Áp suất thẩm thấu là gì?
Để hiểu được khái niệm áp suất thẩm thấu, trước tiên chúng ta cần tìm hiểu về hiện tượng thẩm thấu là gì. Thẩm thấu là sự chuyển dịch của dung môi từ dung dịch có nồng độ thấp sang dung dịch có nồng độ cao hơn qua màng.
Ví dụ, nếu ta ngăn cách dung dịch đường trong nước có nồng độ cao hơn và dung dịch đường nồng độ thấp hơn bằng một tấm màng thở. Khi đó, các phân tử nước sẽ di chuyển từ dung dịch đường nồng độ thấp sang dung dịch đường nồng độ cao qua tấm màng đó. Quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi nồng độ của hai dung dịch cân bằng.
Vậy áp suất thẩm thấu là gì? Theo Wikipedia, “Áp suất thẩm thấu được định nghĩa là áp suất tối thiểu cần được áp dụng cho dung dịch để ngăn dòng chảy của dung môi tinh khiết qua màng bán định về phía chứa chất tan.”
Quá trình thẩm thấu xảy ra khi hai dung dịch, chứa nồng độ chất tan khác nhau, được ngăn cách bởi màng thấm chọn lọc. Các phân tử dung môi sẽ đi qua màng từ dung dịch nồng độ thấp đến dung dịch có nồng độ chất tan cao hơn, cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng.
Công thức tính áp suất thẩm thấu
Trong vật lý, áp suất thẩm thấu được tính theo công thức:
P = RTC
Trong đó:
-
- P là ký hiệu của áp suất thẩm thấu và được tính theo đơn vị atm
- R là hằng số và R= 0,082
- T là nhiệt độ tuyệt đối, T = 273 + toC
- C là nồng độ dung dịch, đơn vị là gam/lít
Áp suất thẩm thấu của máu là gì?
Khi nhắc tới áp suất thẩm thấu, chúng ta không thể bỏ qua áp suất thẩm thấu của máu, có vai trò quyết định sự phân phối nước trong cơ thể.
Áp suất thẩm thấu của máu gồm 2 phần:
- Phần lớn: Đây là phần do nồng độ muối khoáng đã được hòa tan trong máu tạo nên (chủ yếu là muối NaCl) và được gọi là áp suất thẩm thấu tinh thể (thông thường, giá trị của nó vào khoảng 5675 mmHg).
- Phần nhỏ: Phần này do các protein của huyết tương tạo thành và được gọi là áp suất thẩm thấu thể keo (giá trị khoảng 25 mmHg). Tuy thể keo có giá trị không lớn, nhưng chúng có tác dụng quan trọng trong việc giữ nước và trao đổi nước giữa các mao mạch và các mô.
Bên cạnh đó, áp suất thẩm thấu trong máu của chúng ta bị ảnh hưởng bởi lượng nước và nồng độ các chất hòa tan trong máu như : Natri, Glucose hoặc nồng độ cồn khi uống bia, rượu,…
Trong cơ thể người, thận có khả năng tái hấp thu hoặc thải bớt nước và các chất không cần thiết trong máu. Đây chính là cơ quan tham gia trực tiếp vào quá trình điều hòa và cân bằng áp suất này.
Cụ thể, khi áp suất thẩm thấu máu tăng do ăn nhiều thức ăn mặn, thận sẽ tăng cường hấp thu nước trả về máu và tạo cảm giác khát nước để bổ sung nước, cân bằng áp lực thẩm thấu. Trường hợp áp suất giảm, thận sẽ hạn chế hoạt động thải nước để đảm bảo áp suất này luôn duy trì ở mức ổn định.
Vì vậy, chúng ta nên hạn chế ăn đồ quá mặn, nhiều muối và có chế độ ăn uống khoa học để cân bằng dưỡng chất trong cơ thể.
Vai trò và ý nghĩa của áp suất thẩm thấu máu
Đối với cơ thể người
Như chúng ta đã biết, cơ thể người trưởng thành chứa hơn 70% nước. Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng giúp duy trì sự sống cho hàng tỉ tế bào trong cơ thể chúng ta. Mà áp suất thẩm thấu của máu lại quyết định sự phân phối nước trong cơ thể. Vì vậy, sự ổn định áp suất này có ý nghĩa sinh lý rất quan trọng đối với cơ thể người và động vật.
Khi ta thay đổi áp suất thẩm thấu, hàm lượng nước trong tế bào cũng bị ảnh hưởng theo. Từ đó dẫn tới tình trạng rối loạn chức năng tế bào.
Nếu giá trị của áp suất thẩm thấu ở hồng cầu và huyết tương ngang bằng nhau, thì hồng cầu sẽ giữ nguyên được hình dạng và kích thước của nó. Nếu ta cho hồng cầu vào dung dịch muối NaCl có áp suất thẩm thấu lớn hơn áp suất thẩm thấu của hồng cầu, thì hồng cầu sẽ bị teo lại.
Ngược lại, nếu ta bỏ hồng cầu vào dung dịch có áp suất thẩm thấu nhỏ hơn thì nước sẽ đi vào hồng cầu, khiến hồng cầu dần căng phồng lên, tạo ra hiện tượng dung huyết. Hiện tượng này sẽ dẫn đến tình trạng thiếu hồng cầu, thiếu máu, người bệnh da dẻ xanh xao, vàng vọt, hay mệt mỏi, tụt huyết áp, đau đầu, chóng mặt…
Đối với động – thực vật
– Đối với thực vật, hiện tượng thẩm thấu giúp cây dễ dàng hút nước và khoáng chất trong đất để sinh trưởng và phát triển. Sự thay đổi áp suất thẩm thấu có thể gây hại cho cây, khiến cây không nhận được đủ dưỡng chất để phát triển, thậm chí khiến cây bị chết.
– Đối với động vật, áp suất thẩm thấu giúp lưu thông máu và phân phối nước trong cơ thể. Đồng thời ngăn chặn tối đa tình trạng mất nước cho động vật.
Trên đây là những kiến thức cơ bản về áp suất thẩm thấu là gì và ý nghĩa của nó trong đời sống của con người và các loài trong tự nhiên. Hy vọng các bạn có thêm hiểu biết và ứng dụng được trong cuộc sống, công việc của mình.
