التنظيم الاسموزي

ما هو التنظيم؟

يوازن التنظيم الأسموزي تركيزات المذابات والماء عبر الأغشية شبه المنفذة مما يحافظ على التوازن، حيث ينصح الأطباء عادةً بشرب ثمانية إلى عشرة أكواب من الماء يوميًا، وهذا المقدار ضروري لتحقيق التوازن الصحيح للكهارل في جسم الإنسان، حيث يتم موازنة المدخول عن طريق إفراز السوائل بشكل متساوٍ إلى حد ما عن طريق التبول والتغوط والتعرق وبدرجة أقل التنفس.

تنغمس أعضاء وأنسجة الجسم في السوائل عند درجة حرارة ثابتة ودرجة الحموضة وتركيز المادة المذابة، وكل منها يساهم في الحفاظ على توازن الجسم، والمواد المذابة في سوائل الجسم هي في الأساس أملاح معدنية وسكريات، التنظيم التناضحي أو التنظيم الأسموزي يحافظ على هذه المواد المذابة عند التركيزات المثالية، ويتم الحفاظ على التوازن الاسموزي، على الرغم من تأثير العوامل الخارجية مثل درجة الحرارة والنظام الغذائي والظروف الجوية.

التوازن الاسموزي:

التناضح هو انتشار الماء عبر الغشاء استجابة للضغط الاسموزي الناجم عن اختلال توازن الجزيئات على جانبي الغشاء، التنظيم العضلي هو عملية الحفاظ على توازن الملح والماء التوازن الاسموزي عبر الأغشية داخل سوائل الجسم، والتي تتكون من الماء بالإضافة إلى الإلكتروليتات وغير الإلكتروليتات.

المنحل بالكهرباء هو مادة مذابة تنفصل إلى أيونات عندما تذوب في الماء، وعلى النقيض من ذلك لا يتفكك غير المنحل بالكهرباء إلى أيونات أثناء انحلال الماء، وتساهم كل من الإلكتروليتات وغير الإلكتروليتات في التوازن التناضحي، حيث تشمل سوائل الجسم بلازما الدم والعصارة الخلوية داخل الخلايا والسائل الخلالي، وهو السائل الموجود في الفراغات بين الخلايا وأنسجة الجسم.

تعتبر أغشية الجسم مثل الأغشية الجنبية والمصلية والخلوية شبه منفذة: فهي تسمح بمرور أنواع معينة من المواد المذابة والماء دون غيرها، تميل المحاليل الموجودة على جانبي الغشاء شبه المنفذ إلى التعادل في تركيز المادة المذابة عن طريق حركة المواد المذابة أو الماء عبر الغشاء.

تميل الخلية المغمورة في الماء العادي إلى الانتفاخ عندما ينتشر الماء من محلول منخفض التوتر أو محلول ملح منخفض في المقابل تذبل الخلية عند وضعها في محلول يحتوي على نسبة عالية من الملح تفقد الخلية الماء، الذي ينتقل إلى الخارج إلى بيئة مفرطة التوتر أو عالية الملح، وتحتوي الخلايا متساوية التوتر على تركيز متساوٍ من المواد المذابة داخل الخلية وخارجها، وهذا يوازن الضغط الاسموزي على جانبي الغشاء شبه المنفذ.

محولات (Osmoconformers) هي حيوانات بحرية على عكس منظم التناضح تحافظ على الأسمولية لسوائل أجسامها، بحيث تكون دائمًا مساوية لمياه البحر المحيطة، وتقلل محولات (Osmoconformers) صافي تدفق الماء داخل أو خارج أجسامهم من الانتشار، ويحافظون على تركيزات الذائبة الداخلية داخل أجسامهم عند مستوى يساوي الأسمولية للوسط المحيط.

يخضع الجسم لاستهلاك وفقدان مستمر للماء والكهارل، ويتم نقل الشوارد والنفايات الزائدة الناتجة عن تنظيم التناضح إلى الكلى وإفرازها، وتساعد عملية الإخراج الجسم على الحفاظ على التوازن الأسموزي.

الحاجة إلى التنظيم:

تتبادل الحيوانات متعددة الخلايا المعقدة الماء والمغذيات مع البيئة عن طريق استهلاك الطعام والماء وعن طريق إفراز العرق والبول والبراز، حيث عندما يتسبب المرض أو الإصابة في إتلاف الآليات التي تنظم الضغط الأسموزي، فقد تتراكم النفايات السامة أو المياه مع عواقب وخيمة محتملة.

تطورت أنظمة الثدييات لتنظيم الضغط التناضحي من خلال إدارة تركيزات الشوارد الموجودة في السوائل الثلاثة الرئيسية: بلازما الدم والسائل خارج الخلية والسائل داخل الخلايا، حيث قد تؤدي حركة الماء بسبب الضغط الأسموزي عبر الأغشية إلى تغيير حجم حجيرات السوائل هذه؛ لأن بلازما الدم هي أحد مكونات السوائل يمكن أن يؤثر الضغط الاسموزي بشكل مباشر على ضغط الدم والمؤشرات الطبية الأخرى.

نقل الشوارد عبر أغشية الخلايا:

لا يمكن للأيونات أن تنتشر بشكل سلبي من خلال الأغشية بدلاً من ذلك يتم تنظيم تركيزاتها عن طريق الانتشار الميسر والنقل النشط، إن ملعقة صغيرة من ملح الطعام يذوب بسهولة في الماء وتنتج قابلية ذوبان كلوريد الصوديوم من قدرته على التأين في الماء.

يسمى الملح والمركبات الأخرى التي تتفكك في أيونات مكوناتها بالكهرباء في الماء، حيث يتفكك كلوريد الصوديوم (NaCl) في أيون الصوديوم (Na +) وأيون الكلوريد (Cl-)، وأهم الأيونات التي يتم تنظيم تركيزاتها عن كثب في سوائل الجسم هي كاتيونات الصوديوم (Na +) والبوتاسيوم (K +) والكالسيوم (Ca + 2) والمغنيسيوم (Mg + 2) وكلوريد الأنيونات (Cl-) ، الكربونات (CO3-2) البيكربونات (HCO3-) والفوسفات (PO3-)، كما تفقد الشوارد من الجسم أثناء التبول والتعرق ولهذا السبب يتم تشجيع الرياضيين على استبدال الشوارد والسوائل خلال فترات زيادة النشاط والعرق.