Revisão de Biofísica básica - osmose

OSMOSE

Conceito: Osmose é o movimento de água através das membranas celulares. É uma forma de transporte passivo, ou seja, que não necessita de gasto de energia. O movimento de água é passivo, e a força motriz para esse movimento é a diferença de pressão osmótica entre os dois lados da membrana celular.  A pressão osmótica é determinada unicamente pelo número de moléculas presentes na solução. Não depende de outros fatores, como o tamanho das moléculas, sua massa ou natureza química. Ou seja, uma substancia que tem melhor dissociação em determinado meio, aumentará a quantidade de moléculas e assim a pressão osmótica a seu favor.

Osmolaridade é o somatório das concentrações de todas as moléculas e íons independentes que existe em uma solução aquosa.

A Importância do Número das Partículas Osmóticas (Concentração Molar) na Determinação da Pressão Osmótica: A pressão osmótica exercida pelas partículas em solução, sejam elas moléculas ou íons, é determinada pelo número dessas partículas por unidade de volume de líquido, e não pela massa das partículas. A razão para isso é que cada partícula em solução, independentemente de sua massa, exerce em média a mesma quantidade de pressão contra a membrana. Isto é, partículas grandes com mais massa (m) do que as pequenas partículas se movem com velocidade menor (v). As partículas pequenas movem-se com maior velocidade, de modo tal que suas energias cinéticas médias (k) determinadas pela equação K = mv2/2 são as mesmas para cada pequena partícula, bem como para cada partícula maior. Consequentemente, o fator que determina a pressão osmótica de uma solução é a concentração da solução em termos de número de partículas (que é o mesmo que a concentração molar,no caso de molécula não dissociada), e não em termos de massa do soluto.

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Ou seja, é como um cabo de guerra onde a quantidade é o fator mais importante pra definir quem vai ganhar. Quanto maior a quantidade de moléculas osmoticamente ativas eu tenho em uma solução, maior será a força osmótica exercida.

Ex: Se houver 100 moléculas de NaCl em 500 ml de água no lado A de um recipiente dividido por uma membrana permeável a água e não a solutos e do outro lado desta membrana conter 60 moléculas de NaCl do lado B, será perceptível o aumento de água do lado A, devido a maior quantidade de moléculas que exerceram maior força osmótica ou seja, a força que traciona a água a seu favor.

Pressão Oncótica: A pressão oncótica é a pressão osmótica gerada por grandes moléculas (especialmente proteínas) na solução.

Nos capilares as diferenças de pressão hidrostática são uma importante força motriz que transfere o fluido para fora através de suas paredes. Os pequenos solutos se difundem livremente através da maioria dos capilares. Consequentemente, qualquer diferença na pressão osmótica como resultado desses pequenos solutos não exerce uma forca motriz para o fluxo de agua através dos capilares. A situação é completamente diferente para proteínas plasmáticas, que são muito grandes para penetrar a parede do capilar livremente. Como consequência, a presença de uma maior concentração de proteínas plasmáticas no compartimento intravascular do que no fluido intersticial estabelece uma diferença na pressão osmótica que tende a mover o fluido de volta para o capilar. Essa diferença e chamada de pressão coloidosmótica ou pressão oncótica. A agua esta em equilíbrio através da parede de um capilar quando as diferenças de pressão coloidosmotica (pressão que segura a água no vaso) e hidrostática (pressão que empurra a água pra fora do vaso) são iguais.

Aplicação clinica: Procedimentos neurocirúrgicos e acidentes vasculares encefálicos (derrames) frequentemente resultam no acúmulo de líquido intersticial no cérebro (i. e., edema) e no inchaço dos neurônios. Como o cérebro se encontra encerrado dentro do crânio, o edema pode elevar a pressão intracranial, prejudicando assim a função neuronal, o que pode levar, por fi m, ao coma e à morte. A barreira hematoencefálica, que separa o líquido cefalorraquidiano e o líquido intersticial cerebral do sangue, é livremente permeável à água, mas não permite a passagem da maior parte das demais substâncias. Por isso o excesso de líquido no tecido cerebral pode ser removido impondo-se um gradiente osmótico através da barreira hematoencefálica. Para isso pode ser usado o manitol, um açúcar (de peso molecular 182 g/mol) que não cruza facilmente a barreira hematoencefálica nem as membranas celulares (dos neurônios, assim como das demais células do organismo). Portanto, o manitol é um osmol efetivo, e sua infusão intravenosa resulta no movimento de líquido para fora do tecido cerebral por osmose.