FENOMENE DE TRANSPORT
OSMOZA Dispozitiv experimental, definiţie 1877 WILHELM PFEFFER 1845-1920
DEFINIŢIE: TRANSPORTUL MOLECULELOR DE SOLVENT PRINTR-O MEMBRANĂ SEMIPERMEABILĂ DINTR-O SOLUŢIE MAI DILUATĂ ÎNTR-O SOLUŢIE MAI CONCENTRATĂ SOLUŢIE DILUATĂ SOLVENT SOLUŢIE CONCENTRATĂ
p p G m g ρ V g ρ h S g ρ g h presiune S S S S hidrostatică Presiunea osmotică presiunea mecanică necesară împiedicării osmozei
Osmometrul Dutrochet π ρ g h h HENRI DUTROCHET 1776-1847
Formula presiunii osmotice p V ν R T : V π c R T LEGEA VAN T HOFF R L atm o T 25 ( t 25 C ) mol JACOBUS HENRICUS VAN T HOFF 1852-1911 1901 Premiul Nobel (Chimie)
π R T c cosm c n c osm i i i LEGEA VAN T HOFF GENERALIZATĂ n i > 1 n i 1 pentru electroliţii tari pentru electroliţii slabi n i 1 pentru neelectroliţi
APLICAŢIE V 100 ml m 111 mg CaCl ( M 111) c? 1 2 1 os? m 60 mg uree ( M 60) 2 2 m 17 mg NH ( M 17) 3 3 3 CaCl Ca 2+ + 2 Cl n 2 1 3 uree uree n 1 2 NH electrolit slab n 3 3 1 c n c + n c + n c 510 osm os 1 1 2 2 3 3 2
R T L atm o 25 ( t 25 C ) mol mol L atm π c RT os L mol 2 510 25 1,25atm
Metode de determinare a presiunii osmotice 1. METODE DIRECTE (OSMOMETRU) h π ρ g h
p ρ g h 3 kg m 10 10 10 ( m) 3 2 m s 10 5 Pa
2. METODE INDIRECTE A. METODA EBULIOSCOPICĂ Ă Δt eb t solutie lti f t solvent f pur Δt eb K eb c os K eb o 0,52 C / M ( apa ) LEGEA LUI RAOULT π R TT Δ K t eb eb Δt eb Δtt eb b 0,52 C ( in H 2O) o o 32 C ( in CCl 4 )
B. METODA CRIOSCOPICĂ Δt cr t solvent t pur t solutie t Δtt cr K cr c os K cr o 1,86 C / M ( apa ) LEGEA LUI RAOULT APLICAŢII: - antigelul Δt π R T cr - topirea gheţii ţ (NaCl sau CaCl 2?) K cr - determinarea masei moleculare
1) METANOL CH 3 OH toxic; foarte volatil; inflamabil. 2) )E ETILENGLICOL L L( (CH 2 ) 2 (OH) 2 folosit din 1926; foarte solubil în apă; toxic (insuficienţă renală) 3) PROPILENGLICOL (CH 2 ) 3 (OH) 2 folosit în industria i alimentară, ă farmaceutică şi cosmetică
Presiunea osmotică a plasmei sanguine COMPOZIŢIA PLASMEI IONI: Na +, K +, Cl, Ca 2+ MOLECULE MICI: GLUCOZĂ, UREE PROTEINE: ALBUMINE, GLOBULINE PRESIUNEA OSMOTICĂ Ă A PLASMEI π PLASMA + π PROTEINE π + IONI π MOLECULE MICI +
SOLUT PLASMĂ (mosm) LICHID INTERSTIŢIAL (mosm) CITOPLASMĂ (mosm) Na + 144 137 10 K + 5 4,7 141 Ca 2+ 2,5 2,4 10-4 Cl - 107 112 4 AMINOACIZI 2 2 8 ATP 5 GLUCOZĂ 5,6 5,6 PROTEINE 1,45 0,2 4 UREE 4 4 4
π R T c os plasma plasma c os 0, 303 plasma osm π 25,4 0,303 7, 6 atm plasma SERUL FIZIOLOGIC (soluţie 0,9% NaCl)!!! Studiu individual: Să se calculeze concentraţia procentuală a unei soluţii ţ de glucoză izotonice cu sângele de densitate 1,091 g/ml
CLASIFICAREA SOLUŢIILOR ÎN RAPORT CU SÂNGELE c os solutie < os solutie π < c π os plasma os plasma ( 0,3 osm ) (7 7,6 atm ) HIPOTONICE IZOTONICE os os csolutie c plasma ( 0,3 osm ) os os π π ( 7,6 atm ) solutie plasma c os solutie > os solutie c π > π os plasma os plasma ( 0,3 osm ( 7,6 atm ) ) HIPERTONICE
PRESIUNEA COLOID - OSMOTICĂ π plasma 3 R T c 25 1,45 10 0,036 036 co proteine ti atm plasma π 28 mmhg 0,5% π co plasma
ROLUL πco ÎN SCHIMBURILE CAPILARE
p hidrostati ca π co
CAPĂT ARTERIAL: phidrostati ca > π co Soluţia ţ micromoleculară iese din capilar (ULTRAFILTRARE) CAPĂT VENOS: phidrostati ca < π co Soluţia micromoleculară intră în capilar (REABSORBŢIE)
În cazul malnutriţiei: - sinteza proteinelor plasmatice - presiunea coloid osmotică - fluxul de ultrafiltrare ltrare - fluxul de reabsorbţie acumularea de lichid în cavitatea abdominală
DIFUZIA DEFINIŢIE: TRANSPORTUL DE SUBSTANŢĂ DIN ZONELE DE CONCENTRAŢIE MARE CĂTRE CELE DE CONCENTRAŢIE MICĂ DATORITĂ AGITAŢIEI IEI TERMICE CARACTERISTICĂ: GAZELOR LICHIDELOR
LEGILE LUI FICK 1845 legile difuziei 1887 lentila de contact ADOLF FICK 1829 1901
LEGEA I A LUI FICK: 1 dνν d c D cm 2 D S d t d x s Flux (J x ) Forţă (grad x c) LEGEA II A LUI FICK: grad dc dc c i + j + dx dy dc dz k d c d 2 c D d t d x 2
COEFICIENT DE DIFUZIE MICROMOLECULE (M < 10 3 Da): D 5 8 10 2 cm M /s D 10 5 cm 2 /s MACROMOLECULE (10 3 Da < M < 10 8 Da): D 5 3,2 10 2 cm /s 3 M D 10 8 cm 2 /s PARTICULE SFERICE: D k T T Stokes - Einstein 6π η r
ROBERT BROWN 1773-1858 1827
2 x 2 2 D t Einstein i - Smoluchowski D 10 5 cm 2 /s Ф 10 3 cm (celulă bacteriană) t 50 ms D 10 5 cm 2 /s d 1 cm (organism pluricelular) t 14 h SISTEM CIRCULATOR t 2 φ 2 D
Schimbul de gaze la nivelul alveolelor pulmonare şi al ţesuturilor 300 milioane suprafaţă 50 100 m 2 puternic vascularizate perete subţire (30 μm)
Oxigenul este transportat: 2% dizolvat în plasmă 98% sub forma complexului Hb(O 2 ) 4