Осморегуляція

Осморегуляція описує вирівнювання осмотичного тиску всередині живого організму. В його основі лежить осмос: біологічний процес, при якому вода дифундує через напівпроникну мембрану. У разі біохімічного дисбалансу осморегуляція призводить до розвитку набряку.

Що таке осморегуляція?

Осмотична регуляція описує біохімічний процес, спрямований на збалансування концентрації розчинених речовин в організмі.

Осмотична регуляція описує біохімічний процес, спрямований на збалансування концентрації розчинених речовин в організмі. Мембрани живих клітин являють собою так звану напівпроникну (напівпроникну) поверхню. Це означає, що вони дозволяють частково обмінюватися рідиною між внутрішньою клітиною та її оточенням.

$config[ads_text1] not found

Осморегуляція має завдання створити збалансований і постійний стан. Цей збалансований стан називається гомеостазом і відноситься як до рівноваги на клітинному рівні, так і до балансу між цілими органами та відповідним середовищем. Дисбаланс, з іншого боку, створює осмотичний тиск, який змушує балансувати на основі фізичних законів природи.

Функція та завдання

Осморегуляція дотримується двох основних принципів. При вирівнюванні через градієнт концентрації вода дифундує в бік мембрани, що має більш високу концентрацію розчиненого речовини. Наприклад, якщо клітина знаходиться в середовищі, де є висока концентрація солі, вода в клітині виходить з неї через осмотичний тиск і клітина втрачає рідину всередині. Цей стан триває, поки градієнт концентрації не зміститься, тим самим змушує новий баланс: осморегуляція - це постійний процес, який людський організм не може пригнічувати чи сприяти.

$config[ads_text2] not found

Другий принцип роботи осмосу - це рівновага внаслідок електричного заряду. Електрично заряджені частинки, так звані іони та аніони, відіграють важливу роль у функціонуванні клітин на біохімічному рівні. Іони мають позитивний електричний заряд, а аніони - заряд негативно. Зміни напруги в клітині, наприклад, впливають на характер мембрани і тим самим змінюють її проникність для певних речовин.

Осморегуляція спрямована на однаковий електричний заряд з обох сторін мембрани. Якщо, наприклад, всередині клітини панує негативна поляризація, це створює осмотичний тиск, як і дисбаланс концентрації, і вода дифундує в клітину. У крайніх випадках надмірна дифузія води в клітину може призвести до необоротного пошкодження або навіть до її лопнулості. Однак такий екстремальний стан в людському організмі більш ніж малоймовірний.

За допомогою осморегуляції організм не тільки врівноважує співвідношення розчинених речовин всередині і зовні окремих клітин, але і контролює дифузію для цілих тканинних структур на макроскопічному рівні.

Органом, який є найважливішим для осморегуляції організму в цілому, є нирки - адже вони визначають виділення води у вигляді сечі. Вони регулюються різними гормонами, включаючи альдостерон та ангіотензин II; нирки в свою чергу виробляють гормони, які впливають на численні обмінні процеси. Вони також відповідають за регулювання значення рН крові, фільтрацію та зберігання енергії через глюкозу.

$config[ads_text3] not found

Хвороби та недуги

Осморегуляція відіграє певну роль у зв'язку з різними основними захворюваннями, наприклад, у розвитку набряку. Набряк - це набряк тканини, викликаний підвищеною затримкою води. Надмірне зберігання рідини в міжклітинних просторах (строма), особливо в сполучній або підтримуючої тканини, викликає характерний набряклий набряк. Однак набряки можуть проявлятися і приховано, наприклад, у мозку, де вони іноді завдають серйозної шкоди.

Як правило, набряки не виникають поодиноко, а є наслідком іншого захворювання. Прикладами цього є ниркова, печінкова або серцева недостатність. Обмежена функція одного з згаданих органів призводить до того, що в тканині виникає небажаний осмотичний тиск, що біологічно не передбачається в цій формі. Через автоматичну осморегуляцію вода протікає в простори між клітинами; лімфатична система не може видалити зайву рідину і тканина набрякає. Залежно від тяжкості та локалізації набряк може викликати біль і обмежувати рухливість.

Гіпоальбумінемія є основним захворюванням, через яке осморегуляція викликає такі симптоми. Це дефіцит білкового альбуміну, який є найпоширенішим з усіх білків в організмі людини. Потенційними причинами дефіциту альбуміну є неправильне харчування, ураження печінки або нирок, опіки або гострі запалення. Гіпоальбумінемія може з'являтися і під час вагітності з фізіологічних причин.

Дефіцит білкового альбуміну призводить до зміни осморегуляції організму: уздовж градієнта концентрації вода дифундує із плазми крові та збирається відомим способом у міжклітинні простори.

$config[ads_text4] not found

У країнах, що розвиваються, кризових областях та регіонах з недостатньою кількістю продовольства, набряк голоду (Квашиоркор) часто виступає як особливий варіант гіпоальбумінемії. Його терапія полягає в основному в постачанні збагаченої білками їжі для компенсації нестачі білка.

Однак утримання води не обов’язково є наслідком серйозної хвороби. Надмірне споживання солі через їжу також викликає небажане зберігання рідини в стромі. Прийом сечогінних препаратів може змінити осморегуляцію на користь посиленої екскреції рідини.