Растворы высокой осмолярности

Растворы высокой осмолярности — это гипертонические жидкости, у которых суммарная концентрация растворенных частиц превышает аналогичный показатель плазмы крови или содержимого клетки. При помещении живой клетки в такие гипертонические среды вода по закону осмоса выходит наружу, вызывая ее сморщивание и плазмолиз. В медицине такие средства используют для быстрого снятия отеков, промывания ран и стимуляции диуреза, однако их введение требует строгой дозировки во избежание дегидратации тканей.

$P_{osm} = i \cdot C_M \cdot R \cdot T$

Разбор по случаям

Примеры

Медицинский расчет. Определим осмотическое давление 10% раствора хлорида натрия $NaCl$. С учетом изотонического коэффициента $i = 1{,}87$ и молярной концентрации, такие жидкости создают высокое давление, значительно превышающее $7{,}4$ атм. Вода выходит из клеток крови, вызывая плазмолиз. Поэтому данный гипертонический состав применяют только наружно или вводят капельно с осторожностью.

Биологический эксперимент. При помещении растительной клетки в 20% раствор sucrose создается гиперосмолярная среда. Молекулы воды перемещаются из цитоплазмы в внешний раствор через полупроницаемую мембрану. В результате протопласт отслаивается от жесткой клеточной стенки. Этот процесс называется плазмолизом, он доказывает наличие осмотического давления и полупроницаемость мембраны.

Частые ошибки

• Путаница между фундаментальными понятиями молярности и осмолярности без учета процесса электролитической диссоциации молекул.
• Ошибочное практическое утверждение, что в гипертонической среде живая клетка быстро набухает и разрушается.
• Полное игнорирование изотонического коэффициента Вант-Гоффа при выполнении точного расчета осмотического давления.

Коротко

Таким образом, гиперосмолярные среды вызывают интенсивный выход воды из живых клеток во внешнюю среду из-за разницы осмотического давления. Глубокое изучение явления плазмолиза и грамотный расчет концентраций позволяют эффективно и безопасно применять растворы высокой осмолярности в медицинской практике.