Физиологический гипотонический и гипертонический растворы. Гипотонический раствор натрия хлорида. Раствор с низкой концентрацией

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:

Р о - Р / Ро = N

P o –давление насыщенного пара над растворителем;

Р – давление насыщенного пара над раствором;

N = i n / (n + n o)

n – число молей растворенного вещества;

n o - число молей растворителя;

i – изотонический коэффициент Вант-Гоффа;

i = 1 + α(S-1);

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

Для очень разбавленных растворов допустимо равенство N= n/n o · i

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

Повышение температуры кипения (∆ Т кип), а также понижение температуры замерзания (∆Т зам) растворов прямо пропорционально моляльной концентрации раствора.

∆ Т кип. =Е·С молялн. · i

∆ Т зам. =К·С молялн. · i , где

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).

Таблица 4.

Е и К показывают 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 ∆ Т кип и ∆ Т зам и вычисления молярных масс называются криоскопия и эбулиометрия («эбулио»- вскипание, «крио» - холод).

Явление осмоса играет важную роль во многих химических и биологических системах.

Благодаря осмосу регулируется поступление воды в клетки и межклеточные структуры. Упругость клеток (тургор ), обеспечивающая эластичность тканей и сохранение определенной формы органов, обусловлена осмотическим давлением.

При помещении клеток в изотонический раствор они сохраняют свой размер и нормально функционируют. При помещении клеток в гипотонический раствор вода из менее концентрированного внешнего раствора переходит внутрь клеток, что приводит к лизису (набуханию), в случае эритроцитов этот процесс называется гемолизом . При помещении клеток в гипертонический раствор вода из клеток уходит в более концентрированный раствор, и наблюдается плазмолиз (сморщивание).

Осмотическое давление крови человека при 310°К (37°С) равно давлению, которое создает 0,9%-ный водный раствор NaCI, который, следовательно, изотоничен с кровью (физ. раствор).

При больших потерях крови (например, после тяжелых операций, травм) больным вводят по несколько литров изотонического раствора для возмещения потери жидкости с кровью.

ТУРГОР - внутреннее гидростатическое давление в живой клетке, вызывающее напряжение клеточной оболочки.

Ли́зис - растворение клеток и их систем, в том числе микроорганизмов, под влиянием различных агентов, например ферментов.

Плазмолиз - отделение протопласта от оболочки при погружении клетки в гипертонический раствор.

Гемо́лиз - разрушение эритроцитов крови с выделением в окружающую среду гемоглобина.

Изотонический раствор - раствор , осмотическое давление которого равно осмотическому давлению данного раствора .

Гипертонический раствор - раствор, имеющий бо́льшую концентрацию вещества по отношению к внутриклеточной.

Гипотонический раствор - раствор, имеющий меньшее осмотическое давление по отношению к другому, то есть обладающий меньшей концентрацией вещества, не проникающего через мембрану.

Природа поверхностной энергии как причина поверхностных явлений. Поверхностное натяжение. Энергетическое и силовое выражение поверхностного натяжения. Зависимость поверхностного натяжения от температуры.

К поверхностным явлениям относят те эффекты и особенности поведения веществ, которые наблюдаются на поверхностях раздела фаз. Причиной поверхностных явлений служит особое состояние молекул в слоях жидкостей и твёрдых тел, непосредственно прилегающих к поверхностям раздела фаз.

Поверхностная энергия - избыток энергии поверхностного слоя на границе раздела фаз, обусловленной различием межмолекулярных взаимодействий в обеих фазах.

Поверхностное натяжение (σ) – величина, характеризующая избыток поверхностной энергии приходящий на 1 м 2 межфазной поверхности.

Энергетическое выражение: Поверхностное натяжения (σ) равно термодинамически обратимой, изотермической работе, которую надо совершить, чтобы увеличить площадь межфазной поверхности на единицу.

σ = - [Дж/м 2 ]

∆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.

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

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