Кровь. Что влияет на уровень кровяного осмотического давления и как его замеряют Постоянство осмотического давления крови

Среди разнообразных показателей внутренней среды организма осмотическое и онкотическое давление занимают одно из главных мест. Они являются жесткими гомеостатическими константами внутренней среды и их отклонение (повышение или понижение) опасно для жизнедеятельности организма.

Осмотическое давление

Осмотическое давление крови — это давление, возникающее на границе раздела растворов солей или других низкомолекулярных соединений различной концентрации.

Его величина обусловлена концентрацией осмотически активных веществ (электролитов, неэлектролитов, белков), растворенных в плазме крови, и регулирует транспорт воды из внеклеточной жидкости в клетки и наоборот. Осмотическое давление плазмы крови в норме составляет 290±10 мосмоль/кг (в среднем равно 7,3 атм., или 5600 мм рт.ст., или 745 кПа). Около 80% величины осмотического давления плазмы крови обусловлено натрия хлоридом, который полностью ионизирован. Растворы, осмотическое давление которых такое же, как плазмы крови, называются изотоническими , или изоосмическими. К ним относят 0,85- 0,90% раствор натрия хлорида и 5,5% раствор глюкозы. Растворы с меньшим осмотическим давлением, чем у плазмы крови, называются гипотоническими , а с большим - гипертоническими.

Осмотическое давление крови, лимфы, тканевой и внутриклеточной жидкостей приблизительно одинаково и отличается достаточным постоянством. Это необходимо для обеспечения нормальной жизнедеятельности клеток.

Онкотическое давление

Онкотическое давление крови — представляет собой часть осмотического давления крови, создаваемую .

Величина онкотического давления колеблется в пределах 25-30 мм рт.ст. (3,33- 3,99 кПа) и на 80% определяется альбуминами вследствие их малых размеров и наибольшего содержания в плазме крови. Онкотическое давление играет важную роль в регуляции обмена воды в организме, а именно в ее удержании в кровеносном сосудистом русле. Онкотическое давление влияет на образование тканевой жидкости, лимфы, мочи, всасывание воды из кишечника. При понижении онкотического давления плазмы (например, при болезнях печени, когда снижено образование альбуминов, или болезнях почек, когда повышено выделение белков с мочой) развиваются отеки, так как вода плохо удерживается в сосудах и переходит в ткани.

Объем крови – общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 6 – 8% от массы тела, что соответствует 5 – 6 л. Повышение общего объема крови называют гиперволемией, уменьшение – гиповолемией.Относительная плотность крови – 1,050 – 1.060 зависит в основном от количества эритроцитов. Относительная плотность плазмы крови – 1.025 – 1.034, определяется концентрацией белков.Вязкость крови – 5 усл.ед., плазмы – 1,7 – 2,2 усл.ед., если вязкость воды принять за 1. Обусловлена наличием в крови эритроцитов и в меньшей степени белков плазмы.

Осмотическое давление крови – сила, с которой растворитель переходит через полунепроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор. Осмотическое давление крови вычисляют криоскопическим методом путем определения точки замерзания крови (депрессии), которая для нее равна 0,56 – 0,58 С. Осмотическое давление крови в среднем составляет 7,6 атм. Оно обусловлено растворенными в ней осмотически активными веществами, главным образом неорганическими электролитами, в значительно меньшей степени – белками. Около 60% осмотического давления создается солями натрия (NаСl).

Осмотическое давление определяет распределение воды между тканями и клетками. Функции клеток организма могут осуществляться лишь при относительной стабильности осмотического давления. Если эритроциты поместить в солевой раствор, имеющий осмотическое давление, одинаковое с кровью, они не изменяют свой объем. Такой раствор называют изотоническим, или физиологическим. Это может быть 0,85% раствор хлористого натрия. В растворе, осмотическое давление которого выше осмотического давления крови, эритроциты сморщиваются, так как вода выходит из них в раствор. В растворе с более низким осмотическим давлением, чем давление крови, эритроциты набухают в результате перехода воды из раствора в клетку. Растворы с более высоким осмотическим давлением, чем давление крови, называются гипертоническими, а имеющие более низкое давление – гипотоническими.

Онкотическое давление крови – часть осмотического давления, создаваемого белками плазмы. Оно равно 0,03 – 0,04 атм, или 25 – 30 мм рт.ст. Онкотическое давление в основном обусловлено альбуминами. Вследствие малых размеров и высокой гидрофильности они обладают выраженной способностью притягивать к себе воду, за счет чего она удерживается в сосудистом русле, При снижении онкотического давления крови происходит выход воды из сосудов в интерстициальное пространство, что приводит к отеку тканей.

Кислотно-основное состояние крови (КОС). Активная реакция крови обусловлена соотношением водородных и гидроксильных ионов. Для определения активной реакции крови используют водородный показатель рН – концентрацию водородных ионов, которая выражается отрицательным десятичным логарифмом молярной концентрации ионов водорода. В норме рН – 7,36 (реакция слабоосновная); артериальной крови – 7,4; венозной – 7,35. При различных физиологических состояниях рН крови может изменяться от 7,3 до 7,5. Активная реакция крови является жесткой константой, обеспечивающей ферментативную деятельность. Крайние пределы рН крови, совместимые с жизнью, равны 7,0 – 7,8. Сдвиг реакции в кислую сторону называется ацидозом, который обусловливается увеличением в крови водородных ионов. Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется алкалозом. Это связано с увеличением концентрации гидроксильных ионов ОН и уменьшением концентрации водородных ионов.

В крови имеется 4 буферных системы: бикарбонатная БС, фосфатная БС, гемоглобиновая БС, БС белков и плазмы. Все БС создают в крови щелочный резерв, который в организме относительно постоянен.

Если два раствора, из которых один более концентрирован, т. е. содержит больше растворенного вещества, чем второй, разделены полупроницаемой перепонкой, пропускающей растворитель, например воду, но не пропускающей растворенного вещества, то вода переходит в более концентрированный раствор. Сила, которая обусловливает движение растворителя через полупроницаемую мембрану, называется осмотическим давлением.

Осмотическое давление раствора можно измерить с помощью осмометра. Последний состоит из двух сосудов, разделенных полупроницаемой перепонкой. В один из этих сосудов наливают более концентрированный раствор какого-либо вещества, а в другой - менее концентрированный раствор или чистый растворитель. Первый из этих сосудов закрывают пробкой, через которую проходит вертикальная манометрическая трубка. Растворитель переходит в сосуд с более концентрированным раствором, и жидкость поднимается в манометрической трубке. Давление столба воды выражает величину осмотического давления.

Осмотическое давление крови, лимфы и тканевой жидкости имеет большое значение в регуляции обмена воды между кровью и тканями. Изменение осмотического давления жидкости, окружающей клетки, ведет к нарушениям водного обмена в них. Это можно видеть на примере эритроцитов, которые, будучи погружены в раствор NaCl, обладающий большим осмотическим давлением, чем плазма крови, теряют воду, резко уменьшаются в объеме и сморщиваются. Эритроциты, помещенные в раствор NaCl с меньшим осмотическим давлением, наоборот, набухают, увеличиваются в объеме и в конечном итоге могут разрушиться.

Величина осмотического давления крови может быть определена криоскопически, т. е. измерением температуры замерзания. Как известно, температура замерзания раствора тем ниже, чем выше его осмотическое давление, т. е. чем больше суммарная концентрация в растворе молекул, ионов и коллоидных частиц.

Понижение точки замерзания ниже 0° (Δ t°), иначе говоря , одномолярного водного раствора неэлектролита равно 1,85°, а осмотическое давление такого раствора равно 22,4 атм. Зная точку замерзания исследуемого раствора, можно вычислить величину его осмотического давления.

У человека депрессия крови равна 0,56-0,58°, а следовательно, осмотическое давление равно 7,6- 8,1 атм. Около 60% этого давления приходится на долю NaCl. Величина осмотического давления эритроцитов и других клеток тела такая же, как и окружающей их жидкости.

Осмотическое давление крови млекопитающих и человека держится на относительно постоянном уровне, что видно из следующего опыта. В вену лошади было введено 7 л 5% раствора сернокислого натрия, что по расчету должно было увеличить осмотическое давление плазмы крови в 2 раза. Однако уже через 10 минут осмотическое давление плазмы вернулось почти к норме, а через 2 часа оно стало совершенно нормальным. Это было обусловлено выведением значительного количества солей с мочой, жидкими испражнениями и слюной. В выделениях содержались не только введенные сульфаты, но и хлориды и карбонаты; сульфаты же можно было обнаружить в крови и после того, как осмотическое давление стало нормальным. Это показывает, что в организме в первую очередь восстанавливается нормальное осмотическое давление и только позднее постоянство ионного состава крови. Постоянство осмотического давления крови является относительным, так как в организме всегда происходят небольшие его колебания вследствие перехода из крови в ткани крупномолекулярных веществ (аминокислоты, жиры, углеводы) и поступления из тканей в кровь низкомолекулярных продуктов клеточного обмена веществ.

Выделительные органы, главным образом почки и потовые железы, являются регуляторами осмотического давления. Благодаря их деятельности продукты обмена, которые постоянно образуются в организме, обычно не оказывают существенного влияния на величину осмотического давления. В отличие от осмотического давления крови осмотическое давление мочи и пота колеблется в довольно широких пределах. Депрессия пота равна 0,18-0,60°, а мочи - 0,2-2,2°. Особенно значительные сдвиги осмотического давления крови вызывает интенсивная мышечная работа.

Что такое осмотическое давление

Осмосом называют одностороннюю самопроизвольную диффузию молекул растворителя сквозь полунепроницаемую мембрану из наименее концентрированного в более концентрированный раствор. Полунепроницаемой мембраной является такая, которая проницаема для клеток растворителя и непроницаема для растворенных в нем частиц. По определению, осмотическое давление - это такое приложение которого к данному раствору может прекратить диффузию частиц, то-есть осмос.

Осмос широко распространен в природе. Он свойственен всем биологическим организмам. Осмотическое давление возникает, если растворы разделены полупроницаемой мембраной. Например, возьмем находящиеся в клетках и межклеточном пространстве жидкости. В норме экстрацеллюлярное и интрацеллюлярное осмотическое давление одинаковы. Но если интерстициальная жидкость теряет воду, давление в ней возрастает. Под действием повышенного осмотического давления вода из клеток начинает диффундировать в межклеточное пространство. Диффузия прекратится только тогда, когда величины давления выровняются.

От чего зависит осмотическое давление

Давление при осмосе зависит от того, сколько растворенных частиц содержится в единице объема. Это могут быть молекулы, ионы или другие Можно сказать, что осмотическое давление раствора связано с концентрацией всех частиц, активных осмотически, в единице объема. От химических свойств растворителя и растворенных в нем веществ оно не зависит.

Ученые выяснили, что осмотическое давление подчиняется тем же законам, что и давление газов. Его можно измерить с помощью приборов, называемых осмометрами. Они представляют собой особого рода манометры. В этих приборах используются полунепроницаемые мембраны животного и искусственного происхождения. показывают прямую зависимость его от

Закон осмотического давления, открытый Ван-Гоффом, утверждает, что его величина в числовом выражении равна такому давлению, которое оказывало бы вещество данного раствора, будучи при этой же температуре с условием, что его объем был бы равен объему раствора.

Закон описывается уравнением: p=i C R T

С - концентрация раствора, выраженная в молях;

R - величина универсальной газовой постоянной;

T - температура термодинамическая.

Значение осмотического давления для живых организмов

Осмос присущ живой природе, так как все клетки растений и животных организмов имеют мембраны, проницаемые для воды и непроницаемые для других веществ. В живых тканях, на границе клетки и межклеточной жидкости, постоянно действует осмотическое давление. Оно обеспечивает подъем питательных веществ и воды из земли к листьям растений и тургор растений, жизнедеятельность клеток.

Растворы, обладающие одинаковым осмотическим давлением, называют изотоническими. Те, в которых давление более высокое, называются гипертоническими, более низкое ‑ гипотоническими.

Осмотическое давление в человеческой крови составляет величину в 7,7 атм. Люди способны ощущать малейшие его колебания. Например, жажда после приема соленой пищи связана с его повышением. Местные отеки при воспалениях тоже возникают из-за повышения осмотического давления в месте воспаления.

Знание законов осмотического давления в медицине необходимо при проведении лечебных мероприятий. Так, медикам известно, что для внутривенных введений можно использовать только изотоничный плазме крови 0,9% раствор NaCl. Он не вызывает раздражения тканей. Напротив, гипертонический 3-5 % NaCl применяют для лучшего очищения гнойных ран от микроорганизмов и гноя.

Знание законов осмоса необходимо не только в медицине и биологии. Без него не обходятся многие виды человеческой деятельности, в том числе промышленность и энергетика.

Осмотическое давление крови (ОДК) – это уровень силы, обеспечивающей циркуляцию растворителя (для нашего организма это вода) сквозь оболочку эритроцитов.

Поддержание уровня происходит на основе перемещения из растворов, менее концентрированных в те, где сосредоточенность воды больше.

Это взаимодействие является водным обменом между кровью и тканями человеческого организма. Ионы, глюкоза, белки, и другие полезные элементы, сосредоточенные в крови.

Нормальными показателями осмотического давления является 7,6 атм., или 300 мОсмоль, что равно 760 мм.рт.ст.

Осмоль – это концентрация одного моля неэлектролита, растворенного на литр воды. Осмотическая концентрация в крови определяется именно при помощи их измерения.

Что из себя представляет ОДК?

Окружение клеток оболочкой присуще как тканям, так и элементам крови, через нее с легкостью проходит вода и практически не проникают растворенные вещества. Поэтому, отклонение показателей осмотического давления может повлечь к увеличению эритроцита, и утрате им воды и деформированию.

Для эритроцитов и большинства тканей пагубным является увеличения потребления солей в организм, которые оседаю на стенках сосудов и сужают проходы сосудов.

Такое давление всегда находится примерно на одинаковом уровне и регулируется рецепторами , локализующимися в гипоталамусе, сосудах и тканях.

Общее их название осморецепторы, именно они поддерживают показатель ОДК на нужном уровне.

Одним из самых устойчивых параметров крови является осмотическая концентрация плазмы , которая поддерживает нормальные показатели осмотического давления крови, при помощи гормонов и сигналов организма – ощущение чувства жажды.

Какие нормальные показатели ОДК?

Нормальными показателями осмотического давления являются, показатели криоскопического исследования, не превышающие 7,6 атм. При анализе определяется точка, при которой замерзает кровь. Нормальными показателями замерзания раствора для человека является 0,56-0,58 градусов по Цельсию, что эквивалентно 760 мм.рт.ст.

Отдельный вид ОДК создается белками плазмы. Также осмотическое давление белков плазмы именуется онкотическим давлением. Такое давление в разы ниже, чем давление, которое создается в плазме солями, так как белкам присущи большие уровни молекулярной массы.

В отношении к другим осмотическим элементам присутствие их незначительно, хотя они содержатся в крови во множественном количестве.

Оно влияет на общие показатели ОДК, но в маленьком соотношении (одна целая двухсот двадцатая часть) к общим показателям.

Это эквивалентно 0,04 атм., или 30 мм.рт.ст. Для показателей осмотического давления крови имеет значимость их количественный фактор и подвижность, нежели масса растворенных частиц.

Описанное давление противодействует сильному перемещению растворителя из крови в ткани, и влияет на переход воды от тканей к сосудам. Именно поэтому прогрессируют отечности тканей, следствием уменьшения белковой концентрации в плазме.

Неэлектролит содержит меньшую осмотическую концентрацию, нежели электролит. Отмечается это потому. Что молекулы электролита растворяют ионы, что влечет к росту концентрации активных частиц, которые характеризуют осмотическую концентрацию.

Что влияет на отклонения осмотического давления?

Рефлекторные изменения деятельности выделительных органов, влечет раздражение осморецепторов. При их воспалении, они устраняют из организма избыточное количество воды и солей, которые попали в кровь.

Важную роль здесь играет кожный покров, ткани которого питаются избытком воды из крови или возвращает её в кровь, при увеличении показателей осмотического давления.

На показатели нормального ОДК влияет количественное насыщение крови электролитами и неэлектролитами, которые растворены в плазе крови.

Не меньше шестидесяти процентов составляет ионизированный хлорид калия. Изотонические растворы – это растворы в которых уровень ОДК близится к плазменному.

При росте показателей этой величины, состав именуется гипертоническим, а в случае уменьшения – гипотоническим.

Если нормальный показатель осмотического давления отклоняется от нормы, провоцируется повреждение клеток. Для того чтобы вернуть показатели осмотического давления в крови, могут внутрь вводить растворы, которые подбираются, зависимо от заболевания, провоцирующего отклонения ОДК от нормы.

Среди них:

• Гипотонический концентрированный раствор. При применении в правильной дозировке чистит раны от гноя и способствует уменьшению в размерах оттека аллергического характера. Но при неправильных дозах, провоцирует быстрое наполнение клеток раствором, что влечет к их быстрому разрыву;
• Гипертонический раствор. При помощи введения этого раствора в кровь, способствуют улучшенному выведению клеток воды в сосудистую систему;
• Разведение препаратов в изотоническом растворе. Препараты размешивают в данном растворе, при нормальных показателях ОДК. Натрий хлорида является наиболее часто размешиваемым препаратом.

За повседневным поддержанием нормальных отметок ОДК следят потовые железы и почки. Они не допускают воздействия продуктов, которые остаются после обмена веществ, на организм, путем создания защитных оболочек.

Именно поэтому осмотическое давление крови почти всегда колеблется на одном уровне. Резкое увеличение его показателей возможно при активной физической нагрузке. Но и в этом случае организм сам быстро стабилизирует показатели.

Что происходит при отклонениях?

При увеличении показателей осмотического давления крови происходит перемещение клеток воды из эритроцитов в плазму, вследствие чего клетки деформируются и теряют свою функциональность. При упадке концентрации осмолей, происходит увеличение насыщенности клетки водой , что влечет к увеличению её размеров и деформации мембраны, которая именуется гемолизом.

Гемолиз характеризуется тем, что при нем деформируются наиболее численные клетки крови – красные тельца, также именуемые эритроцитами, тогда белок гемоглобина попадает в плазму, впоследствии чего она становится прозрачной.

Гемолиз делиться на следующие виды:

При исследованиях, как клинических, так и в целях науки, осмотический гемолиз задействуют для определения качественных показателей красных клеток, (метод осмотического сопротивления красных клеток), а также противодействию оболочек красных клеток к деформации в растворе.

Влияет ли питание на осмотическое давление крови?

Соблюдение правильного питания, со сбалансированным рационом продуктов помогает в профилактике многих заболеваний.

Высокая концентрация потребляемой соли, влечет к отложению натрия на стенках сосудов. Они становятся уже, что нарушает нормальное обращение крови и выведение жидкости, увеличивает показатели артериального давления, и провоцирует отечности.

Употребление чистой питьевой воды менее полутора литров в день, приводит к нарушению водного баланса.

Он в свою очередь влечет повышенную вязкость крови, в связи с недостаточностью растворителя.

Так возникает ощущение жажды, удовлетворив которую, организм возобновляет нормальную функциональность организма.

Какими методами определяется?

Измерение показателя ОДК происходить при помощи осмометра — аппарат для измерения общей концентрации крови, криоскопическим методом, активных веществ (осмолярности) в жидкостях крови, мочи и водных растворах.

Определение показателей осмотического давления крови, делают в большинстве случаев криоскопическим методом — исследования растворов, где за основу взято понижение точки замерзания раствора по сравнению с температурой, при которой замерзает чистый растворитель.

Такой метод определяет депрессию, или упадок уровня, при котором кровь замерзает. Чем выше показатель осмотического давления, тем выше концентрация в крови растворенных частиц. Из этого следует, что чем больше уровень ОДК, тем меньше температура, при которой замерзает раствор.

В пределах нормы, показатели колеблется от 7,5 до 8 атм.

Также важным является показатель онкотического давления и при его колебании ниже нормы, может указывать на патологии почек или печени, либо продолжительную голодовку.

Показатель осмотического давления является важным фактором организма, и указывает на нормальное обращение растворителя (воды) в организме человека.