osmoregülasyon

osmoregülasyon Canlı bir organizma içindeki ozmotik basıncın dengelenmesini açıklar. Osmoza dayanır: Suyun yarı geçirgen bir membrandan yayıldığı biyolojik bir süreç. Biyokimyasal dengesizlik durumunda, osmoregülasyon ödem gelişimine yol açar.

Osmoregülasyon nedir?

Ozmotik düzenleme, bir organizma içindeki çözünmüş maddelerin konsantrasyonunu dengelemeyi amaçlayan biyokimyasal bir süreci tanımlar. Canlı hücrelerin zarları, yarı geçirgen (yarı geçirgen) denen bir yüzeyi temsil eder, bu da hücrenin içi ve çevresi arasında kısmi bir sıvı değişimine izin verdikleri anlamına gelir.

Osmoregülasyonun, dengeli ve sabit bir durum yaratma görevi vardır. Bu dengeli durum, homeostaz olarak adlandırılır ve hem hücresel seviyedeki dengeye hem de tüm organlar ile ilgili çevreleri arasındaki dengeye atıfta bulunur. Öte yandan bir dengesizlik, doğanın fiziksel yasaları temelinde bir dengeyi zorlayan ozmotik basınç yaratır.

İşlev ve görev

Osmoregülasyon iki temel ilkeyi takip eder. Konsantrasyon gradyanı nedeniyle eşitleme yapılırken, su, daha yüksek bir çözünen konsantrasyona sahip olan zarın tarafına yayılır. Örneğin, bir hücre yüksek tuz konsantrasyonuna sahip bir ortamda ise ozmotik basınç nedeniyle hücredeki su hücre dışına çıkar ve hücre içindeki sıvıyı kaybeder. Bu durum, konsantrasyon gradyanı değişene kadar sürer ve yeni bir dengeyi zorlar: Osmoregülasyon, insan vücudunun engelleyemeyeceği veya destekleyemeyeceği sürekli bir süreçtir.

Osmozun ikinci çalışma prensibi, elektrik yükünden kaynaklanan dengedir. İyonlar ve anyonlar olarak adlandırılan elektrik yüklü parçacıklar, hücrelerin biyokimyasal düzeyde işleyişinde önemli bir rol oynarlar. İyonlar pozitif elektrik yüküne sahipken, anyonlar negatif yüklüdür. Örneğin hücredeki voltajdaki değişiklikler, zarın yapısını etkiler ve böylece belirli maddeler için geçirgenliğini değiştirir.

Osmoregülasyon, membranın her iki tarafında aynı elektrik yükünü hedefler. Örneğin, bir hücrede negatif bir polarizasyon hakimse, bu, konsantrasyon dengesizliğinde olduğu gibi bir ozmotik basınç oluşturur ve su hücreye yayılır. Aşırı durumlarda, hücreye aşırı su difüzyonu, geri dönüşü olmayan hasara ve hatta patlamasına neden olabilir. Bununla birlikte, insan vücudunda böylesine aşırı bir durum pek olası değildir.

Osmoregülasyon yardımıyla, organizma yalnızca tek tek hücrelerin içindeki ve dışındaki çözünmüş maddelerin oranını dengelemekle kalmaz, aynı zamanda tüm doku yapıları için makroskopik düzeyde difüzyonu da kontrol eder.

Organizmanın bir bütün olarak osmoregülasyonu için en önemli organ böbreklerdir - çünkü idrar şeklinde su atılımını belirlerler. Aldosteron ve anjiyotensin II gibi çeşitli hormonlar tarafından düzenlenirler; böbrekler sırayla çok sayıda metabolik süreci etkileyen hormonlar üretir. Ayrıca kanın pH değerini düzenlemekten, enerjiyi glikoz aracılığıyla filtrelemekten ve depolamaktan sorumludurlar.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

Osmoregülasyon, çeşitli altta yatan hastalıklarla bağlantılı olarak, örneğin ödem gelişiminde bir rol oynar. Ödem, artan su tutulumunun neden olduğu doku şişmesidir. Hücreler arası boşluklarda (stroma), özellikle bağ veya destek dokuda aşırı sıvı depolanması, ödemde karakteristik şişkin görünüme neden olur. Bununla birlikte, şişlikler, örneğin beyinde bazen ciddi hasara neden oldukları gizli olarak kendilerini de gösterebilir.

Bir kural olarak, ödem tek başına ortaya çıkmaz, başka bir hastalığın sonucudur.Bunun örnekleri böbrek, karaciğer veya kalp yetmezliğidir. Bahsedilen organlardan birinin sınırlı işlevi, dokuda bu formda biyolojik olarak amaçlanmayan istenmeyen ozmotik basıncın ortaya çıkması sonucunu doğurur. Otomatik osmoregülasyon nedeniyle, su hücreler arasındaki boşluklara akar; lenfatik sistem fazla sıvıyı alamaz ve doku şişer. Şiddetine ve lokalizasyonuna bağlı olarak, şişlik ağrıya neden olabilir ve hareketliliği sınırlayabilir.

Hipoalbüminemi, osmoregülasyonun bu tür semptomlara neden olması nedeniyle altta yatan bir hastalıktır. Bu, insan organizmasındaki tüm proteinler arasında en yaygın olan protein albüminindeki bir eksikliktir. Albümin eksikliğinin olası nedenleri kötü beslenme, karaciğer veya böbrek hasarı ve yanıklar veya akut inflamasyondur. Hipoalbüminemi, fizyolojik nedenlerle hamilelik sırasında da ortaya çıkabilir.

Protein albümininin eksikliği, vücudun osmoregülasyonunda bir değişikliğe yol açar: konsantrasyon gradyanı boyunca su, kan plazmasının dışına yayılır ve hücreler arası boşluklarda bilinen şekilde toplanır.

Gelişmekte olan ülkelerde, kriz bölgelerinde ve yetersiz besin arzına sahip bölgelerde, açlık ödemi (Kwashiorkor) genellikle hipoalbümineminin özel bir çeşidi olarak ortaya çıkar. Terapisi, esas olarak protein eksikliğini telafi etmek için protein açısından zengin yiyecek tedarikinden ibarettir.

Bununla birlikte, su tutma, mutlaka ciddi bir hastalığın sonucu değildir. Yiyecek yoluyla aşırı tuz alımı, stromada istenmeyen sıvıların depolanmasını da tetikler. Diüretik ilaç kullanmak osmoregülasyonu artan sıvı atılımı lehine değiştirebilir.