Меню Рубрики

Что произойдет с клетками печени в гипертоническом растворе

Растворы с одинаковым осмотическим давлением называются изотоническими,в медицине — физиологическими. Растворы, с большим осмотическим давлением, чем какой-то стандарт называются гипертоническими,а с меньшим – гипотонические.

Осмотическое давление плазмы крови человека достаточно постоянно. Оно равно 700 – 780 кПа (или 7,7 атм). Такое высокое осмотическое давление крови обусловлено наличием в ней большого числа ионов, низко- и высокомолекулярных соединений.

Часть осмотического давления крови, обусловленная высокомолекулярными соединениями (альбуминами, глобулинами) называется онкотическим давлением. Оно составляет 0,5 % от осмотического давления плазмы крови и равно 3,5 -:-3,9 кПа.

Если растительную или животную клетку поместить в гипертонический раствор, наблюдается плазмолиз, т.к. молекулы воды переходят в более концентрированный раствор и клетка уменьшается в объеме – сжимается. В гипотонических растворах с клетками эритроцитов происходит гемолиз, т.к. из-за осмоса молекулы растворителя переходят в клетку, вследствие чего она увеличивается в объеме и может разрушиться.

В медицинской практике для возмещения больших потерь крови и при обезвоживании организма внутривенно вводят физиологические растворы изотонической крови. Чаще всего это 0,9 % NaCI или 4,5 – 5 % раствор глюкозы. Есть и многокомпонентные физиологические растворы, по составу приближающиеся к крови.

Эффективным осмотическим аппаратом является почка. Основная метаболическая функция почки состоит в удалении продуктов обмена из крови. Почка регулирует также содержание воды в организме. В этом процессе проницаемость ее мембраны зависит от содержания антидиуретического гормона АДГ. При недостатке АДГ с мочой выделяется больше воды, иногда в 10 раз больше нормы. При избытке АДГ воды выводиться меньше.

Если бы, осмотические явления в организме не регулировались, то купание в пресной и в соленой воде было бы невозможно. При некротизации клеток способность к избирательной проницаемости и полупроницаемости пропадает.

Осмотическое давление мочи может меняться от 690 – 2400 кПа (от 7,0 до 25 атм.). Чувство жажды – это проявление осмотической гипертонии. Обратное явление в случае солевого голода вызывает осмотическую гипотонию.

Следующее коллигативное свойство: понижение давления насыщенного пара над раствором. Исследовал это явление Рауль.Давление пара, при котором скорость парообразования равна скорости его конденсации, называется давлением насыщенного пара.Давление насыщенного пара над раствором меньше, чем над чистым растворителем, т.к. уменьшается испарение растворителя при данной температуре из — за:

а) межмолекулярного взаимодействия между растворителем и веществом;

б) уменьшения поверхности испарения;

в) уменьшения мольной доли растворителя.

Закон Рауля:при Т=const относительное понижение давления насыщенного пара над раствором равно мольной доле растворенного вещества:

Ро— Р / Ро = N

Po –давление насыщенного пара над растворителем;

Р – давление насыщенного пара над раствором;

n – число молей растворенного вещества;

n o— число молей растворителя;

i – изотонический коэффициент Вант-Гоффа;

i = 1 + α(S-1); i = 1 для растворов неэлектролитов.

Для очень разбавленных растворов допустимо равенство N= n/no · i

П закон Рауля( или следствие из 1 закона Рауля).

Повышение температуры кипения (∆ Ткип), а также понижение температуры замерзания (∆Тзам) растворов прямо пропорционально моляльной концентрации раствора.

Е – эбуллиоскопическая константа;

К – криоскопическая константа;

i – изотонический коэффициент, для неэлектролитов i = 1

С-м-(х)= m (x)·1000 /M(x)· m (р-ля)

m (x) – масса растворенного вещества (г);

М(х) – молярная масса растворенного вещества (г/моль);

m (р-ля) – масса растворителя.

Константы Е и К зависят только от природы растворителя (см. таблицу).

Растворитель Е К Ткип 0 С Тзам 0 С
Анилин С6Н5NH2 3,22 5,87 184,4 — 5,96
Ацетон СН3СОСН3 1,48 2,4 56,6 — 94,6
Бензол С6Н6 2,57 5,12 80,1 5,53
Вода 0,51 1,86
Этанол 1,23 78,4

Еи Кпоказывают на сколько градусов повышается температура кипения раствора или понижается температура замерзания раствора в сравнении с чистым растворителем, если раствор содержит 1 моль неэлектролита в 1000 г растворителя.

Методы исследования растворов путем измерения и вычисления ∆ Ткип и ∆ Тзам и вычисления молярных масс называются криоскопияи эбулиометрия(«эбулио»вскипание, «крио» — холод).

Дата добавления: 2014-10-31 ; Просмотров: 7707 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Клетки кожи лягушки многоугольной формы. В каждой клетке имеется округлое пузырьковидное ядро. Вакуолей, которые имеются в растительной клетке, здесь нет. Цитоплазма равномерно заполняет всю клетку (рис. 3.12).

Зарисуйте несколько клеток эпителия кожи лягушки, на

рисункеобозначьте : ядро, цитоплазма.

2. Структурно-функциональная организация эукариотической клетки

2.1. Влияние изотонического, гипертонического и

гипотонического растворов на эритроциты млекопитающего .

Эритроциты млекопитающего сохраняют свою нормальную форму и объем, если они находятся в изотоническом растворе. Если поместить их в гипертонический раствор, то они сморщиваются и уменьшаются в объеме. В гипотоническом же растворе эритроциты набухают, увеличиваются в объеме и в итоге разрушаются. Происходит гемолиз.

Влияние гипотонического раствора . Каплю дефибринированной крови поместите на предметное стекло, покройте покровным стеклом и рассмотрите под малым увеличением микроскопа. Затем осторожно приподняв препаровальной иглой край покровного стекла, подведите под него оттянутый край пипетки с дистиллированной водой. Воду из пипетки не выпускайте! С противоположного края препарата также под покровное стекло подведите полоску фильтровальной бумаги. Переведите объектив на большое увеличение, и осторожно впускайте дистиллированную воду. Под покровным стеклом образуется гипотонический раствор, эритроциты начнут разбухать, лопаться, и гемоглобин выйдет в окружающую среду. Если гемолиз произойдет полностью, то образуется прозрачная, красно окрашенная «лаковая» кровь.

Влияние гипертонического раствора . Препарат крови приготовьте так же, но под покровное стекло введите из пипетки 5%- ный раствор хлорида натрия. Под покровным стеклом образуется гипертонический раствор, и эритроциты начнут сморщиваться.

Зарисуйте несколько гемолизированных клеток крови: а) в

изотоническом; б) в гипотоническом; в) в гипертоническом

2.2. Избирательная проницаемость плазматической мембраны для различных веществ. В 2%-ный раствор хлорида натрия или калия поместите каплю культуры инфузорий. Приготовьте временный микропрепарат. При малом увеличении микроскопа рассмотрите сморщенные клетки инфузорий, что указывает на проницаемость плазматической мембраны для воды (в данном случае вода выходит из клетки). Оттяните из-под покровного стекла раствор при помощи фильтровальной бумаги и замените его на дистиллированную воду. Наблюдайте, как клетки инфузорий приобретают свойственную им форму из-за поступления в них воды.

Поместите инфузорий в раствор хлорида кальция или хлорида магния. Приготовьте временный микропрепарат. При малом увеличении микроскопа рассмотрите инфузорий, у которых не наблюдается каких-либо деформаций. Ионы кальция и магния понижают проницаемость плазматической мембраны, в отличие от ионов натрия и калия.

Зарисуйте несколько инфузорий: а) в изотоническом;

2.3. Физиологические свойства цитоплазмы и клеточного сока на примере листьев элодеи или валлиснерии. Ознакомьтесь с некоторыми физиологическими особенностями цитоплазмы и клеточного сока, которые можно продемонстрировать, поместив лист в концентрированный (гипертонический) раствор веществ, не оказывающих вредного действия на клетки растений. Для этой цели, обычно используют 6-8%-ный водный раствор калийной или натриевой селитры, сахарозы или других нейтральных веществ. Каплю одного из этих растворов нанесите на предметное стекло вплотную к покровному стеклу, под которым в воде находится лист элодеи или кожица листа валлиснерии. С противоположной стороны, также вплотную к покровному стеклу, поместите полоску фильтровальной бумаги, которая должна оттягивать воду. Чтобы раствор быстрее вошел под покровное стекло, предметное стекло можно слегка наклонить.

Рассмотрите лист под микроскопом. Сначала в краевых, а затем и в остальных клетках протопласт начинает сжиматься и отходить от клеточных стенок (рис. 3.13). Этот процесс отделения протопласта от

стенок клетки называют плазмолизом. В большой степени он объясняется явлениями осмоса и диффузии.

Осмотическое давление клетки обусловлено концентрацией веществ клеточного сока. Если клетка находится в воде или в водном растворе каких-либо веществ, концентрация которых ниже концентрации веществ клеточного сока, то вода через цитоплазму будет проникать в вакуоль, увеличивая объем клеточного сока и его давление на цитоплазму и оболочку. Это давление называют тургорным, Если осмотическое и тургорное давление равны, клетка, находится в состоянии полного насыщения водой, вакуоль имеет максимальный объем.

Рис. 3.13. Плазмолизованные клетки

1 – пластиды; 2 – протопласт; 3 — плазмалемма

Если клетка помещена в среду, осмотическое давление которой выше осмотического давления, а, следовательно, и тургорного давления самой клетки, то вода из вакуоли будет выходить через цитоплазму и оболочку наружу..Плазмалемма и тонопласт, обладающие эластичностью, при этом сокращаются, плазмалемма отходит от стенок клетки – происходит плазмолиз Плазмолизированную клетку можно вернуть в первоначальное состояние, заменив гипертонический, плазмолизирующий раствор, в котором находится лист, водой. В этом случае клеточный сок, осмотическое давление которого окажется выше, чем в окружающей среде, будет активно всасывать воду, объем вакуоли увеличится, цитоплазма окажется оттесненной к стенкам клетки – произойдет деплазмолиз.

Однако поступление и выход воды в клетку и из клетки нельзя объяснить только явлениями диффузии и осмоса. Это активные

процессы, в осуществлении которых участвует вся коллоидная система цитоплазмы.

Лучше всего наблюдать плазмолиз в клетках лиловых чешуй лука. Окраска чешуй обусловлена наличием в клеточном соке водорастворимого пигмента – антоциана. По мере выхода из вакуоли воды концентрация пигмента увеличивается, и окраска клеточного сока становится интенсивнее.

Зарисуйте несколько плазмолизированных клеток листа

элодеи или валлиснерии, на рисунке обозначьте : протопласт,

хлоропласты, плазмалемма, цитоплазма, оболочкаклетки.

2.4. Аппарат Гольджи в спинальном ганглии морской свинки.

В результате фиксации и импрегнации ганглия осмиевой кислотой, при малом увеличении микроскопа видно, что нервные клетки выглядят по-разному. Некоторые из них оказываются сплошь окрашенными в черный цвет, а аппарат Гольджи виден в них очень плохо. Найдите такие нейроны, в которых видно ядро, граница клетки и светлая цитоплазма. На фоне светлой цитоплазмы таких клеток видны черные «ниши».

На препарате при работе с иммерсионным объективом видно следующее: в некоторых клетках на светлом фоне выделяется черная петлистая сеть, локализующаяся вокруг ядра. Она состоит из изогнутых и анастомозирующих между собой нитей и перекладин. Иногда эта сеть вплотную прилегает

источник

Осмос имеет большое значение в жизнедеятельности человека, животных и растительных организмов. Как известно, все биологические ткани состоят из клеток, внутри которых находится жидкость (цитоплазма), представляющая собой раствор различных веществ в Н2О. Оболочка клетки полупроницаема и через нее достаточно свободно проходит вода.

Ионы электролитов и молекулы других веществ оболочка пропускает строго избирательно.

Читайте также:  Корм для кошек для лечения печени

Снаружи клетки омываются межклеточной жидкостью, тоже представляющей собой водный раствор. Причем концентрация растворенных веществ внутри клеток больше чем в межклеточной жидкости. Вследствие осмоса наблюдается переход растворителя из внешней среды в клетку, что вызывает ее частичное набухание или тургор. При этом клетка приобретает соответствующую упругость и эластичность. Тургор способствует сохранению определенной формы органов у животных организмов, стеблей и листьев у растений. В срезанных растениях в результате испарения воды объем меж- и внутриклеточной жидкости уменьшается, снижается осмотическое давление, упругость клеток понижается и растение вянет. Увлажнение растений, помещение их в воду вызывает осмос и снова сообщает тканям упругость.

Кровь, лимфа, тканевые жидкости человека представляют собой водные растворы молекул и ионов многих веществ и обладают вследствие этого определенным осмотическим давлением. Причем на протяжении всей жизни организма биологические жидкости сохраняют свое давление на постоянном уровне независимо от состояния внешней среды. Это явление называется иначе изоосмией человеческого организма и является составной частью более общего процесса – гомеостаза или постоянства ряда физико-химических показателей внутренней среды человека в изменяющихся внешних условиях.

Изоосмия особенно присуща таким биологическим жидкостям как кровь и лимфа. Так осмотическое давление крови у человека практически постоянно и при 37 о С изменяется в пределах 740-780 кПа (т.е., почти в 8 раз больше атмосферного).

Осмотическое давление крови у разных живых организмов неодинаково. Так у лягушек оно ниже, чем у человека, а у некоторых морских животных, наоборот, больше.

При изменении осмотического давления крови организм стремится восстановить его, удалив из крови избыточное количество растворенных частиц (если давление повышается) или, наоборот, увеличивая число кинетически активных частиц (если давление понижается). Основную роль в регуляции осмотического давления крови играют почки. В меньшей степени в сохранении изоосмии участвуют ткани печени и подкожной клетчатки. Они способны накапливать избыточные количества солей. При поражении почек вклад подкожной клетчатки в поддержание осмотического давления резко увеличивается. Содержание солей в ее клетках возрастает, что приводит вследствие осмоса к значительному увеличению объема клеток и появлению отечности.

Изоосмия регулируется, прежде всего, центральной нервной системой и деятельностью желез внутренней секреции.

Отклонение осмотического давления крови от нормы вызывает болезненное состояние. Так при его понижении наблюдается рвота, судороги, затемнение сознания. Повышение осмотического давления сопровождается отечностью, нарушением сердечной деятельности.

В некоторых случаях изменение осмотического давления в ограниченных участках тканей могут быть довольно большими. Так при локальных воспалительных процессах белковые молекулы в клетках распадаются на массу более мелких фрагментов, увеличивая тем самым число растворенных частиц в них. Вода из окружающих тканей и сосудов устремляется в эти клетки и значительно увеличивает их объем. При этом в районе воспалительного очага возникает опухоль. При ее разрезе или проколе гнойная жидкость вытекает из нее под большим давлением.

Растворы, осмотическое давление которых равно осмотическому давлению раствора принятого за стандарт, называются изотоническими.В медицине осмотическое давление растворов сравнивают с осмотическим давлением крови. Изотоническими по отношению к крови являются 0,9% (0,15 М) растворNaClи 4,5-5% раствор глюкозы. В этих растворах концентрация частиц растворенного вещества такая же, как и в плазме крови. Отличие состоит лишь в том, что в состав крови входит не толькоNaClили глюкоза, но и целый ряд других веществ. Их суммарная концентрация носит названиеосмолярности(изотонической концентрации) и представляет собой химическое количество всех кинетически активных (т.е., способных к самостоятельному движению) частиц (независимо от их формы, размеров и природы), содержащихся в 1 литре плазмы крови.

Осмолярная концентрация крови у человека составляет 0,287-0,303 моль/л.

Изотонические растворы NaClи глюкозы называют частофизиологическими растворами. Хотя в настоящее время этот термин для них признан неудачным, т.к. строго говоря, истинным физиологическим раствором является раствор по своему количественному и качественному составу максимально приближенный к плазме крови.

Растворы, обладающие более высоким осмотическим давлением, чем плазма крови, называются гипертоническими, а растворы, имеющие более низкое давление – гипотоническими.

При различных лечебных процедурах в кровь человека в больших количествах следует вводить только изотонические растворы, чтобы не вызвать осмотический конфликт из-за резкого несоответствия между осмотическим давлением биологической жидкости и вводимого раствора.

При контакте клетки с гипертоническим раствором происходит отток воды из клетки через мембрану в окружающую среду. Клетка при этом теряет свою упругость, вследствие обезвоживания и уменьшается в объеме (сморщивается).Нормальное течение физических и химических процессов в ней нарушается (рис. 25).

Рис. 25. Схематическое изображение процессов плазмолиза (а) и лизиса (б), протекающих в результате помещения клетки, соответственно, в гипертонический или гипотонический растворы.

Данное явление называется плазмолизомилиэкзосмосом.

Плазмолиз в большинстве случаев является обратимым процессом. Плазмолизированные клетки, помещенные в изотонический раствор, вновь набухают, восстанавливая свою жизнедеятельность. Но при слишком сильном и продолжительном обезвоживании клетка может потерять свою жизнеспособность.

При контакте с гипотоническим раствором вода из внешней среды переходит внутрь клетки. В результате этого увеличивается, и может произойти разрыв ее оболочки. Данное явление называется лизисом или эндосмосом (рис. 25).

Если в качестве клеточной культуры использовать эритроциты, то вследствие разрыва их оболочек внешняя среда окрасится гемоглобином в красный цвет. В этом случае данное явление называют иначе гемолизом(илиэритроцитолизом).

Гемолиз является частным случаем более общего явления – цитолиза (разрушения животных и растительных клеток под влиянием различных причин).

В крови разрушение оболочки у всех эритроцитов наступает если ее осмотическое давление снижается до 260-300 кПа. Цвет крови при этом частично изменяется и принимает характерный, «лаковый» оттенок.

В клинической практике в некоторых случаях могут применяться не только изотонические, но и гипертонические растворы. Например, в хирургии используют марлевые полоски, смоченные в гипертоническом растворе NaClдля наложения на гнойные раны. При этом вследствие осмоса ток жидкости направляется по марле наружу из раны, что способствует постоянному очищению раны от гноя, микроорганизмов, продуктов распада и т.д. (рис. 26).

Рис. 26. Принцип применения гипертонических повязок для очистки пораженных тканей от гноя и продуктов распада

Гипертонические растворы вводят внутривенно при глаукоме, чтобы снизить внутриглазное давление из-за повышенного содержания жидкости в передней камере глаза.

Явлением осмоса объясняют слабительное действие глауберовой (Na2SO4· 10H2O) и горькой (MgSO4· 7H2O) солей.

Эти соли плохо всасываются в кровь и поэтому их высокая концентрация в кишечнике вызывает интенсивный переход воды внутрь него из окружающих тканей, способствуя послабляющему действию.

Многие бактериальные клетки имеют высокое осмотическое давление. При действии антибиотиков (например, пенициллина) ингибируется процесс биосинтеза стенок растущих стрептококков. Они становятся непрочными и под действием внутреннего осмотического давления легко разрушаются.

Таким образом, понимание и контроль осмотических процессов, а также умение оказывать на их протекание то или иное воздействие имеет крайне важное значение в биологии и медицине.

источник

Осмос играет большую роль в существовании растительных и животных организмов, способствуя достаточному наполнению водой клеток и межклеточных структур. Животные и растительные клетки в составе своей оболочки имеют полупроницаемые мембраны и могут рассматриваться как миниатюрные осмотические системы. Так, оболочка эритроцитов непроницаема для ряда катионов (например, для К + , Na + ) и свободно пропускает анионы и воду.

Возникающее при этом осмотическое давление обуславливает тургор клеток (от лат. turgor — вздутие, наполнение), т. е. внутреннее гидростатическое давление в живой клетке, вызывающее напряжение клеточной оболочки. У животных тургор клеток обычно невысок, а у растений варьируется от 5-20 атм до 120-140 атм (у растений засушливых районов). Более высокое (по сравнению с грунтовыми водами) осмотическое давление клеток растений обеспечивает процесс всасывания воды корнями растений и дальнейший ее подъем на значительную высоту. Тургорным действием объясняется также набухание семян растений, явление «пробивания» растущими побегами земли и других препятствий, поддержание листьев и стеблей (у травянистых растений) в вертикальном положении.

Наличие воды в клетках и тканях необходимо и для протекания многообразных физических и химических процессов: гидратации и диссоциации веществ, реакций гидролиза, окисления и т. п. Иначе говоря, тургор — это показатель состояния водного режима клеток. Снижение тургора приводит к старению и увяданию клеток.

Растворы с равным осмотическим давлением, называются изотоническими. Если два раствора имеют различное осмотическое давление, то раствор с большим давлением называются гипертони-ческим,с меньшим давлением — гипотоническими.

Очевидно, что изотонические растворы содержат одинаковое ко-личество осмотически активных частиц. Активную концентрацию частиц, не проникающих через идеальную полупроницаемую мембра-ну, выражают через осмолярность (осмоляльность).

Осмолярностью (осмоляльностью) раствора называется суммарная концентрация всех кинетически активных частиц в растворе, определяющих его осмотическое давление.

Математически величины осмолярности и осмоляльности рассчитываются следующим образом:

(11)
(12)

Единицы измерения этих величин совпадают с единицами измерения молярной и моляльной концентрации, соответственно. В медицинской литературе эти величины принято выражать в Осмоль/л и Осмоль/кг.

В разбавленных водных растворах осмолярность и осмоляльность приблизительно равны.

Пример 3. Рассчитать осмолярность клеток саксаула, если осмотическое давление при 30 0 С равно 145 атм.

Осмолярность раствора определим по формуле:

Если поместить животные или растительные клетки в гипотони-ческий раствор, то произойдет перемещение воды внутрь клеток, что приведет к их набуханию, а затем, возможно, к разрыву оболочек и вытеканию клеточного содержимого (рис. 3.). Подобное разрушение клеток называется лизисом,а в случае эритроцитов — гемолизом.

В гипертонических растворах происходит сморщивание клеток (плазмолиз),обусловленное потерей воды, перемещающейся из них во внешний раствор.

Рис. 3. Изменения, происходящие с кровяными тельцами в растворах NaCl различной концентрации:

а – изотонический раствор NaCl (0,9%);

б – гипотонический раствор NaCl (0,1%);

в – гипертонический раствор NaCl (2%).

Биологические жидкости человека — тканевые жидкости, кровь, лимфа, — представляют собой водные растворы низкомолекулярных соединений (NaCl, KCl, CaCl2), высокомолекулярных соединений (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот) и форменных элементов (в крови — это эритроциты, лейкоциты, тромбоциты).

Их суммарное осмотическое давление определяет тургор клеток. Так, осмотическое давление кровяных эритроцитов человека составляет 7,6-7,9 атм. Такое же осмотическое давление создает и 0,9%-й (С(NaCl) = 0,15 моль/л) раствор NaCl (физиологический раствор), являющийся, следовательно, изотоничным крови.

Существенную часть крови составляют белки, представленные в основном дыхательными пигментами, белками стромы эритроцитов и белками других форменных элементов. Белки, растворённые в плазме (6,5-8,5% из 9-10% сухого остатка плазмы), образуются преимущест-венно в клетках печени и ретикулоэндотелиальной системы. Белки плазмы крови не проникают через стенки капилляров, поэтому содер-жание их в плазме значительно выше, чем в тканевой жидкости. Это приводит к удержанию воды белками плазмы.

Часть осмотического давления крови, создаваемая белками (альбумины, глобулины), называется онкотическим давлением. Онкотическое давление равно 0,04 атм, что составляет прибли-зительно 0,5% от общего осмотического давления крови.

Несмотря на то, что онкотическое давление составляет лишь небольшую часть общего осмотического давления крови, именно оно обуславливает преобладание осмотического давления крови над осмотическим давлением тканевой жидкости. При иных условиях в результате высокого гидродинамического давления в кровеносной системе вода просачивалась бы в ткани, что вызывало бы возник-новение отёков различных органов и подкожной клетчатки.

Падение осмотического давления в клетках при обезвоживании организма приводит к их коллапсу (плазмолизу); наоборот, обес-соливание организма приводит к набуханию и разрыву клеток (осмотический шок). Шок при сильных кровотечениях обусловлен не столько потерей крови, сколько резким падением осмотического давления и коллапсом сосудов. Поэтому при больших потерях крови пострадавшим вводят инертные высокомолекулярные заменители плазмы крови (например, раствор поливинилпирролидона), благодаря которым восстанавливается тургор и устраняется шок.

Осмотическое давление биологических жидкостей, отвечающее состоянию тургора, у разных живых организмов неодинаково. Так, некоторые морские животные имеют осмотическое давление крови выше, чем у человека. Это связано с обитанием этих животных в среде с высоким содержанием солей. Обитатели же пресноводных водоемов, например, лягушки, имеют осмотическое давление крови ниже, чем у человека.

Пример 2. Не прибегая к расчетам, указать, какие из растворов при одинаковой температуре являются изотоническими:

а) С(NaCl) = 0,03 моль/л, a = 1 и С(С6Н12О6) = 0,03 моль/л;

б) С(CO(NH2)2) = 0,03 моль/л и С(СаС12) = 0,01 моль/л, = 1.

Для растворов электролитов:

,

для неэлектролитов i = l, следовательно:

Для каждой пары растворов RT = const, следовательно, достаточно сравнить множитель i×С(x) в каждой паре растворов.

Пример 3. Что произойдет с растительной клеткой, осмотическое давление внутри которой pкл составляет 20 атм, если ее поместить в раствор с pр-ра = 30 атм?

Так как p(р-ра) > p(клетки), следовательно, раствор гипер-тонический. Наблюдается сморщивание (плазмолиз) клетки за счет перемещения воды из клетки в раствор.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10080 — | 7749 — или читать все.

85.95.189.26 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник

а) Осмотический гемолиз. Если поместить эритроциты человека в изотонический раствор NaCl (0,9%), между эритроцитами и солевым раствором устанавливается динамическое равновесие – количество воды, поступающей в эритроциты и выходящей из них, одинаково. При этом размер эритроцитов не изменяется. В растворах более высокой концентрации NaCl (гипертонические р- ры) по законам осмоса вода из эритроцитов уходит в раствор, в результате чего эритроциты сморщиваются. В растворах с концентрацией меньше 0,9% NaCl (гипотонические р-ры) вода входит в эритроциты, в результате чего они набухают, увеличиваются в размерах. Чем ниже концентрация гипотонического раствора, тем больше воды входит в эритроцит, тем больше он увеличивается в размере и при определенной степени набухания оболочка эритроцитов не выдерживает растяжения и разрушается. Содержимое эритроцитов (гемоглобин) переходит в раствор, окрашивая его в розовый цвет. Разрушение эритроцитов называют гемолизом. В данном случае гемолиз является осмотическим.

б) Механический гемолиз – разрушение эритроцитов под влиянием механических воздействий.. В пробирку с раствором 0,9% NaCl добавить 2 капли крови. Насыпать в пробирку битого стекла, интенсивно встряхивать 2-3 минуты. Оставить пробирку в штативе на 1 час.

в) Химический гемолиз – разрушение эритроцитов под влиянием химических воздействий на его оболочку. В пробирку с раствором HCl добавить 2-3 капли крови. Для сравнения добавить 2-3 капли крови в пробирку с раствором 0,9 % NaCl. Оставить пробирки в штативе на 1 час.

Указания к оформлению протокола — 1. Опишите полученные результаты.

2.Объясните механизмы осмотического, механического, химического видов гемолиза?

РАБОТА 3. Уровень освоения – знание . Исследование буферных свойств крови.

Результат – получение доказательств большей способности буферных систем плазмы поддерживать рН при поступлении в нее кислот в сравнении со способностью поддерживать рН при поступлении щелочей.

Для исследования буферных свойств крови необходимы 2 стаканчика. Наливают в первый 5 мл сыворотки крови, разведенной в 50 раз, во второй – 5 мл воды. Прибавляют в оба стаканчика по капле метилоранжа и титруют 0,1N раствором HCl до неисчезающего при взбалтывании красного окрашивания. Титрование лучше начинать с воды, которая не обладает буферными свойствами и служит для контроля. Затем берут еще 2 стаканчика. В первый наливают 5 мл сыворотки крови, во второй – 5 мл воды. Прибавляют в каждый стаканчик по капле фенолфталеина и титруют 0,1 N раствором NaOH до неисчезающего фиолетового окрашивания. Количество кислоты и щелочи, затраченных на титрование, определяют в каплях. При оценке результатов данного опыта необходимо учитывать, что сыворотка разведена в 50 раз, поэтому итоговые результаты титрования (количество капель HCl и NaOH) необходимо умножить на 50.

Результаты титрования в норме –1 капля при титровании воды NaOH, 1 капля при титровании сыворотки NaOH; 1 капля при титровании воды HCl, 7 капель – при титровании HCl.

Указания к оформлению протокола – 1.Сравните буферные свойства сыворотки по способности к нейтрализации кислот и щелочей, Сделайте выводы.

2. Напишите химические уравнения, иллюстрирующие участие карбонатного буфера плазмы

в реакциях нейтрализации: а) кислоты, б) щелочи.

10.ТЕМА-8: Физиология эритроцита. ОРЭ (осмотическая резистентность эритроцитов), СОЭ, количество эритроцитов и их функции

Какие особенности формы эритроцитов обеспечивают их большую поверхность? Какой заряд имеет наружная поверхность мембраны эритроцитов? Чем отличается проницаемость мембраны эритроцита от мембран других клеток организма? Что происходит при помещении эритроцитов в гипотонические растворы, в гипертонические растворы? Что такое СОЭ? Как влияют на СОЭ альбумины, глобулины? Какова в норме величина СОЭ у женщин, у мужчин? Как и почему изменяется СОЭ при некоторых патологических процессах? Что понимают под агрегацией эритроцитов? Чем опасна агрегация эритроцитов? Какова продолжительность жизни эритроцита? Какое соединение регулирует сродство гемоглобина к кислороду?

Лечфак — Физиология человека/ Под ред. В. М. Смирнова, М: Медицина. – 2001. – С. 209–212. Педфак — Нормальная физиология / Под ред. В. М. Смирнова, М: Медицина. – 2010. – С. 171–174.

РАБОТА 1. Уровень освоения – знание. Определение границ осмотической стойкости

Результат — параметризация эритроцитов по показателям минимальной и максимальной осмотической устойчивости эритроцитов.

В штатив поместите 5 пробирок с растворами хлористого натрия разной концентрации — 0,9%, 0,7%, 0,5%, 0,4%, 0,3%. В каждую из пробирок добавьте по 2 капли крови. Пробирки встряхните и оставьте на 1 час. В гипотонических растворах эритроциты набухают и разрушаются (осмотический гемолиз). Однако не все эритроциты разрушаются при одной и той же степени набухания. Есть эритроциты, оболочка которых выдерживает большее растяжение, есть эритроциты, оболочка которых выдерживает меньшее растяжение. Поэтому различают минимальную и максимальную осмотическую устойчивость эритроцитов. Минимальная осмотическая устойчивость эритроцитов определяется той наибольшей концентрацией р-ра хлористого натрия, при которой разрушаются самые неустойчивые к растяжению эритроциты, что приводит к частичному гемолиза. Признаки частичного гемолиза : наличие осадка неразрушенных эритроцитов и окрашенный слой жидкости над осадком. Максимальная осмотическая устойчивость определяется той наибольшей концентрацией раствора хлористого натрия, при которой разрушаются все эритроциты – полный гемолиз. Признаком полного гемолиза является «лаковая кровь» – содержимое пробирки абсолютно прозрачно, окрашено в розовый цвет.

Указания к оформлению протокола – 1. Зарисуйте опытные пробирки в стандартной последовательности, укажите, где произошел

частичный гемолиз, где – полный гемолиз.

2. Охарактеризуйте признаки частичного и полного видов гемолиза –

3. Как можно определить минимальную и максимальную осмотическую устойчивость (резистентность) эритроцитов?

РАБОТА 2. Уровень освоения – знание. Определение скорости оседания эритроцитов (СОЭ).

Смотри «Руководство» – работа 3.7. С. 84.

Результат – определение скорости оседания эритроцитов в мм/ч

Указания к оформлению протокола — 1.Зарисуйте капилляр для определения СОЭ с метками –

2. Для чего в исследовании СОЭ применяют цитрат натрия –

3. Отметьте результат СОЭ в опыте –

4. Чему в норме равна величина СОЭ для мужчин и женщин?

РАБОТА 3. Уровень освоения – знание. Подсчет эритроцитов. Смотри «Руководство» –

Результат — определение числа эритроцитов в единице объема крови.

Указания к оформлению протокола —

1. Чем разводится кровь при подсчете эритроцитов —

2. Рассчитайте количество эритроцитов в исследуемой крови. Сделайте вывод о соответствии полученных результатов с нормой –

Эритроциты на фоне сетки камеры Горяева. При подсчете – учитывайте рекомендации процедуры счета, изложенные в «Руководстве». Количественные показатели по каждому «малому» квадрату, а также итоговый результат – внесите в протокол.

11.ТЕМА-9: Функции гемоглобина, регуляция эритропоэза, физиология лейкоцитов. Регуляция лейкопоэза

Какие функции реализует гемоглобин? Сколько содержится гемоглобина в крови у мужчин, у женщин? Что такое нормохромный эритроцит? Назовите известные Вам соединения гемоглобина, охарактеризуйте их? Что такое миоглобин? Что выражает кислородная емкость крови? Где синтезируются эритропоэтины? Каковы механизмы стимуляции образования эритропоэтинов в условиях гипоксии? Что такое внешний и внутренний факторы кроветворения? Сколько лейкоцитов содержится в 1 л крови? На какие группы делятся лейкоциты? Каковы функции нейтрофилов, эозинофилов, базофилов, моноцитов, лимфоцитов? Какова продолжительность жизни разных видов лейкоцитов? Что такое лейкопения, лейкоцитоз? Что такое индекс регенерации, чему он равен в норме? Каковы причины сдвигов влево и вправо в лейкоцитарной формуле? Назовите виды иммунитета? Что такое фагоцитоз? Что обозначает термин лейкопоэз? Что такое миелопоэз? Назовите специфические регуляторы миелопоэза? Какие гормоны оказывают влияние на миелопоэз? Каковы важнейшие регуляторы лимфопоэза? Каков механизм влияния глюкокортикоидов на лимфопоэз?

Лечфак — Физиология человека/ Под ред. В. М. Смирнова, М: Медицина. – 2001. – С. 213–224. Педфак — Нормальная физиология / Под ред. В. М. Смирнова, М: Медицина. – 2010. – С. 175–180.

РАБОТА 1. Уровень освоения – знание. Определение количества гемоглобина по способу

Результат — определение абсолютного содержания гемоглобина в исследуемой крови.

Содержание гемоглобина в крови у здоровых женщин составляет 120-140 г/л, а у мужчин — 130160 г/л. В среднюю пробирку гемометра наливают 0,1 N раствор HCl до кольцевой метки. Специальным капилляром набирают 0,02 мл крови из пальца. Оботрите кончик капилляра ватой. Выдуйте кровь на дно средней пробирки. Не вынимая капилляра, промойте его кислотой из верхнего слоя. После этого содержимое пробирки перемешайте и оставьте в штатив на 5-10 мин

для превращения гемоглобина в хлорид гематина. Затем к содержимому опытной пробирки добавляют по каплям дистиллированную воду до тех пор, пока цвет раствора не сравняется с цветом стандарта в двух крайних пробирках. Раствор перемешивают. Цифра, стоящая на уровне нижнего мениска исследуемого раствора, показывает содержание гемоглобина в крови в граммпроцентах, выражающих количество граммов гемоглобина в 100 мл крови. Чтобы перейти к содержанию гемоглобина в 1 л крови, найденный результат необходимо умножить на 10. Например, исследуемая кровь содержит — 15,5 г% гемоглобина, следовательно, в 1 л исследуемой крови содержится 155 г гемоглобина. Полученные данные выражают абсолютное содержание гемоглобина в исследуемой крови . Идеальное содержание гемоглобина в крови составляет 167 г/л. Эта величина принимается за 100-процентное содержание гемоглобина в крови. В каждом случае можно вычислить величину относительного содержания гемоглобина в крови,

выражающее процентное содержание гемоглобина относительно идеального содержания — 167 г/л. Например, абсолютное содержание гемоглобина в исследуемой крови — 155 г/л, для расчета относительного содержания составляем пропорцию:

Указания к оформлению протокола –

Запишите данные содержания гемоглобина в исследуемой крови в абсолютном и относительном выражениях. Сравните полученный результат с нормой.

РАБОТА 2. Уровень освоения – знание . Спектры гемоглобина и оксигемоглобина.

Результат — характерные конфигурации линий поглощения спектров оксигемоглобина и восстановленного гемоглобина.

Гемоглобин, оксигемоглобин обладают характерными спектрами поглощения. Чтобы оценить спектры поглощения гемоглобина, оксигемоглобина — в пробирку с дистиллированной водой добавляют несколько капель крови; пробирку устанавливают между спектроскопом и источником света. а) Содержащийся в растворе гемолизированной крови оксигемоглобин дает две полосы поглощения в желто-зеленой части спектра между фраунгоферовыми линиями Д и Е. б) Для получения восстановленного гемоглобина к раствору гемолизированной крови добавляют несколько капель восстановителя ( реактива Стокса) в смести с р-ром аммиака. Раствор в пробирке приобретает темно-вишневый цвет. При спектральном анализе обнаруживается одна широкая полоса поглощения в желто-зеленой части спектра. в) Гемоглобин легко соединяется с кислородом. Если пробирку с восстановленным гемоглобином несколько раз встряхнуть, исследуемый раствор становится красным вследствие образования оксигемоглобина. В спектре вновь появляются две полосы поглощения.

Указания к оформлению протокола —

1. Зарисуйте спектры поглощения оксигемоглобина и восстановленного гемоглобина.

2. Какое значение имеет спектральный анализ крови для медицинской практики?

РАБОТА 3. Уровень освоения – умение. Расчет цветового (цветного) показателя крови.

Результат — нормальный ЦП 0,8–1,0.

Отношение количества гемоглобина крови (относительное содержание) к числу эритроцитов (относительное содержание) носит название цветового (цветного) показателя крови (ЦП). Этот показатель позволяет оценить степень насыщения эритроцитов гемоглобином.

Эр% Для расчета относительного содержания эритроцитов (Эр %) в формуле (1) за 100 % принимают

количество эритроцитов 5*10 12 /л. Показатель А (формула 2) — количество эритроцитов исследуемой крови.

источник

Изотонические растворы NaCl и глюкозы называют часто физиологическими растворами. Хотя в настоящее время этот термин для них признан неудачным, т.к. строго говоря, истинным физиологическим раствором является раствор по своему количественному и качественному составу максимально приближенный к плазме крови.

Растворы, обладающие более высоким осмотическим давлением, чем плазма крови, называются гипертоническими, а растворы, имеющие более низкое давление – гипотоническими.

При различных лечебных процедурах в кровь человека в больших количествах следует вводить только изотонические растворы, чтобы не вызвать осмотический конфликт из-за резкого несоответствия между осмотическим давлением биологической жидкости и вводимого раствора.

При контакте клетки с гипертоническим раствором происходит отток воды из клетки через мембрану в окружающую среду. Клетка при этом теряет свою упругость, вследствие обезвоживания и уменьшается в объеме (сморщивается). Нормальное течение физических и химических процессов в ней нарушается (рис. 25).

Рис. 25. Схематическое изображение процессов плазмолиза (а) и лизиса (б), протекающих в результате помещения клетки, соответственно, в гипертонический или гипотонический растворы.

Данное явление называется плазмолизом или экзосмосом.

Плазмолиз в большинстве случаев является обратимым процессом. Плазмолизированные клетки, помещенные в изотонический раствор, вновь набухают, восстанавливая свою жизнедеятельность. Но при слишком сильном и продолжительном обезвоживании клетка может потерять свою жизнеспособность.

При контакте с гипотоническим раствором вода из внешней среды переходит внутрь клетки. В результате этого увеличивается, и может произойти разрыв ее оболочки. Данное явление называется лизисом или эндосмосом(рис. 25).

Если в качестве клеточной культуры использовать эритроциты, то вследствие разрыва их оболочек внешняя среда окрасится гемоглобином в красный цвет. В этом случае данное явление называют иначе гемолизом (или эритроцитолизом).

Гемолиз является частным случаем более общего явления – цитолиза (разрушения животных и растительных клеток под влиянием различных причин).

В крови разрушение оболочки у всех эритроцитов наступает если ее осмотическое давление снижается до 260-300 кПа. Цвет крови при этом частично изменяется и принимает характерный, «лаковый» оттенок.

В клинической практике в некоторых случаях могут применяться не только изотонические, но и гипертонические растворы. Например, в хирургии используют марлевые полоски, смоченные в гипертоническом растворе NaCl для наложения на гнойные раны. При этом вследствие осмоса ток жидкости направляется по марле наружу из раны, что способствует постоянному очищению раны от гноя, микроорганизмов, продуктов распада и т.д. (рис. 26).

Рис. 26. Принцип применения гипертонических повязок для очистки пораженных тканей от гноя и продуктов распада

Гипертонические растворы вводят внутривенно при глаукоме, чтобы снизить внутриглазное давление из-за повышенного содержания жидкости в передней камере глаза.

Явлением осмоса объясняют слабительное действие глауберовой (Na2SO4 · 10H2O) и горькой (MgSO4 · 7H2O) солей.

Эти соли плохо всасываются в кровь и поэтому их высокая концентрация в кишечнике вызывает интенсивный переход воды внутрь него из окружающих тканей, способствуя послабляющему действию.

Многие бактериальные клетки имеют высокое осмотическое давление. При действии антибиотиков (например, пенициллина) ингибируется процесс биосинтеза стенок растущих стрептококков. Они становятся непрочными и под действием внутреннего осмотического давления легко разрушаются.

Таким образом, понимание и контроль осмотических процессов, а также умение оказывать на их протекание то или иное воздействие имеет крайне важное значение в биологии и медицине.

Давление насыщенного пара растворителя
над раствором. Закон Рауля

Если в замкнутый сосуд, из которого предварительно удалили воздух, поместить чистый растворитель, например, воду (рис. 27), то в результате естественного процесса испарения над жидкостью образуется пар. Он будет состоять из молекул жидкости, оторвавшихся от ее верхнего слоя в результате своего хаотического теплового движения и перешедших в газовую фазу. На совершение данного процесса необходимо затратить определенное количество энергии, чтобы преодолеть силы притяжения между молекулами жидкой фазы. Эндотермический процесс испарения обратим. По мере накопления молекул в газовой фазе над поверхностью жидкости одновременно начнет протекать и обратный процесс – конденсация пара, т.е. переход молекул растворителя обратно в жидкость. Причем конденсация является экзотермическим процессом и сопровождается выделением теплоты.

Рис. 27. Равновесие жидкость — пар (схема)

Со временем скорости обоих процессов уравняются и в системе установится динамическое равновесие, при котором число молекул растворителя, испарившихся с поверхности жидкости за единицу времени, будет равно числу молекул, перешедших в жидкость из газообразной среды. Но при этом какое-то постоянное и не меняющееся во времени число молекул растворителя будет находиться над его поверхностью, образуя насыщенный пар. Давление этого пара на жидкость называют давлением насыщенного пара чистого растворителя (р). Его можно измерить с помощью манометра (рис. 27).

При неизменной температуре и внешнем давлении р остается постоянным и зависит только от природы жидкости и поэтому является одной из ее физических характеристик.

Так, при 293 K (20 о С) давление насыщенного пара Н2О равно 2,319 кПа; этилового спирта – 5,85 кПа; диэтилового эфира – 58,93 кПа.

При повышении температуры согласно принципа Ле-Шателье равновесие смещается в сторону эндотермического процесса испарения. В результате чего количество молекул жидкости над ее поверхностью начнет увеличиваться. Это приведет к возрастанию давления насыщенного пара, когда система снова придет в равновесие.

Если растворить небольшое количество какого-нибудь нелетучего вещества[*] (молекулы которого не могут переходить в газовую фазу) концентрация свободных молекул растворителя в верхнем слое жидкости уменьшится, т.к. часть мест там займут частицы растворенного вещества. Они к тому же будут удерживать вокруг себя (связывать) ближайшие молекулы растворителя, формируя из них сольватные оболочки.

В этом случае равновесие между жидкостью и ее насыщенным паром устанавливается при более низком давлении (р) по сравнению с давлением насыщенного пара над чистым растворителем (р).

Опытным путем было установлено, что для растворов понижение давления насыщенного пара растворителя (р – р = Dр) не зависит от природы растворенного вещества, а определяется только его концентрацией.

Французский физик Франсуа Рауль установил математическую зависимость между р и мольной долей растворителя, которая называется законом Рауля:

где c2 – мольная доля растворителя в раствор.

Франсуа Мари Рауль (1830 – 1901)– французский химик и физик, член-корреспондент Парижской АН (1890). С 1867 работал в Гренобльском университете (профессор с 1870). Член-корреспондент Петербургской АН (1899). Исследуя в 1882–1888 понижение температуры кристаллизации, а также понижение давления пара (или повышение температуры кипения) растворителя при введении в него растворённого вещества, открыл закон Рауля, применяемый для определения молекулярных масс веществ в растворённом состоянии.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9080 — | 7217 — или читать все.

85.95.189.26 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник