Pression osmotique : osmolarité, osmolalité

Résumé du document

1) Notion de pression osmotique

Propriétés colligatives des solutions :

Les 4 propriétés colligatives par rapport au solvant pur
- Diminution de la tension de vapeur (propriété fondamentale du solvant)
- Elévation du point d'ébulition (idem)
- Abaissement du point de congélation (idem)
- Augmentation de la pression osmotique (n'est pas une propriété fondamentale)

Propriétés de ces propriétés
- Dépendent uniquement du nombre de particules par unité de volume
- Donc indépendantes de la nature chimique
- Mathématiquement reliées
- Rapport nb de particule de soluté / nb de particule de solvants : linéarité d'effet
- Expression linéaire en solution diluée
- Soluté idéal : ne s'associe pas, ne se dissocie pas

Pression osmotique : propriété colligative la plus importante en Biologie
- Force attractive exercée sur le solvant pur par solution
- Solution et solvant pur séparés par membrane 1/2 perméable
- Pression osmotique : pression d'équilibre appliquée sur la solution pour annuler le phénomène d'osmose (osmose : passage du solvant pur au travers de la membrane) (...)

Extraits

[...] Dépend : de la taille des molécules, de la perméabilité de la membrane Sels de sodium : 95% de l'osmolalité efficace Calcul de l'osmolalité urinaire : calcul de clairance osmolaire, clairance eau libre Tonicité : Terme désignant l'osmolalité efficace appliquée à la biologie Notion de solutions iso, hypo et hypertoniques au plasma Pour avoir une solution isotonique : doit avoir une osmolalité proche de 285 mosm/kg, en mettant mmoles de NaCl dans 1 kg d'eau car 153,56 x 0,928) = 285 mosm/kg Osmolalité et mouvements hydriques Membranes cellulaires non rigoureusement hémiperméables Urée et glucose diffusent librement En biologie : on ne considère que la pression osmotique efficace = osmolalité mesurée indirectement - osmolalité calculée de l'urée et du Glc 2 règles : Egalité de charges éléctriques : diffusion passive (chlorures) + transport actif (pompe Na/K) Egalité de pression osmotique : diffusion libre de l'eau du compartiment à basse osmolalité vers compartiment à haute osmolalité 1 exception notable : Branche ascendante de l'anse de Henlé : perméable à ions, imperméable à eau Urine isotonique en sortie de TCP devient hypotonique à la fin de l'anse Détermination de la pression osmotique Principes Pression osmotique : s'exprime en valeur d'osmolalité Normalement : mesure directe de la pression osmotique par osmomètre à membrane Mais : pas possible d'avoir membrane parfaitement hémiperméable car plasma contient plein de petites particules De plus : pression osmotique des liquides biologique élevée (770 kPa pour plasma Cependant : on peut mesurer pression oncotique par osmométrie à membrane kPa) En bilan : mesure indirecte de la pression osmotique par mesure du point de congélation et de la tension de vapeur du liquide biologique A noter : osmolalité mesurées (300 mosm/kg) toujours inférieure à valeur prédite par calcul (140 + 160 + 28 = 328 mosm/kg) car dissociation incomplète des électrolytes dans le sérum Osmolalité efficace : osmolalité calculée - part du à urée + Glc (281-291 mosm/kg) Mesure du point de congélation Etapes du refroidissement d'un liquide Surfusion : l'eau se refroidit et reste sous forme liquide jusqu'à une température inférieure à sa température de congélation. [...]

[...] C'est un état métastable Solidification : apparition des premiers cristaux solides, avec dégagement de chaleur, amenant l'échantillon jusqu'à la température de congélation Congélation : température constante jusqu'à ce que toute l'eau soit congelée Refroidissement : de la glace Notion d'abaissement cryoscopique Présence d'un soluté : température de congélation plus basse, pas de plateau = abaissement cryoscopique proportionnel à osmolalité O Loi de Raoult : = Kc.O Kc : constante cryoscopique (1,86 pour eau pure) Condition : dilution suffisante pour confondre osmolarité/osmolalité = Kc. [...]

[...] Osmolarité, osmolalité Notion de pression osmotique Propriétés colligatives des solutions Les 4 propriétés colligatives par rapport au solvant pur Diminution de la tension de vapeur (propriété fondamentale du solvant) Elévation du point d'ébulition (idem) Abaissement du point de congélation (idem) Augmentation de la pression osmotique (n'est pas une propriété fondamentale) Propriétés de ces propriétés Dépendent uniquement du nombre de particules par unité de volume Donc indépendantes de la nature chimique Mathématiquement reliées Rapport nb de particule de soluté / nb de particule de solvants : linéarité d'effet Expression linéaire en solution diluée Soluté idéal : ne s'associe pas, ne se dissocie pas Pression osmotique : propriété colligative la plus importante en biologie Force attractive exercée sur le solvant pur par solution Solution et solvant pur séparés par membrane 1/2 perméable Pression osmotique : pression d'équilibre appliquée sur la solution pour annuler le phénomène d'osmose (osmose : passage du solvant pur au travers de la membrane) Osmolarité, osmolalité Concentration osmolaire : en osmolarité ou osmolalité Osmolarité Osmolalité Nombre d'osmole par kg de solvant pur Biologie : obligatoirement utilisée pour exprimer concentration de particules osmotiquement actives lors de l'étude d'échanges hydriques intersecteurs Impossible à calculer : mesure indirecte physique, car liaison linéaire aux PC Définition Domaine Nombre d'osmoles par litre de solution Chimie : expression de concentration d'une solution simple Par calcul : fonction du nombre de molécules osmotiquement actives Détermination Solution simple : osmolarité osmolalité (Ex : NaCl en solution aqueuse) Solution complexe : tenir compte du volume occupé par les substances dissoutes (colloïdes type protéines), par exemple pour plasma mL d'eau pour 1000 mL de plasma, soit osmolalité = osmolarité/0,93 Détermination du nombre de particules osmotiquement actives 1 msom = 1 mM Ex : urée, glucose La mosmole = mM = mEq Nombre de mosmol = nombre de mmol Nombre de mosmol = nombre de mEq/valence Nombre de mosmol = nombre de mmol x nombre d'entités ioniques résultantes de la dissociation complète de la molécule Seulement si solution très diluée Le nombre de mosm est [...]