Az ozmotikus nyomás megfelel a magasabb nyomásnak koncentráció féligáteresztő vagy szelektíven áteresztő membrán oldala az oldószerben. A nyomás vezérli az oldószer áramlását a membránon és meghatározza annak irányát. Az ozmotikus nyomással kapcsolatos betegségek közé tartozik a csökkent nyomásállóság vér sejtekben.
Mi az ozmotikus nyomás?
Az ozmotikus nyomással kapcsolatos betegségek például a vér sejtek. Az orvostudomány az ozmotikus nyomás kifejezést használja arra a fiziológiai nyomásra, amely lehetővé teszi az ozmózis kialakulását. Az ozmózis a molekularészecskék féligáteresztő vagy szelektíven áteresztő interfészeken keresztüli irányított áramlásának felel meg. Így az ozmózis az anyagok lényeges szállítása az emberi testben. Ennek ozmotikus nyomása a fő előfeltétele tömeg átviteli folyamat. Az oldott molekulák oldószerben okozhatja az ozmotikus nyomást azon a elválasztóréteg oldalon, amelynél nagyobb koncentráció. A kapott nyomásviszonyok az oldószer áramlását vezetik át a megfelelő membránon. Ily módon az oldószer a membránon keresztül mozog az alsó részecske oldaláról koncentráció és így minden esetben a nagyobb koncentrációjú oldalra áramlik, ahol az ozmotikus nyomás fennáll. A molekuláris részecskék maguk sem tudnak áthaladni a féligáteresztő vagy szelektíven áteresztő membránon.
Funkció és feladat
Az ozmotikus nyomás kettő koncentrációarányától függ megoldások féligáteresztő vagy szelektíven áteresztő membrán különböző oldalán helyezkednek el. Bár az ozmotikus nyomás az alacsonyabb koncentrációjú oldalon is létezik, a magasabb oldott anyag koncentrációjú oldalon a nyomás mindig nagyobb. Az emberi testben beáramlik víz az egyes sejtekbe az interstitiumból. Ez a beáramlás az alacsonyabb koncentrációjú oldalról a magasabb koncentrációjú oldalra történik. A sejteknek van egy bizonyos belső nyomása. Ezt a nyomást turgornak is nevezik. A beáramlás addig halad, amíg a sejtekben lévő turgor el nem éri az ozmotikus nyomással azonos szintet. A belső nyomás és a kívülről ható nyomás tehát egyenlő egymással a beáramlás végén. Az ozmotikus nyomás mérhető és kiszámítható. Elvileg a fizika ugyanazok a törvényei érvényesek a híg folyadékban is megoldások mint ideális gázokban. Ezért az ozmotikus nyomás mindig arányos a mindenkori abszolút hőmérséklettel. Ezenkívül arányosság van a mól- a megfelelő oldott anyag koncentrációja és az ozmotikus nyomás szintje. A nyomás tehát elsősorban az oldott anyag molekuláris részecskéinek számától függ. Egy mól anyag 22.4 liter oldószerben készült oldatában az ozmotikus nyomás 0 Celsius fok vagy 273.15 Kelvin hőmérsékleten 101.325 kPa. Van 't Hoff törvénye adja ezeket a kapcsolatokat. A törvény azonban kizárólag a hígításra vonatkozik megoldások 0.1 M alatt van.
Az ideális gázok törvényeinek analógiája a következőképpen értelmezhető: az ozmotikus nyomás minden esetben ellensúlyozza az oldószerek beáramlását. Emiatt az oldószer beáramlása leáll, amint elérik az egyensúlyt. Az ozmométerekkel meghatározhatjuk az oldat ozmotikus nyomását. Vagy a nyomást statikusan mérik, az egyensúly elérése után, vagy dinamikusan. Dinamikus mérés során külső nyomást kell alkalmazni a felszálló manométerre az ozmotikus áramlás megszakításához. A nyomás mérésével az átlagos molekula tömeg a makromolekulák közül szintén meghatározható.
Betegségek és betegségek
Az ozmotikus nyomással kapcsolatos betegségek befolyásolhatják a vér sejtek például. A vörösvérsejtek ozmotikus rezisztenciával rendelkeznek. Különböző betegségek esetén a vörösvértestek ez az ozmotikus rezisztenciája csökken. Ahogy sok betegség kíséri az ozmotikus rezisztencia növekedését. Az ilyen betegségek kimutatásához megmérik a vörösvérsejtek ozmotikus rezisztenciáját. A mérés elsősorban a rezisztencia-csökkentő betegségek diagnosztizálását teszi lehetővé. Ezek a betegségek közé tartozik például a szferocita vérszegénység. Ugyanakkor más hemolitikus vérszegénységek is csökkenthetik a vörösvérsejtek ozmotikus rezisztenciáját. A hemolitikus vérszegények a vérszegénység fokozott vagy korai bomlása miatt vörösvértesteket. Ezt a körülményt az orvostudományban hemolízisnek nevezik. A hemolízist gyakran alapbetegségek kísérik. Okozhatják mechanikai folyamatok vagy genetikai hajlam. A vörösvértestek életkorából fakadó fiziológiai hemolízis mellett mechanikus túlterhelés, például a szív a szelepcsere, a fűtés miatti hőkárosodás és az ozmotikus károsodás meghatározhatja a bomlást. Oszmotikus károsodás esetén a hiper- vagy a hipoozmoláris oldatok a bomlás tényleges okai. Az ozmotikus rezisztencia mérésére a beteg vörösvérsejtjeit növekvő sókoncentrációjú csövekbe helyezzük. Az egyik cső körülbelül tiszta anyagot tartalmaz víz. Az egyik olyan sókoncentrációt tartalmaz, amely optimális a vörösvérsejtek számára. 24 óra elteltével a vérsejtek a tiszta víz robbanás. Magasabb sókoncentrációjú csövekben általában csak a vérsejtek repednek fel. Ha a páciensnek olyan betegsége van, amelynek csökkent a vérsejtjeinek ozmotikus rezisztenciája, akkor a testek még nagyobb sókoncentrációkban is megrepednek, és nem lesznek képesek ellenállni az ozmotikus nyomásnak. Az ozmotikus rezisztencia is fokozódhat. A rezisztencia növekedése nem specifikus, és különböző betegségek következménye lehet. A vörösvérsejtek ozmotikus rezisztenciájának növekedésével járó betegségek például thalassaemia, vashiány vérszegénységés sarlósejtes vérszegénység. Továbbá, sárgaság és a máj károsodás növelheti az ellenállást.
