Biology for Majors II

Transport van elektrolyten

Elektrolyten, zoals natriumchloride, ioniseren in water, wat betekent dat ze uiteenvallen in hun samenstellende ionen. In water splitst natriumchloride (NaCl) in het natriumion (Na+) en het chloride-ion (Cl-). De belangrijkste ionen, waarvan de concentraties in de lichaamsvloeistoffen zeer nauwkeurig worden geregeld, zijn de kationen natrium (Na+), kalium (K+), calcium (Ca+2), magnesium (Mg+2), en de anionen chloride (Cl-), carbonaat (CO3-2), bicarbonaat (HCO3-), en fosfaat (PO3-). Elektrolyten gaan uit het lichaam verloren tijdens het urineren en transpireren. Daarom worden atleten aangemoedigd om elektrolyten en vloeistoffen te vervangen tijdens periodes van verhoogde activiteit en transpiratie.

Osmose druk wordt beïnvloed door de concentratie van opgeloste stoffen in een oplossing. Deze is recht evenredig met het aantal atomen of moleculen van de opgeloste stof en niet afhankelijk van de grootte van de moleculen van de opgeloste stof. Omdat elektrolyten dissociëren in hun samenstellende ionen, voegen ze in wezen meer opgeloste deeltjes toe aan de oplossing en hebben ze, per massa, een groter effect op de osmotische druk dan verbindingen die niet dissociëren in water, zoals glucose.

Water kan door membranen passeren door passieve diffusie. Als elektrolyt-ionen passief door membranen zouden kunnen diffunderen, zou het onmogelijk zijn om specifieke concentraties van ionen in elk vloeistofcompartiment te handhaven, zodat zij speciale mechanismen nodig hebben om de semi-permeabele membranen in het lichaam te passeren. Deze verplaatsing kan worden bewerkstelligd door vergemakkelijkte diffusie en actief transport. Gefaciliteerde diffusie vereist kanalen op basis van eiwitten om de opgeloste stof te verplaatsen. Actief transport vereist energie in de vorm van ATP-omzetting, transporteiwitten of pompen om ionen tegen de concentratiegradiënt in te verplaatsen.

Osmolaliteit en Milliequivalent

Om de osmotische druk te berekenen, moet worden begrepen hoe de concentratie van opgeloste stoffen wordt gemeten. De eenheid voor het meten van opgeloste stoffen is de mol. Eén mol wordt gedefinieerd als het gram molecuulgewicht van de opgeloste stof. Bijvoorbeeld, het moleculair gewicht van natriumchloride is 58,44. Een mol natriumchloride weegt dus 58,44 gram. De molariteit van een oplossing is het aantal mol van de opgeloste stof per liter oplossing. De molaliteit van een oplossing is het aantal mol van de opgeloste stof per kilogram oplosmiddel. Als het oplosmiddel water is, is één kilogram water gelijk aan één liter water. Terwijl molariteit en molaliteit worden gebruikt om de concentratie van oplossingen uit te drukken, worden elektrolytenconcentraties gewoonlijk uitgedrukt in milli-equivalenten per liter (mEq/L): de mEq/L is gelijk aan de ionconcentratie (in millimol) vermenigvuldigd met het aantal elektrische ladingen van het ion. De eenheid van milli-equivalent houdt rekening met de in de oplossing aanwezige ionen (aangezien elektrolyten in waterige oplossingen ionen vormen) en met de lading van de ionen.

Dus voor ionen die een lading van één hebben, is één milli-equivalent gelijk aan één millimol. Voor ionen met een lading van twee (zoals calcium), is één milli-equivalent gelijk aan 0,5 millimol. Een andere eenheid voor de uitdrukking van de elektrolytenconcentratie is de milliosikkel (mOsm), die het aantal milli-equivalenten van een opgeloste stof per kilogram oplosmiddel is. Lichaamsvloeistoffen worden gewoonlijk binnen een bereik van 280 tot 300 mOsm gehouden.

Bijdragen!

Verbeter deze paginaLees meer