فشار اسمزی چیست؟ | چگونه اسمز منجر به جابه‌جایی آب می‌شود؟

کل بدن را همانند یک ظرف بزرگ آب در نظر بگیریم. حالا با یک غشای مخصوص، این ظرف را به دو بخش تقسیم می‌کنیم. این غشا، به آب اجازه‌ی عبور داده؛ اما نسبت به سدیم و پتاسیم، در حالت معمول نفوذناپذیر است.

سدیم و پتاسیم صرفاً می‌توانند از طریق پروتئین‌هایی مخصوص – معمولاً با صرف انرژی – به داخل یا خارج سلول بروند (Na⁺-K⁺-ATPase با صرف انرژی و کانال‌های نشتی از طریق شیب غلظت الکتروشیمیایی).

اما برای آب، پروتئین‌هایی به نام آکواپورین (aquaporin) وجود دارد که همیشه باز است؛ در نتیجه آب به راحتی می‌تواند جابه‌جا شود.

آکوا (aqua) ریشه‌ی لاتین و هیدرو (hydro) ریشه‌ی یونانی دارد و هر دو به معنای آب هستند.

کمی در هنگام بازجذب آب در فارماکوپاتوفیزیولوژی کلیه اشاره کردیم که ماده‌ای منجر به جابه‌جایی آب می‌شود که فقط به یکی از این دو فضا (خارج یا داخل) محدود باشد.

اما دقیقاً چرا این جابه‌جایی صورت می‌گیرد؟

حرکت پیوسته‌ی مولکول‌های آب باعث شده که به کانال‌های آکواپورین برخورد کرده و از آن‌ها عبور کنند. در حالت عادی، تعداد مولکول‌هایی که از سمت داخل به خارج آمده با مولکول‌هایی که از سمت خارج به داخل می‌آیند برابر است. اصطلاحاً، جابه‌جایی خالص (net movement) به یکی از دو سمت داخل یا خارج نداریم.

حالا اگر در یک سمت (مثلاً سمت خارج سلول)، ماده‌ی دیگری به جز آب وجود داشته باشد، نیروهایی که بین مواد به وجود می‌آید، باعث می‌شود آب به سمت این ماده دیگر جذب شود. در نتیجه حرکات مولکول‌های آب را در آن سمت کمی محدود کرده و متعاقباً، تعداد مولکول‌هایی که به کانال‌های آکواپورین برخورد کرده، کمتر می‌شود.

پس، جابه‌جایی خالص از سمت دیگر (در این مثال داخل) به سمت مقابل (در این مثال خارج) خواهد بود.

شکل زیر برای درک بهتر این موضوع، کمک‌کننده است: