Чем обусловлено осмотическое давление крови

В жидкой части крови растворены минеральные вещества — соли. У млекопитающих их концентрация составляет около 0,9 %. Они находятся в диссоциированном состоянии в виде катионов и анионов. От содержания этих веществ зависит в основном осмотическое давление крови.

Осмотическое давление — это сила, вызывающая движение растворителя через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного раствора в более концентрированный. Клетки тканей и клетки самой крови окружены полупроницаемыми оболочками, через которые легко проходит вода и почти не проходят растворенные вещества. Поэтому изменение осмотического давления в крови и тканях может привести к набуханию клеток или потере ими воды. Даже незначительные изменения солевого состава плазмы крови губительны для многих тканей, и прежде всего для клеток самой крови. Осмотическое давление крови держится на относительно постоянном уровне за счет функционирования регулирующих механизмов. В стенках кровеносных сосудов, в тканях, в отделе промежуточного мозга — гипоталамусе имеются специальные рецепторы, реагирующие на изменение осмотического давления,— осморецепторы.

Раздражение осморецепторов вызывает рефлекторное изменение деятельности выделительных органов, и они удаляют избыток воды или солей, поступивших в кровь. Большое значение в этом отношении имеет кожа, соединительная ткань которой впитывает избыток воды из крови или отдает ее в кровь при повышении осмотического давления последней.

Величину осмотического давления обычно определяют косвенными методами. Наиболее удобен и распространен криоскопический способ, когда находят депрессию, или понижение точки замерзания крови. Известно, что температура замерзания раствора тем ниже, чем больше концентрация растворенных в нем частиц, то есть чем больше его осмотическое давление. Температура замерзания крови млекопитающих на 0,56—0,58 °С ниже температуры замерзания воды, что соответствует осмотическому давлению 7,6 атм, или 768,2 кПа.

Определенное осмотическое давление создают и белки плазмы. Оно составляет 1/220 общего осмотического давления плазмы крови и колеблется от 3,325 до 3,99 кПа, или 0,03—0,04 атм, или 25—30 мм рт. ст. Осмотическое давление белков плазмы крови называют онкотическим давлением. Оно значительно меньше давления, создаваемого растворенными в плазме солями, так как белки имеют огромную молекулярную массу, и, несмотря на большее их содержание в плазме крови по массе, чем солей, количество их грамм-молекул оказывается относительно небольшим, к тому же они значительно менее подвижны, чем ионы. А для величины осмотического давления имеет значение не масса растворенных частиц, а их число и подвижность.

Онкотичеекое давление препятствует чрезмерному переходу воды из крови в ткани и способствует реабсорбции ее из тканевых пространств, поэтому при уменьшении количества белков в плазме крови развивайся отеки тканей.

Даже незна­чительные нарушения солевого состава плазмы могут ока­заться губительными для многих тканей, прежде всего для клеток самой крови. Суммарная концентрация минераль­ных солей, белков, глюкозы, мочевины и других веществ, растворенных в плазме, создает осмотическое давление.

Явление осмоса возникает везде, где имеются два раствора различной концентрации, разделенные полупроницаемой мембраной, через которую легко проходит растворитель (вода), но не проходят молекулы растворенного вещества. В этих условиях растворитель движется в сторону раствора с большей концентрацией растворенного вещества. Одно­стороннюю диффузию воды через полупроницаемую пере­городку называют осмосом.

Осмотическое давление плазмы в основном создается неорганическими солями, поскольку концентрация сахара, белков, мочевины и др. органических веществ в плазме невелика. Осмотическое давление обеспечивает в организ­ме обмен воды между кровью и тканями.

Солевой раствор, имеющий такое же осмотическое давление, как плазма крови, называют изотоническим рас­твором. Для человека изотоничен 0,9% раствор поваренной соли, а для лягушки – 0,6% раствор этой же соли. Солевой раствор, осмотическое давление которого выше, чем осмо­тическое давление плазмы крови, называют гипертоничес­ким; если осмотическое давление раствора ниже, чем в плазме крови, такой раствор называют гипотоническим.

Поскольку растворитель движется всегда в сторону более высокого осмотического давления, то при погруже­нии эритроцитов в гипотонический раствор, по законам осмоса, вода интенсивно начинает проникать внутрь кле­ток. Клетки набухают, их оболочки разрываются, и содер­жимое эритроцитов поступает в раствор. Наблюдается ге­молиз. Кровь, в которой эритроциты подверглись гемолизу, становится прозрачной, или, как иногда говорят, лаковой. У человека гемолиз начинается при помещении его эритроцитов в 0,44-0,48% раствор NaCl, а в растворах 0,28-0,32% NaCl уже почти все эритроциты оказываются разрушенными. Если эритроциты попадают в гипертони­ческий раствор, они сморщиваются.

Несмотря на то, что в кровь может поступать разное количество воды и минеральных солей, осмотическое дав­ление крови поддерживается на постоянном уровне. Это достигается благодаря деятельности почек, потовых желез, через которые из организма удаляются вода, соли и другие продукты обмена веществ.

Таблица — Компоненты плазмы крови и их функции

Компоненты

Функция

Компоненты, присутствующие в постоянной концентрации

Основной компонент лимфы. Служит источником воды для клеток. Разносит по телу множество растворенных в ней веществ. Способствует поддержанию кровяного давления и объема крови

Белки плазмы

Содержится в очень большом количестве. Связывает присутствующий в плазме кальций

Сывороточные глобулины

Связывает тироксин в билирубин

Связывает железо, холестерол и витамины A, D и К

Связывает антигены и играет важную роль в иммунологических реакциях организма ( ? -глобулины обычно называют антителами). Связывает также гистамин

Каталитический фактор, участвующий в свертывании крови

Участвует в свертывании крови

Участвуют в метаболических процессах

Минеральные ионы

Na + , К + , Са 2+ , Mg 2+ , Н₂РО₄ — , PO ₄ 3- , Cl — , HCO ₃ — , SO ₄ 2-

Совместно участвуют в регуляции осмотического давления и pH крови. Оказывают ряд других воздействий на клетки организма; например, Са 2+ может участвовать в свертывании крови, а также в регуляции мышечного сокращения и чувствительности нервных клеток, влияет на коллоидное состояние клеточного содержимого

Компоненты, концентрации которых изменяются

Растворимые про­дукты пищеваре­ния и продукты, подлежащие экскреминации; ви­тамины; гормоны

Постоянно транспортируются в клетки и выделяются из них

Для того чтобы оценить здоровье человека, сначала нужно учитывать его самочувствие, но если возникает необходимость сделать подробное обследование параметров его жизнедеятельности, врачи измеряют осмотическое давление плазмы крови. Данный показатель обозначает, с какой силой действуют друг на друга жидкости с различной концентрацией активных веществ. Более подробно о данном явлении описано ниже.

Что такое осмотическое давление, и как оно влияет на человеческий организм

Осмос возникает в организме человека на границе двух различных растворов, разделенных между собой полупроницаемой мембраной. У одной жидкости есть возможность сквозь стенки проникать во вторую, которая уже подверглась воздействию первой.

На примере человеческого организма можно показать природу осмотического давления: вода проходит сквозь мембрану и попадает в кровь. Плазма содержит определенную концентрацию минеральных солей, глюкозы, белков. Показатель осмотического давления дает знать, достаточно ли обеспечен организм обменом водой между кровяным руслом и органами, которые находятся с внешней стороны сосудов. Осмотическое давление в организме человека — это величина силы, которая заставляет двигаться воду сквозь защитную оболочку эритроцитов.

Влияет на осмос в составе плазмы крови преимущественно соль, потому что белки, сахар и мочевина в ней содержатся в небольших количествах.

Оптимальная концентрация солевого раствора в кровяном русле должна быть 0,9 %. Такой показатель имеет название изотонический. Он равен величине осмоса крови. При величине, превышающей данный показатель, осмотическое давление становится гипертоническим. В случае, если данная цифра ниже, — гипотоническим. Для того чтобы организм человека функционировал в нормальном режиме, осмотическое давление должно быть в пределах оптимальных значений.

Понятно, что показатель осмоса не может быть постоянным, но если концентрация солей повышена или понижена на короткое время, то здоровая выделительная система без проблем удаляет лишнюю жидкость, солевые растворы и другие вещества. В этом случае организм сам заботится о присутствии внутри него правильного количества соли. Когда здоровье человека дает сбой, и осмотическое давление длительный период либо пониженное, либо повышенное, то это может стать причиной возникновения определенных болезней.

Среди наиболее вероятных последствий можно назвать гемолиз. Это такое состояние, при котором лопаются оболочки эритроцитов, и они растворяются в жидкости. Внешний вид крови, содержащей такие погибшие красные тельца, немного прозрачен. Если параметры силы осмоса далеки от оптимальных, то исчезнет упругость клеток, тканей и целых органов. И при повышенном осмотическом давлении, и при пониженном, у эритроцитов крови та же участь — разрушение.

Какие показатели считаются нормой, а какие – отклонением от нормы

Во время данного обследования крови находят точку ее замерзания. Оптимальное значение для кровяного раствора, это минус 0,56-0,58 градусов. Если перевести в атмосферное давление, то нормальными показателями силы осмоса является величина в 7,5-8 миллиметров ртутного столба. При показателе либо большем, либо меньшем, чем указанные границы, его величина будет отклонением от оптимальной.

Белки, как и соли, также создают осмотическое давление плазмы, но более слабое, в сравнении с ними (его величина составляет 26-30 миллиметров ртутного столба). Такое давление еще называют онкотическим, и оно изменяет значение общего показателя.

Что влияет на показатели осмоса

На показатели силы осмоса оказывают влияние правильность питания и питьевой режим, а также здоровая функциональность органов выделения. Количество солей в составе плазмы прямо воздействует на показатели осмотического давления. При их избытке осмос будет повышаться, а при недостатке — понизится.

А норма употребления жидкости должна быть не менее 1,5 литра в сутки, иначе организм будет обезвоживаться, и кровь обретет повышенную вязкость.

Но, к счастью, при дефиците жидкости, у человека возникает жажда, и он пополняет свой запас воды. Работа почек, мочевого пузыря и железы потоотделения также регулируют количество солей и растворителя в организме, но если повышенная концентрация соли постоянна, то это провоцирует ее задержку в клетках. Затем стенки сосудов делаются более толстыми, сужаются просветы межклеточного пространства.

Как результат, возникает задержание жидкости, что приводит к увеличению объемов крови, движущейся по сосудам, что провоцирует возрастание показателей артериального давления. Все это отрицательно влияет на функционирование сердечно-сосудистой системы и вызывает появление отеков.

Методы измерения

Наиболее широко распространенных способов измерения давления осмоса существует два. Каким из них воспользоваться, врачи выбирают, исходя из ситуации.

Криоскопический способ

Поскольку температура замерзания крови напрямую зависит от количества в ней веществ, то данный метод часто используют. Чем насыщеннее плазма, тем при более низкой температуре она твердеет. Показатель осмоса, это важный параметр в работе организма, и он показывает, в оптимальных ли количествах присутствует в нем растворитель (вода).

Измерение осмометром

Второй вариант измерения предлагает делать это при помощи специального прибора — осмометра. Он представляет собой 2 колбы с перегородкой. Проходимость между ними частичная.

В одну из них наливают кровь и накрывают крышкой со шкалой, а в другую раствор. Он может быть гипертоническим, гипотоническим либо изотоническим. Смотрят на показатели шкалы в сосуде.

Способы нормализации

Человеческий организм обладает способностью саморегуляции осмотического давления. Когда от головного мозга поступает соответственный импульс об уменьшении объема межклеточной жидкости, то образуется гормон, который поступает в кровь. Затем на его присутствие реагируют почки.

Также способностью привести параметры осмотического давления к оптимальным значениям обладает и кровь, которая исполняет роль буферного устройства, как при повышении давления, связанного с осмосом, так и при его понижении.

Это происходит из-за перераспределения ионов между плазмой крови и красными тельцами, и «умением» белков в составе крови присоединять либо отдавать ионы.

Профилактические методы

На регуляцию силы осмоса оказывают влияние почки. Если организм нуждается в дополнительной жидкости, то насыщенность крови активными веществами будет избыточной, а это провоцирует возрастание значения давления. Поэтому нужно внимательно относиться к своим чувствам, и если возникает жажда, ее тут же нужно утолять.

Также следует придерживаться правильного питания:

1. Следят за количеством соли в пище. Пересол и избыточное увлечение пряностями может привести к снижению проницаемости сосудов из-за наличия на их стенках отложений соли.
2. Ограничивают такие напитки, как кофе, кока-кола, пиво. Они могут спровоцировать склеивание эритроцитов и обладают мочегонным эффектом, то есть активно выводят жидкость из организма.
3. Нужно отказаться от различных диет и голодания. Эти эксперименты над собой приводят к снижению уровня белков в составе крови, а это изменяет вязкость крови и способствует возникновению тромбоза, вызывает истощение и чувство усталости, снижаются защитные силы человека.

Сила осмоса в человеческом организме отвечает за оптимальное перераспределение жидкости, потому что количество активных веществ должно находиться на определенном уровне. Это очень важный показатель, который освещает состояние здоровья. Для того чтобы его значения были в пределах нормы, полезно пить больше воды, а соль добавлять в пищу в умеренных количествах.