Osmoregulacija se nanaša na uravnoteženje osmotskega tlaka v živem organizmu. Njegova osnova je osmoza: biološki proces, v katerem vode difundira skozi polprepustno membrano. Osmoregulacija vodi do nastanka edema v primeru biokemičnega neravnovesja.
Kaj je osmoregulacija?
Osmotska ureditev se nanaša na biokemični proces, katerega cilj je ravnovesje o koncentracija topljenih snovi v organizmu. Osmotska ureditev se nanaša na biokemični proces, katerega cilj je ravnovesje o koncentracija topljenih snovi v organizmu. Membrane živih celic predstavljajo tako imenovano polprepustno površino. To pomeni, da omogočajo delno izmenjavo tekočine med notranjostjo celice in njenim okoljem. Osmoregulacija ima nalogo vzpostaviti uravnoteženo in stalno stanje. To uravnoteženo stanje se imenuje homeostaza in se nanaša tako na ravnovesje na celični ravni kot na ravnovesje med celimi organi in njihovim okoljem. Neravnovesje pa ustvarja osmotski tlak, ki sili a ravnovesje temelji na fizikalnih naravnih zakonih.
Funkcija in naloga
Osmoregulacija sledi dvema temeljnima načeloma. V ravnotežju, ki temelji na koncentracija nagib, vode difundira na stran membrane, ki ima višjo koncentracijo topljene snovi. Če je na primer celica v okolju z visoko koncentracijo soli, se vode v celici se zaradi osmotskega tlaka iz nje premakne in celica izgubi tekočino v sebi. To stanje se nadaljuje, dokler se koncentracijski gradient ne premakne, zaradi česar je treba uravnotežiti: osmoregulacija je neprekinjen proces, ki ga človeško telo ne more zavirati ali spodbujati. Drugo aktivno načelo osmoze je uravnoteženje zaradi električnega naboja. Električno nabiti delci, imenovani ioni in anioni, igrajo pomembno vlogo pri delovanju celic na biokemijski ravni. Ioni imajo pozitiven električni naboj, medtem ko so anioni negativno nabiti. Napetostne spremembe na primer v celici vplivajo na naravo membrane in s tem spremenijo njeno prepustnost za nekatere snovi. Osmoregulacija si prizadeva za enak električni naboj na obeh straneh membrane. Če na primer v celici prevladuje negativna polarizacija, to ustvari osmotski tlak, kot pri neravnovesju koncentracije, in voda difundira v celico. V skrajnih primerih lahko prekomerna difuzija vode v celico vodi do nepopravljive škode ali celo njenega preloma. Vendar takšna skrajnost stanje je v človeškem telesu več kot malo verjeten. S pomočjo osmoregulacije organizem ne samo uravnava razmerje topljenih snovi znotraj in zunaj posameznih celic, temveč tudi nadzoruje difuzijo celotnih tkivnih struktur na makroskopski ravni. Organ, ki je najpomembnejši za osmoregulacijo celotnega organizma, so ledvice - ker ti določajo izločanje vode v obliki urina. Regulirajo jih različni hormoni, Vključno z aldosteron in angiotenzin II; ledvice pa proizvajajo tudi hormone, ki vplivajo na številne presnovne procese. Odgovorni so tudi za urejanje kri pH, filtracija in shranjevanje energije skozi glukoze.
Bolezni in bolezni
Osmoregulacija ima pomembno vlogo v okviru različnih osnovnih bolezni, kot je razvoj edema. Edem je otekanje tkiv, ki ga povzroči povečano shranjevanje vode. Prekomerno shranjevanje tekočine v medceličnih prostorih (stromi), zlasti vezivnega ali nosilnega tkiva, povzroči značilen otekel videz edema. Vendar pa se otekline lahko kažejo tudi skrito, na primer v možganov, kjer včasih povzročijo hudo škodo. Edem se praviloma ne pojavlja ločeno, temveč predstavlja posledico druge bolezni. Primeri vključujejo ledvice, jetra or srce Omejena funkcija enega od zgornjih organov povzroči neželeni osmotski tlak v tkivu, ki biološko ni namenjen tej obliki. Zaradi samodejne osmoregulacije voda teče v medcelične prostore; limfni sistem ne more odstraniti odvečne tekočine in tkivo nabrekne. Odvisno od obsega in lokalizacije lahko oteklina povzroči bolečina in omejijo mobilnost. Osnovna bolezen, zaradi katere osmoregulacija povzroča takšne pritožbe, je hipalbuminemija. To je pomanjkanje beljakovin albumin, ki je med vsemi največ beljakovin v človeškem organizmu. Potencialni vzroki za albumin pomanjkanje vključujejo slabo prehrano, jetra or ledvice škoda in opekline ali akutna vnetje. Fiziološko se med njimi lahko pojavi tudi hipalbuminemija nosečnost. Pomanjkanje beljakovin albumin vodi v spremembo osmoregulacije telesa: vzdolž gradienta koncentracije voda difundira iz kri plazme in se na znan način kopiči v medceličnih prostorih. V državah v razvoju, na kriznih območjih in v regijah z nezadostno preskrbo s hrano se pogosto pojavlja edem lakote (kwashiorkor) kot posebna različica hipalbuminemije. Svoje terapija v bistvu sestoji iz zagotavljanja hrane, bogate z beljakovinami, da nadomesti pomanjkanje beljakovin. Vendar zadrževanje vode ni nujno posledica hude bolezni. Prekomerno uživanje soli s hrano delno sproži tudi neželeno kopičenje tekočine v stromi. Uporaba diuretikov lahko spremeni osmoregulacijo v korist večjega izločanja tekočine.
