Osmoregulatsioon viitab osmootse rõhu tasakaalustamisele elusorganismis. Selle aluseks on osmoos: bioloogiline protsess, mille käigus vesi hajub poolläbilaskva membraani kaudu. Osmoregulatsioon viib biokeemilise tasakaalustamatuse korral turse tekkeni.
Mis on osmoregulatsioon?
Osmootne regulatsioon viitab biokeemilisele protsessile, mille eesmärk on tasakaal the,en kontsentratsioon lahustuvate ainete sisaldus organismis. Osmootne regulatsioon viitab biokeemilisele protsessile, mille eesmärk on tasakaal the,en kontsentratsioon lahustuvate ainete sisaldus organismis. Elusrakkude membraanid esindavad nn poolläbilaskvat pinda. See tähendab, et need võimaldavad vedeliku osalist vahetamist raku sisemuse ja selle keskkonna vahel. Osmoregulatsiooni ülesanne on luua tasakaalustatud ja püsiv seisund. Seda tasakaalustatud olekut nimetatakse homöostaasiks ja see viitab nii tasemele rakutasandil kui ka tasakaalule tervete elundite ja nende vastavate keskkondade vahel. Tasakaalustamatus tekitab seevastu osmootse rõhu, mis sunnib a tasakaal põhineb füüsilistel loodusseadustel.
Funktsioon ja ülesanne
Osmoregulatsioon järgib kahte põhiprintsiipi. Tasakaalustamisel, mis põhineb kontsentratsioon gradient, vesi difundeerub membraani küljele, kus lahustunud aine kontsentratsioon on suurem. Näiteks kui rakk on keskkonnas, kus on kõrge soolasisaldus, siis vesi rakus liigub sellest osmootse rõhu tõttu välja ja rakk kaotab vedeliku sees. Seda seisund jätkub, kuni kontsentratsiooni gradient nihkub, sundides tasakaalu taastama: osmoregulatsioon on pidev protsess, mida inimkeha ei saa pärssida ega edendada. Teine osmoosi aktiivne põhimõte on elektrilaengu tõttu tasakaalustamine. Elektriliselt laetud osakestel, mida nimetatakse ioonideks ja anioonideks, on rakkude toimimisel biokeemilisel tasandil oluline roll. Ioonidel on positiivne elektrilaeng, anioonidel aga negatiivne laeng. Näiteks raku pingemuutused mõjutavad membraani olemust ja seeläbi muudavad selle teatud ainete läbilaskvust. Osmoregulatsioon püüab identse elektrilaengu poole membraani mõlemal küljel. Näiteks kui rakus valitseb negatiivne polarisatsioon, tekitab see osmootset rõhku, nagu kontsentratsiooni tasakaalustamatus, ja vesi hajub rakku. Äärmuslikel juhtudel võib vee liigne difusioon raku sisse viima pöördumatute kahjustuste või isegi selle purunemiseni. Siiski selline äärmus seisund on inimkehas enam kui ebatõenäoline. Osmoregulatsiooni abil ei tasakaalusta organism ainult lahustunud ainete suhet üksikute rakkude sees ja väljaspool, vaid kontrollib ka kogu koestruktuuride difusiooni makroskoopilisel tasandil. Organ, mis on organismi kui terviku osmoregulatsiooni jaoks kõige olulisem, on neerud - kuna need määravad vee eritumise uriini kujul. Neid reguleerivad erinevad hormoonid, Sealhulgas aldosteroon ja angiotensiin II; neerud toodavad omalt poolt ka hormoone, mis mõjutavad arvukaid ainevahetusprotsesse. Nad vastutavad ka reguleerimise eest veri pH, filtreerimine ja läbi energia salvestamine glükoos.
Haigused ja vaevused
Osmoregulatsioon mängib rolli mitmesuguste põhihaiguste kontekstis, näiteks turse tekkimisel. Turse on kudede turse, mis on põhjustatud vee suuremast säilitamisest. Vedeliku liigne ladustamine rakkudevahelistes ruumides (stroomas), eriti sidekoes või tugikoes, põhjustab iseloomulikku turse turset. Kuid tursed võivad avalduda ka varjatud viisil, näiteks aju, kus nad mõnikord põhjustavad tõsist kahju. Reeglina ei esine ödeem eraldi, vaid see kujutab endast teise haiguse tagajärge. Näited hõlmavad järgmist neer, maks or süda ebaõnnestumine. Ühe ülaltoodud elundi piiratud funktsioon põhjustab koes soovimatut osmootset rõhku, mis pole sellisel kujul bioloogiliselt ette nähtud. Automaatse osmoregulatsiooni tõttu voolab vesi rakkudevahelistesse ruumidesse; lümfisüsteem ei saa liigset vedelikku eemaldada ja kude paisub. Sõltuvalt ulatusest ja lokaliseerimisest võib turse põhjustada valu ja piirata liikuvust. Põhihaigus, mille tõttu osmoregulatsioon selliseid kaebusi põhjustab, on hüpalbumeneemia. See on valgu puudus albumiin, mida on kõigist kõige rohkem valgud inimese organismis. Võimalikud põhjused albumiin puuduse hulka kuuluvad vale toitumine, maks or neer ja põletus või äge põletik. Füsioloogiliselt võib hüpalbuminaemia ilmneda ka ajal rasedus. Valgu puudus albumiin viib keha osmoregulatsiooni muutumiseni: piki kontsentratsioonigradienti difundeerub vesi veri plasma ja akumuleerub teadaoleval viisil rakkudevahelistes ruumides. Arengumaades, kriisipiirkondades ja ebapiisava toiduvaruga piirkondades ilmneb näljaödeem (kwashiorkor) sageli hüpalbuminaemia erivariandina. Selle ravi koosneb peamiselt valgurikka toidu pakkumisest proteiinipuuduse kompenseerimiseks. Kuid veepeetus ei ole tingimata raske haiguse tagajärg. Söögisoola liigne tarbimine käivitab osaliselt ka vedeliku soovimatu ladustamise stroomas. Diureetikumide kasutamine võib osmoregulatsiooni nihutada vedeliku suurenenud eritumise kasuks.
