Изотонические, гипертонические и гипотонические растворы и их роль в организме. Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах. Тургор, лизис, плазмолис, гемолиз. Изотонические, гипотонические, гипертонические растворы Что такое гипотоничес

РАСТВОРЫ

Растворы однородные смеси двух или большого числа веществ (компонентов), которые равномерно распределены в виде отдельных атомов, ионов, молекул.

Различают истинные, коллоидные растворы и суспензии.

Истинные растворы характеризуются прозрачностью, имеют малые размеры растворённых частиц, легко проходят через биологические мембраны. В зависимости от концентрации солей существует три типа растворов: изотонические; гипертонические; гипотонические ;

1. И з о т о н и ч е с к и е р а с т в о р ы имеют одинаковую концентрацию солей, как и в плазме крови, и такое же осмотическое давление.

К ним относят растворы, имеющие концентрацию солей 0,9%.

Одним из таких растворов является физиологический раствор - это раствор хлорида натрия - NaCl 0,9%. В таком растворе в клетку и из клетки молекулы воды будут перемещаться в равном количестве в обе стороны.

С кл = С раствор С – концентрация солей

В этом растворе клетка сохраняет все жизненно важные функции, осуществляя процессы дыхания, размножения, обмена веществ.

Применение физиологического раствора.

Вводят физраствор через рот, внутривенно, внутримышечно, подкожно, в прямую кишку:

при некоторых заболеваниях – тяжелые длительные поносы, холера, неукротимая рвота, обширные ожоги хлорид натрия выделяется из организма в больших количествах, чем обычно. Также его много теряется с потом при работе в горячих цехах. В таких случаях в организме возникает его недостаточность, что сопровождается развитием ряда болезненных явлений: спазмы, судороги, нарушения кровообращения, угнетение ЦНС;

при интоксикациях, кровопотерях, обезвоживании, высокой температуре

для промывания глаз, носовой полости.

натрий хлористый является составной частью растворов применяющихся в качестве кровозамещающих (плазмозамещающих) жидкостей.

2. Г и п е р т о н и ч е с к и й р а с т в о р (2%, 5%, 10%, 15%) - это раствор в котором концентрация солей выше, чем в плазме крови.

К ним относятся растворы, содержащие более 0,9% солей. Если клетку поместить в такой раствор, то вода из клетки поступает в окружающую среду, при этом падает в клетке тургорное (осмотическое) давление, содержимое клетки сжимается, она теряет форму, происходит обезвоживание. Это явление называется- плазмолиз

С кл < С раствор

Явление плазмолиза обратимое, если поместить клетку в гипотонический раствор, то в таком растворе она восстановит объем и форму Н 2 0 клетка

Применяют гипертонический раствор для:

полосканий горла, для ванн, обтираний;

назначают при запорах для опорожнения кишечника.

в виде компрессов и примочек применяются при лечении гнойных ран, раны очищаются от гноя;

2 – 5% растворы используют для промывания желудка при отравлении нитратом серебра;

внутривенно используют при отёке лёгких и внутренних кровотечениях.

3. Г и п о т о н и ч е с к и й р а с т в о р , это раствор, имеющий меньшую концентрацию солей, чем в плазме крови. К ним относят ди - бидистиллированную воду, талую воду ледников. Если клетку поместить в гипотонический раствор, то в нее из раствора будет поступать вода, осмотическое давление возрастает, клетка набухает. Это явление получило название – деплазмолиз.

С кл > С раствор

Животные клетки, в таком растворе быстро разрушаются т.к. мембрана не выдерживает высокого осмотического давления и разрывается. Это явление называется цитолиз . Частные случаи цитолиза – разрушение эритроцитов крови – гемолиз , при этом гемоглобин выходит в плазму крови и окрашивает ее в красный цвет, такая кровь называется лаковой .

Растительные клетки в таком растворе обычно только набухают, т.к. имеют кроме цитоплазматической мембраны плотную клеточную стенку – целлюлозную оболочку. Но, если растительные клетки длительно находятся в гипотоническом растворе, то и они разрушаются.

Применяют гипотонические растворы в качестве растворителей для водорастворимых лекарственных препаратов. Путём пиноцитоза в клетки поступают питательные вещества из кровяного русла, гормоны, ферменты, лекарственные вещества.

а) клетки листа элодеи б) плазмолиз в клетках листа элодеи (в 10% растворе хлорида натрия)

Суспензии, или взвеси ,- мутные жидкости, частицы которых размером более 0,2 мкм. При отстаивании взвешенные частицы оседают.

Коллоидные растворы . Если частицы имеют промежуточные размеры от 0,1 до 0,001 мкм, т. е. слишком велики, чтобы образовать истинный раствор, но и слишком малы, чтобы выпасть в осадок, возникает коллоидный раствор (греч. со11а- клей). Поскольку диаметр белковых молекул превышает 0,001 мкм, белки образуют коллоидные растворы и вся протоплазма представляет собой коллоид. В коллоидных растворах на поверхностях частиц создаются огромные суммарные площади

Молекулы воды, водородными связями прочно соединены с молекулами белков. Мельчайшие частицы веществ, окружённых молекулами воды, образуют коллоидные растворы – это цитоплазма, кариоплазма, межклеточные жидкости. В коллоидном растворе различают непрерывную фазу – дисперсионную среду (вода) и коллоидные частицы – дисперсную фазу. Коллоидной частицей протоплазмы чаще всего являются молекулы белка, т.к. их размеры соответствуют размерам коллоидных частиц.

Вокруг белка в коллоидном растворе образуются водные или с о л ь в а т н ы е (от лат. solvare - распускать) оболочки. Сольватная связанная вода прочно удерживается коллоидными частицами белков. Молекулы воды, создавая оболочки вокруг белков, препятствуют образованию крупных частиц. Такое состояние называется д и с п е р с н ы м (рассеянным, раздробленным).

Дисперсность (степень раздробленности) обратно пропорциональна размерам коллоидных частиц

d = , где d - дисперсность, r – размер коллоидной частицы.

Коллоидные частицы как бы взвешены в дисперсионной среде, где создаётся огромная поверхность, на которой происходит оседание, адсорбция веществ поступающих в клетку и течение разнообразных биохимических реакций.

Коллоидные растворы бывают в двух состояниях : в виде золя (растворённый) и геля (студень, более вязкий).

Гели дисперсные системы . В состоянии гель вытянутые белковые молекулы, соприкасаясь , друг с другом образуют остов из сетки , заполненный жидкостью.

Золи коллоидные р-ры с частицами, которые свободно перемещаются. Когда белковые молекулы (коллоидные частицы) расходятся, коллоид переходит в золь .

Эти процессы обратимы и в клетке совершаются непрерывно. При сокращении мышцы золь быстро переходит в гель и наоборот . При образовании псевдоподий у амёбы наблюдается переход геля в золь.

Такой переход из одного состояния в другое можно наблюдать на растворе желатина, который при нагревании - жидкий (золь), а при остывании становится студнеобразным (гель).

Коллоидное состояние определяет вязкость. Вязкость повышается, а дисперсность уменьшается, например, при повреждении клеток, размеры коллоидных частиц укрупняются, за счёт набухания и их агрегации.

ФИЗИКО - ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОТОПЛАЗМЫ

ПОНЯТИЕ О ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ, КОЛЛОИДНОЕ И КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОТОПЛАЗМЫ

Протоплазма характеризуется рядом физико-химических свойств. Это обусловлено тем, что она представляет собой сложное соединение коллоидных растворов белка и других органических веществ с истинными растворами солей и ряда неорганических соединений. Протоплазма представляет собой устойчивый гидрофильный коллоид. Коллоидным состоянием протоплазмы обусловлена ее вязкость. У боль­шинства клеток консистенция цитоплазматического матрикса превышает вязкость воды не более чем в 5-10 раз, но в ряде случаев может быть зна­чительно выше. Вязкость протоплазмы зависит от обменных процессов в клетках. Так, она повышается при повреждении клетки, а в яйцеклетках - после оплодотворения. Во время деления клетки обнаруживается ритмич­ное изменение вязкости протоплазмы. Вязкость крови меняется в зависи­мости от физиологического и патологического состояния организма.

Раньше единственным физическим состоянием протоплазмы считалось коллоидное. Но в последнее время обнаружено, что ряд клеточных струк­тур представляют собой жидкие кристаллы. Жидкие кристаллы в отличие от настоящих, имеющих правильное чередование, Составляющих их моле­кул в трех измерениях обладают упорядоченностью лишь в двух измерениях. Жидкие, кристаллы занимают промежуточное положение между жидкостями и кристаллами. С одной стороны, они как жидкости обладают текучестью, могут сливаться друг с другом, с другой - подобно кристаллам, отличаются анизотропией, т. е. их прочность, электропроводность и ряд других свойств неодинаковы в разных направлениях. Особенности жидких кристаллов важны для понимания ряда процессов жизнедеятельности: у них иногда проявляется способность к движению, они нередко делятся почкованием. По-видимому, жидкокристаллическое состояние ряда клеточных структур обеспечивает их большую лабильность (подвижность, изменчивость).

Большой способностью к образованию жидких кристаллов обладают липиды. Жидкокристаллическая структура обнаружена в сперматозоидах, эритроцитах, клетках нервной системы и нервных волокон, палочках и кол­бочках сетчатки глаза.

в биологии, различные растворы, Осмотическое давление которых ниже, чем в клетках растительных или животных тканей. В Г. р. клетки насасывают воду, увеличиваясь в объёме, и теряют часть осмотически активных веществ (органических и минеральных). Эритроциты крови животных и человека в Г. р. разбухают до такой степени, что их оболочки лопаются и они разрушаются. Это явление называют Гемолизом. Ср. Гипертонические растворы и Изотонические растворы.

• - раство́ры, однородные системы переменного состава, состоящие не менее чем из двух веществ, из которых одно распределено в другом. Р. подразделяют на истинные и коллоидные...

  Ветеринарный энциклопедический словарь

• - поддерживают при изменении состава среды пост. значение к.-л. характеристики, напр. водородного показателя рН или окислит. восстановит. потенциала...
• - макроскопические однородное смеси > 2 веществ, состав которых при данных внешних условиях может непрерывно меняться в некоторых пределах...

  Энциклопедический словарь по металлургии

• - однородные смеси переменного состава двух или большего числа в-в. Могут быть газовыми, жидкими и твёрдыми...

  Естествознание. Энциклопедический словарь

• - буферные системы, - р-ры, поддерживающие постоянный водородный показатель среды при разбавлении, концентрировании или добавлении к-т или щелочей...
• - однородные смеси переменного состава. Р. делят на газовые, жидкие и твёрдые. К газовым Р. относят воздух, природные горючие газы и др.; их чаще называют смесями...

  Большой энциклопедический политехнический словарь

• - Понятие о Р. Однородность Р. Растворимость. Насыщение и пересыщение Р. Замерзание Р. Криогидраты. Упругость пара Р. Удельные веса слабых Р. солей...
• - Содержание: Понятие о Р. - Однородность Р. - Растворимость. Насыщение и пересыщение Р. - Замерзание Р. Криогидраты. - Упругость пара Р. - Удельные веca слабых Р. солей...

  Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

• - см. Буферные системы...
• - в биологии, различные растворы, Осмотическое давление которых ниже, чем в клетках растительных или животных тканей...

  Большая Советская энциклопедия

• - I Раство́ры макроскопически однородные смеси двух или большего числа веществ, образующие термодинамически равновесные системы. В Р. все компоненты находятся в молекулярно-дисперсном состоянии...

  Большая Советская энциклопедия

• - БУФЕРНЫЕ растворы, поддерживают при изменении состава среды постоянное значение какой-либо характеристики, например водородного показателя pH. Такие буферные растворы содержат слабую кислоту и ее соль или слабое...

  Современная энциклопедия

• - однородные системы, состоящие из двух или более веществ. Обычно преобладающий по концентрации компонент называется растворителем, остальные - растворенными веществами...

  Современная энциклопедия

• - БУФЕРНЫЕ растворы - поддерживают при изменении состава среды постоянное значение какой-либо характеристики, напр. водородного показателя pH или окислительно-восстановительного потенциала...
• - ГИПОТИРЕОЗ ГИПОТОНИЧЕСКИЕ растворы - в биологии - растворы, осмотическое давление которых ниже осмотического давления в клетках организма...

  Большой энциклопедический словарь

• - однородные смеси переменного состава двух или большего числа веществ. Могут быть газовыми, жидкими и твердыми...

  Большой энциклопедический словарь

"Гипотонические растворы" в книгах

Растворы

Из книги Баня, сауна [Строим своими руками] автора Никитко Иван

Растворы При кладке фундаментов и стен, а также печи применяют строительные растворы, которые получают, разбавляя водой вяжущие материалы - глину, известь и цемент.Для сухих частей строений, печей и дымоходов применяется глина. При затвердевании глиняное тесто дает

Кладочные растворы

Из книги Печи и камины своими руками автора Звонарев Николай Михайлович

Кладочные растворы От качества кладочного раствора во многом зависят прочность и долговечность всего сооружения. Кирпичная кладка собственно печи ведется на глино-песчаном растворе (дымовая труба выше потолочного перекрытия - на цементно-песчаном).Для изготовления

Штукатурные растворы

Из книги Домашний мастер автора Онищенко Владимир

Штукатурные растворы Для выполнения новой штукатурки, ремонтных работ и перетирки следует приготовить раствор, состоящий из вяжущего и заполнителя, смешанных вместе. Растворы бывают глиняные, известковые, известково-гипсовые, цементные и цементно-известковые. Кроме

Растворы и мастики

Из книги Домашний мастер автора Онищенко Владимир

Растворы и мастики Для наклейки плиток на различные поверхности используются цементные растворы и различные виды мастик. Цементные растворы для стен – 1:4, для настилки полов – от 1:5 до 1:6 (т. е. на 1 часть цемента берут от4 до 6 частей песка).Казеино-цементная мастика

ЛЕКЦИЯ № 3. Растворы

Из книги Физическая химия: конспект лекций автора Березовчук А В

ЛЕКЦИЯ № 3. Растворы 1. Общая характеристика растворов Растворы – термодинамически устойчивые системы переменного состава, состоят не менее чем из двух компонентов и продуктов их взаимодействия. Это дисперсные системы, состоящие из дисперсной фазы и дисперсионной

XIII. Растворы

автора

XIII. Растворы Что такое раствор Если посолить бульон и размешать ложкой, то не останется и следов соли. Не следует думать, что крупинок соли просто не видно невооруженным глазом. Кристаллики соли никаким способом не удастся обнаружить по той причине, что они растворились.

Твердые растворы

Из книги Движение. Теплота автора Китайгородский Александр Исаакович

Твердые растворы В жизни слово «раствор» применяют к жидкостям. Однако существуют и твердые смеси, атомы или молекулы которых однородно перемешаны. Но как получить твердые растворы? При помощи пестика и ступки их не получишь. Поэтому смешивающиеся вещества надо сначала

Как замерзают растворы

Из книги Движение. Теплота автора Китайгородский Александр Исаакович

Как замерзают растворы Если охладить раствор какой-либо соли в воде, то обнаружится, что температура замерзания понизилась. Нуль градусов пройден, а затвердевание не происходит. Только при температуре на несколько градусов ниже нуля в жидкости появятся кристаллики. Это

Растворы

Из книги Материалы для строительства печи в дачном домике автора Мельников Илья

Растворы Раствор – это смесь вяжущих веществ, заполнителя и воды. Основная его функция заключается в соединении отдельных камней, кирпичей, блоков. Растворы могут быть простыми (состоят из двух частей) и сложными (соотношение двух вяжущих частей и одной части

Строительные растворы

автора Дубневич Федор

Строительные растворы Строительные растворы - это смеси из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя, приобретающие в результате процесса твердения однородную камнеподобную структуру. До затвердевания их называют растворными смесями и используют для каменной

Штукатурные растворы

Из книги Ремонт и отделка загородного дома автора Дубневич Федор

Штукатурные растворы Штукатурные растворы используются для наружных и внутренних работ.Оштукатуривание наружных поверхностей здания обычно выполняют раствором на цементном либо известковом вяжущем, а также применяют сложные (цемент-известь) растворы.Готовят

Растворы

Из книги Кладка печей своими руками автора

Растворы От качества раствора зависит прочность печной кладки. Раствор - это смесь вяжущих веществ, заполнителя и воды. Его назначение - связывать воедино отдельные камни, кирпичи, блоки. Указываются растворы численным соотношением вяжущих веществ и заполнителей.

РАСТВОРЫ

Из книги Как построить сельский дом автора Шепелев Александр Михайлович

РАСТВОРЫ Необходимы в каменной, и кирпичной кладках, в штукатурных и печных работах. Их готовят из одного или двух вяжущих материалов, а также из одного какого-либо заполнителя или их смеси. Вяжущими веществами могут быть глина, известь, цемент, гипс; заполнителями -

Гипотонические растворы

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ГИ) автора БСЭ

Кровотечения: атонические и гипотонические

Из книги Энциклопедия клинического акушерства автора Дрангой Марина Геннадиевна

Кровотечения: атонические и гипотонические Важнейшими и наиболее опасными осложнениями раннего послеродового периода являются гипотония и атония матки. На настоящий момент установлено, что кровотечение, возникающее в первые 2 ч послеродового периода, наиболее часто

Классификация

Различают три варианта тоничности: один раствор по отношению к другому может быть изотоническим, гипертоническим и гипотоничнеским.

Изотонические растворы

Гипотонические растворы

Гипотонический раствор - раствор, имеющий меньшее осмотическое давление по отношению к другому, то есть обладающий меньшей концентрацией вещества, не проникающего через мембрану. При погружении клетки в гипотонический раствор, происходит осмотическое проникновение воды внутрь клетки с развитием её гипергидратации - набухания с последующим цитолизом . Растительные клетки в данной ситуации повреждаются не всегда; при погружении в гипотонический раствор, клетка будет повышать тургорное давление , возобновляя своё нормальное функционирование.

Воздействие на клетки

В клетках животных, гипертоническая среда вызывает выход воды из клетки, вызывая клеточное сморщивание (кренацию). В клетках растений, воздействие гипертонических растворов более драматично. Гибкая клеточная мембрана отходит от клеточной стенки , однако остаётся прикреплённой к ней в области плазмодесм . Развивается плазмолиз - клетки приобретают «игольчатый» вид, плазмодесмы практически прекращают функционировать из-за сокращения.

Некоторые организмы обладают специфическими механизмами преодоления гипертоничности окружающей среды. Например, рыбы, живущие в гипертоническом солевом растворе, поддерживают внутриклеточное осмотическое давление, активно выделяя избыток выпитой соли. Этот процесс носит название осморегуляции.

В гипотонической среде, клетки животных набухают вплоть до разрыва (цитолиза). Для удаления избытка воды у пресноводных рыб постоянно происходит процесс мочеиспускания. Растительные клетки хорошо сопротивляются воздействию гипотонических растворов благодаря прочной клеточной стенке, обеспечивающей эффективную осмолярность или осмоляльность .

Некоторые лекарственные препараты для внутримышечного применения предпочтительно вводить в форме слегка гипотонического раствора, что позволяет достичь их лучшей абсорбции тканями.

См. также

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Тоничность" в других словарях:

ВВГБТАТНВЦ-АЯ - HEt BHiH С И С ГОД 4 U ВЕГЕТАТИВНАЯ НЕГПНАН CIH TFMA III й*гл*. 4411^1. Jinn РИ"И рягцхш^чпт* dj ^LbH

∆А – это термодинамически обратимая работа, затраченная на образование поверхности площадью ∆S. Так как работа совершается над системой, то она является отрицательной .

Силовое определение поверхностное натяжение – это сила, действующая на поверхности по касательной к ней и стремящаяся сократить свободную поверность тела до наименьших возможных пределов при данном объёме.

«жидкость – жидкость» зависит от природы соприкасающихся фаз: чем больше разница полярности фаз, тем больше величина поверхностного натяжения на границе их раздела.

Поверхностное натяжение на границе «жидкость – газ» мера гетерогенной системы. При повышении давления увеличивается взаимодействие поверхностных молекул жидкости с молекулами газовой фазы и уменьшается избыток энергии молекул на поверхности, а также уменьшается поверхностное натяжение.