Pression osmotique

Du pression osmotique correspond à la pression présente dans le solvant du côté le plus concentré d'une membrane semi-perméable ou sélectivement perméable. La pression entraîne le flux de solvant à travers la membrane et dicte sa direction. Les maladies liées à la pression osmotique sont, par exemple, une diminution de la résistance à la pression des cellules sanguines.

Qu'est-ce que la pression osmotique?

Avec le terme pression osmotique, la médecine décrit la pression physiologique qui permet l'osmose. L'osmose correspond à l'écoulement dirigé de particules moléculaires à travers des couches de séparation semi-perméables ou sélectivement perméables. Cela signifie que l'osmose est un transport essentiel des substances dans le corps humain.

La pression osmotique est la principale exigence pour ce processus de transfert de masse. Les molécules dissoutes dans un solvant provoquent la pression osmotique du côté de l'interface avec la concentration la plus élevée. Les rapports de pression résultants entraînent l'écoulement du solvant à travers la membrane respective. De cette manière, le solvant se déplace du côté avec la concentration de particules la plus faible à travers la membrane et s'écoule ainsi vers le côté avec la concentration la plus élevée sur laquelle la pression osmotique existe. Les particules moléculaires elles-mêmes ne peuvent pas traverser la membrane semi-perméable ou sélectivement perméable.

Fonction et tâche

La pression osmotique dépend des rapports de concentration de deux solutions qui sont situées sur des côtés différents d'une membrane semi-perméable ou sélectivement perméable. Bien qu'il existe une pression osmotique du côté concentré inférieur, la pression est toujours plus élevée du côté le plus concentré du soluté.

Dans le corps humain, l'eau s'écoule dans les cellules individuelles depuis l'interstitium. Cet afflux se produit d'un côté avec une concentration plus faible vers un côté avec une concentration plus élevée. Les cellules ont une certaine pression interne. Cette pression est également connue sous le nom de turgescence. L'afflux se poursuit jusqu'à ce que la turgescence dans les cellules ait atteint le même niveau que la pression osmotique. La pression existant à l'intérieur et la pression agissant à l'extérieur sont donc équivalentes en fin d'afflux.

La pression osmotique peut être mesurée et calculée. En principe, les mêmes lois de la physique s'appliquent dans les solutions liquides diluées que dans les gaz parfaits. Pour cette raison, la pression osmotique est toujours proportionnelle à la température absolue dans chaque cas. De plus, il existe une proportionnalité entre la concentration molaire de la substance dissoute particulière et le niveau de la pression osmotique La pression dépend principalement du nombre de particules moléculaires dans la substance dissoute.

Dans une solution d'une mole de substance dans 22,4 litres de solvant, la pression osmotique à des températures de 0 degré Celsius ou 273,15 Kelvin est de 101,325 kPa. La loi de Van ’t Hoff prévoit ces relations. Cependant, la loi ne s'applique qu'aux solutions diluées en dessous d'une valeur de 0,1 M.

L'analogie avec les lois des gaz parfaits est la suivante: la pression osmotique contrecarre l'afflux de solvants. Pour cette raison, l'afflux de solvant s'arrête dès que l'équilibre est atteint.

La pression osmotique d'une solution peut être déterminée avec des osmomètres. La pression est mesurée soit statiquement, une fois l'équilibre atteint, soit dynamiquement. Avec la mesure dynamique, une pression externe doit être appliquée au manomètre de la colonne montante afin d'interrompre le flux osmotique. En mesurant la pression, la masse moléculaire moyenne des macromolécules peut également être déterminée.

Maladies et affections

Par exemple, les maladies liées à la pression osmotique peuvent affecter les cellules sanguines. Les globules rouges ont une résistance osmotique. Cette résistance osmotique des globules rouges est réduite dans diverses maladies. Tout comme de nombreuses maladies sont associées à une augmentation de la résistance osmotique. Afin de reconnaître de telles maladies, la résistance osmotique aux érythrocytes est mesurée. Surtout, la mesure permet le diagnostic de maladies réductrices de résistance.

Ces maladies comprennent, par exemple, l'anémie à cellules sphéroïdales. Cependant, d'autres anémies hémolytiques peuvent également réduire la résistance osmotique des globules rouges. L'anémie hémolytique est un groupe de maladies associées à une anémie due à une dégradation accrue ou prématurée des érythrocytes. La médecine appelle cela l'hémolyse. L'hémolyse est souvent associée à des maladies sous-jacentes. Ils peuvent être causés par des processus mécaniques ou une disposition génétique. En plus de l'hémolyse physiologique due à l'âge des érythrocytes, une surutilisation mécanique telle que le remplacement de la valve cardiaque, des dommages thermiques dus à la chaleur et des dommages osmotiques peuvent déterminer la désintégration. Dans le cas de dommages osmotiques, les solutions hyper- ou hypoosmolaires sont la cause réelle de la désintégration.

Pour mesurer la résistance osmotique, les globules rouges d'un patient sont placés dans des tubes avec une concentration en sel croissante. L'un des tubes contient de l'eau presque pure. L'un contient une concentration de sel optimale pour les globules rouges. Après 24 heures, les cellules sanguines éclatent dans l'eau pure. Dans les tubes avec une concentration de sel plus élevée, seules quelques cellules sanguines ont tendance à éclater. Si le patient a une maladie avec une résistance osmotique réduite des cellules sanguines, les corpuscules éclatent même à des concentrations de sel plus élevées et ne peuvent pas résister à la pression osmotique.

La résistance osmotique peut également être augmentée. Une augmentation de la résistance n'est pas spécifique et peut être le résultat de diverses maladies. Des exemples de maladies avec une résistance osmotique accrue des globules rouges sont la thalassémie, l'anémie ferriprive et la drépanocytose. De plus, la jaunisse et les lésions hépatiques peuvent augmenter la résistance.