Powiej się stopniowo, jakby nasiąkając dodaną do ich środowiska woda jednak powiększania się krwinki czerwonej ograniczona jest wytrzymałością otaczającej ją błony komórkowej, która w pewnym momencie pod naporem coraz większej ilości wody dostającej wnętrza ulega pęknięciu. Przez powstały w błonie komórkowej zawartość krwinki czerwonej wylewa się do otoczenia, a z ki pozostają tylko żałosne szczątki. Proces taki nazwano hemolizą, stanówmy się teraz, dlaczego owe kilka kropli wody destylowana dodane do osocza okazało się tak zgubne w swych skutkach. Aby to wyjaśnić, przypomnijmy sobie znane z lat szkolnych 1 osmozy i rządzące nim prawa. Jeżeli dwa wodne roztwory | substancji o różnych stężeniach oddzielimy od siebie błoną, która puszcza cząsteczki wody nie przepuszczając równocześnie cząstki rozpuszczonej substancji, to cząsteczki wody z roztworu mniej stąd go przejdą do roztworu bardziej stężonego, rozcieńczając organizm tego zjawiska pomoże nam zrozumieć schemat, na którymi kółkami zaznaczono cząsteczki rozpuszczonej substancji, aj kami cząsteczki wody. W efekcie powstaną, jak to widać na następnym rysunku, dwa strumienie cząsteczek wody przechodzących przez błonę z jednego roztworu do drugiego. Strumień cząsteczek biegnących od roztworu rozcieńczonego zawiera jednak więcej cząsteczek niż strumień skierowany przeciwnie. Praktycznie oznacza to, że coraz więcej cząsteczek wody będzie przechodziło z roztworu rozcieńczonego roztworu stężonego, a ten ostatni będzie ulegał stopniowemu rozcieńczaniu . Ten proces będzie trwał tak długo, aż stężenie roztworu B wyrówna się ze stężeniem roztworu A. W tym momencie liczba cząsteczek wody przechodzących z roztworu A do roztworu B będzie taka sama jak przechodzących w przeciwnym kierunku. Opisane zjawisko otrzymało nazwę osmozy. Nasuwa się pytanie, czy zawsze następuje przechodzenie cząsteczek wody z roztworu rozcieńczonego do roztworu stężonego, jeżeli są one od siebie oddzielone błoną półprzepuszczalna? Okazało się, że jeżeli cząsteczkom roztworu stężonego dostarczyć pewnej ilości energii, to ich ruchy termiczne stają się żywsze i cząsteczki częściej zderzają się z błoną i częściej przez nią przechodzą. Taką sytuację, w której cząsteczkom nadamy większą energię, można wytworzyć wywierając na powierzchnię roztworu bardziej stężonego pewne ciśnienie. Zwiększając je stopniowo uzyskujemy stan, w którym ilość energii dostarczonej cząsteczkom wody roztworu stężonegc jest tak duża, że częstość ich zderzeń z błoną staje się równa częstości zderzeń cząsteczek wody roztworu rozcieńczonego. W tej sytuacji między obu roztworami powstają tak jak w poprzednim przypadku dwa strumienie cząsteczek wody przeciwnie skierowane, ale zawierające tę samą ilość cząsteczek. Oznacza to, że mimo przechodzenia cząsteczek wody przez błonę stężenia obu roztworów nie ulegają zmianie. Badania wykazały, że ciśnienie, jakie trzeba wywrzeć na powierzchnię roztworu stężonego, aby uniemożliwić przechodzenie do niego cząsteczek wody, równa się ciśnieniu, jakie wywierałby roztwór po przejściu do niego cząsteczek wody potrzebnych w warunkach normalnych do wyrównania stężeń. Ciśnienie to jest równe ciśnieniu osmotycznemu. Na wstępie powiedzieliśmy, że w roztworze stężonym większa ilość cząsteczek substancji rozpuszczonej zmniejsza szansę zderzeń cząsteczek wody z błoną, a więc zmniejsza możliwości przechodzenia ich przez błonę i opuszczenia roztworu. Przez to samo liczba cząsteczek wody wchodzących do roztworu stężonego przez błonę jest znacznie większa niż liczba cząsteczek wychodzących. Można by powiedzieć, że roztwór stężony jak gdyby „przyciąga" do siebie cząsteczki wody, i to w tym większej ilości, im więcej cząsteczek substancji rozpuszczonej znajduje się w danej objętości roztworu. Ciśnienie osmotyczne danego roztworu powstaje w prostej zależności od liczby cząsteczek substancji rozpuszczonej znajdującej się w danej objętości roztworu. Wynika stąd prosty wniosek, że dwa roztwory, zawierające w równych objętościach równą liczbę cząsteczek rozpuszczonej substancji mają takie samo ciśnienie osmotyczne. Z fizyki wiemy, że liczba gramów równa masie cząsteczkowej jakiegokolwiek związku (czyli gramocząsteczka albo mol) zawiera zawsze tę samą liczbę cząsteczek, równą tzw. liczbie Avogadry. Zatem roztwory dowolnych substancji, w których np. w 1 litrze znajduje się gramocząsteczka (mol), czyli roztwory 1-molarne, mają takie samo ciśnienie osmotyczne. Przekonać się o tym można mierząc je za pomocą specjalnych przyrządów, zwanych osmometrami. Wynosi ono dla 1-molarnego roztworu każdej substancji 22,4 atm. i wartość tę dla wygody w posługiwaniu się nazwano 1 osmolem i podzielono na 1000 części zwanych miliosmolami . Roztwory o równym ciśnieniu osmotycznym zwane są roztworami izoosmotycznym i, a odpowiednio roztwór o wyższym ciśnieniu nazywa się hiper osmotycznym, o niższym zaś — h i po osmotycznym. Do omawianych tu zagadnień będziemy jeszcze kilkakrotnie wracali w dalszych częściach książki, na razie jednak powróćmy do naszych krwinek. Błonę komórkową krwinki czerwonej w pewnym uproszczeniu możemy traktować tak jak błonę półprzepuszczalna, używaną w omawianych poprzednio doświadczeniach. Wnętrze krwinki czerwonej stanowi stężony roztwór licznych związków organicznych i nieorganicznych, a więc w myśl tego, co powiedzieliśmy przed chwilą, zawartość krwinki czerwonej będzie „przyciągała" z otoczenia cząsteczki wody. Osocze, stanowiące normalne otoczenie krwinki czerwonej, zawiera w sobie również liczne rozpuszczone związki. W warunkach normalnych ciśnienie osmotyczne osocza jest takie samo jak ciśnienie osmotyczne wnętrza krwinki. Dlatego też każdej cząsteczce wody dostającej się do krwinki czerwonej odpowiada cząsteczka przechodząca z krwinki do osocza. Ogólna więc liczba cząsteczek wody we wnętrzu krwinki czerwonej nie ulega zmianie. Jeżeli jednak do osocza dodamy wody destylowanej, stężenie związków rozpuszczonych w nim zmniejszy się, a więc zmniejszy się również jego ciśnienie osmotyczne. Nastąpi zatem przewaga ciśnienia osmotycznego wnętrza krwinki, co jak wiemy, powoduje „przyciąganie" do niego cząsteczek wody. Wyrazem tego jest stopniowe pęcznienie, a wreszcie pękanie krwinki czer- W sformułowaniu powyższym, będącym celowym uproszczeniem, nie wzięto pod uwagę zjawiska dysocjacji, której nieraz podlegają związki w czasie ich rozpuszczania. Zjawisko to i jego wpływ na ciśnienie osmotyczne zostanie omówione nieco później wodnej pod naporem dostającej się do jej wnętrza wody. Jak więc widzimy, aby krwinki czerwone pozostawały w stanie nienaruszonym, muszą istnieć mechanizmy utrzymujące stałe stężenie, a więc i stałe ciśnienie osmotyczne osocza. Do spełniania tego zadania, będącego istotnym warunkiem życia i prawidłowej czynności nie tylko krwinek czerwonych, ale wszystkich komórek w organizmie człowieka, służy szereg tkanek i narządów. Drugim wnioskiem, który możemy wysnuć z naszych obserwacji, jest niezdolność krwinki czerwonej do samodzielnej regulacji ciśnienia osmotycznego swego wnętrza i całkowite jej uzależnienie od warunków panujących w otoczeniu.