Áp suất thẩm thấu là gì? Có những yếu tố nào ảnh hưởng tới áp suất thẩm thấu? Cách tính áp suất thẩm thấu ra sao? Vai trò của áp suất thẩm thấu như thế nào? Đó là hàng loạt câu hỏi mà chúng tôi nhận được trong thời gian qua và cũng là những vấn đề mà chúng tôi sẽ giải đáp trong nội dung bài viết dưới đây. Giờ thì hãy cùng tìm hiểu nhé.
Áp suất thẩm thấu là gì?
Trước khi giải thích áp suất thẩm thấu là gì, chúng ta phải hiểu được thẩm thấu là gì? Cụ thể, thẩm thấu được hiểu là sự chuyển dịch của các dung môi từ những dung dịch có nồng độ thấp sang những dung dịch có nồng độ cao hơn. Quá trình dịch chuyển này được thực hiện thông qua màng và sẽ kết thúc khi nồng độ của cả hai dung dịch đạt trạng thái cân bằng nhau
Vậy áp suất thẩm thấu chính là áp suất tối thiểu cần được cung cấp cho dung dịch để ngăn dòng chảy của dung môi tinh khiết thông qua màng bán thấm về phía có chứa chất tan. Nó cũng được hiểu là thước đo xu hướng của dung dịch lấy trong dung môi nguyên chất bằng cách thẩm thấu. Áp suất thẩm thấu tiềm năng chính là áp suất thẩm thấu tối đa có thể đạt được trong dung dịch nếu nó được tách ra khỏi dung môi tinh khiết của mình bằng cách sử dụng một màng bán kết.
Áp suất thẩm thấu là gì?
Các yếu tố ảnh hưởng tới áp suất thẩm thấu
Ở động, thực vật, áp suất thẩm thấu phụ thuộc vào nồng độ của các phân tử bé và ion. Tuy nhiên, ở động vật, nó còn chịu thêm ảnh hưởng của các vấn đề sinh lý tế bào đối với từng giai đoạn cụ thể, nhất là với màng lipoprotein. Màng lipoprotein chính là bộ phận đảm nhiệm vai trò vận chuyển lipid trong máu nhằm đảm bảo cho máu có thể được lưu thông một cách hiệu quả nhất.
Những yếu tố trên sẽ làm ảnh hưởng trực tiếp đến sự chênh lệch tăng hoặc của áp suất thẩm thấu.
Yếu tố ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu
Cách tính áp suất thẩm thấu
Trong vật lý học, áp suất thẩm thấu của dung dịch được xác định theo công thức như sau:
P = RTC
Trong đó:
- P là áp suất thẩm thấu [atm]
- R là hằng số [R= 0,082]
- T là nhiệt độ tuyệt đối [T = 273 + toC]
- C là nồng độ dung dịch [g/l]
Vai trò, ý nghĩa của áp suất thẩm thấu
1. Đối với con người
Như chúng ta đã biết, trong cơ thể người, nước chiếm đến hơn 70% và phần lớn thì lượng nước này được chứa trong các tế bào. Do đó, con người cần có nước để duy trì sự sống và phát triển của cơ thể.
Áp suất thẩm thấu có vai trò cân bằng lượng nước trong các tế bào. Khi áp suất thẩm thấu thay đổi, hàm lượng nước có trong các tế bào cũng thay đổi, khiến cho chức năng tế bào bị rối loạn.
Vai trò của áp suất thẩm thấu
2. Đối với thực vật
Nhờ có áp suất thẩm thấu mà các loài thực vật có thể hút nước và khoáng chất trong đất để đảm bảo quá trình sinh trưởng và phát triển bình thường nó. Nếu áp suất thẩm thấu có sự thay đổi, cây sẽ bị ảnh hưởng đến hoạt động trao đổi chất và có thể bị chết.
3. Đối với động vật
Giống như con người, áp suất thẩm thấu giúp máu của các loài động vật được lưu thông, đảm bảo phân phối đều nước trong toàn bộ cơ thể và ngăn chặn tình trạng mất nước có thể xảy ra một cách hiệu quả.
Tìm hiểu về áp suất thẩm thấu của máu
1. Khái niệm
Áp suất thẩm thấu của máu là một hiện tượng đóng vai trò quan trọng trong cơ thể con người, quyết định đến sự phân phối nước cho các tế bào.
Áp suất thẩm thấu của máu thường do các muối khoáng có trong huyết tương tạo ra và muối natri clorua chính là loại muối gây ảnh hưởng nhiều nhất. Chính vì vậy mà nó còn được gọi với cái tên khác là áp suất thẩm thấu huyết tương.
Áp suất thẩm thấu của máu
2. Phân loại áp suất thẩm thấu máu
Hiện nay, áp suất thẩm thấu của máu được chia thành 2 loại, cụ thể là
- Phần lớn: Là phần áp suất tạo ra do nồng độ của các muối khoáng. Nó được tạo nên bởi sự hòa tan của muối [chủ yếu là muối NaCl] trong máu và còn được gọi là áp suất thẩm thấu của tinh thể. Đa phần thì áp suất thẩm thấu của tinh thể sẽ rơi vào khoảng 5675 mmHg.
- Phần nhỏ: Là phần áp suất tạo ra chủ yếu do các protein của huyết tương tạo nên và được gọi đó là áp suất thẩm thấu thể keo [thường có giá trị khoảng 25 mmHg]. Mặc dù áp suất thẩm thấu thể keo không có giá trị lớn thế nhưng nó lại có vai trò vô cùng quan trọng, giúp giữ và trao đổi nước giữa các mao mạch và các mô.
3. Vai trò của áp suất thẩm thấu của máu
Đối với hồng cầu, áp suất thẩm thấu của máu đóng vai trò vô cùng quan trọng vì nó tạo nên sự cân bằng. Khi mức áp suất này thay đổi thì hàm lượng nước có trong tế bào cũng có sự dịch chuyển, kéo theo hiện tượng rối loạn chức năng tế bào và gây nên những vấn đề khác cho sức khỏe. Cụ thể là:
- Nếu áp suất thẩm thấu ở hồng cầu và huyết tương là ngang bằng nhau thì hình dạng và kích thước của hồng cầu sẽ được giữ nguyên được. Nếu ta cho hồng cầu vào dung dịch muối natri clorua có áp suất thẩm thấu lớn hơn áp suất thẩm thấu của hồng cầu thì kích thước của hồng cầu sẽ bị nhỏ lại.
- Ngược lại, nếu ta bỏ hồng cầu vào dung dịch muối natri clorua có áp suất thẩm thấu nhỏ hơn thì nước sẽ đi vào hồng cầu và làm cho nó dần căng phồng lên, tạo ra hiện tượng dung huyết. Hiện tượng dung huyết chính là nguyên nhân gây ra tình trạng thiếu hồng cầu, thiếu máu, người bệnh có nước da xanh xao, vàng vọt, thường xuyên mệt mỏi, tụt huyết áp, đau đầu, chóng mặt…
Ngoài ra, trong những xét nghiệm y học, các bác sĩ sẽ căn cứ vào áp suất thẩm thấu của máu để đánh giá tình trạng dịch của bệnh nhân, mức độ cô đặc của nước tiểu và tình trạng bài xuất hormon chống bài niệu ADH. Đồng thời, chẩn đoán nguyên nhân hạ natri trong máu cũng như nhiều loại bệnh lý có liên quan đến rối loạn độ thẩm thấu của máu như co giật, ngộ độc methanol…
4. Mối quan hệ của áp suất thẩm thấu và nồng độ natri của cơ thể
Khi áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào tăng lên, các tế bào thần kinh đặc biệt [các tế bào osmoreceptor] nằm ở phần trước vùng dưới đồi gần các nhân opraotic bị co rút lại.
Sự điều chỉnh của áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào và nồng độ natri có mối liên kết chặt chẽ với nhau vì natri là ion chiếm số lượng nhiều nhất trong khoang ngoại bào. Thông thường, nồng độ natri trong huyết tương được quy định trong giới hạn từ 140-145 mEq/l và nồng độ trung bình là khoảng 142 mEq/l. Áp suất thẩm thấu trung bình khoảng 300 mOsm/l và hiếm khi có sự thay đổi lớn hơn ± 2 đến 3%, trừ trường hợp có sự sửa chữa lực hút giữa các ion [chỉ còn khoảng 282 mOsm/l]. Những thay đổi này phải được kiểm một cách chặt chẽ, chính xác vì chúng quyết định sự phân bố của dịch giữa nội bào và các khoang ngoại bào.
Cách tính áp suất thẩm thấu huyết tương từ nồng độ natri
Trong hầu hết các phòng thí nghiệm lâm sàng hiện nay, áp suất thẩm thấu huyết tương không được đo đạc thường xuyên.
Tuy nhiên, do natri và các ion liên kết với nó chiếm khoảng 94% chất tan trong khoang ngoại bào nên áp suất thẩm thấu huyết tương [POSM] có thể được ước tính xấp xỉ từ nồng độ natri có trong huyết tương [PNa+], cụ thể như sau:
POSM = 2.1× PNa+ [mmol/l]
Ví dụ, với nồng độ natri trong huyết tương là 142 mEq/l, áp suất thẩm thấu huyết tương sẽ được ước tính từ công thức trên là khoảng 298 mOsm/l. Để kết quả được chính xác hơn nữa, nhất là trong những trường hợp liên quan đến bệnh thận, POSM chịu thêm sự ảnh hưởng của glucose và ure, nên sẽ được tính theo công thức sau:
POSM = [2 x PNa+[mmol/l]] + [Pglucose [mmol/l]] + [Pure [mmol/l]]
Các ước tính này của áp suất thẩm thấu huyết tương thường có độ chính xác trong vòng một vài điểm phần trăm của những phép đo trực tiếp.
Thông thường, các ion natri và các anion liên quan [phần lớn là bicarbonat và clorua] chiếm khoảng 94% độ thẩm thấu ngoại bào, còn glucose và ure chỉ đóng góp khoảng 3-5% trên tổng độ thẩm thấu.
Tuy nhiên, vì ure có thể dễ dàng thấm qua hầu hết các màng tế bào nó ít gây ra ảnh hưởng tới áp lực thẩm thấu trong điều kiện trạng thái ổn định. Chính vì vậy mà các ion natri trong dịch ngoại bào và các anion liên quan mới là nhân tố quyết định đến sự chuyển động của dịch qua màng tế bào. Do đó, kiểm soát nồng độ ion natri sẽ giúp kiểm soát áp suất thẩm thấu.
5. Vai trò của thận trong việc cân bằng áp suất thẩm thẩm thấu của máu
Thận tham gia vào quá trình điều hoà và cân bằng áp suất thẩm thấu của máu nhờ khả năng tái hấp thu và đào thải bớt nước cùng với các chất không cần thiết trong máu ra ngoài.
- Khi áp suất thẩm thấu của máu tăng do thu nạp quá nhiều muối từ việc ăn các thực phẩm mặn thì thận sẽ tăng cường hấp thu nước để trả về máu, gây ra cảm giác khát nước. Nếu bổ sung nước kịp thời và đầy đủ thì có thể cân bằng được áp suất thẩm thấu.
- Khi áp suất giảm, thận sẽ cường hoạt động để đào thải nước ra ngoài nhằm đảm bảo áp suất thẩm thấu của máu luôn duy trì ở mức độ ổn định.
Tùy từng trường hợp cụ thể mà thận sẽ thực hiện những cách khác nhau sao cho phù hợp để có thể cân bằng áp suất thẩm thấu. Điều quan trọng là trong khẩu phần ăn hàng ngày, các bạn nên hạn chế những đồ ăn quá mặn, nhiều muối và thực hiện nếp sống khoa học để cân bằng dinh dưỡng cho trong cơ thể.
Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi chia sẻ ở trên, các bạn đã hiểu rõ những vấn đề liên quan đến áp suất thẩm thấu. Truy cập website //ammonia-vietchem.vn/ để xem thêm nhiều bài viết hay và ý nghĩa hơn
Xem thêm: