osmose is de diffusie van water over een membraan als reactie op osmotische druk veroorzaakt door een onbalans van moleculen aan weerszijden van het membraan. Osmoregulatie is het proces van het behoud van zout en waterbalans (osmotische balans) over membranen in de lichaamsvloeistoffen, die zijn samengesteld uit water, plus elektrolyten en niet-elektrolyten. Een elektrolyt is een opgeloste stof die loskomt in ionen wanneer opgelost in water. Een niet-elektrolyt, in tegenstelling, dissocieert niet in ionen tijdens het oplossen van water. Zowel elektrolyten als niet-elektrolyten dragen bij aan de osmotische balans. De lichaamsvloeistoffen omvatten bloedplasma, cytosol binnen cellen, en interstitiële vloeistof, de vloeistof die in de ruimten tussen cellen en weefsels van het lichaam bestaat. De membranen van het lichaam (zoals de pleurale, sereuze en celmembranen) zijn semi-permeabele membranen. Semi-permeabele membranen zijn permeabel (of permissief) voor bepaalde soorten opgeloste stoffen en water. Oplossingen aan twee zijden van een semi-permeabel membraan neigen om in opgeloste concentratie door beweging van opgeloste stoffen en/of water over het membraan gelijk te maken.

figuur 1. Cellen geplaatst in een hypertone omgeving hebben de neiging om te krimpen als gevolg van verlies van water. In een hypotone omgeving hebben cellen de neiging op te zwellen als gevolg van inname van water. Het bloed behoudt een isotone omgeving zodat cellen niet krimpen of opzwellen. (credit: Mariana Ruiz Villareal)

zoals te zien is in Figuur 1, zwelt een cel die in water wordt geplaatst meestal op als gevolg van waterwinst uit de hypotone of “zoutarme” omgeving. Een cel geplaatst in een oplossing met een hogere zoutconcentratie, aan de andere kant, heeft de neiging om het membraan verschrompelen als gevolg van verlies van water in de hypertone of “hoog zout” omgeving. De isotone cellen hebben een gelijke concentratie van opgeloste stoffen binnen en buiten de cel; dit egaliseert de osmotische druk aan weerszijden van het celmembraan dat een semi-permeabel membraan is.

het lichaam bestaat niet op zichzelf. Er is een constante input van water en elektrolyten in het systeem. Terwijl osmoregulatie wordt bereikt over membranen in het lichaam, worden overtollige elektrolyten en afvalstoffen naar de nieren getransporteerd en uitgescheiden, waardoor het osmotische evenwicht wordt behouden.

behoefte aan osmoregulatie

biologische systemen interageren en wisselen voortdurend water en nutriënten uit met het milieu door middel van voedsel-en waterconsumptie en door uitscheiding in de vorm van zweet, urine en feces. Zonder een mechanisme om de osmotische druk te regelen, of wanneer een ziekte dit mechanisme beschadigt, is er een neiging om giftig afval en water op te hopen, wat ernstige gevolgen kan hebben.

Zoogdiersystemen zijn geëvolueerd om niet alleen de totale osmotische druk over membranen te reguleren, maar ook specifieke concentraties van belangrijke elektrolyten in de drie belangrijkste vloeistofcompartimenten: bloedplasma, extracellulaire vloeistof en intracellulaire vloeistof. Omdat de osmotische druk wordt geregeld door de beweging van water over membranen, kan het volume van de vloeistofcompartimenten ook tijdelijk veranderen. Omdat bloedplasma een van de vloeistofcomponenten is, hebben osmotische druk een directe invloed op de bloeddruk.

bijdragen!

verbeter deze pagina leer meer