Objectifs d’apprentissage
- Expliquer l’osmolarité et la façon dont elle est mesurée
Transport des électrolytes
Les électrolytes, comme le chlorure de sodium, s’ionisent dans l’eau, c’est-à-dire qu’ils se dissocient en leurs ions constitutifs. Dans l’eau, le chlorure de sodium (NaCl), se dissocie en l’ion sodium (Na+) et l’ion chlorure (Cl-). Les ions les plus importants, dont les concentrations sont très étroitement régulées dans les fluides corporels, sont les cations sodium (Na+), potassium (K+), calcium (Ca+2), magnésium (Mg+2), et les anions chlorure (Cl-), carbonate (CO3-2), bicarbonate (HCO3-) et phosphate (PO3-). Les électrolytes sont perdus par le corps pendant la miction et la transpiration. Pour cette raison, les athlètes sont encouragés à remplacer les électrolytes et les liquides pendant les périodes d’activité accrue et de transpiration.
La pression osmotique est influencée par la concentration des solutés dans une solution. Elle est directement proportionnelle au nombre d’atomes ou de molécules de solutés et ne dépend pas de la taille des molécules de solutés. Parce que les électrolytes se dissocient en leurs ions composants, ils ajoutent, par essence, plus de particules de soluté dans la solution et ont un effet plus important sur la pression osmotique, par masse que les composés qui ne se dissocient pas dans l’eau, comme le glucose.
L’eau peut traverser les membranes par diffusion passive. Si les ions électrolytes pouvaient diffuser passivement à travers les membranes, il serait impossible de maintenir des concentrations spécifiques d’ions dans chaque compartiment de fluide ; ils ont donc besoin de mécanismes spéciaux pour traverser les membranes semi-perméables du corps. Ce mouvement peut être accompli par diffusion facilitée et par transport actif. La diffusion facilitée nécessite des canaux à base de protéines pour déplacer le soluté. Le transport actif nécessite de l’énergie sous forme de conversion d’ATP, de protéines porteuses ou de pompes afin de déplacer les ions contre le gradient de concentration.
Osmolalité et Milliéquivalent
Pour calculer la pression osmotique, il est nécessaire de comprendre comment les concentrations de solutés sont mesurées. L’unité de mesure des solutés est la mole. Une mole est définie comme le poids moléculaire en grammes du soluté. Par exemple, le poids moléculaire du chlorure de sodium est de 58,44. Ainsi, une mole de chlorure de sodium pèse 58,44 grammes. La molarité d’une solution est le nombre de moles de soluté par litre de solution. La molalité d’une solution est le nombre de moles de soluté par kilogramme de solvant. Si le solvant est de l’eau, un kilogramme d’eau est égal à un litre d’eau. Alors que la molarité et la molalité sont utilisées pour exprimer la concentration des solutions, les concentrations d’électrolytes sont généralement exprimées en termes de milliéquivalents par litre (mEq/L) : le mEq/L est égal à la concentration en ions (en millimoles) multipliée par le nombre de charges électriques de l’ion. L’unité de milliéquivalent prend en considération les ions présents dans la solution (puisque les électrolytes forment des ions dans les solutions aqueuses) et la charge sur les ions.
Ainsi, pour les ions qui ont une charge de un, un milliéquivalent est égal à une millimole. Pour les ions qui ont une charge de deux (comme le calcium), un milliéquivalent est égal à 0,5 millimole. Une autre unité pour l’expression de la concentration des électrolytes est la milliosmole (mOsm), qui correspond au nombre de milliéquivalents de soluté par kilogramme de solvant. Les fluides corporels sont généralement maintenus dans une fourchette de 280 à 300 mOsm.
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