Вопрос 15. Кондуктометрия. Использование кондуктометрических измерений в медицине и биологии.

Кондуктометрией называется физико-химический метод исследования различных систем, основанный на измерении их электрической проводимости.

Достоинства кондуктометрии: высокая чувствительность (ниж. граница определяемых концентраций ~10^-4-10^-5 М), достаточно высокая точность (относит, погрешность определения 0,1-2%), простота методик, доступность аппаратуры, возможность исследования окрашенных и мутных растворов, а также автоматизации анализа. Методы кондуктометрии бывают постояннотоковые и переменнотоковые, последние могут быть низкочастотными (частота тока <10⁵ Гц) или высокочастотными (>10⁵ Гц). Различают контактную и бесконтактную кондуктометрию в зависимости от наличия или отсутствия контакта между электролитом и входными цепями измерительного прибора. Наиболее распространены контактный низкочастотный и бесконтактный высокочастотный методы.

Использование в медицине:

Этот метод используют для определения общего содержания и состояния электролитов в различных биологических объектах: плазме и сыворотке крови, желудочном соке, моче, тканевой жидкости, а также в водах минеральных источников и в продуктах питания. Кондуктометрию применяют для изучения проницаемости мембран, для определения суммарного объема клеток (например, объема эритроцитов в крови), для количественного измерения потоотделения.

Вопрос 16. Осмос.

Осмосомназывают преимущественно одностороннее проникновение молекул растворителя (диффузию) через полупроницаемую мембрану из растворителя в раствор или из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией.

Необходимым условием возникновения осмоса является наличие раствора и растворителя или двух раствор различной концентрации, разделенных полупроницаемой мембраной.

Осмотическим давлениемназывают величину, измеряемую минимальным гидравлическим давлением, которое нужно приложить к раствору, чтобы осмос прекратился.

Вант-Гоффа законопределяетдавлениемолекулрастворённоговеществана полупроницаемую перепонку, отделяющуюрастворот чистогорастворителяи непроницаемую для растворённоговещества.

π=с(Х)RT

π – осмотическое давление, с(Х) – молярная концентрация (моль/л), R – универсальная газовая постоянная ( 8,31 кПа, л/моль*К), T– абсолютная температура.

Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называют изотоническими. Изотонические растворы имеют одинаковое количество осмотически активных частиц.

Гипертоническийраствор — раствор с более высокой концентрацией растворенных веществ (более высоким осмотическим давлением) по сравнению с др. раствором

Гипотонический раствор — раствор, имеющий меньшее осмотическое давление по отношению к другому, то есть обладающий меньшей концентрацией вещества, не проникающего через мембрану.

Количество осмотически активных частиц в растворе выражается через осмомоляльность. Эта величина определяется концентрацией всех содержащихся в растворителе осмотически активных частиц (моль/кг).

Осмолярность– сумма концентраций всех осмотически активных частиц в 1л. раствора. Она выражается в осмолях на литр (осм/л).

Для описания коллигативных свойств растворов электролитов используютизотонический коэффициент:. (1.5)

Изотонический коэффициент показывает, во сколько раз суммарная эффективная концентрация недиссоциированных молекул и ионов в растворе больше по сравнению с начальной концентрацией недиссоциированных молекул. С ростом концентрации коэффициентI уменьшается.

Изоосмия- относительное постоянствоосмотического давленияв жидких средах и тканях организма, обусловленное поддержанием на данном уровне концентраций содержащихся в них веществ: электролитов, белков и т. д.

Роль осмоса в биологических системах:

Явление осмоса играет важную роль во многих биологических системах. Благодаря осмосу регулируется поступление воды в клетки и межклеточные структуры. Упругость клеток, обеспечивающая эластичность тканей и сохранение определенной формы органов, обусловлена осмотическим давлением.

При помещении клеток в гипотонический раствор вода из менее концентрированного раствора переходит внутрь клеток, что приводит к их набуханию, а затем к разрыву оболочек и вытеканию клеточного содержимого. Такое разрушение – лизис.

При перемещении клеток в гипертонический раствор вода из клеток уходит в более концентрированный раствор и наблюдается сморщивание клеток. Это явление – плазмолиз.

Цитолиз — процесс разрушения клеток эукариот, выражающийся в виде их полного или частичного растворения под действием лизосомальных ферментов.