Áp suất thẩm thấu là gì? Áp suất thẩm thấu được ứng dụng trong y học như thế nào? Đây là những câu hỏi nhận được nhiều sự quan tâm của bạn đọc trong thời gian qua. Để tìm câu trả lời cho những câu hỏi trên mời các bạn cùng chúng tôi theo dõi ở bài viết dưới đây nhé!
Áp suất thẩm thấu là gì?
Thẩm thấu là một hiện tượng sinh lý hỗ trợ sự di chuyển của dung môi qua màng bán thấm. Trong thẩm thấu dung môi sẽ chảy từ dung dịch qua màng bán thấm, khi đó chất lỏng sẽ di chuyển từ dung dịch có nồng độ thấp qua màng bán thấm đến vùng có nồng độ chất tan cao cho đến khi trạng thái cân bằng được thiết lập giữa 2 bên màng bán thấm.
Áp suất thẩm thấu được hiểu là áp suất tối thiểu phải được đáp ứng cho dung dịch để ngăn chặn dòng chảy của các phân tử dung môi tinh khiết qua màng bán thấm. Ngoài ra áp suất thẩm thấu còn được định nghĩa là thước đo xu hướng của dung dịch lấy trong dung môi nguyên chất bằng thẩm thấu.
Áp suất thẩm thấu hình thành bởi sự chênh lệch nồng độ chất tan giữa hai dung dịch được ngăn cách bởi màng bán thấm. Các phân tử dung môi sẽ di chuyển từ vùng có nồng độ chất tan thấp đến vùng có nồng độ chất tan cao cho đến khi các phân tử được trạng thái cân bằng.
Áp suất thẩm thấu là một khái niệm quan trọng trong sinh học, vật lý hay hoá học. Chúng đóng vai trò trong nhiều quá trình sinh học quan trọng như sự hấp thụ nước của thực vật, chức năng của thận, điều hòa huyết áp… Chúng cũng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp như lọc nước hay trong chế biến thực phẩm…
Các yếu tố ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu
- Áp suất thẩm thấu ở cả động vật và thực vật sẽ đều phụ thuộc vào nồng độ của các phân tử bé và ion.
- Ngoài ra ở động vật áp suất thẩm thấu còn phụ thuộc vào sinh lí tế bào ở từng giai đoạn khác nhau và đặc biệt là màng lipoprotein- Một loại màng có vai trò quan đối với việc vận chuyển lipid trong máu, nhờ đó giúp máu lưu thông nhanh và hiệu quả hơn.
Công thức tính áp suất thẩm thấu
Trong vật lý, chúng được tính theo công thức sau:
P = RTC
Theo công thức trên ta có:
- P: Là ký hiệu của áp suất thẩm thấu, đơn vị atm
- R: Là hằng số, R = 0,082
- T: Là kí hiệu nhiệt độ tuyệt đối, T = 273 + [Math Processing Error]
- C: Là kí hiệu nồng độ dung dịch, đơn vị gam/ lít
Các loại áp suất thẩm thấu
Về cơ bản, theo thành phần chất tan và dung môi áp suất thẩm thấu được chia thành 3 loại:
Áp suất đẳng trương
Trong áp suất đẳng thẩm, hai dung dịch được ngăn cách bởi 1 màng bán thấm và có cùng nồng độ chất tan. Nên có áp suất thẩm thấu bằng nhau
Áp suất thẩm thấu thấp ( Nhược trương)
Trong thẩm thấu thấp, dung dịch bên trong màng bán thấm có nồng độ tan thấp hơn dung dịch bên ngoài (tức là dung dịch bên trong có tính nhược trương). Nên gây ra hiện tượng dung môi chảy ra ngoài.
Áp suất thẩm thấu cao ( Ưu trưởng)
Trong thẩm thấu cao, dung dịch bên trong màng bán thấm có nồng độ chất tan cao hơn dung dịch bên ngoài xung quanh (tức là dung dịch bên trong có tính ưu trương). Nên gây ra hiện tượng tràn dung môi.
Vai trò của áp suất thẩm thấu
Áp suất thẩm thấu có vai trò quan trọng trong hồng cầu cũng như trong cơ thể người lẫn động vật nói chung. Cụ thể như:
- Đối với con người, thẩm thấu ảnh hưởng đến quá trình lưu thông máu, phân phối lượng nước trong cơ thể cũng như ngăn chặn tình trạng mất nước. Khi ASTT thay đổi, áp suất giúp cân bằng cơ thể, không làm thay đổi hàm lượng nước trong các tế bào, quá đó tránh tình trạng rối loạn chức năng tế bào.
- Đối với thực vật, hiện tượng thẩm thấu giúp cây có thể hút nước và khoáng chất có trong đất để sinh trưởng và phát triển.
- Đối với động, chúng giúp lưu thông máu, phân phối nước trong cơ thể, đồng thời ngăn chặn tình trạng mất nước ở cơ thể động vật.
So sánh áp suất thẩm thấu và áp suất thuỷ tĩnh
| Đặc trưng | Áp suất thuỷ tĩnh | Áp suất thẩm thấu |
| Định nghĩa | Tồn tại trong bất kỳ chất lỏng nào đứng yên Không có sự chuyển động nội lực. | Chỉ có thể xuất hiện trong các hệ thống đặc biệt trong đó có nồng độ khác nhau của chất lỏng (dung dịch và dung môi) được ngăn cách bởi màng bán thấm. Có chuyển động nội lực. |
| Điều kiện | Có thể xảy ra trong chất lỏng nguyên chất hoặc dung dịch đồng nhất có nồng độ bất kỳ. | Không thể tìm thấy trong dung dịch nguyên chất. Phải có sự chênh lệch nồng độ chất tan giữa hai dung dịch được ngăn cách bởi màng bán thấm. |
| Tác dụng | Sự chuyển động của chất lỏng từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp | Sự di chuyển của các phân tử nước từ nơi có nồng độ chất tan thấp đến nơi có nồng độ chất tan cao |
| Sự phụ thuộc vào nồng độ chất tan | Không | Có |
| Bị ảnh hưởng bởi | Bị ảnh hưởng bởi độ sâu dưới bề mặt chất lỏng (áp suất hydrostatic) và trọng lực. | Phụ thuộc vào lực đẩy của chất lỏng hoặc khí xâm nhập và diện tích tiếp xúc với chất rắn. |
| Áp lực | Cùng một chất lỏng ở các mức khác nhau thì áp lực sẽ khác nhau | Ở mọi nơi trong chất lỏng là như nhau |
| Màng bán thấm | Không có | có |
| Ví dụ | Áp lực trong vòi nước, huyết áp trong cơ thể… | Cây hấp thụ nước, chức năng thận, điều hòa huyết áp… |
Xem thêm: Áp suất thuỷ tĩnh là gì?
Ứng dụng của áp suất thẩm thấu trong y học
Áp suất thẩm thấu được ứng dụng rộng rãi trong y học, tiêu biểu như:
Trong chạy thận
Chạy thận là một kỹ thuật trong y tế sử dụng áp suất thẩm thấu để đánh giá hiệu suất của các loại thận nhân tạo trong việc lọc chất thải ra khỏi máu của bệnh nhân suy thận.
Máu của bệnh nhân được đưa qua máy thẩm tách, trong đó có chứa dung dịch thẩm tách có áp suất thẩm thấu cao hơn máu của bệnh nhân. Nên các phân tử nước và chất thải di chuyển từ máu bệnh nhân sang dung dịch lọc máu bằng thẩm thấu. Máu đã lọc sau đó sẽ được đưa trở lại cơ thể bệnh nhân.
Trong lọc máu
Trong các trường hợp cần thiết lập máy lọc máu hay máy lọc plasma được lập trình để kiểm oats áp suất thẩm thấu của dung dịch lọc máu và tốc độ siêu lọc. Nhằm đảm bảo máu của bệnh nhân được lọc đúng cách và không bị quá tải chất lỏng.
Trong điều trị phù não
Phù não là tình trạng có quá nhiều chất lỏng trong não. Điều này có thể được gây ra bởi nhiều yếu tố, bao gồm chấn thương, đột quỵ, nhiễm trùng và khối u não…Chúng dẫn đến tăng áp lực trong não và gây tổn thương cho các tế bào não.
Áp suất thẩm thấu có thể được sử dụng để điều trị phù não bằng cách tiêm tĩnh mạch các dung dịch ưu trương. Dung dịch ưu trương là dung dịch có nồng độ chất tan cao, chúng hút nước ra khỏi tế bào não bằng cơ chế thẩm thấu nhằm làm giảm áp lực trong não.
Trong điều trị bệnh tăng nhãn áp
Bệnh tăng nhãn áp là tình trạng áp lực bên trong mắt quá cao. Điều này có thể làm tổn thương dây thần kinh thị giác và dẫn đến mù lòa.
Áp suất thẩm thấu có thể được sử dụng để điều trị bệnh tăng nhãn áp bằng cách tiêm tĩnh mạch hoặc bôi tại chỗ các dung dịch ưu trương. Dung dịch ưu trương hút nước ra khỏi mắt, làm giảm áp lực bên trong mắt và ngăn ngừa tổn thương dây thần kinh thị giác.
Trong nghiên cứu dược phẩm
Trong nghiên cứu về dược phẩm, áp suất thẩm thấu được sử dụng để đánh giá khả năng thẩm thấu của các chất dược phẩm qua các màng tế bào hay các màng lọc nhân tạo.
Trong nghiên cứu ung thư
Trong lĩnh vực nghiên cứu về ung thư, áp suất thẩm thấu được sử dụng để nghiên cứu về khả năng thẩm thấu của các chất liệu đối với tế bào ung thư, điều này giúp trong việc phát triển các phương pháp điều trị mới và hiệu quả hơn.
Trong nghiên cứu về nội tiết học
Trong nghiên cứu về nội tiết học, áp suất thẩm thấu được sử dụng để nghiên cứu về cách các hormone thẩm thấu qua các màng tế bào. Qua đó giúp hiểu rõ về cơ chế hoạt động của hormone trong cơ thể
Ngoài những ứng dụng cụ thể này, áp suất thẩm thấu còn đóng một vai trò trong nhiều chức năng quan trọng khác của cơ thể, chẳng hạn như sự hấp thụ nước của tế bào hay điều hòa huyết áp….
Trên đây là những chia sẻ của Van nhập khẩu về áp suất thẩm thấu cũng như những ứng dụng của chúng trong y học. Đây là những tổng hợp kiến thức của cá nhân nếu bạn biết thêm những thông tin bổ ích về áp suất thẩm thấu và ứng dụng của áp suất thẩm thấu trong y học hãy chia sẻ với chúng tôi và bạn đọc để bài viết được phong phú và hoàn thiện hơn. Cảm ơn bạn đọc đã luôn đồng hành và theo dõi.
Xem thêm: Ứng dụng của áp suất đối với ngành công nghiệp hoá dầu
Cập nhật lúc 16:39 - 06/10/2023
Trịnh Dung là cử nhân Học viện Báo chí và Tuyên truyền. Dung từng tham gia nhiều cuộc thi và đạt nhiều giải thưởng trong các cuộc thi viết báo chí. Trịnh Dung có hơn 5 năm kinh nghiệm trong việc viết bài liên quan đến báo chí,pháp luật, van công nghiệp. Hiện đang công tác và làm việc tại Van nhập khẩu Âu Việt
