У животных и людей вода поступает в организм главным образом через пищеварительный тракт, который она должна покинуть, чтобы проникнуть в ткани.
Это происходит благодаря осмосу, процессу, при котором вода попадает сквозь мембрану из одного тканевого отсека в другой. Подробное описание осмоса приводится ниже.
Осмос воды в организме
Когда две жидкости разной плотности разделены проницаемой мембраной, вода движется из менее концентрированной среды (той, в которой во взвешенном состоянии содержится меньше твердых частиц) в более концентрированную, пока плотности двух жидкостей не станут равными. Это возможно благодаря тому, что более плотная жидкость оказывает давление на менее концентрированную. Поскольку мембрана, разделяющая жидкости, является проницаемой, вода из менее концентрированной среды проникает в более плотную и разбавляет ее. В то же время менее концентрированная жидкость увеличивает свою плотность, поскольку теряет часть воды, которая переходит в концентрированную среду, и таким образом между двумя жидкостями устанавливается равновесие.
Количество воды, поступившей через мембрану, зависит от силы осмотического давления, которое в свою очередь зависит от разницы в концентрации жидкостей. Если жидкости по разные стороны мембраны находятся в равновесии и оказывают на нее одинаковое давление, то результирующий поток равен нулю.
Пассивные и активные процессы осмоса
Некоторые мембраны обладают так называемой избирательной проводимостью. Это значит, что помимо воды они могут пропускать определенные твердые частицы, например минералы, глюкозу и т. п. Перемещение твердых частиц обычно происходит в обратном перемещению жидкости направлении. Это способствует более легкому и быстрому уравновешиванию двух сред. Поэтому плотность жидкости снижается не только за счет притока воды, но и с оттоком твердых частиц.
Клеточные мембраны обладают избирательной пропускной способностью. Они проводят калий, но останавливают натрий и хлор. Поэтому последние элементы, которые при соединении образуют хлорид натрия (обычную соль), можно обнаружить на внешней поверхности клетки.
Но это не значит, что натрий не может проникнуть в клетку. Наряду с пассивным процессом осмоса в клетках имеет место еще один, активный, процесс, заставляющий клетки поглощать элементы, которые при обычных условиях клеточная мембрана не пропускает. Данное поглощение происходит благодаря системе, известной как натриевый насос.
Осмотический обмен происходит во всех клеточных мембранах и слизистых оболочках организма. Они снабжают ткани водой и обеспечивают непрерывный обмен и движение жидкостей организма.
