Раствор, который имеет осмотическое давление выше, чем осмотическое давление плазмы крови, называется гипертоническим раствором. Чаще всего это превышение составляет 10 %.
Осмотическое давление разных клеток различно, и зависит оно от видовой, функциональной и экологической специфики. Поэтому гипертонический раствор для одних клеток может быть изотоничным и даже гипотоничным для других. Погруженные в гипертонический раствор уменьшаются в объеме, так как он отсасывает из них воду. Эритроциты крови животных и человека в гипертоническом растворе также уменьшаются в объеме и теряют воду. Сочетание гипертонических, гипотонических и применяется для измерения осмотического давления в тканях и живых клетках.
Благодаря своему осмотическому влиянию, гипертонический раствор широко применяется в виде компрессов для отделения гноя из ран. Кроме этого, местно он оказывает противомикробное действие. Область применения гипертонических растворов достаточно широка. Гипертонический раствор наружно применяется при лечении заболеваний дыхательных путей и гнойных ран, а при желудочных, легочных и кишечных кровотечениях используется внутривенно. Кроме того, гипертонический раствор применяется для промывания желудка при отравлении нитратом серебра.
Наружно, для применяются 3-5-10%-е гипертонические растворы в виде примочек, компрессов и аппликаций. Внутривенно медленно вводятся 10% гипертонические растворы при лечении желудочных, легочных и кишечных кровотечений, а также для увеличения диуреза. Крайне важно, чтобы при введении раствора внутривенно он не попал под кожу, так как это приведет к некрозу тканей. Гипертонические растворы применяются также в виде клизм (80-100 мл 5% раствора) для стимуляции дефекации. Кроме того, применяются 2-5% гипертонические растворы внутрь для промывания желудка. При заболеваниях верхних дыхательных путей используют 1-2% натрия хлорид для полосканий, ванн и обтираний.
Гипертонический раствор: приготовление
Выпускается гипертонический раствор (10%) в виде порошка в герметичных флаконах по 200 или 400 мл. Для ингаляций и внутривенного введения раствор должен быть стерильным, следовательно, для этих целей его лучше приобрести в аптеке. А средство для компрессов, аппликаций и полосканий можно приготовить самостоятельно. Готовится гипертонический раствор в соотношении 1:10, т. е. одна часть соли на десять частей воды. Его концентрация не должна превышать 10%, так как в местах наложения компресса могут лопнуть капилляры.
При терапии многих заболеваний используется натрия хлорида гипертонический раствор. Как приготовить это вещество самостоятельно? В связи с крайне простотой технологией приготовления раствора не стремитесь запастись им впрок. Помните, что самостоятельно приготовленный раствор должен быть немедленно использован, так как он не подлежит хранению.
При ларингите и ангине для необходим не очень концентрированный раствор (2 г. соли на 100 мл. воды). Для промывания желудка при отравлении вам понадобится около литра раствора, а соли необходимо взять 30 грамм. Если делать очистительную клизму нет необходимости, но опорожнить кишечник надо (к примеру, в пред-, послеродовом или послеоперационном периоде), используется 5% гипертонический раствор. При лечении гнойных ран применяется 10% гипертонический раствор, приготовление которого имеет свои особенности. Соль тем хуже растворяется, чем выше ее концентрация, а попадание нерастворенных кристаллов соли в рану просто недопустимо, поэтому раствор для лечения гнойныхран необходимо довести до кипения. Это поможет кристаллам соли полностью раствориться и обеззаразит раствор. Перед применением жидкость нужно охладить до комнатной температуры.
Обмен веществ. Понятие.
Обмен веществ (метаболизм) - это набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Благодаря этим химическим реакциям питательные вещества, попадающие в наш организм, превращаются в составные части клеток организма, а продукты распада выводятся из него.
Поддержание концентраций растворённых веществ - важное условие жизни. Для правильного протекания реакций метаболизма необходимо, чтобы концентрации растворённых в организме веществ сохранялись постоянными в довольно узких пределах.
Значительные отклонения от нормального состава обычно несовместимы с жизнью. Перед живым организмом стоит задача поддержать надлежащие концентрации растворённых веществ в жидкостях тела, несмотря на то, что потребление этих веществ с пищей может значительно изменяться.
Одним из средств поддержания постоянной концентрации является осмос.
Осмос.
Осмос - это процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону бо?льшей концентрации растворённого вещества (меньшей концентрации растворителя).
В нашем случае полупроницаемая мембрана - это стенка клетки. Клетка заполнена внутриклеточной жидкостью. Сами клетки окружены межклеточной жидкостью. Если концентрации какого-либо вещества внутри клетки и вне её окажутся не одинаковыми, то возникнет ток жидкости (растворителя), стремящийся выровнять концентрации. Этот ток жидкости будет оказывать на стенку клетки давление. Это давление называется осмотическим . Причина возникновения осмотического давления - разница концентраций жидкостей, находящихся по разные стороны стенки клетки.
Изотонический, гипотонический и гипертонический растворы.
Растворы, входящие в состав нашего организма, которые отличаются друг от друга осмотическим давлением, можно разделить на следующие:
1. Изотонические растворы - это растворы с одинаковым осмотическим давлением. Клетка наполнена внутриклеточной жидкостью. Вокруг клетки находится межклеточная жидкость. Если осмотические давления этих жидкостей одинаковы, то такие растворы называют изотоническими. В нормально функционирующих животных клетках внутриклеточное содержимое обычно изотонично внеклеточной жидкости.
2. Гипертонические растворы - это растворы, осмотическое давление которых выше осмотического давления клетках и тканях.
3. Гипотонические растворы - это растворы, осмотическое давление которых ниже, чем осмотическое давление в клетках.
Если растворы межклеточной и внутриклеточной жидкостей имеют разное осмотическое давление, то возникнет осмос - процесс, призванный выровнять концентрации.
В случае если межклеточная жидкость гипертонична по отношению к внутриклеточной, то возникнет ток жидкости изнутри клетки вовне. Клетка будет терять жидкость, «съёживаться». При этом концентрация растворённых в ней веществ будет расти.
И наоборот, если межклеточная жидкость гипотонична по отношению к внутриклеточной, то возникнет ток жидкости, направленный вовнутрь клетки. Клетка будет «насасываться» жидкостью, увеличиваться в своём объёме. При этом концентрация растворённых в ней веществ будет уменьшаться.
Пот - это гипотонический раствор.
Наш пот - это гипотонический раствор. Гипотонический по отношении к внутриклеточной и межклеточной жидкостям, крови, лимфе и т.д.
В результате потоотделения наш организм теряет воду. Кровь теряет воду. Она становится густой. Концентрация растворённых в ней веществ повышается. Она превращается в гипертонический раствор. Гипертонический по отношению к межклеточной и внутриклеточной жидкостям. Сразу вслед за этим возникает осмос. Растворённые в межклеточной жидкости вещества дифундируют в кровь. Вещества внутриклеточной жидкости дифундируют во внеклеточную жидкость, а затем снова в кровь. Клетка «съёживается» и концентрация растворённых в ней веществ увеличивается.
Кто всем этим руководит?
Всеми этими процессами руководит мозг. Он получает от терморецепторов сигнал о том, что температура тела поднимается. Если мозг считает, что это увеличение чрезмерно, то он отдаст команду железам внутренней секреции и те увеличат объём потоотделения. В результате испарения пота температура тела снизится.
Дальше рассмотрим ситуацию, если осморецепторы сообщат о потере жидкости и о повышении внутриклеточной концентрации солей. Теперь мозг через нервную систему подскажет нам, что неплохо было бы её пополнить. Возникнет жажда. После её удовлетворения водный баланс и осмотическое давление в клетках восстановятся. Всё придёт в норму.
Похожая схема может быть реализована и по другим причинам. Например, из организма необходимо вывести какие-нибудь вредные для него вещества. Эти вещества могли попасть в него с пищей. А могли появиться в качестве отхода собственного обмена веществ. И теперь их надо удалить из клеток.
Опять будут запущены процессы регулирования, похожие на те, что были описаны выше. Могут измениться участники процесса. Будут задействованы другие рецепторы, другие отделы мозга, другие железы внутренней секреции. Но результат должен быть тот же - должны быть сохранены условия для правильного протекания обменных процессов.
А что, если всем этим никто не руководит?
И такое тоже случается.
В случае нарушений в деятельности нервной системы, эндокринной системы или локальных поражений коры головного мозга (например, гипоталамуса), наш организм перестаёт действовать так слаженно, как это необходимо. Система регуляции даёт сбой.
В этом случае процессы обмена веществ не смогут протекать должным образом. Человек будет страдать какой-нибудь из болезней нарушения обмена.
РАСТВОРЫ
Растворы однородные смеси двух или большого числа веществ (компонентов), которые равномерно распределены в виде отдельных атомов, ионов, молекул.
Различают истинные, коллоидные растворы и суспензии.
Истинные растворы характеризуются прозрачностью, имеют малые размеры растворённых частиц, легко проходят через биологические мембраны. В зависимости от концентрации солей существует три типа растворов: изотонические; гипертонические; гипотонические ;
1. И з о т о н и ч е с к и е р а с т в о р ы имеют одинаковую концентрацию солей, как и в плазме крови, и такое же осмотическое давление.
К ним относят растворы, имеющие концентрацию солей 0,9%.
Одним из таких растворов является физиологический раствор - это раствор хлорида натрия - NaCl 0,9%. В таком растворе в клетку и из клетки молекулы воды будут перемещаться в равном количестве в обе стороны.
С кл = С раствор С – концентрация солей
В этом растворе клетка сохраняет все жизненно важные функции, осуществляя процессы дыхания, размножения, обмена веществ.
Применение физиологического раствора.
Вводят физраствор через рот, внутривенно, внутримышечно, подкожно, в прямую кишку:
при некоторых заболеваниях – тяжелые длительные поносы, холера, неукротимая рвота, обширные ожоги хлорид натрия выделяется из организма в больших количествах, чем обычно. Также его много теряется с потом при работе в горячих цехах. В таких случаях в организме возникает его недостаточность, что сопровождается развитием ряда болезненных явлений: спазмы, судороги, нарушения кровообращения, угнетение ЦНС;
при интоксикациях, кровопотерях, обезвоживании, высокой температуре
для промывания глаз, носовой полости.
натрий хлористый является составной частью растворов применяющихся в качестве кровозамещающих (плазмозамещающих) жидкостей.
2. Г и п е р т о н и ч е с к и й р а с т в о р (2%, 5%, 10%, 15%) - это раствор в котором концентрация солей выше, чем в плазме крови.
К ним относятся растворы, содержащие более 0,9% солей. Если клетку поместить в такой раствор, то вода из клетки поступает в окружающую среду, при этом падает в клетке тургорное (осмотическое) давление, содержимое клетки сжимается, она теряет форму, происходит обезвоживание. Это явление называется- плазмолиз
С кл < С раствор
Явление плазмолиза обратимое, если поместить клетку в гипотонический раствор, то в таком растворе она восстановит объем и форму Н 2 0 клетка
Применяют гипертонический раствор для:
полосканий горла, для ванн, обтираний;
назначают при запорах для опорожнения кишечника.
в виде компрессов и примочек применяются при лечении гнойных ран, раны очищаются от гноя;
2 – 5% растворы используют для промывания желудка при отравлении нитратом серебра;
внутривенно используют при отёке лёгких и внутренних кровотечениях.
3. Г и п о т о н и ч е с к и й р а с т в о р , это раствор, имеющий меньшую концентрацию солей, чем в плазме крови. К ним относят ди - бидистиллированную воду, талую воду ледников. Если клетку поместить в гипотонический раствор, то в нее из раствора будет поступать вода, осмотическое давление возрастает, клетка набухает. Это явление получило название – деплазмолиз.
С кл > С раствор
Животные клетки, в таком растворе быстро разрушаются т.к. мембрана не выдерживает высокого осмотического давления и разрывается. Это явление называется цитолиз . Частные случаи цитолиза – разрушение эритроцитов крови – гемолиз , при этом гемоглобин выходит в плазму крови и окрашивает ее в красный цвет, такая кровь называется лаковой .
Растительные клетки в таком растворе обычно только набухают, т.к. имеют кроме цитоплазматической мембраны плотную клеточную стенку – целлюлозную оболочку. Но, если растительные клетки длительно находятся в гипотоническом растворе, то и они разрушаются.
Применяют гипотонические растворы в качестве растворителей для водорастворимых лекарственных препаратов. Путём пиноцитоза в клетки поступают питательные вещества из кровяного русла, гормоны, ферменты, лекарственные вещества.
а) клетки листа элодеи б) плазмолиз в клетках листа элодеи (в 10% растворе хлорида натрия)
Суспензии, или взвеси ,- мутные жидкости, частицы которых размером более 0,2 мкм. При отстаивании взвешенные частицы оседают.
Коллоидные растворы . Если частицы имеют промежуточные размеры от 0,1 до 0,001 мкм, т. е. слишком велики, чтобы образовать истинный раствор, но и слишком малы, чтобы выпасть в осадок, возникает коллоидный раствор (греч. со11а- клей). Поскольку диаметр белковых молекул превышает 0,001 мкм, белки образуют коллоидные растворы и вся протоплазма представляет собой коллоид. В коллоидных растворах на поверхностях частиц создаются огромные суммарные площади
Молекулы воды, водородными связями прочно соединены с молекулами белков. Мельчайшие частицы веществ, окружённых молекулами воды, образуют коллоидные растворы – это цитоплазма, кариоплазма, межклеточные жидкости. В коллоидном растворе различают непрерывную фазу – дисперсионную среду (вода) и коллоидные частицы – дисперсную фазу. Коллоидной частицей протоплазмы чаще всего являются молекулы белка, т.к. их размеры соответствуют размерам коллоидных частиц.
Вокруг белка в коллоидном растворе образуются водные или с о л ь в а т н ы е (от лат. solvare - распускать) оболочки. Сольватная связанная вода прочно удерживается коллоидными частицами белков. Молекулы воды, создавая оболочки вокруг белков, препятствуют образованию крупных частиц. Такое состояние называется д и с п е р с н ы м (рассеянным, раздробленным).
Дисперсность (степень раздробленности) обратно пропорциональна размерам коллоидных частиц
d = , где d - дисперсность, r – размер коллоидной частицы.
Коллоидные частицы как бы взвешены в дисперсионной среде, где создаётся огромная поверхность, на которой происходит оседание, адсорбция веществ поступающих в клетку и течение разнообразных биохимических реакций.
Коллоидные растворы бывают в двух состояниях : в виде золя (растворённый) и геля (студень, более вязкий).
Гели дисперсные системы . В состоянии гель вытянутые белковые молекулы, соприкасаясь , друг с другом образуют остов из сетки , заполненный жидкостью.
Золи коллоидные р-ры с частицами, которые свободно перемещаются. Когда белковые молекулы (коллоидные частицы) расходятся, коллоид переходит в золь .
Эти процессы обратимы и в клетке совершаются непрерывно. При сокращении мышцы золь быстро переходит в гель и наоборот . При образовании псевдоподий у амёбы наблюдается переход геля в золь.
Такой переход из одного состояния в другое можно наблюдать на растворе желатина, который при нагревании - жидкий (золь), а при остывании становится студнеобразным (гель).
Коллоидное состояние определяет вязкость. Вязкость повышается, а дисперсность уменьшается, например, при повреждении клеток, размеры коллоидных частиц укрупняются, за счёт набухания и их агрегации.
ФИЗИКО - ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОТОПЛАЗМЫ
ПОНЯТИЕ О ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ, КОЛЛОИДНОЕ И КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОТОПЛАЗМЫ
Протоплазма характеризуется рядом физико-химических свойств. Это обусловлено тем, что она представляет собой сложное соединение коллоидных растворов белка и других органических веществ с истинными растворами солей и ряда неорганических соединений. Протоплазма представляет собой устойчивый гидрофильный коллоид. Коллоидным состоянием протоплазмы обусловлена ее вязкость. У большинства клеток консистенция цитоплазматического матрикса превышает вязкость воды не более чем в 5-10 раз, но в ряде случаев может быть значительно выше. Вязкость протоплазмы зависит от обменных процессов в клетках. Так, она повышается при повреждении клетки, а в яйцеклетках - после оплодотворения. Во время деления клетки обнаруживается ритмичное изменение вязкости протоплазмы. Вязкость крови меняется в зависимости от физиологического и патологического состояния организма.
Раньше единственным физическим состоянием протоплазмы считалось коллоидное. Но в последнее время обнаружено, что ряд клеточных структур представляют собой жидкие кристаллы. Жидкие кристаллы в отличие от настоящих, имеющих правильное чередование, Составляющих их молекул в трех измерениях обладают упорядоченностью лишь в двух измерениях. Жидкие, кристаллы занимают промежуточное положение между жидкостями и кристаллами. С одной стороны, они как жидкости обладают текучестью, могут сливаться друг с другом, с другой - подобно кристаллам, отличаются анизотропией, т. е. их прочность, электропроводность и ряд других свойств неодинаковы в разных направлениях. Особенности жидких кристаллов важны для понимания ряда процессов жизнедеятельности: у них иногда проявляется способность к движению, они нередко делятся почкованием. По-видимому, жидкокристаллическое состояние ряда клеточных структур обеспечивает их большую лабильность (подвижность, изменчивость).
Большой способностью к образованию жидких кристаллов обладают липиды. Жидкокристаллическая структура обнаружена в сперматозоидах, эритроцитах, клетках нервной системы и нервных волокон, палочках и колбочках сетчатки глаза.
Гипертонический – раствор с большей концентрацией и большим осмотическим давлением по сравнению с другим раствором.
Гипотонический – раствор, имеющий меньшую концентрацию и меньшее значение осмотического давления.
Изотонические растворы – растворы с одинаковым осмотическим давлением.
Изотонический коэффициент
Изотонический коэффициент Вант-Гоффа (i) показывает во сколько раз коллигативные свойства раствора электролита больше, чем раствора неэлектролита при одинаковых условиях и концентрациях.
Понятие об изоосмии (электролитном гомеостазе)
Изоосмия - относительное постоянство осмотического давления в жидких средах и тканях организма, обусловленное поддержанием на данном уровне концентраций содержащихся в них веществ: белков, электролитов и т.д.
Осмоляльность и осмолярность биологических жидкостей и перфузионных растворов.
Осмоти́ческая концентра́ция - суммарная концентрация всех растворённых частиц.
Может выражаться как осмолярность (осмоль на литр раствора) и как осмоляльность (осмоль на кг растворителя).
Осмоль - единица осмотической концентрации, равная осмоляльности, получаемой при растворении в одном литре растворителя одного моля неэлектролита. Соответственно, раствор неэлектролита с концентрацией 1 моль/л имеет осмолярность 1 осмоль/литр.
Все одновалентные ионы (Na+, К+, Cl-) образуют в растворе число осмолей, равное числу молей и эквивалентов (электрических зарядов). Двухвалентные ионы образуют в растворе каждый по одному осмолю (и молю), но по два эквивалента.
Осмоляльность нормальной плазмы - величина достаточно постоянная и равна 285-295 мосмоль/кг. Из общей осмоляльности плазмы лишь 2 мосмол/кг обусловлены наличием растворенных в ней белков. Таким образом, главными компонентами, обеспечивающими осмоляльность плазмы, являются Na+ и С1- (около 140 и 100 мосмоль/кг соответственно). Постоянство осмотического давления внутриклеточной и внеклеточной 1 жидкости предполагает равенство молярных концентраций содержащихся в них электролитов, несмотря на различия в ионном составе внутри клетки и во внеклеточном пространстве. С 1976 г. в соответствии с Международной системой (СИ) концентрацию веществ в растворе, в том числе осмотическую, принято выражать в миллимолях на 1 л (ммоль/л). Понятие «осмоляльность», или «осмотическая концентрация», эквивалентно понятию «моляльность», или «моляльная концентрация». По существу понятия «миллиосмоль» и «миллимоль» для биологических растворов близки, хотя и не идентичны.
Таблица 1. Нормальные значения осмоляльности биологических сред
Р осм крови = 7,7 атм
Основную задачу осморегуляции выполняют почки. Осмотическое давление мочи в норме значительно выше, чем плазмы крови, что и обеспечивает активный транспорт из крови в почку. Осморегуляция осуществляется под контролем ферментативных систем. Нарушение их деятельности приводит к патологическим процессам. При внутривенных инъекциях, чтобы избежать нарушения осмотического баланса, следует использовать изотонические растворы. Изотоничен по отношению к крови физиологический раствор, содержащий 0.9% хлористого натрия. В хирургии явлением осмоса пользуются, применяя гипертонические марлевые повязки (марлю пропитывают 10%-ным раствором хлорида натрия). При этом рана очищается от гноя и носителей инфекции. Гипертонические растворы вводят внутривенно при глаукоме, чтобы снизить внутриглазное давление из-за повышенного содержания влаги в передней камере глаза.
Роль осмоса в биологических системах.
· Обуславливает тургор (упругость) клеток.
· Обеспечивает поступление воды в клетки и межклеточные структуры, эластичность тканей и сохранение определённой формы органов. Обеспечивает транспорт веществ.
· Осмотическое давление крови человека при 310 К – 7,7 атм, концентрация NaCl – 0,9%.
Плазмолиз и гемолиз
Плазмолиз – сжатие, сморщивание клетки в гипертоническом растворе.
Гемолиз – набухание и разрыв клетки в гипотоническом растворе.
Билет 14. Коллигативные свойства разбавленных растворов электролитов. Изотонический коэффициент.
Которых ниже, чем в клетках растительных или животных тканей. В Г. р. клетки насасывают воду, увеличиваясь в объёме, и теряют часть осмотически активных веществ (органических и минеральных). Эритроциты крови животных и человека в Г. р. разбухают до такой степени, что их оболочки лопаются и они разрушаются. Это явление называют Гемолиз ом. Ср. Гипертонические растворы и Изотонические растворы .
Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .
Смотреть что такое "Гипотонические растворы" в других словарях:
- (биологические), растворы, осмотическое давление которых ниже осмотического давления в клетках организма. * * * ГИПОТОНИЧЕСКИЕ РАСТВОРЫ ГИПОТОНИЧЕСКИЕ РАСТВОРЫ, в биологии растворы, осмотическое давление которых ниже осмотического давления в… … Энциклопедический словарь
- (биол.), р ры, осмотич. давление к рых ниже осмотич. давления в клетках организма … Естествознание. Энциклопедический словарь
В биологии растворы, осмотическое давление которых ниже осмотического давления в клетках организма … Большой Энциклопедический словарь
гипертонические и гипотонические растворы - Гипертонические и гипотонические растворы: если два раствора имеют различное осмотическое давление, то раствор с большим осмотическим давлением называют гипертоническим по отношению ко второму раствору, а раствор с меньшим осмотическим давлением… … Химические термины
Растворы, Осмотическое давление которых выше осмотического давления в растительных или животных клетках и тканях. В зависимости от функциональной, видовой и экологической специфики клеток осмотическое давление в них различно, и раствор,… …
- (от Изо... и греч. tónos напряжение) растворы с одинаковым осмотическим давлением (См. Осмотическое давление); в биологии и медицине природные или искусственно приготовленные растворы с таким же осмотическим давлением, как и в содержимом… … Большая советская энциклопедия
НАТРИЙ - НАТРИЙ. Natrium, химич. элемент, симв. Na, серебристобелый, блестящий, при обыкновенной t° восковой плотности одноатомный металл, делающийся хрупким на холоду и при ярко краснокалильном жаре перегоняющийся; открыт Де.ви (1807) электролизом… …
Взаимодействие красных кровяных телец с растворами в зависимости от … Википедия
КЛИЗМА - КЛИЗМА, клистир (отгреч. klyzo выполаскиваю), технический прием, состоящий в том, что в прямую кишку вводится какое либо жидкое вещество вода, лекарственные растворы, масло, жидкие взвеси и пр. Главное назначение К. лечебное воздействие;… … Большая медицинская энциклопедия
- (от греч. plásma вылепленное, оформленное и lýsis разложение, распад) отставание Протопласта от оболочки при погружении клетки в гипертонический раствор (См. Гипертонические растворы). П. характерен главным образом для растительных клеток … Большая советская энциклопедия
Загрузка...
