Osmoregulation đề cập đến sự cân bằng của áp suất thẩm thấu trong một cơ thể sống. Cơ sở của nó là thẩm thấu: một quá trình sinh học trong đó nước khuếch tán qua màng bán thấm. Quá trình thẩm thấu dẫn đến sự phát triển của phù trong trường hợp mất cân bằng sinh hóa.
Osmoregulation là gì?
Điều hòa thẩm thấu đề cập đến một quá trình sinh hóa nhằm mục đích cân bằng các tập trung của các chất hòa tan trong một sinh vật. Điều hòa thẩm thấu đề cập đến một quá trình sinh hóa nhằm mục đích cân bằng các tập trung của các chất hòa tan trong một sinh vật. Màng của các tế bào sống đại diện cho một bề mặt được gọi là bán thấm. Điều này có nghĩa là chúng cho phép trao đổi một phần chất lỏng giữa bên trong tế bào và môi trường của nó. Osmoregulation có nhiệm vụ thiết lập một trạng thái cân bằng và không đổi. Trạng thái cân bằng này được gọi là cân bằng nội môi và đề cập đến trạng thái cân bằng ở cấp độ tế bào và trạng thái cân bằng giữa toàn bộ các cơ quan và môi trường tương ứng của chúng. Mặt khác, sự mất cân bằng tạo ra áp suất thẩm thấu buộc a cân bằng dựa trên các quy luật vật lý của tự nhiên.
Chức năng và nhiệm vụ
Quá trình điều hòa tuân theo hai nguyên tắc cơ bản. Cân bằng dựa trên tập trung dốc, nước khuếch tán sang phía màng có nồng độ chất tan cao hơn. Ví dụ, nếu một tế bào ở trong một môi trường có nồng độ muối cao, nước trong tế bào di chuyển ra ngoài do áp suất thẩm thấu và tế bào mất chất lỏng bên trong. Điều này điều kiện tiếp tục cho đến khi gradient nồng độ thay đổi, buộc phải tái cân bằng: điều hòa thẩm thấu là một quá trình liên tục mà cơ thể con người không thể ức chế hoặc thúc đẩy. Nguyên tắc hoạt động thứ hai của thẩm thấu là cân bằng do điện tích. Các hạt mang điện, được gọi là ion và anion, đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động của tế bào ở cấp độ sinh hóa. Các ion mang điện dương, trong khi anion mang điện âm. Ví dụ, sự thay đổi điện áp trong tế bào ảnh hưởng đến bản chất của màng và do đó làm thay đổi tính thấm của nó đối với một số chất nhất định. Quá trình thẩm thấu cố gắng tạo ra một điện tích giống hệt nhau trên cả hai mặt của màng. Ví dụ, nếu sự phân cực âm chiếm ưu thế trong tế bào, điều này tạo ra áp suất thẩm thấu, như là sự mất cân bằng nồng độ, và nước sẽ khuếch tán vào trong tế bào. Trong những trường hợp cực đoan, sự khuếch tán quá nhiều nước vào tế bào có thể dẫn đến hư hỏng không thể phục hồi hoặc thậm chí là vỡ của nó. Tuy nhiên, một cực đoan như vậy điều kiện không thể xảy ra trong cơ thể con người. Với sự trợ giúp của điều hòa thẩm thấu, sinh vật không chỉ cân bằng tỷ lệ chất hòa tan bên trong và bên ngoài tế bào riêng lẻ, mà còn kiểm soát sự khuếch tán cho toàn bộ cấu trúc mô ở cấp độ vĩ mô. Cơ quan quan trọng nhất đối với quá trình thẩm thấu của toàn bộ cơ thể là thận - vì chúng quyết định sự bài tiết nước dưới dạng nước tiểu. Chúng được điều chỉnh bởi nhiều kích thích tố, Bao gồm cả aldosterone và angiotensin II; về phần mình, thận cũng sản xuất các hormone ảnh hưởng đến nhiều quá trình trao đổi chất. Họ cũng chịu trách nhiệm điều tiết máu pH, lọc và lưu trữ năng lượng thông qua glucose.
Bệnh tật
Quá trình thẩm thấu đóng một vai trò trong bối cảnh của các bệnh tiềm ẩn khác nhau, chẳng hạn như sự phát triển của chứng phù nề. Phù nề là tình trạng sưng tấy các mô do lượng nước tăng lên. Việc lưu trữ quá nhiều chất lỏng trong khoảng gian bào (stroma), đặc biệt là mô liên kết hoặc mô nâng đỡ, gây ra biểu hiện sưng phù đặc trưng. Tuy nhiên, các vết sưng cũng có thể tự biểu hiện theo cách ẩn, ví dụ như trong não, nơi chúng đôi khi gây ra thiệt hại nghiêm trọng. Như một quy luật, phù không xảy ra riêng lẻ, nhưng đại diện cho hậu quả của một bệnh khác. Những ví dụ bao gồm thận, gan or tim Chức năng hạn chế của một trong các cơ quan trên dẫn đến áp suất thẩm thấu không mong muốn trong mô, không có mục đích sinh học ở dạng này. Do quá trình điều hòa thẩm thấu tự động, nước chảy vào các khoảng gian bào; hệ thống bạch huyết không thể loại bỏ chất lỏng dư thừa và mô sưng lên. Tùy theo mức độ và cơ địa mà vết sưng tấy có thể gây ra đau và hạn chế khả năng di chuyển. Một căn bệnh tiềm ẩn do quá trình tăng thẩm thấu gây ra những phàn nàn như vậy là hạ albumin máu. Đây là sự thiếu hụt protein albumin, là thứ phong phú nhất trong tất cả protein trong cơ thể người. Nguyên nhân tiềm ẩn của albumin thiếu hụt bao gồm dinh dưỡng kém, gan or thận thiệt hại, và bỏng hoặc cấp tính viêm. Về mặt sinh lý, hạ albumin máu cũng có thể xuất hiện trong mang thai. Sự thiếu hụt protein albumin dẫn đến sự thay đổi trong quá trình điều hòa thẩm thấu của cơ thể: dọc theo gradient nồng độ, nước khuếch tán ra khỏi máu huyết tương và tích tụ theo cách đã biết trong các khoảng gian bào. Ở các nước đang phát triển, các khu vực khủng hoảng và các khu vực không cung cấp đủ lương thực, nạn đói phù nề (kwashiorkor) thường xuất hiện như một dạng biến thể đặc biệt của hạ albumin máu. Nó là điều trị thực chất bao gồm cung cấp thức ăn giàu protein để bù đắp lượng protein thiếu hụt. Tuy nhiên, giữ nước không nhất thiết là kết quả của bệnh nặng. Chế độ ăn uống quá nhiều muối cũng một phần gây ra sự lưu trữ không mong muốn của chất lỏng trong mô đệm. Việc sử dụng các thuốc lợi tiểu có thể làm thay đổi quá trình điều tiết thẩm thấu có lợi cho việc tăng bài tiết chất lỏng.
