant, cette hypothèse n'est pas vraie en réalité. Dans le corps, les rérégions sont répandues, qui, comme les membranes utilisées pour l'ultrafiltration, sont imperméables aux colloïdes et passent librement des cristalloïdes. A travers de telles cloisons, l'eau et les cristalloïdes dissous sont absorbés osmotiquement jusqu'à ce que la pression hydrostatique à l'intérieur soit égale à O. d; avec une augmentation plus importante de la pression hydrostatique, une ultrafiltration se produit et les colloïdes sont à nouveau séparés de la solution saline. La valeur insignifiante de O. des colloïdes du sang acquiert une importance particulière en raison du fait que des pressions hydrostatiques du même ordre sont généralement observées dans le corps et que le système circulatoire vous permet de réguler rapidement et avec précision leur valeur. Un petit changement d'une pression ou de l'autre - osmotique ou hydrostatique - suffit à perturber l'équilibre et à faire s'écouler le fluide dans un sens ou dans l'autre. Le fonctionnement d'un certain nombre de fiziol est basé sur le jeu de ces deux forces. dispositifs qui régulent la distribution et le mouvement de l'eau dans le corps. Surtout, ils jouent un rôle essentiel dans le mécanisme de formation lymphatique et de miction (voir Diurèse), ainsi que dans la pathogenèse de l'œdème (voir Œdème). Étant donné que la lymphe contient moins de protéines que le sang, il est nécessaire, lors de sa formation, de surmonter l'O.des protéines sanguines. Même sous une forme plus pure, une ultrafiltration similaire de la solution cristalloïde du sang se produit dans les glomérules rénaux pendant la formation de l'urine. Seulement secondairement, avec un mouvement supplémentaire de l'urine à travers les tubules rénaux, il y a un traitement ultérieur de l'ultrafiltrat d'origine, un changement dans sa composition cristalloïde. Par conséquent, le diamètre extérieur des colloïdes sanguins est l'un des facteurs décisifs de l'équilibre hydrique du corps. Pendant longtemps, cette valeur n'a pas été dûment prise en compte lors de la tentative de remplacement du sang par des solutions salines artificielles. Pour la première fois, Starling a clairement avancé une valeur similaire de la pression artérielle colloïdale-osmotique, et Bayliss a suggéré d'ajouter des colloïdes à une concentration allant de la concentration sanguine osmotique à des solutions salines cristalloïdes (voir).

Litt.: Przheborovskiy Ya., Introduction à la chimie physique et colloïdale, M.-L., 1928; Rubinstein D., Fondements physiques et chimiques de la biologie, Moscou-Leningrad, 1932; Bottazz F., Das Cytoplasma und die KOrpersafte (Hndb. Der vergleichenden Physiologie, hrsg. V. H. Winterstein, B. I, Jena, 1911); Hamburger H., Osmotischer Dru'ck und ^ onenlehre in den medizinischen Wissen-schaften, B. I-III, Wiesbaden, 1902-04; à propos de N e, Osmotischer Druck und Ionenlehre in ihrer Bedeutung fur die Physiologie und die Pathologie des Blutes, B. 1912; Pfeffer W., Osmotische Untersuchun-gen, Lpz., 1877.

OSMOSE. PRESSION OSMOTIQUE

Prenons le cas où une membrane à perméabilité sélective est située sur le chemin de diffusion de particules d'une substance dissoute et d'un solvant, à travers lequel les molécules de solvant passent librement, et les molécules d'une substance dissoute ne passent pratiquement pas. La meilleure perméabilité sélective est possédée par des membranes constituées de tissus naturels d'origine animale et végétale (parois des intestins et de la vessie, divers tissus végétaux).

L'osmose est la diffusion spontanée de molécules de solvant à travers une membrane à perméabilité sélective..

Au moment initial de l'osmose, le taux de diffusion des molécules de solvant à travers la membrane du solvant à la solution (ur-la) et de la solution au solvant (ur-la) (Fig.1) sera différent (ur-la > ur-la ) en raison de:

- concentration de solvant inégale dans les parties séparées du système, c I r-la > c II r-la;

- une plus grande surface de la membrane exempte de particules de soluté du côté du solvant pur s 1 que du côté de la solution s 2, où une partie de la surface de la membrane est occupée par des particules du soluté, c'est-à-dire s 1> s 2;

- une plus grande mobilité des molécules de solvant dans un solvant pur que dans une solution, où il existe une interaction intermoléculaire entre la substance et le solvant, ce qui réduit la mobilité des molécules de solvant.

En raison de ces différences, après un certain temps, en raison d'une diminution de la différence de concentration du solvant dans les parties séparées du système et de l'apparition d'une pression hydrostatique excessive du côté de la solution, les vitesses de diffusion du solvant changeront de différentes manières: ur-la - diminuer et ur-la -augmenter. Cette circonstance conduira inévitablement à l'apparition d'un état d'équilibre physico-chimique dynamique dans le système, caractérisé par l'égalité des taux de diffusion des molécules de solvant à travers la membrane uR-la = uR-la.

La pression hydrostatique excessive qui en résulte dans le système est une conséquence de l'osmose, donc cette pression est appelée osmotique.

La pression osmotique (π) est l'excès de pression hydrostatique résultant de l'osmose et conduisant à l'égalisation des taux de pénétration mutuelle des molécules de solvant à travers une membrane à perméabilité sélective.

V. Pfeffer et J.Van't Hoff, étudiant la dépendance quantitative de la pression osmotique vis-à-vis des facteurs externes, ont constaté qu'elle obéit à la loi combinée des gaz de Mendeleev - Clapeyron:

où c est la concentration molaire d'une substance dans une solution, mol / l.

On peut voir à partir de cette équation que la pression osmotique ne dépend pas de la nature du soluté, mais dépend uniquement du nombre de particules dans la solution et de la température. Cependant, cette équation n'est valable que pour les solutions dans lesquelles il n'y a pas d'interaction de particules, c'est-à-dire pour des solutions idéales. Dans les solutions réelles, il existe des interactions intermoléculaires entre les molécules de la substance et le solvant, qui peuvent conduire soit à la dissociation des molécules de la substance dissoute en ions, soit à l'association des molécules de la substance dissoute avec la formation d'associés.

La dissociation des molécules d'une substance dans une solution aqueuse est caractéristique des électrolytes. En raison de la dissociation, le nombre de particules en solution augmente.

L'association est observée si les molécules de la substance interagissent mieux entre elles qu'avec les molécules de solvant. En raison de l'association, le nombre de particules dans la solution diminue.

Pour prendre en compte les interactions intermoléculaires dans les solutions réelles, Van't Hoff a suggéré d'utiliser le coefficient isotonique i. Pour les molécules de soluté, la signification physique du coefficient isotonique est:

Pour les solutions non électrolytiques, dont les molécules ne se dissocient pas et ont peu tendance à s'associer, i = 1.

Pour les solutions aqueuses d'électrolytes dues à la dissociation i> 1, et sa valeur maximale (imax) pour un électrolyte donné est égal au nombre d'ions dans sa molécule:

NaClCaCl2N / a3PO4Al2(ALORS4)3
jemax2345
NaClCaCl2N / a3PO4Al2(ALORS4)3
jemaxcinq

Pour les solutions dans lesquelles la substance est sous forme d'associés, i pour les électrolytesi = pour les électrolytesi 1 pour les électrolytes p = icRT, et i = 1 pour les non-électrolytes i 1Al2(ALORS4)3P - p non électrolytei = 1Sucre79,5Calloïde p - p (association)i -4

Solution d'électrolyte, (dissociation) i> 1Al2(ALORS4)3342390
Solution sans électrolyte, i = 1 Sucre 34279,5
Solution colloïdale, (association) i

Endoosmose - le mouvement d'un solvant dans une cellule osmotique de l'environnement..

À la suite de l'exoosmose, l'eau se diffuse de la cellule dans le plasma, et la membrane cellulaire se contracte et se rétrécit, appelée plasmolyse. L'exoosmose se produit lorsqu'une cellule se trouve dans un environnement hypertendu. Le phénomène d'exoosmose est observé, par exemple, lors de l'arrosage de baies ou de fruits avec du sucre et des légumes, de la viande ou du poisson = sel. Dans ce cas, la conservation des aliments se produit en raison de la destruction des micro-organismes due à leur plasmolyse.

Lors de la préparation de solutions physiologiques, il est nécessaire de prendre en compte leurs propriétés osmotiques, leur concentration est donc exprimée en termes de concentration osmolaire (osmolarité) (voir Annexe 1).

Concentration osmolaire - la quantité molaire totale de toutes les particules cinétiquement actives, c'est-à-dire capables de mouvement indépendant, contenues dans 1 litre de solution, quelles que soient leur forme, leur taille et leur nature.

La concentration osmolaire d'une solution est liée à sa concentration molaire par le coefficient isotonique avecosm= ic (X).

Le rôle de l'osmose en biologie et en médecine. L'osmose est l'une des raisons de l'écoulement de l'eau et des substances dissoutes dans le sol le long de la tige ou du tronc de la plante aux feuilles, puisque psol

Le rôle de la pression artérielle oncotique dans l'échange capillaire d'eau.

La pression oncotique est la pression osmotique créée par la présence de protéines dans les biofluides du corps..

La pression artérielle oncotique représente 0,5% de la pression osmotique totale du plasma sanguin, mais sa valeur est comparable à la pression hydrostatique dans le système circulatoire (Fig.2).

La pression hydrostatique du sang descend de la partie artérielle du système circulatoire vers la partie veineuse. Si dans la partie artérielle des capillaires la pression hydrostatique est supérieure à la pression oncotique, alors dans la partie veineuse, elle est inférieure. Cela assure le mouvement de l'eau des capillaires artériels dans le liquide intercellulaire des tissus, et les capillaires veineux, au contraire, aspirent le liquide intercellulaire. De plus, l'intensité d'un tel transfert d'eau est directement proportionnelle à la différence entre phydres et PIl à.

Avec une diminution de la pression artérielle oncotique, qui est observée avec une hypoprotéinémie (une diminution de la teneur en protéines dans le plasma) causée par le jeûne, l'indigestion ou l'excrétion de protéines dans l'urine avec une maladie rénale, le rapport de pression indiqué phydres et πIl à est violé. Cela conduit à une redistribution du liquide vers les tissus et, par conséquent, un œdème oncotique («faim» ou «rénal») se produit.

La pression osmotique du sang humain correspond à la concentration osmolaire de particules de 290 à 300 mOsm / l. Dans la pratique médicale et pharmaceutique, les solutions isotoniques (physiologiques) sont appelées solutions caractérisées par la même pression osmotique que le plasma sanguin (Fig. 3, a). Ces solutions sont une solution de NaCl à 0,9% (0,15 mol / 1), dans laquelle i = 2, et une solution de glucose à 5% (0,3 mol / 1). Dans tous les cas où des solutions sont injectées dans la circulation sanguine, les tissus musculaires, le canal rachidien, etc. à des fins thérapeutiques, il faut se rappeler que cette procédure ne conduit pas à un "conflit osmotique" dû à la différence de pressions osmotiques de la solution injectée et ce systèmes corporels. Si, par exemple, une solution hypertonique par rapport au sang est injectée par voie intraveineuse, les érythrocytes se déshydrateront et rétréciront en raison de l'exoosmose - plasmolyse (Fig.3, b). Si la solution injectée est hypotonique par rapport au sang, il y a alors un «choc osmotique» et à la suite de l'endosmose, une rupture des membranes érythrocytaires - une hémolyse peut survenir (Fig. 2.9, c). Le stade initial de l'hémolyse se produit avec une diminution locale de la pression osmotique à 360 - 400 kPa (3,5-3,9 atm), et une hémolyse complète - à 260 - 300 kPa (2,5 - 3,0 atm).

Un changement de l'équilibre osmotique dans les biosystèmes du corps peut être causé par des troubles métaboliques, des processus de sécrétion et de la prise alimentaire. De plus, tout stress physique qui améliore le métabolisme peut augmenter la pression osmotique du sang. Malgré ces perturbations, la pression osmotique du sang est maintenue constante, bien que la composition chimique du sang puisse varier considérablement. Lorsque l'hypertension osmotique survient dans le sang, le tissu conjonctif situé sur le site du trouble libère de l'eau dans le sang et en retire des sels presque immédiatement et jusqu'à ce que la pression osmotique du sang ou du liquide tissulaire revienne à sa valeur normale. Après cette réaction rapide, les reins s'allument, qui répondent à une augmentation de la quantité de sels en augmentant leur excrétion jusqu'à ce que la composition normale du tissu conjonctif et du sang soit rétablie. La pression osmotique de l'urine, tout en maintenant la norme, peut varier de 7,0 à 25 atm (690 à 2400 kPa). Une telle régulation a certaines limites, et par conséquent, pour la renforcer, il peut être nécessaire de fournir de l'eau ou des sels de l'extérieur. C'est là que le système nerveux autonome entre en jeu. La sensation de soif après un travail physique (augmentation du métabolisme) ou avec une insuffisance rénale (accumulation de substances dans le sang due à une excrétion insuffisante) est une manifestation de l'hypertension osmotique. Le phénomène inverse est observé dans le cas de la famine en sel, qui provoque une hypotension osmotique..

L'inflammation se produit à la suite d'une forte augmentation locale du métabolisme. L'inflammation peut être causée par diverses influences - chimiques, mécaniques, thermiques, infectieuses et radiologiques. En raison de l'augmentation du métabolisme local, la décomposition des macromolécules en molécules plus petites est améliorée, ce qui augmente la concentration de particules au centre de l'inflammation. Cela conduit à une augmentation locale de la pression osmotique, à la libération d'une grande quantité de liquide des tissus environnants dans le foyer d'inflammation et à la formation d'exsudat. Dans la pratique médicale, on utilise des solutions hypertoniques ou des pansements de gaze imbibés d'une solution hypertonique de NaCl qui, conformément aux lois de l'osmose, aspire le liquide en lui-même, ce qui contribue au nettoyage constant de la plaie du pus ou à l'élimination de l'œdème. Dans certains cas, l'alcool éthylique ou ses solutions aqueuses concentrées, hypertoniques par rapport aux tissus vivants, sont utilisés aux mêmes fins. Leur effet désinfectant est basé sur cela, car ils contribuent à la plasmolyse des bactéries et des micro-organismes..

Effet des laxatifs - sel amer MgSO4 • 7Н2Oh et le sel de Glauber Na2ALORS4 • 10H2Il repose également sur le phénomène de l'osmose. Ces sels sont mal absorbés à travers les parois intestinales, ils créent donc un environnement hypertenseur et font entrer une grande quantité d'eau dans l'intestin à travers ses parois, ce qui conduit à un effet laxatif. Il faut garder à l'esprit que la distribution et la redistribution de l'eau dans le corps se font également selon d'autres mécanismes plus spécifiques, mais l'osmose joue un rôle de premier plan dans ces processus, ce qui signifie qu'elle joue un rôle de premier plan dans le maintien de l'homéostasie..

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Pression osmotique dans la nature et la vie humaine

Le contenu de l'article

  • Pression osmotique dans la nature et la vie humaine
  • Comment une personne utilise-t-elle l'eau
  • Pourquoi avez-vous besoin de physique

Quelle est la pression osmotique

La pression osmotique est comprise comme la pression hydrostatique qui agit sur les solutions. Dans ce cas, les liquides eux-mêmes doivent être séparés par une membrane semi-perméable. Dans ces conditions, les processus de dissolution par diffusion ne se déroulent pas à travers la membrane..

Les membranes semi-perméables sont celles dont la perméabilité n'est élevée que pour certaines substances. Un exemple de membrane semi-perméable est un film qui adhère à l'intérieur de la coquille d'œuf. Il retient les molécules de sucre, mais n'interfère pas avec le mouvement des molécules d'eau.

Le but de la pression osmotique est de créer un équilibre entre les concentrations des deux solutions. La diffusion moléculaire entre le solvant et le soluté devient un moyen d'atteindre cet objectif. Dans les enregistrements, ce type de pression est généralement désigné par la lettre «pi».

Le phénomène d'osmose a lieu dans les environnements où les propriétés mobiles du solvant dépassent celles des solutés.

Propriétés de pression osmotique

La pression osmotique est caractérisée par la propriété de tonicité, qui est considérée comme sa mesure de gradient. Nous parlons de la différence de potentiel entre une paire de solutions séparées les unes des autres par une membrane semi-perméable.

Une substance qui, en comparaison avec une autre solution, a un indicateur plus significatif de la pression osmotique, est appelée une solution hypertonique. Une solution hypotonique a une faible pression osmotique. Placez une solution similaire dans un espace clos (par exemple, dans une cellule sanguine) et vous verrez comment la pression osmotique rompt la membrane cellulaire.

Lorsque des médicaments sont injectés dans le sang, ils sont initialement mélangés avec une solution isotonique. Pour que la pression osmotique du fluide cellulaire soit équilibrée, le chlorure de sodium doit être contenu dans la solution dans une certaine proportion. Si les médicaments étaient préparés avec de l'eau, la pression osmotique détruirait les cellules sanguines. Lors de la création de solutions à forte concentration de substances, l'eau sera forcée de quitter les cellules - en conséquence, elles commenceront à rétrécir.

Contrairement aux cellules animales, dans les cellules végétales, sous l'influence de la pression, leur contenu se détache de la membrane. Ce phénomène s'appelle la plasmolyse..

Relation entre solution et pression osmotique

La nature chimique des substances contenues dans la solution n'affecte pas l'ampleur de la pression osmotique. Cet indicateur est déterminé par la quantité de substance dans la solution. La pression osmotique commencera à augmenter avec une augmentation de la solution de substances actives.

La pression osmotique dite oncotique dépend de la quantité de protéines dans la solution. Avec un jeûne prolongé ou une maladie rénale, le niveau de concentration de protéines dans le corps diminue. L'eau des tissus entre dans les vaisseaux.

La condition pour créer une pression osmotique est la présence d'une membrane semi-perméable et la présence de solutions des deux côtés de celle-ci. De plus, leur concentration devrait être différente. La membrane cellulaire est capable de faire passer des particules d'une certaine taille: par exemple, une molécule d'eau peut la traverser.

Si vous utilisez des matériaux spéciaux capables de se séparer, vous pouvez séparer les composants des mélanges les uns des autres.

La valeur de la pression osmotique pour les systèmes biologiques

Si la structure biologique contient un septum semi-perméable (tissu ou membrane cellulaire), une osmose continue créera une pression hydrostatique excessive. L'hémolyse devient possible, dans laquelle la membrane cellulaire se rompt. Le processus inverse est observé si la cellule est placée dans une solution saline concentrée: l'eau contenue dans la cellule pénètre à travers la membrane dans la solution saline. Le résultat sera un rétrécissement de la cellule, il perd un état stable..

Comme la membrane n'est perméable qu'aux particules d'une certaine taille, elle est capable de faire passer sélectivement des substances. Supposons que l'eau traverse librement la membrane, alors que les molécules d'alcool éthylique ne peuvent pas le faire..

Des exemples des membranes les plus simples à travers lesquelles l'eau passe, mais de nombreuses autres substances dissoutes dans l'eau ne passent pas, sont:

  • parchemin;
  • cuir;
  • tissus spécifiques d'origine végétale et animale.

Le mécanisme de l'osmose est déterminé chez les organismes animaux par la nature des membranes elles-mêmes. Parfois, la membrane fonctionne selon le principe du tamis: elle retient les grosses particules et n'empêche pas le mouvement des petites. Dans d'autres cas, les molécules de certaines substances seulement peuvent traverser la membrane.

L'osmose et la pression associée jouent un rôle extrêmement important dans le développement et le fonctionnement des systèmes biologiques. Le transfert constant d'eau dans les structures cellulaires assure l'élasticité et la résistance des tissus. Les différences de perméabilité des tissus à l'eau sont directement liées aux processus d'assimilation et de métabolisme des aliments..

La pression osmotique est le mécanisme par lequel les nutriments sont délivrés aux cellules. Dans les grands arbres, les éléments biologiquement actifs atteignent une hauteur de plusieurs dizaines de mètres en raison de la pression osmotique. La hauteur maximale de la plante en conditions terrestres est déterminée, entre autres, par des indicateurs qui caractérisent la pression osmotique.

L'humidité du sol, ainsi que les nutriments, est fournie aux plantes par des phénomènes osmotiques et capillaires. La pression osmotique dans les plantes peut atteindre 1,5 MPa. Les racines des plantes ont des lectures de pression plus basses. L'augmentation de la pression osmotique des racines vers les feuilles est extrêmement importante pour le mouvement de la sève à travers la plante..

L'osmose régule le flux d'eau dans les cellules et les structures intercellulaires. En raison de la pression osmotique, une forme bien définie des organes est préservée.

Les fluides biologiques humains sont des solutions aqueuses de composés de faible poids moléculaire et de haut poids moléculaire, de polysaccharides, de protéines, d'acides nucléiques. La pression osmotique dans le système est déterminée par l'action combinée de ces composants.

Les fluides corporels comprennent:

Pour les procédures médicales, il faut utiliser des solutions contenant les mêmes composants que ceux inclus dans le sang. Et dans les mêmes quantités. Les solutions de ce type sont largement utilisées en chirurgie. Cependant, seules des solutions isotoniques peuvent être injectées dans le sang des humains ou des animaux en quantités importantes, c'est-à-dire celles qui ont atteint l'équilibre.

À 37 degrés Celsius, la pression osmotique du sang humain est d'environ 780 kPa, ce qui correspond à 7,7 atm. Les fluctuations admissibles et inoffensives de la pression osmotique sont insignifiantes et, même en cas de pathologie grave, ne dépassent pas certaines valeurs minimales. Cela s'explique par le fait que le corps humain est caractérisé par l'homéostasie - la constance des indicateurs physiques et chimiques qui affectent les fonctions vitales.

L'osmose est largement utilisée dans la pratique médicale. Les pansements hypertensifs sont utilisés avec succès en chirurgie depuis longtemps. La gaze imbibée d'une solution hypertonique aide à faire face aux plaies purulentes. Conformément à la loi de l'osmose, le fluide de la plaie est dirigé vers l'extérieur. En conséquence, la plaie est constamment débarrassée des produits de décomposition..

Les reins des humains et des animaux sont un bon exemple de «dispositif osmotique». Les produits métaboliques pénètrent dans cet organe par le sang. Par osmose, l'eau et de minuscules ions pénètrent dans l'urine à partir des reins, qui sont renvoyés par la membrane dans le sang.

Pression osmotique

Pression diffuse, paramètre thermodynamique qui caractérise la tendance d'une solution à diminuer sa concentration lorsqu'elle entre en contact avec un solvant pur en raison de la contre-diffusion des molécules de soluté et de solvant. Si la solution est séparée du solvant pur par une membrane semi-perméable, seule une diffusion unilatérale est possible - absorption osmotique du solvant à travers la membrane dans la solution. Dans ce cas, O. d. Devient disponible pour une mesure directe d'une valeur égale à la surpression appliquée du côté de la solution à l'équilibre osmotique (voir Osmose). O. d. Est causée par une diminution du potentiel chimique (voir Potentiel chimique) du solvant en présence d'un soluté. La tendance d'un système à égaliser les potentiels chimiques dans toutes les parties de son volume et à passer dans un état avec un niveau d'énergie libre inférieur (voir Énergie libre) provoque un transfert osmotique (diffusion) de la matière. O. d. Dans des solutions idéales et extrêmement diluées ne dépend pas de la nature du solvant et des substances dissoutes; à température constante, il n'est déterminé que par le nombre d '"éléments cinétiques" - ions, molécules, associés ou particules colloïdales - par unité de volume de la solution. W. Pfeffer (1877) a effectué les premières mesures de matière organique lorsqu'il a étudié des solutions aqueuses de sucre de canne. Ses données ont permis à J. Kh. Van't Hoff d'établir (1887) la dépendance de la concentration de la substance dissoute sur la concentration de la substance dissoute, qui coïncide dans sa forme avec la loi de Boyle-Mariotte pour les gaz parfaits. Il s'est avéré que la D.O. (p) est numériquement égale à la pression que la substance dissoute exercerait si elle était à l'état de gaz idéal à une température donnée et occupait un volume égal au volume de la solution. Pour les solutions très diluées de substances non dissociables, la régularité trouvée est décrite avec suffisamment de précision par l'équation: πV = nRT, où n est le nombre de moles de la substance dissoute dans le volume de la solution V; R est la constante de gaz universelle; T est la température absolue. Dans le cas de la dissociation d'une substance dans une solution en ions, le facteur i> 1, le coefficient de Van't Hoff, est introduit dans la partie droite de l'équation; avec l'association d'un soluté i

O. d. Sont mesurés à l'aide d'appareils spéciaux - osmomètres. Une distinction est faite entre les méthodes de mesure statiques et dynamiques. La première méthode est basée sur la détermination de l'excès de pression hydrostatique le long de la hauteur de la colonne de liquide H dans le tube osmométrique (Fig.) Après l'établissement de l'équilibre osmotique avec des pressions externes égales pUNE et PB dans les chambres A et B. La deuxième méthode se réduit à mesurer les vitesses v d'aspiration et d'extraction du solvant de la cellule osmotique à différentes valeurs de la surpression Δp = pUNE - RB avec l'interpolation ultérieure des données obtenues à ν = 0 à Δp = π. De nombreux osmomètres vous permettent d'utiliser les deux méthodes. L'une des principales difficultés de la mesure du diamètre extérieur est le choix correct des membranes semi-perméables. Des films de cellophane, des polymères naturels et synthétiques, des cloisons en céramique poreuse et en verre sont généralement utilisés. La doctrine des méthodes et techniques de mesure de la D.O. s'appelle l'osmométrie. La principale application de l'osmométrie est la détermination du poids moléculaire (M) des polymères. Les valeurs M sont calculées à partir du rapport, où c est la concentration du polymère en poids; А - coefficient en fonction de la structure de la macromolécule.

O. d. Peut atteindre des valeurs significatives. Par exemple, une solution à 4% de sucre à température ambiante a une concentration en oxygène d'environ 0,3 MN / m2, et une solution à 53% d'environ 10 MN / m2; O.d. eau de mer environ 0,27 Mn / m 2.

O. d. Dans les cellules des animaux, des plantes, des micro-organismes et dans les fluides biologiques dépend de la concentration des substances dissoutes dans leur milieu liquide. La composition saline des fluides biologiques et des cellules, typique des organismes de chaque espèce, est maintenue par la perméabilité sélective des membranes biologiques (voir Perméabilité des membranes biologiques) pour divers sels et par le transport actif des ions. La constance relative de O. d. Est assurée par le métabolisme eau-sel (voir. Echange eau-sel), c'est-à-dire par l'absorption, la distribution, la consommation et l'excrétion de l'eau et des sels (voir Excrétion, Système d'excrétion, Osmorégulation). Au soi-disant. les organismes hyperosmotiques de O interne sont plus qu'externes, dans les organismes hypoosmotiques - moins qu'externes; en iso-osmotique (poikilo-osmotique), la D.O. interne est égale à celle externe. Dans le premier cas, les nones sont activement absorbés par le corps et y sont retenus, et l'eau entre par le biologique. membranes passivement, selon un gradient osmotique. La régulation hyperosmotique est caractéristique des organismes d'eau douce, la peste. les poissons cartilagineux (requins, raies) et toutes les plantes. Les organismes à régulation hypoosmotique disposent de dispositifs pour la libération active de sels. Chez les poissons téléostéens, les ions Na + et Cl - qui prévalent dans les eaux océaniques sont libérés par les branchies, chez les reptiles marins (serpents et tortues) et chez les oiseaux - par des glandes salines spéciales situées dans la zone de la tête. Ions Mg 2+, SO4 2-, dans ces organismes, il est excrété par les reins. L'osmose dans les organismes hyper- et hypoosmotiques peut être créée à la fois au détriment des ions régnant dans l'environnement externe et des produits métaboliques. Par exemple, chez les requins et les raies, 60% du D. est créé aux dépens de l'urée et du triméthylammonium; dans le plasma sanguin des mammifères - principalement en raison des ions Na + et Cl -; dans les larves d'insectes - en raison d'une variété de métabolites de faible poids moléculaire. Dans les organismes unicellulaires marins, les échinodermes, les céphalopodes, les myxines et autres organismes isoosmotiques, dans lesquels la D.O. est déterminée par O.D. du milieu extérieur et lui est égal, il n'y a pas de mécanismes d'osmorégulation (à l'exception des cellules).

La gamme des valeurs moyennes de O. d. Dans les cellules d'organismes qui ne sont pas capables de maintenir l'homéostasie osmotique est assez large et dépend du type et de l'âge de l'organisme, du type de cellules et de O. d. Environnement. Dans des conditions optimales, le rendement de la sève cellulaire des organes terrestres des plantes de marais varie de 2 à 16 atm; dans les plantes de steppe, de 8 à 40 atm. Dans différentes cellules végétales O. d. Peut différer fortement (par exemple, dans la mangrove O. le jus cellulaire est d'environ 60 at, et O. dans les vaisseaux du xylème ne dépasse pas 1 - 2 at). Dans les organismes homoïosmotiques, c'est-à-dire ceux capables de maintenir la constance relative de la quantité moyenne, la valeur moyenne et la plage de fluctuations de la quantité d'oxygène sont différentes (vers de terre - 3,6-4,8 atm, poisson d'eau douce - 6,0-6,6, poissons osseux océaniques - 7,8-8,5, requins - 22,3-23,2, mammifères - 6,6-8,0 at). Chez les mammifères, O. de la plupart des fluides biologiques est égal à O. du sang (à l'exception des fluides sécrétés par certaines glandes - salive, sueur, urine, etc.). O. D., créé dans les cellules animales par des composés de masse moléculaire élevée (protéines, polysaccharides, etc.), est insignifiant, mais joue un rôle important dans le métabolisme (voir Pression oncotique).

Yu.V. Natochin, V.V. Kabanov.

Litt.: Melvin-Hughes E.A., Physico-chimie, trad. de l'anglais, livre. 1-2, M., 1962; Cours de chimie physique, éd. Ya, I. Gerasimov, t. 1-2, M. - L., 1963-1966; Pasynsky A.G., Colloid chemistry, 3e éd., M., 1968: Prosser L., Brown F., Comparative physiology of animals, trans. de l'anglais, M., 1967; Griffin D., Novik El., Organisme vivant, trans. de l'anglais, 1973; P. Nobel, Physiologie des cellules végétales (approche physico-chimique), trans. de l'anglais, M., 1973.

Schéma de principe de l'osmomètre: A - chambre de solution; B - chambre à solvant; M - membrane. Niveaux de liquide dans les tubes à l'équilibre osmotique: a et b - dans des conditions de pressions externes égales dans les chambres A et B, lorsque ρET = ρB, tandis que H est une colonne de liquide qui équilibre la pression osmotique; b - dans des conditions d'inégalité des pressions externes, lorsque ρET - ρB = π.

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