שאלון:

במה השאלה עוסקת: טוניות ומדורי המים בגוף

תשובה א. מדורי המים בגוף מחולקים לשניים, תוך התא וחוץ התא ויחד הם מהווים כ-60% ממשקל הגוף. המדור החוץ תאי מחולק גם הוא לשני תת מדורים, הפלסמה (plasma) והנוזל הבין רקמתי (interstitial fluid). תתי המדורים במדור החוץ תאי מופרדים על ידי קירות מערכת הדם שחדירות ליונים ומולקולות קטנות ואינן חדירות לחלבונים. כעת, כדי לענות על השאלה נזכר במשמעות המושג טוניות. טוניות היא מדד לריכוז מומסים אפקטיביים בתמיסה, כלומר מומסים שאינם חוצים את הממברנה. זהו מונח השוואתי בין שתי תמיסות שונות. תמיסות איזוטוניות הן תמיסות עם אותה כמות מומסים אפקטיביים, תמיסה היפרטונית היא תמיסה עם יותר מומסים אפקטיביים ביחס לתמיסה אחרת ותמיסה היפוטונית היא תמיסה עם פחות מומסים אפקטיביים ביחס לתמיסה אחרת. מונח נוסף שחשוב להבינו בהקשר לשאלה הוא אוסמולליות. אומולליות היא מדד לריכוז המומסים בתמיסה, כלומר מספר המומסים (אוסמול) בק”ג אחד של ממס.

בשאלה הוכנסה לפלסמה תמיסה היפרטונית, כלומר תמיסה שמכילה יותר מומסים אפקטיביים ביחס לערכים נורמליים בתא. כיון שהפלסמה והנוזל הבין רקמתי מופרדים ע”י קרום חדיר, ניתן לייחס לכל הנוזל החוץ תאי אוסמולליות זהה כמו לפלסמה, כלומר גבוהה יותר מפנים התא. בשלב הבא, כיון שחוץ התא היפרטוני ביחס לתוך התא מים ינועו מתוך התא החוצה בכדי להגיע לשיווי משקל. תנועה זו של המים תוריד את ערכי האוסמולליות במדור החוץ תאי ותעלה את ערכי האוסמולליות במדור התוך תאי. חשוב לציין שהתנועה מתבצעת ע”י מים ולא ע”י המומס כיון שמדובר במומסים אפקטיביים שלא יכולים לחצות את הממברנה. כמו כן מעבר המים מתוך התא החוצה, יגרום לתא לאבד מנפחו. לפיכך יציאת המים מובילה לשתי תוצאות: הקטנת נפח הפלסמה והגדל האוסמולליות.

שלילת מסיחים:

ב. בשאלה מוצג מצב בו לפלסמה מוזרקת תמיסה היפרטונית, קרי בעלת ריכוז מומסים אפקטיביים גבוה יותר ביחס לתוך התא. מצב כזה מחייב את התא להוציא מים והוצאה זו תגרום להקטנת נפחו. בכדי שנפח המדור התוך תאי יגדל, יש להכניס לפזמה תמיסה היפוטונית, קרי תמיסה בעלת ריכוז מומסים אפקטיביים נמוך ביחס לתוך התא. במצב זה מים יכנסו לתוך התא וזאת בכדי להפוך את התמיסות לתמיסות איזוטוניות.

ג. האוסמולליות התוך תאית תקטן במידה ותוכנס תמיסה היפוטונית לפלסמה, כלומר תמיסה בעלת ריכוז נמוך יותר של מומסים אפקטיביים. במצב זה, מים יכנסו לתא בכדי להפוך את התמיסות לאיזוטוניות. הכניסה של המים לתוך התא תגרום לתוך התא להקטין את האוסמולליות שלו, אולם זה לא המצב המתואר בשאלה.

ד. כפי מתואר בתשובה לסעיף א’, האוסמולליות תגדל וזאת באמצעות הוצאה של מים מהתא. יחד עם זאת, הוצאת המים מהתא תגרום לתא לאבד מנפחו, כלומר ההפך ממה שכתוב במסיח זה.

להרחבה – Bern & Levy, מהדורה 8 עמודים 12-16 (אוסמוזה); 19-22 (מדורי המים בגוף).

במה השאלה עוסקת: לחץ אוסמוטי

תשובה ג.
אוסמול (osmol) היא יחידת מידה למספר המומסים בתמיסה. כך למשל, אם יש מול אחד של מלח (NaCl), יש שני אוסמול חלקיקים כיון שכל מולקולה של NaCl מתפרקת ל-Na ו-Cl. אוסמולליות היא מדד לריכוז המומסים בתמיסה, כלומר מספר המומסים (אוסמול) בק”ג אחד של ממס. לצורך התזכורת, אוסמולריות היא מספר המומסים (אוסמול) בליטר אחד של ממס. אוסמולליות היא מדד יותר מדויק כיון שנפח משתנה בהתאם לטמפרטורה בעוד מסה אינה משתנה. בהמשך הפתרון נתמקד רק באוסמולליות כיון שעליה נשאלתם. במידה ומולקולה אינה מתפרקת בתמיסה לשתי מולקולות (או יותר), מידת האוסמולליות שלה פרופורציונאלית לריכוזה בק”ג אחד של ממס. כאשר מולקולה מתפרקת באופן חלקי ניתן לכפול את מידת הפירוק שלה (במקרה שלנו 1.5) בריכוז שלה, כדי לקבל את מידת האוסמולליות. בשאלה זו החישוב נעשה כך:
150mmolkg*1.5mOsmolmmol=225 mOsmolKg.
כלומר, מידת האוסמולליות של התמיסה בשאלה זו היא 225mOsmol/Kg. חשוב לציין בהקשר לשאלה זו שאוסמולריות ואוסמולליות מתייחסות לכלל המומסים בתמיסה, בעוד שכאשר אנו מדברים על לחץ אוסמוטי, אנו מתייחסים למומסים שאינם חדירים את הממברנה. מומסים כאלו אפקטיביים ביצירת לחץ אוסמוטי ולכן שמם הוא מומסים אפקטיביים.

להרחבה – Bern & Levy, מהדורה 8 עמודים 12-16 (אוסמוזה).

במה השאלה עוסקת: לחץ אוסמוטי

תשובה ג. אוסמול (osmol) היא יחידת מידה למספר המומסים בתמיסה. כך למשל, אם יש מול אחד של מלח (NaCl), יש שני אוסמול חלקיקים כיון שכל מולקולה של NaCl מתפרקת ל-Na ו-Cl. אוסמולליות היא מדד לריכוז המומסים בתמיסה, כלומר מספר המומסים (אוסמול) בק”ג אחד של ממס. לצורך התזכורת, אוסמולריות היא מספר המומסים (אוסמול) בליטר אחד של ממס. אוסמולליות היא מדד יותר מדויק כיון שנפח משתנה בהתאם לטמפרטורה בעוד מסה אינה משתנה. בהמשך הפתרון נתמקד רק באוסמולליות כיון שעליה נשאלתם. במידה ומולקולה אינה מתפרקת בתמיסה לשתי מולקולות (או יותר), מידת האוסמולליות שלה פרופורציונאלית לריכוזה בק”ג אחד של ממס. כאשר מולקולה מתפרקת באופן חלקי ניתן לכפול את מידת הפירוק שלה (במקרה שלנו 1.5) בריכוז שלה, כדי לקבל את מידת האוסמולליות. בשאלה זו החישוב נעשה כך:

  150mmolkg*1.5mOsmolmmol=225 mOsmolKg. 

כלומר, מידת האוסמולליות של התמיסה בשאלה זו היא 225mOsmol/Kg. חשוב לציין בהקשר לשאלה זו שאוסמולריות ואוסמולליות מתייחסות לכלל המומסים בתמיסה, בעוד שכאשר אנו מדברים על לחץ אוסמוטי, אנו מתייחסים למומסים שאינם חדירים את הממברנה. מומסים כאלו אפקטיביים ביצירת לחץ אוסמוטי ולכן שמם הוא מומסים אפקטיביים. 

להרחבה – Bern & Levy, מהדורה 8 עמודים 12-16 (אוסמוזה).