osmoregulaciji

osmoregulaciji opisuje izjednačavanje osmotskog tlaka unutar živog organizma. Temelji se na osmozi: biološkom procesu u kojem se voda difundira kroz polupropusnu membranu. U slučaju biokemijske neravnoteže, osmoregulacija dovodi do razvoja edema.

Što je osmoregulacija?

Osmotska regulacija opisuje biokemijski proces koji ima za cilj uravnotežiti koncentraciju otopljenih tvari u organizmu. Membrane živih stanica predstavljaju takozvanu polupropusnu (polupropusnu) površinu, što znači da omogućuju djelomičnu razmjenu tekućine između unutrašnjosti stanice i njene okoline.

Osmoregulacija ima zadatak stvoriti uravnoteženo i stalno stanje. To uravnoteženo stanje naziva se homeostaza i odnosi se i na ravnotežu na staničnoj razini i na ravnotežu između cijelih organa i njihovog okruženja. Neravnoteža, s druge strane, stvara osmotski pritisak, koji uspostavlja ravnotežu na temelju fizičkih zakona prirode.

Funkcija i zadatak

Osmoregulacija slijedi dva temeljna načela. Pri izjednačavanju zbog gradijenta koncentracije voda difundira u stranu membrane koja ima veću koncentraciju rastvora. Na primjer, ako je stanica u okruženju s velikom koncentracijom soli, osmotski tlak uzrokuje da se voda u stanici iseli iz nje, a stanica gubi tekućinu iznutra. Ovo stanje traje sve dok se gradijent koncentracije ne pomiče, na taj način forsira novu ravnotežu: Osmoregulacija je kontinuirani proces koji ljudsko tijelo ne može inhibirati ili promovirati.

Drugi princip rada osmoze je ravnoteža zbog električnog naboja. Električno nabijene čestice, takozvani ioni i anioni, igraju važnu ulogu u funkcioniranju stanica na biokemijskoj razini. Ioni imaju pozitivan električni naboj, dok su anioni negativno nabijeni. Promjene napona u stanici, na primjer, utječu na prirodu membrane i time mijenjaju njezinu propusnost za određene tvari.

Osmoregulacija cilja na identičan električni naboj s obje strane membrane. Ako, primjerice, u stanici prevlada negativna polarizacija, to stvara osmotski tlak, kao u neravnoteži koncentracije, i voda difundira u stanicu. U ekstremnim slučajevima, prekomjerna difuzija vode u stanicu može dovesti do nepovratnog oštećenja ili čak do njezinog pucanja. Međutim, takvo je ekstremno stanje više nego malo vjerojatno u ljudskom tijelu.

Uz pomoć osmoregulacije organizam ne samo da uravnotežuje omjer otopljenih tvari unutar i izvan pojedinih stanica, već i kontrolira difuziju za čitave tkivne strukture na makroskopskoj razini.

Organ koji je najvažniji za osmoregulaciju organizma u cjelini su bubrezi - jer oni određuju izlučivanje vode u obliku urina. Reguliraju ih različiti hormoni, uključujući aldosteron i angiotenzin II; bubrezi zauzvrat proizvode hormone koji utječu na brojne metaboličke procese. Oni su odgovorni i za regulaciju pH vrijednosti krvi, filtriranje i skladištenje energije kroz glukozu.

Bolesti i bolesti

Osmoregulacija igra ulogu u vezi s različitim osnovnim bolestima, primjerice u razvoju edema. Edem je oticanje tkiva uzrokovano povećanim zadržavanjem vode. Prekomjerno skladištenje tekućine u međućelijskim prostorima (stroma), posebno u vezivnom ili potpornom tkivu, uzrokuje karakterističan natečeni izgled edema. Međutim, otekline se mogu očitovati i skrivene, na primjer, u mozgu, gdje ponekad uzrokuju ozbiljnu štetu.

U pravilu se edemi ne javljaju izolirano, već su posljedica druge bolesti, a primjeri za to su zatajenje bubrega, jetre ili srca. Ograničena funkcija jednog od spomenutih organa ima za posljedicu da u tkivu nastaje neželjeni osmotski tlak, što biološki nije namijenjeno u ovom obliku. Zbog automatske osmoregulacije voda teče u prostore između stanica; limfni sustav ne može ukloniti višak tekućine i tkivo nabrekne. Ovisno o težini i lokalizaciji, oteklina može uzrokovati bol i ograničiti pokretljivost.

Hipoalbuminemija je osnovna bolest zbog koje osmoregulacija izaziva takve simptome. Ovo je nedostatak albuminskog proteina, koji je najčešći od svih proteina u ljudskom organizmu. Potencijalni razlozi nedostatka albumina su loša prehrana, oštećenje jetre ili bubrega i opekotine ili akutna upala. Hipoalbuminemija se također može pojaviti tijekom trudnoće iz fizioloških razloga.

Manjak albuminskog proteina dovodi do promjene u osmorgulaciji tijela: uz gradijent koncentracije voda se difuzno izvodi iz krvne plazme i skuplja na poznati način u međućelijskim prostorima.

U zemljama u razvoju, kriznim područjima i regijama s nedovoljnom opskrbom hranom, edem gladi (Kwashiorkor) često se pojavljuje kao posebna varijanta hipoalbuminemije. Njegova se terapija u osnovi sastoji u opskrbi hranom bogatom proteinima da nadoknadi nedostatak bjelančevina.

Međutim, zadržavanje vode nije nužno posljedica ozbiljne bolesti. Prekomjerni unos soli kroz hranu također pokreće neželjeno skladištenje tekućine u stromi. Uzimanje diuretskih lijekova može pomaknuti osmoregulaciju u korist povećanog izlučivanja tekućine.