Poolläbilaskvus viitab biomembraanidele, mis on selektiivselt teatud aineid läbilaskvad ja mida teised ained ei suuda läbida. Poolläbilaskvus on osmoosi alus ja iseloomustab kõigi elusolendite rakke. Poolläbilaskvuse häiretel on elektrolüüdile ja vesi tasakaal rakusektsioonides.
Mis on poolläbilaskvus?
Poolläbilaskvus viitab biomembraanidele, mis on selektiivselt teatud aineid läbilaskvad ja mida teised ained ei suuda läbida. Poolläbilaskvus tähendab sõna otseses mõttes „poolläbilaskvust”. See termin tähistab füüsiliste või oluliste liideste omadust. Poolläbilaskvad pinnad võimaldavad teatud osakestel läbida, takistades samal ajal teiste läbipääsu. Meditsiinitehnoloogias ja bioloogias mängib poolläbilaskvus rolli peamiselt membraanide kontekstis. Poolläbilaskvatel membraanidel on selektiivne läbilaskvus ja need võimaldavad teatud osakestel kindlas suunas membraani läbida. Vastavad membraanid esindavad eraldussüsteemi, mis võimaldab teatud ainetel liikuda membraani teisele küljele ilma konkreetsete transpordisüsteemideta. Rakke ümbritsevad membraanid, milles ellujäämise huvides tuleb säilitada kindel miljöö. Ilma membraanide poolläbilaskvuseta oleks spetsiifilise rakumiljöö säilitamine mõeldamatu. Lisaks on bioloogias poolläbilaskvus selliste protsesside aluseks nagu osmoos, osmoregulatsioon ja turgor.
Funktsioon ja ülesanne
Mõistet membraanitransport kasutatakse kokkuvõtmiseks kogu aine läbimisest läbi biomembraanide. Membraanitransporti iseloomustab kaks põhimõtteliselt erinevat mehhanismi: lisaks vabale läbitungimisele difusiooni mõttes eksisteerib ka spetsiifiline transport. Membraanid koosnevad kahest lipiidkihist, mis iseenesest kujutab barjääri raku vesikomponentide vahel. Sel viisil eraldatakse ekstraplasma ja tsütoplasma ruumid. Sektsioonides võivad valitseda erinevad keskkonnad. Teatud bioloogilistes süsteemides a rakumembraan on väiksematele läbilaskev molekulid tänu oma voolavusele. See läbitavus on olemas näiteks bioloogilises süsteemis vesi, mis liigub membraani mööda kõrgema suunas kontsentratsioon vastavalt olemasolevale kontsentratsioonigradientile. See põhimõte on paljude organismide põhiline ehitusmaterjal ja seega ka inimorganismi alus. Poolläbilaskvad membraanid on eriti lahusteid läbilaskvad. Lahustunud aineid hoiab membraan sageli kinni, et säilitada rakukeskkond eralduskihi taga. Seega võimaldavad poolläbilaskvad membraanid molekulid kuni antud molekulini mass või suurus läbida, samas kui need, mis ületavad antud molekulmassi või suurust, ei pääse läbi. Samal ajal peavad teadlased poolläbilaskvuse peamiseks põhjuseks membraanide lipiidide kaksikkihtides esinevaid mööduvaid ebakorrapärasusi. Osmoosi alusena on poolläbilaskvus kõigi elusorganismide oluline ehituskivi. Mõistet osmoos kasutatakse molekulaarsete osakeste suunatud voolu kirjeldamiseks läbi selektiivselt läbilaskvate või poolläbilaskvate membraanide. Reguleeritava saavutamiseks vesi tasakaal, sõltuvad kõigi elusorganismide rakud osmoosist ja seega poolläbilaskvusest. Samuti on osmoregulatsiooni seisukohalt kriitiline poolläbilaskvus. See viitab osmootselt aktiivsete ainete kontsentratsiooni reguleerimisele ainevahetuses. See võime aitab ära hoida osmootset toimet stress ning aitab ka elusorganismidel oma osmootsest potentsiaalist teatud kasu saada. Lisaks on poolläbilaskvus aluseks taimede turgoorrõhule. See rõhk vastab hüdrostaatilisele rõhule rakkudes, mis võimaldab füsioloogilisi protsesse nagu gaasivahetus või mitmesugused transpordiprotsessid.
Haigused ja vaevused
Süsteemsed põletikulised reaktsioonid nagu sepsis võib näidata mõju läbilaskvusele. Selles kontekstis vahendaja aine histamiin vabastatakse. Pärast vabanemist suureneb muu hulgas veresoonte läbilaskvus. Paljud muud põletikulised reaktsioonid avaldavad mõju erinevate kudede membraani läbilaskvusele. Üks neist on pankreatiit, mille korral häired mõjutavad pankrease kanalite süsteemi läbilaskvust. Sel juhul väheneb rakkude membraani läbilaskvus. Seda nähtust saab ära tunda näiteks Röntgen kontrastaine diagnostilise pildistamise kontekstis. Muud membraani läbilaskvushäired esinevad kardiovaskulaarsete haiguste taustal. Kõik membraani läbilaskvushäired põhjustavad enamikul juhtudel elektrolüüdi tasakaalustamatust tasakaal. Lisaks kirjeldatud korrelatsioonidele võib membraani läbilaskvushäiretel olla ka pärilik alus. Näiteks membraani pärilik mutatsioon valgud võib oluliselt muuta a läbilaskvust rakumembraan, sealhulgas selliste haiguste korral nagu myotonia congenita Thomsen. Selle haiguse korral kloriid geneetilise mutatsiooni tõttu lihastes olevad kanalid kahjustavad kloriidioonide membraani läbipääsu. Ilma nende ioonide läbipääsuta ei saa lihased täielikult töötada. Lõppkokkuvõttes avaldavad kõik membraani läbilaskvushäired märkimisväärset mõju kogu organismile. Näiteks kui poolläbilaskev membraan pole ühtäkki enam lahustitele läbilaskev, muutub raku sektsioonides veetasakaal tasakaalust välja. Kui poolläbilaskev membraan on omakorda liiga läbilaskev, muutub sel juhul ka rakusektsioonide spetsiifiline miljöö. Mõlemal juhul võib kahjustatud rakk olla surmale määratud, kui selle kambrite kavandatud töökeskkond tasakaalust välja jääb. Autoimmuunhaigused võib mõjutada ka membraani läbilaskvust. Näiteks antifosfolipiidide sündroom on suunatud konkreetselt biomembraanidele ja muudab nende füsioloogilist läbilaskvust. Taimedes täheldatakse ka mõningaid parasiitorganismidega seotud membraani läbilaskvuse või poolläbilaskvuse häireid. Teatud parasiidid eritavad närbumistoksi marasmiinide tähenduses. Need ained seisund poolläbilaskvushäired, et põhjustada peremeesraku plasmas läbilaskvuse kasvu, et pääseda takistusteta juurdepääsule.
