Osmoregulation

Osmoregulation อธิบายการทำให้เท่ากันของความดันออสโมติกภายในสิ่งมีชีวิต มันขึ้นอยู่กับการออสโมซิส: กระบวนการทางชีววิทยาที่น้ำแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ในกรณีที่มีความไม่สมดุลทางชีวเคมี osmoregulation จะนำไปสู่การพัฒนาของอาการบวมน้ำ

osmoregulation คืออะไร?

ระเบียบการออสโมติกอธิบายถึงกระบวนการทางชีวเคมีซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับสมดุลความเข้มข้นของสารที่ละลายในสิ่งมีชีวิต เยื่อหุ้มเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเป็นตัวแทนของพื้นผิวที่เรียกว่า semipermeable (กึ่งซึมผ่านได้) ซึ่งหมายความว่าพวกมันยอมให้มีการแลกเปลี่ยนของเหลวบางส่วนระหว่างภายในเซลล์และบริเวณโดยรอบ

osmoregulation มีหน้าที่ในการสร้างสภาวะสมดุลและคงที่ สภาวะที่สมดุลนี้เรียกว่าสภาวะสมดุลและหมายถึงความสมดุลในระดับเซลล์และความสมดุลระหว่างอวัยวะทั้งหมดและสภาพแวดล้อมตามลำดับ ในทางกลับกันความไม่สมดุลทำให้เกิดแรงดันออสโมติกซึ่งบังคับให้เกิดความสมดุลบนพื้นฐานของกฎทางกายภาพของธรรมชาติ

ฟังก์ชันและงาน

Osmoregulation เป็นไปตามหลักการพื้นฐานสองประการ เมื่อทำให้เท่ากันเนื่องจากการไล่ระดับความเข้มข้นน้ำจะแพร่กระจายไปยังด้านข้างของเมมเบรนที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายสูงกว่า ตัวอย่างเช่นถ้าเซลล์อยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีเกลือเข้มข้นสูงน้ำในเซลล์จะเคลื่อนออกจากเซลล์เนื่องจากแรงดันออสโมติกและเซลล์จะสูญเสียของเหลวภายใน สถานะนี้จะคงอยู่จนกว่าการไล่ระดับความเข้มข้นจะเปลี่ยนไปดังนั้นจึงบังคับให้เกิดความสมดุลใหม่: Osmoregulation เป็นกระบวนการต่อเนื่องที่ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถยับยั้งหรือส่งเสริมได้

หลักการทำงานประการที่สองของการออสโมซิสคือสมดุลเนื่องจากประจุไฟฟ้า อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเรียกว่าไอออนและแอนไอออนมีบทบาทสำคัญในการทำงานของเซลล์ในระดับชีวเคมี ไอออนมีประจุไฟฟ้าเป็นบวกในขณะที่แอนไอออนมีประจุลบ ตัวอย่างเช่นการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าในเซลล์มีผลต่อลักษณะของเมมเบรนและทำให้ความสามารถในการซึมผ่านของสารบางชนิดเปลี่ยนไป

Osmoregulation มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ประจุไฟฟ้าเหมือนกันทั้งสองด้านของเมมเบรน ตัวอย่างเช่นหากโพลาไรเซชันเชิงลบเกิดขึ้นภายในเซลล์สิ่งนี้จะสร้างความดันออสโมติกเช่นเดียวกับความไม่สมดุลของความเข้มข้นและน้ำจะกระจายเข้าสู่เซลล์ ในกรณีที่รุนแรงการแพร่กระจายของน้ำเข้าสู่เซลล์มากเกินไปอาจทำให้เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้หรือถึงขั้นระเบิดได้ อย่างไรก็ตามภาวะที่รุนแรงเช่นนี้ไม่น่าเกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์

ด้วยความช่วยเหลือของ osmoregulation สิ่งมีชีวิตไม่เพียง แต่ปรับสมดุลอัตราส่วนของสารที่ละลายภายในและภายนอกเซลล์แต่ละเซลล์ แต่ยังควบคุมการแพร่กระจายของโครงสร้างเนื้อเยื่อทั้งหมดในระดับมหภาค

อวัยวะที่มีความสำคัญที่สุดสำหรับการควบคุมการดูดซึมของสิ่งมีชีวิตโดยรวมคือไตเพราะมันเป็นตัวกำหนดการขับน้ำออกในรูปของปัสสาวะ พวกเขาถูกควบคุมโดยฮอร์โมนต่างๆรวมทั้งอัลโดสเตอโรนและแองจิโอเทนซิน II ไตจะผลิตฮอร์โมนที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการเผาผลาญมากมาย นอกจากนี้ยังมีหน้าที่ควบคุมค่า pH ของเลือดกรองและจัดเก็บพลังงานผ่านกลูโคส

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

Osmoregulation มีบทบาทเกี่ยวข้องกับโรคประจำตัวต่าง ๆ เช่นในการพัฒนาอาการบวมน้ำ อาการบวมน้ำเป็นอาการบวมของเนื้อเยื่อที่เกิดจากการกักเก็บน้ำที่เพิ่มขึ้น การกักเก็บของเหลวมากเกินไปในช่องว่างระหว่างเซลล์ (สโตรมา) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันหรือเนื้อเยื่อพยุงทำให้เกิดอาการบวมน้ำที่มีลักษณะบวม อย่างไรก็ตามอาการบวมยังสามารถแสดงให้เห็นได้ว่าซ่อนอยู่ในสมองซึ่งบางครั้งอาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรง

ตามกฎแล้วอาการบวมน้ำไม่ได้เกิดขึ้นโดยแยกจากกัน แต่เป็นผลมาจากโรคอื่นตัวอย่างเช่นไตตับหรือหัวใจล้มเหลว การทำงานที่ จำกัด ของอวัยวะใดอวัยวะหนึ่งที่กล่าวถึงมีผลทำให้ความดันออสโมติกที่ไม่ต้องการเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อซึ่งไม่ได้มีวัตถุประสงค์ทางชีววิทยาในรูปแบบนี้ เนื่องจากการดูดซึมอัตโนมัติน้ำจึงไหลเข้าไปในช่องว่างระหว่างเซลล์ ระบบน้ำเหลืองไม่สามารถกำจัดของเหลวส่วนเกินออกและเนื้อเยื่อบวมได้ อาการบวมอาจทำให้เกิดความเจ็บปวดและ จำกัด การเคลื่อนไหวทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความรุนแรงและการแปล

Hypoalbuminemia เป็นโรคประจำตัวเนื่องจาก osmoregulation ทำให้เกิดอาการดังกล่าว นี่คือการขาดโปรตีนอัลบูมินซึ่งพบมากที่สุดในโปรตีนทั้งหมดในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์ สาเหตุที่เป็นไปได้สำหรับการขาดอัลบูมินคือการรับประทานอาหารที่ไม่ดีตับหรือไตถูกทำลายและแผลไหม้หรือการอักเสบเฉียบพลัน ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำอาจปรากฏในระหว่างตั้งครรภ์ด้วยเหตุผลทางสรีรวิทยา

การขาดโปรตีนอัลบูมินนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการดูดซึมของร่างกาย: ตามการไล่ระดับความเข้มข้นน้ำจะกระจายออกจากพลาสมาในเลือดและรวบรวมในลักษณะที่ทราบในช่องว่างระหว่างเซลล์

ในประเทศกำลังพัฒนาพื้นที่วิกฤตและภูมิภาคที่มีอาหารไม่เพียงพออาการบวมน้ำจากความหิว (Kwashiorkor) มักปรากฏเป็นตัวแปรพิเศษของภาวะ hypoalbuminemia การบำบัดของเขาประกอบด้วยการจัดหาอาหารที่อุดมด้วยโปรตีนเป็นหลักเพื่อชดเชยการขาดโปรตีน

อย่างไรก็ตามการกักเก็บน้ำไม่จำเป็นต้องเป็นผลมาจากการเจ็บป่วยที่รุนแรง การบริโภคเกลือมากเกินไปผ่านอาหารยังทำให้เกิดการกักเก็บของเหลวที่ไม่ต้องการในสโตรมา การใช้ยาขับปัสสาวะสามารถเปลี่ยนการกำหนดอัตราการดูดซึมเพื่อให้มีการขับของเหลวเพิ่มขึ้น