Soluzioni diluite In una soluzione: ni moli di soluto no moli di solvente Soluzione diluita: ni << no

Concentrazione di soluti nel plasma Concentrazione di una soluzione: % (grammi soluto / 100 g di soluzione) % vol. (ml di soluto / 100 ml soluzione) g/litro moli/litro (molarità) Esempio: Concentrazione di soluti nel plasma totale

Massa di soluto che passa da A a B in un tempo t Diffusione libera Trasporto di materia tra punti di un sistema liquido o gassoso i cui componenti sono presenti in concentrazioni diverse Es: sistema binario composto da solvente e soluto A B Stato iniziale: CA > CB All’equilibrio: C uniforme Soluto: A  B S Solvente: B  A x Superficie libera al passaggio di soluto. Nota: in presenza di membrane permeabili tra A e B, S è la superficie totale aperta al passagio di soluto Legge di Fick: Massa di soluto che passa da A a B in un tempo t Coeff. di diffusione: dipende dal tipo di soluto, dal solvente e dalla temperatura

Se la soluzione e` diluita: ·V = ·nRT (Van’t Hoff) Osmosi E`un fenomeno di diffusione selettiva attraverso una membrana semipermeabile (permeabile al solvente ma non al soluto). All’equilibrio: pressione idrostatica p=dgh è bilanciata dalla pressione osmotica  Memebrana semipermeabile: consente il passaggio di H20 ma non di C6H12O6 C6H12O6 p  H2O Se la soluzione e` diluita: ·V = ·nRT (Van’t Hoff)  = coefficiente di dissociazione elettrolitica (=1 per soluto non dissociato) a T= costante,  è proporzionale a n/V ( = concentrazione moli/litro)

Osmosi nei sistemi biologici Molte membrane biologiche sono selettive: pareti capillari ed intestinali membrana alveolare membrana cellulare tubuli renali La diffusione di sostanze dipende dalla differenza di pressioni idraulica ed osmotica tra i due lati della parete Le soluzioni iniettate per via endovenosa devono avere la medesima pressione osmotica del plasma soluzioni ISOTONICHE stessa concentrazione (moli/litro) del plasma soluzione ipotonica  emolisi dei globuli rossi soluzione ipertonica  atrofizzazione dei globuli rossi

Esempio: Quanti grammi di glucosio (C6H12O6) vanno disciolti in un litro di acqua per avere una soluzione isotonica al sangue ?

Diffusione dei gas nei liquidi membrana alveolare Meccanismo attraverso il quale miscele gassose (es. O2, N2, CO2) diffondono nei liquidi del corpo umano attraverso membrane permeabili ai gas. membrana capillare Legge di Henry: a temperatura costante, la quantità di gas disciolta in un liquido è proporzionale alla pressione parziale del gas sul liquido. gas s (0 oC) (cm3/atm) s (40 oC) O2 4,9 2,3 N2 2,4 1,2 CO2 170 53 V = volume di gas (NTP) disciolto in 100 ml; p = pressione parziale del gas; s = coefficiente di solubilità.

Diffusione di gas nei sistemi biologici approvvigionamento di O2 eliminazione di CO2 Esempio: diffusione attraverso la membrana alveolare Il volume di N2 disciolto in 100 ml di sangue è (legge di Henry): aria alveolare gas frazione molare pressione parziale N2 80,4 % 573 mmHg O2 14,0 % 100 mmHg CO2 5,6 % 40 mmHg H2O vapor saturo 47 mmHg Totale 760 mmHg Per un individuo di massa pari ad 80 kg (67 % di H2O): Nota: il volume di azoto disciolto nel sangue aumenta durante le immersioni subacquee e viene eliminato durante la risalita. risalita veloce embolia gassosa