Оллигативные свойства растворов

В жидких средах организма поддерживается постоянство кислотности, концентрации солей и органических веществ. Такое постоянство называется концентрационным гомеостазом.

Физико-химические свойства растворов отличаются от свойств чистой воды. В частности, с увеличением концентрации растворенного вещества наблюдается:

• 1) понижение давления пара над раствором; 2) повышение температуры кипения;
• 3) понижение температуры замерзания; 4) повышение осмотического давления.

Так, чистая вода при атмосферном давлении замерзает при 273,16 К и кипит при 373,16 К. При растворении в воде какого-либо вещества давление ее пара понизится, и для того чтобы раствор закипел, необходимо его нагреть до более высокой температу ры, при которой давление пара станет равным атмосферному. На этом явлении основано действие антифризов.

Перечисленные изменения связаны с количеством растворенных частиц и не зависят от химического строения и размера молекул растворенного вещества. Эти свойства называют коллигативными.

Например, 0,1 М раствор глицерина и 0,1 М раствор глюкозы имеют одинаковую температуру замерзания -0,186 °С. В то же время температура замерзания 0,1 М раствора NaCI в 2 раза ниже, а именно -0,372 °С. Это связано с полной диссоциацией NaCI в воде. Поэтому 0,1 М раствор NaCI содержит в 2 раза больше частиц по сравнению с 0,1 М раствором глицерина.

Способность воды изменять свои свойства под влиянием растворенных в ней веществ имеет важное биологическое значение. Например, благодаря наличию в крови растворенных веществ, в частности белков, которые не могут проходить сквозь капиллярные мембраны, в крови создается более высокое осмотическое давление, чем в межклеточной жидкости. В результате вода диффундирует из межклеточной жидкости в кровеносные капилляры, что способствует заполнению сосудистой системы и предохраняет ее от коллапса.

Биологические жидкости и ткани содержат много различных электролитов: NaCI, KCI, НС1, СаСЬ, Na^PQ*, NaHCCb. Устойчивость биологических высокомолекулярных соединений и скорость многих биохимических реакций в значительной мере зависят от природы и концентрации присутствующих в жидкостях и тканях ионов.

Водный обмен тесно связан с солевым, и поддержание водно-солевого гомеостаза (постоянство содержания солей) жизненно необходимо для регуляции осмотического давления биологических жидкостей. За регуляцию осмотического давления путем поддержания концентрации ионов Na' и К* отвечает специальная группа гормонов. Главные гормоны этой группы у позвоночных — антидиуретический гормон, гипоталамо-гипофизарный комплекс, а также вазопрессин и альдестерон.

Вазопрессин у млекопитающих тормозит выделение мочи почками (диурез), способствует задержанию воды в организме и тем самым регулирует осмотическое давление крови. Альдостерон регулирует осмотическое давление крови, избирательно влияя на обмен ионов Na К⁺ и Н поддерживает их нормальную концентрацию в межи внутриклеточном пространстве.