Puscaurlaidība attiecas uz biomembrānām, kas selektīvi caurlaidīgas dažām vielām un ko citas vielas nevar izvadīt. Puscaurlaidība ir osmozes pamats, un tā raksturo visu dzīvo būtņu šūnas. Pusizvadāmības traucējumiem ir postošas sekas uz elektrolītu un ūdens līdzsvarot šūnu nodalījumos.
Kas ir puscaurlaidība?
Puscaurlaidība attiecas uz biomembrānām, kas selektīvi caurlaidīgas dažām vielām un ko citas vielas nevar izvadīt. Puscaurlaidība burtiski nozīmē “puscaurlaidība”. Šis termins apzīmē fizisku vai būtisku saskarņu īpašību. Puscaurlaidīgas virsmas ļauj noteiktām daļiņām iziet cauri, vienlaikus bloķējot citu pāreju. Medicīnas tehnoloģijā un bioloģijā puscaurlaidībai ir nozīme galvenokārt membrānu kontekstā. Puscaurlaidīgām membrānām piemīt selektīva caurlaidība, un tās ļauj noteiktām daļiņām iziet cauri membrānai noteiktā virzienā. Atbilstošās membrānas ir atdalīšanas sistēma, kas ļauj noteiktām vielām pāriet uz membrānas otru pusi bez īpašām transporta sistēmām. Šūnas ieskauj membrānas, kurās izdzīvošanas labad ir jāuztur noteikta vide. Bez membrānu daļēji caurlaidības īpašās šūnu vides uzturēšana nebūtu iedomājama. Turklāt bioloģijā pusizturība ir pamats tādiem procesiem kā osmoze, osmoregulācija un turgors.
Funkcija un uzdevums
Terminu membrānas transports lieto, lai apkopotu visu vielu izvadi caur biomembrānām. Membrānas transportu raksturo divi principiāli atšķirīgi mehānismi: papildus brīvai caurlaidībai difūzijas nozīmē pastāv arī īpašs transports. Membrānas sastāv no lipīdu divslāņa, kas pats par sevi ir barjera starp šūnas ūdens nodalījumiem. Šādā veidā tiek atdalītas ekstraplazmas un citoplazmas telpas. Nodalījumos var dominēt dažādas vides. Dažās bioloģiskās sistēmās a šūnu membrānu ir caurlaidīgs mazākiem molekulas pateicoties tā plūstamībai. Šī caurlaidība pastāv, piemēram, bioloģiskajā sistēmā ūdens, kas pārvietojas gar membrānu augstākā virzienā koncentrācija atbilstoši esošajam koncentrācijas gradientam. Šis princips ir daudzu organismu pamatelements un tādējādi arī cilvēka organisma pamats. Puscaurlaidīgas membrānas ir caurlaidīgas, jo īpaši šķīdinātājiem. Membrāna bieži notur izšķīdušās vielas, lai uzturētu šūnu vidi aiz atdalošā slāņa. Tādējādi puscaurlaidīgas membrānas pieļauj molekulas līdz noteiktai molekulai masa vai izmērs, kam jāiet cauri, savukārt tiem, kas pārsniedz norādīto molekulmasu vai izmēru, tiek liegts iet cauri. Tikmēr zinātnieki uzskata pārejošus pārkāpumus membrānu lipīdu divslāņos par galveno pusizturības cēloni. Kā osmozes pamats, puscaurlaidība ir svarīgs visu dzīvo organismu veidojošais elements. Terminu osmoze lieto, lai aprakstītu virzītu molekulāro daļiņu plūsmu caur selektīvi caurlaidīgām vai puscaurlaidīgām membrānām. Lai panāktu regulētu ūdens līdzsvarot, visu dzīvo organismu šūnas ir atkarīgas no osmozes un līdz ar to caurlaidības. Daļēji caurlaidība ir kritiska arī osmoregulācijai. Tas attiecas uz spēju regulēt osmotiski aktīvo vielu koncentrāciju metabolismā. Šī spēja kalpo, lai novērstu osmotisko uzsvars un arī palīdz dzīvajiem organismiem gūt noteiktus ieguvumus no to osmotiskā potenciāla. Turklāt pusizturība veido augu turgora spiediena pamatu. Šis spiediens atbilst hidrostatiskajam spiedienam šūnās, kas nodrošina fizioloģiskus procesus, piemēram, gāzes apmaiņu vai dažādus transporta procesus.
Slimības un kaites
Sistēmiskas iekaisuma reakcijas, piemēram, sepsis var parādīt ietekmi uz caurlaidību. Šajā kontekstā starpnieka viela histamīna tiek izlaists. Pēc atbrīvošanas asinsvadu caurlaidība palielinās, cita starpā. Pastāv daudzas citas iekaisuma reakcijas, kas ietekmē dažādu audu membrānas caurlaidību. Viens no tiem ir pankreatīts, kurā aizkuņģa dziedzera kanālu sistēmas puscaurlaidību ietekmē traucējumi. Šajā gadījumā šūnu membrānas caurlaidība samazinās. Šo fenomenu var atpazīt, piemēram, pēc Rentgenstūris kontrastviela diagnostiskās attēlveidošanas kontekstā. Citi membrānas caurlaidības traucējumi rodas sirds un asinsvadu slimību kontekstā. Visi membrānas caurlaidības traucējumi vairumā gadījumu ir saistīti ar elektrolīta līdzsvara traucējumiem līdzsvarot. Bez aprakstītajām korelācijām membrānas caurlaidības traucējumiem var būt arī iedzimts pamats. Piemēram, iedzimta membrānas mutācija proteīni var būtiski mainīt a. caurlaidību šūnu membrānu, ieskaitot tādas slimības kā myotonia congenita Thomsen. Šajā slimībā hlorīds kanāli muskuļos, kurus izmaina ģenētiskā mutācija, pasliktina membrānas pāreju hlorīda joniem. Bez šo jonu pārejas muskuļi nevar darboties pilnībā. Galu galā visiem membrānas caurlaidības traucējumiem ir būtiska ietekme uz visu organismu. Piemēram, ja daļēji caurlaidīga membrāna pēkšņi vairs nav caurlaidīga šķīdinātājiem, ūdens līdzsvars šūnas nodalījumos kļūst nelīdzsvarots. Ja puscaurlaidīga membrāna savukārt ir pārāk caurlaidīga, šādā gadījumā mainās arī šūnu nodalījumu īpašā vide. Abos gadījumos skartajai šūnai var lemt nāvi, jo tās nodalījumu paredzētā darba vide kļūst nelīdzsvarota. Autoimūnas slimības var ietekmēt arī membrānas caurlaidību. Piemēram, antifosfolipīdu sindroms ir īpaši vērsts uz biomembrānām un maina to fizioloģisko caurlaidību. Augos tiek novēroti arī daži membrānas caurlaidības vai daļēji caurlaidības traucējumi, kas saistīti ar parazītu organismiem. Atsevišķi parazīti izdala toksīnus marazmīnu nozīmē. Šīs vielas stāvoklis pusizvadāmības traucējumi, lai palielinātu caurlaidību saimniekšūnas plazmā, lai iegūtu netraucētu piekļuvi.
