Osmotisk trykk tilsvarer trykket som er tilstede på det høyere konsentrasjon siden av en semipermeabel eller selektiv permeabel membran i løsningsmidlet. Trykket driver strømmen av løsningsmiddel gjennom membranen og dikterer dens retning. Sykdommer relatert til osmotisk trykk inkluderer redusert trykkmotstand på blod celler.
Hva er osmotisk trykk?
Sykdommer relatert til osmotisk trykk er for eksempel redusert trykkmotstand på blod celler. Medisin bruker begrepet osmotisk trykk for å referere til det fysiologiske trykket som gjør at osmose kan forekomme. Osmose tilsvarer retningsstrømmen av molekylære partikler gjennom semipermeable eller selektivt permeable grensesnitt. Dermed er osmose en viktig transport av stoffer i menneskekroppen. Osmotisk trykk er den viktigste forutsetningen for dette masse overføringsprosess. Den oppløste molekyler i et løsningsmiddel forårsake det osmotiske trykket på den skillesjiktsiden med det høyere konsentrasjon. De resulterende trykkbetingelsene driver strømmen av løsningsmidlet gjennom den respektive membranen. På denne måten beveger løsningsmidlet seg gjennom membranen fra siden med den nedre partikkelen konsentrasjon og flyter dermed til siden med høyere konsentrasjon i hvert tilfelle, der det osmotiske trykket eksisterer. Molekylpartiklene i seg selv kan ikke passere gjennom den semipermeable eller selektivt permeable membranen.
Funksjon og oppgave
Osmotisk trykk avhenger av konsentrasjonsforholdene på to løsninger plassert på forskjellige sider av en semipermeabel eller selektiv permeabel membran. Selv om osmotisk trykk også eksisterer på den lavere konsentrasjonssiden, er trykket på den høyere løsemiddelkonsentrasjonssiden alltid høyere. I menneskekroppen er det en tilstrømning av Vann inn i individuelle celler fra interstitium. Denne tilstrømningen skjer fra en side med lavere konsentrasjon til en side med høyere konsentrasjon. Celler har et visst indre trykk. Dette trykket kalles også turgor. Tilstrømningen utvikler seg til turgoren inne i cellene når samme nivå som det osmotiske trykket. Trykket som eksisterer på innsiden og trykket som virker fra utsiden er således lik hverandre ved slutten av tilsig. Det osmotiske trykket kan måles og beregnes. I prinsippet gjelder de samme fysikklover i fortynnet væske løsninger som i ideelle gasser. Av denne grunn er det osmotiske trykket alltid proporsjonalt med den respektive absolutte temperaturen. I tillegg er det en proporsjonalitet mellom jeksel konsentrasjonen av det respektive oppløste stoffet og nivået på det osmotiske trykket. Trykket avhenger således primært av antall oppløste molekyler. I en oppløsning av ett mol stoff i 22.4 liter løsningsmiddel er det osmotiske trykket ved temperaturer på 0 grader Celsius eller 273.15 Kelvin 101.325 kPa. Van 't Hoffs lov gir disse forholdene. Loven gjelder imidlertid utelukkende for å fortynne løsninger under en verdi på 0.1 M.
Analogien med lovene til ideelle gasser kan forstås slik: det osmotiske trykket motvirker tilstrømningen av løsemidler i hvert tilfelle. Av denne grunn stopper tilstrømningen av løsningsmiddel så snart likevekt er nådd. Osmometre kan brukes til å bestemme det osmotiske trykket til en løsning. Enten måles trykket statisk, etter at likevekt er nådd, eller dynamisk. Ved dynamisk måling må det utvendige trykket brukes på stigerørmanometeret for å avbryte den osmotiske strømmen. Ved å måle trykket, gjennomsnittlig molekyl masse av makromolekylene kan også bestemmes.
Sykdommer og plager
Sykdommer relatert til osmotisk trykk kan påvirke blod celler, for eksempel. Røde blodlegemer har osmotisk motstand. Ved forskjellige sykdommer reduseres denne osmotiske motstanden til røde blodlegemer. Like mange sykdommer ledsages av en økning i osmotisk resistens. For å oppdage slike sykdommer måles osmotisk motstand mot røde blodlegemer. Målingen muliggjør primært diagnostisering av resistensreduserende sykdommer. Disse sykdommene inkluderer for eksempel sfærocyt anemi. Imidlertid kan andre hemolytiske anemier også redusere den osmotiske motstanden til røde blodlegemer. Hemolytiske anemier er en gruppe sykdommer assosiert med anemi på grunn av økt eller for tidlig forfall av erytrocytter. Denne omstendigheten er referert til i medisin som hemolyse. Hemolyse er ofte ledsaget av underliggende sykdommer. De kan være forårsaket av mekaniske prosesser eller genetisk disposisjon. I tillegg til fysiologisk hemolyse på grunn av røde blodlegemer, overbelastes mekanisk som f.eks hjerte ventilutskifting, termisk skade på grunn av oppvarming og osmotisk skade kan avgjøre forfall. I tilfelle osmotisk skade er hyper- eller hypoosmolære løsninger den faktiske årsaken til forfall. For å måle osmotisk motstand plasseres pasientens røde blodlegemer i rør med økende saltkonsentrasjon. Ett av rørene inneholder omtrent rent Vann. Den ene inneholder en saltkonsentrasjon som er optimal for røde blodlegemer. Etter 24 timer, blodcellene i det rene Vann sprekke. I rør med høyere saltkonsentrasjon sprekker vanligvis bare noen få av blodcellene. Hvis pasienten har en sykdom med redusert osmotisk motstand i blodcellene, vil kroppene sprekke selv i høyere saltkonsentrasjoner og vil ikke være i stand til å motstå det osmotiske trykket. Osmotisk motstand kan også økes. En økning i resistens er uspesifikk og kan være et resultat av forskjellige sykdommer. Eksempler på sykdommer med osmotisk resistensøkning i røde blodlegemer inkluderer talassemi, jernmangel anemiog sigdcelleanemi. I tillegg, gulsott og leveren skader kan øke motstanden.
