Осмос и его биологическая роль

Тромбоциты назначаются при необходимости восполнения развившейся «тромбоцитопении потребления», когда их уровень резко снижен (менее 100*109/л) и имеет место тромбоцитопеническая петехиальная кровоточивость или при доказанной гипокоагуляционной фазе острого ДВС синдрома.

Одной идеальной трансфузионной среды для решения всех задач, стоящих перед трансфузиологом, проводящим интенсивную терапию острой массивной кровопотери, не существует. Каждая среда имеет свои достоинства и недостатки. Тип и количество переливаемой жидкости определяется сочетанием многих факторов: тяжестью травмы или операции, длительностью кровотечения до достижения гемостаза, объёмом кровопотери, наличием сопутствующих заболеваний, полом и возрастом пациентов, а также уровнем обеспеченности трансфузионными средами и местом её проведения (догоспитальный этап или операционная).

Сравнение кристаллоидов и коллоидов показывает, что и те и другие с разной степенью эффективности увеличивают объём циркулирующей жидкости в организме реципиента. Однако диагносцирование «шокового лёгкого», для которого характерна повышенная проницаемость лёгочных капилляров, должно ограничить назначение коллоидов из-за опасности развития интерстициального отёка лёгких. [4]

4.

2. Гемодиализ

Гемодиализ (от гемо… и греч. diálysis — разложение, отделение) — метод внепочечного очищения крови при острой и хронической почечной недостаточности. Во время гемодиализа происходит удаление из организма токсических продуктов обмена веществ, нормализация нарушений водного и электролитного балансов. Гемодиализ осуществляют обменным переливанием крови (одновременное массивное кровопускание с переливанием такого же количества донорской крови), обмыванием брюшины солевым раствором (перитонеальный диализ), промыванием слизистой оболочки кишечника умеренно гипертоническими растворами (кишечный диализ). Наиболее эффективным методом гемодиализа является применение аппарата искусственная почка.

Эффективность и физиологичность гемодиализа во многом зависят от качества воды, применяемой для приготовления диализирующего раствора. Использование неочищенной воды может вызывать у пациентов лихорадку. энцефалопатию, гемолитическую анемию, озноб, массивный гемолиз, тошноту, гипернатриемию. Поэтому большое внимание уделяется системам очистки воды для гемодиализа. Обычно используется вода, очищенная методом обратного осмоса. Основным недостатком метода является необходимость постоянного и активного поддержания стерильности очищенной воды и значительная эксплуатационная стоимость. [6].

Качество воды, используемой для приготовления диализного раствора, имеет огромное значение для качества и продолжительности жизни пациента, получающего гемодиализ.

Несмотря на то, что диализный раствор непосредственно с кровью не смешивается, через специальную мембрану (находящуюся во время процедуры между кровью и раствором) могут проникать большинство молекул — воды, минеральных солей и микроэлементов, органических соединений, как в направлении кровь -> раствор, так и обратно. Процесс происходит по закону диффузии — молекулы растворенного вещества стремятся в те области, где их количество меньше («хорошо там, где нас нет»).

На этом и основан весь процесс гемодиализа — накопившиеся в крови вредные продукты обмена (стремясь туда, где их нет) выходят из крови в то время, когда она через мембрану диализатора соприкасается с диализным раствором. Но точно так же, по закону диффузии, токсические примеси из раствора могут проникать в кровь пациента.

Во время процедуры стандартного 4-х часового гемодиализа расходуется в среднем около 120 л очищенной водопроводной воды на одну процедуру, что составляет 360 литров в неделю (это в 25 раз больше, чем потребляет человек со здоровыми почками). Таким образом, даже если концентрация нежелательных примесей и загрязнителей невелика, их количество, поступающее в кровь пациента в ходе процедуры, может оказаться значительным. Ситуация усугубляется тем, что почки диализного больного не в состоянии самостоятельно избавиться от примесей и загрязнителей, которые постепенно накапливаются.

В результате в организме диализного больного за год может задержаться несколько граммов различных микроэлементов и токсических веществ, что опасно тяжелыми осложнениями. Так, даже незначительное количество неядовитого и безопасного в обычных условиях алюминия ведет у этой категории больных к тяжелейшему поражению центральной нервной системы.

Вода, используемая для гемодиализа, должна быть намного чище обычной питьевой воды, согласно международным стандартам качества вода для гемодиализа. [5]

5. Осмотическое давление в живых организмах

5.

1. Осмос в растительных клетках

В тканях растений осмотическое давление составляет 0,5−2 МПа (у растений в пустынях — более 10 МПа). Гидростатическое давление, возникшее во внутриклеточных структурах в результате осмоса, наз. тургором. Это давление придает прочность и упругость тканям живых организмов. Если клетка отмирает, оболочка теряет свойство полупроницаемости, тургор исчезает (растение вянет). Осмотическое давление — главная причина, обеспечивающая движение воды в растениях и ее подъем от корней до вершины. Клетки листьев, теряя воду, осмотически всасывают ее из клеток стебля, а последний — из клеток корня, берущих, в свою очередь, воду из почвы. Для роста и развития растений важно соотношение между осмотическим давлением почвенного раствора и клеточного сока. Растение может нормально развиваться лишь тогда, когда осмотического давление клеточного сока больше осмотического давления почвенного раствора.

5.

2. Осмос в животных клетках

Высокоорганизованные животные и человек отличаются постоянным значением осмотического давления, например, в крови человека = 0,78 МПа (7,7 атм) при 37 °C. Даже небольшие изменения осмотического давления вызывают чувство дискомфорта. Так, чувство жажды обусловлено потребностью организма восстановить нормальное осмотическое давление введением воды, после того как оно было повышено, напр. употреблением соленой пищи. При болезненных явлениях локальные изменения осмотического давления могут быть значительными.

Гиперосмотическая регуляция свойственна пресноводным организмам, морским хрящевым рыбам (акулы, скаты) и всем растениям. У организмов с гипоосмотической регуляцией имеются приспособления для активного выделения солей. У костистых рыб преобладающие в океанических водах ионы Na+ и Cl— выделяются через жабры, у морских пресмыкающихся (змеи и черепахи) и у птиц — через особые солевые железы, расположенные в области головы. Ионы Mg2+, у этих организмов выделяются через почки. Осмотическое давление у гипери гипоосмотических организмов может создаваться как за счёт ионов, преобладающих во внешней среде, так и продуктов обмена. Например, у акуловых рыб и скатов осмотическое давление на 60% создаётся за счёт мочевины и триметиламмония; в плазме крови млекопитающих — главным образом за счёт ионов Na+ и Cl—; в личинках насекомых — за счёт разнообразных низкомолекулярных метаболитов. У морских одноклеточных, иглокожих, головоногих моллюсков, миксин и др. изоосмотических организмов, у которых осмотическое давление определяется Осмотическим давлением внешней среды и равно ему, механизмы осморегуляции отсутствуют (исключая клеточные).

Диапазон средних величин осмотического давления в клетках организмов, не способных поддерживать осмотический гомеостаз, довольно широк и зависит от вида и возраста организма, типа клеток и осмотического давления окружающей среды. В оптимальных условиях осмотическое давление клеточного сока наземных органов болотных растений колеблется от 2 до 16 ат, у степных — от 8 до 40 ат. У гомойосмотических организмов, т. е. способных поддерживать относительное постоянство осмотического давления, средней величины и диапазон колебаний осмотических давлений различны (дождевой червь — 3,6—4,8 ат, пресноводные рыбы — 6,0—6,6, океанические костистые рыбы — 7,8—8,5, акуловые — 22,3—23,2, млекопитающие — 6,6—8,0 ат). У млекопитающих осмотическое давление большинства биологических жидкостей равно осмотическому давлению крови (исключение составляют жидкости, выделяемые некоторыми железами, — слюна, пот, моча и др.). Осмотическое давление, создаваемое в клетках животных высокомолекулярными соединениями (белки, полисахариды и др.), незначительно, но играет важную роль в обмене веществ. [1]

Заключение

Осмотические явления играют важную роль в жизни человека. Жизнь без осмоса невозможна, так как питательные вещества поступают в организм благодаря осмотическому давлению. Осмотическое давление — главная причина, обеспечивающая движение воды в растениях и ее подъем от корней до вершины. Клетки листьев, теряя воду, осмотически всасывают ее из клеток стебля, а последний — из клеток корня, берущих, в свою очередь, воду из почвы. Для роста и развития растений важно соотношение между осмотическим давлением почвенного раствора и клеточного сока. Осмотическое давление, создаваемое в клетках животных высокомолекулярными соединениями (белки, полисахариды и др.), незначительно, но играет важную роль в обмене веществ.

Также осмос применяют в медицине: при переливании крови, гемодиализе. Он широко применяется в таких отраслях промышленности, как химическая, пищевая, на станциях водоснабжения, теплопунктах, электростанциях, при получении некоторых полимерных материалов. В лабораторной технике его широко используют при определении молярных характеристик полимеров, концентрировании растворов, исследовании разнообразных биологических структур.

Список используемой литературы

Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2005.

Глинка Н. Л. Общая химия. — М., Интеграл-Пресс, 2004.

Еремин В.В., Лунин В. В. и др. Основы физической химии. — М.: Экзамен, 2005.

Рагимов А. А., Дашкова Н. Г. Основы трансфузионной иммунологии. 2004.

Рагимов А. А. Трансфузиологическая гемокоррекция. 2008.

Рагимов А. А., Щербакова Г. Н. Руководство по инфузионно-трансфузионной терапии. 2003

Эткинс П. Физическая химия. В 2-х томах. — М.: Мир, 2007.

Ярочкин В. С., Панов В. П., Максимов П. И. Острая кровопотеря. 2004.