За осъществяване на жизнените функции в организма е нужен постоянен приток на хранителни вещества. В понятието храна се включват твърди, течни и газообразни вещества. В понятието храна се включват вещества – белтъчини, мазнини, въглехидрати, минерални вещества, витамини и вода – към понятието храна се отнася и кислородът.
Обратната страна на този анаболистичен транспорт е катаболистичният – отнасяне на продуктите на метаболизма, – в който се включват също вещества в различно състояние. Следователно в основата на процесите, свързани с метаболизма, лежи транспортът на газове и разтвори. Поради тези съображения ще бъдат разгледани принципно процесите на дифузията и осмозата.
Дифузия
Това явление е присъщо на веществата в тяхното разнообразно агрегатно състояние. Под дифузия се разбира взаимното проникване на молекулите на два газа или на два разтвора при тяхнот осъприкосновение. Причина за дифузията е свойството на молекулите в дадена среда да бъдат в непрекъснато движение, докато настъпи развовесие в разпределението.
Дифузия на газовете в животинския организъм се извършва непрекъснато при алвеоларната мембрана, която разделя въздуха от кръвта (белодробно дишане), както и между кръвта и тъканите (тъканно дишане). Тя е резултат от кинетичното движение на молекулите на газовете и зависи от разликата в концентрацията им.
Дифузията на газовете зависи от редица физико-химични и физиологични фактори.
Скоростта на дифузията на газовете зависи главно от естеството на газа и от температурата. Газове, които взаимодействата с водата, проникват по-бързо и в по-големи размери в тялото. Така NH3, CO2 и други не са индиферентни газове и проникването им в тъканите е голямо. Дифузията е право пропорционална на коефициента на разтворимостта.
Темперетурата също оказва голямо влияние върху скоростта на дифузията. Колкото тя е по-висока, толкова по-бързо прониква газът, но едновременно се намалява неговата разтворимост в течностите. Така например абсорбционният коефициент на CO2 при 0 градуса по Целзий е 1,713 , а при 38 градуса по Целзий – 0,555.
Важен фактор на дифузията на веществата през животинските мембрани е електрическият товар, който те имат. По-лесно дифундират йони с електрически товар, едноименен с товара на мембраната. Ткаа, известно е, че през мембраната на еритроцита, която има отрицателен електрически товар, по-лесно дифундират Cl- и HCO-3, докато Na+ и K+ преминават по-трудно.
При досег на един разтвор с неговия разтворител настъпва бавно изравняване на концентрацията. При въвеждането на вода в организма тя дифундира в тъканите и клетките. Настъпва пълно смесване с водата на организма.
Дифузията на веществата в животинското тяло е подчинена на редица физиологични фактори от общо или локално значение. Това създава избирателност на животинската мембрана по отношение на дифузията на отделните вещества.
Осмоза
Под осмоза се разбира проникването през полупропускливи (семипермеабилни) мембрани на молекулите на водата (разтворителя). Полупропускливи мембрани моделно се създават от пергамент, целофан и други, с които водата се разделя от разтвора. Те пропускат водата и не пропускат молекулите на разтвореното вещество – захар, алкохол и други.
Осмозата се доказва с помощта на осмометър, който представлява стъклен звънец, поставен в съд с вода. Звънецът е затворен отдолу с полупропусклива мембрана и е изпълнен с воден разтвор на вещество, чиито молекули не преминават през полупропускливата мембрана. Мембраната пропуска само молекулите на водата. Натискът, който се упражнява от водните молекули в съда, е по-голям от натиска, който се упражнява от водните молекули в звънеца, в резултат на което нивото на разтвора в звънеца ще се повиши забележимо в неговата изтънена тръбовидна част. Това нахлуване на водни молекули ще продължи дотогава, докато натискът на водните молекули на съда с вода се уравновеси с хидростатичния натиск на стълба от разтвора в звънеца, който се издига над нивото на водата в съда. Упражненият натиск върху мембраната от страна на по-слабо концентрирания разтвор (или водата) към по-концентрирания се означава като осмотично налягане. Това налягане е равно на налягането, упражнено от разтвора в звънеца върху животинската мембрана.
Според Бойл – Мариот това налягане при постоянна температура е право пропорционално на концентрацията на разтвора и, обратно, при постоянно налягане е право пропорционално на температурата.
В организма осмотичните процеси протичат при по-особени условия. Тук се намесват множество фактори от локално и общо значение, които променят значително техния ход.
По начало по-силно дисоцииращите електролити упражняват по-голям натиск от по-слабо дисоцииращите. Йоните в разтвора се отнасят количествено като молекули по отношение на осмотичния натиск. Този натиск, който се упражнява от молекулите на едно вещество в момента на разтварянето му върху разтворителя, се нарича разтворимостен натиск.
Осмотичното налягане в организма се проявява при малко по-други условия, отколкото при смесването на два разтвора. Този натиск се проявява върху една полупропусклива мембрана, която е бариера спрямо разтворената субстанция. Разбира се, в организма няма такива мембрани от рода на моделните – в него се наблюдава частична или пълна пропускливост в зависимост от състоянието на мембраната, регулирана сложно по нервно-хуморален път.
Когато организмът приеме вода, настъпва физиологична хидремия (оводняване на кръвта), която предизвиква придвижване на вода от кръвта към тъканите. Това довежда до изменение на осмотичното и дифузионното налягане, в резултат на което настъпва придвижване на телесните течности към тъканите.
Осмотичното налягане на кръвта в малпигиевото телце се увеличава също през време на уринообразуването и в резултат на това се образува първична урина. Този натиск тук се упражнява върху капилярната стена, която играе роля на полупропусклива мембрана.
Осмотичното налягане на кръвната плазма, стомашния сок, панкреатичния сок, чревния сок, жлъчката и цереброспиналната течност е еднакво. То се равнява на налягането, упражнявано от 0.3 мола разтвор на неелектрита гликоза или от 0.7 – 0.9%-ов разтвор на NaCl.
Осмотичното налягане може да се измерва не само чрез осмометър, но и по косвен път чрез определяне точката на замръзването (криоскопски метод). Известно е, че водата замръзва при 0 градуса по Целзий, а моларните разтвори – при – 1.86 градуса по Целзий. Тъй като всеки воден разтвор, който замръзва при -1,86 градуса по Целзий, има осмотично налягане 22,4 атмосфери, лесно може да се намери осмотичното налягане на телесните и други течности. Точката на замръзване на кръвта при боайниците е 0.56-0.58 градуса по Целзий.
Осмотичното налягане на телесните течности при бозайницит се равнява на 7- атмосфери. Разтвори с еднакво осмотично налягане се наричат изотонични. Разтвор от натриев хлорид, който има еднакво осмотично налягане с телесните течности, се нарича физиологичен разтвор. Неговото налягане се равнява на налягането на 0.7-0.9%-ов разтвор на NaCl.
Разтвори, които имат по-висока концентрация от изотоничнит, се наричат хипотонични, а по-концентрираните – хипертонични. Индикатор за изотоничността на един разтвор, поносим от организма, е еритроцитът. Ако в кръвта се впръска дестилирана вода, настъпва хемолиза (разпукване на еритроцита), защото в рамките на обема на еритроцита не може да се извърши изотония и в резултат на това той се спуква. Затова дестилираната вода е известна като отрова при инжектирането ѝ направо в кръвта.
Когато разтворът е по-концентриран, отколкото изотоничният разтвор, той се нарича хипертоничен. Еритроцитът в такъв разтвор се сбръчква (излиза вода от него).
Осмотичното налягане в организма не се определя само от кристалоидите, но и от колоидите. Във всички случаи обаче то зависи от броя на разтворените чатици и няма значение дали те са йони, молекули или колоидни частици. Естествено осмотичното налягане, упражнявано от колоидите, ще бъде сравнително ниско, тъй като броят на частиците е най-малък. Това се отнася само за хидрофобните колоиди. Хидрофилните колоиди, които задържат вода в себе си и набъбват, имат значително по-голямо налягане, отколкото е налягането, което се дължи на броя на колоидните частици.
Ако към колоидния разтвор са прибавени и електролити, осмотичното налягане е по-сложно, защото тук се проявяват особеностите на така нареченото Донаново равновесие.
Осмотичното налягане на един колоиден разтвор, който съдържа електролити, се равнява на сбора на осмотичното налягане на колоидните частици и кристалоидите и на налягането от набъбването, като от него се извади противоположното налягане от Донановото равновесие.
Донаново равновесие
Донан (1911) доказа, че ако два разтвора от натриев хлорид или друг електролит са разделени с полупропусклива мембрана и ако в единия разтвор има йон, който не дифундира през мембраната, разпределението на дифундиращите йони от двете страни на мембраната не ще бъде еднакво.
Така, ако се вземат разтвори на електролита натриев хлорид и на недифузибилния йон на багрилото конгорот (натриева сол на сулфоароматната киселина) и двата разтвора се разделят с полупропусклива мембрана, според Донан ще настъпят следните промени: концентрацията на натриевите йони във вътрешния разтвор е по-голяма, отколкото във външния.
Според Донан осмотичното налягане ще бъде с 40% по-ниско, отколкото налягането, пресметнато по закона на Van’t Holf.
Донановото равновесие играе извънредно важна роля в организма, тъй като осмотичното налягане е реултат на колоидно-електролитен натиск.
Донановото равновесие е валидно и при образуването на някои по-особени течни среди в организма – физиологични и патологични. Прегледът върху нормалните количества колоиди и кристалоиди в течността на предната очна камера и в кръвната плазма показва какъв е генезисът на тези течности. Така съдържанието на Na+ в кръвната плазма е 146 милимола, а в течността на предната очна камера – 121 милимола; хлорът в кръвната плазма е 103 милимола, а в течността на същата камера – 123 милимола.
Значение на хидратацията и дехидратацията на колоидите за животинския организъм
Една от най-разпространените тъкани в живитинския организъм, богата с междуклетъчно вещество, е съединителната. Тя е основаната всеки орган, свързва отделни части в него, образува неговите обвивки и така нататък. Тази тъкан съставлява средно около 16 процента от теглото на тялото. Друга нейна особеност е малкият брой клетки и богатството ѝ с междуклетъчно вещество, което е течно. Междуклетъчното вещество е колоид, който изпълва празнините, образувани то сложното преплитане на колагенни и еластични влакна. Пространствата на тази тъкан са тясно свързани с кръвоносната и лимфната система. Тъканната течност, която изпълва съединителната тъкан, е по-богата с вода в млада, отколкото в напредната възраст на организма.
С изключение на черния дроб, никъде другаде в организма кръвта не влиза в допир с паренхимните клетки. Между кръвоносния съд и клетките се разполага съединителна тъкан. Тук се формира така наречената трикамерна система.
Между кръвта и съединителната тъкан се намира мембрана – стената на капиляра, – която е пропусклива за водата и кристалоидите, но не и за колоидите. Втора мембрана – клетъчната стена – е разположена между съединителната тъкан и клетките. Тя пропуска не само водата, но по изключение и някой йони. През двете мембрани – капилярната и клетъчната – могат да преминат освен водата оше въглеродният двуокис и карбамитът. Колоидите могат да преминават, а само при особени условия могат да преминават белтъчините.
Колоидите могат да приемат вода и да набъбнат и, обратно, да освободят вода и да се дехидратират. Основна роля в това отношение играе реакцията на колоида – при високо pH настъпват хидратация и набъбване, а при ниско – дехидратация. Най-малка е хидратацията и при изоелектричната точка на колоидния разтвор. Практически това означава, че при алкализиране ще настъпи по-голямо задържане на вода в организма, а следователно и повишаване на живото тегло. Не могат и да бъдат други съображенията, когато при угояване на гъски във водата за пиене се прибавя NaHCO3. Значително количество вода ще се задържи в колоидите на съединителната тъкан същи и при прибавяне на NaCl в храната. Повишаването на концентрацията на натрия в съединителната тъкан ще доведе до завишено задържане на вода, тъй като натрит е хидропигенен. Известно е угояването на някои селскостопански животни чрез прибавка на NaCl в дажбата им.
Що се отнася до транспортирането на хранителните вещества от кървта до тъканите – то зависи от значителна степен от състоянието на колоида във втория слой на трикамерната система на Schade. Фактори, които благоприятстват състоянието на зол, улесняват преминаването и на хранителните вещества и, обратно, гелът спъва преминаването им. Наши опити с резорбция на метионин показват, че роданидите, които трудно утаяват белтъчините и благоприятстват еуколоидитета, повишават неговата резорбция – даже с едно последствие от три дни.
Функциите на съединителната тъкан – физична, адсорбтивна, регулаторна, филтрационна и други – зависят от основните свойства на колоидите, които се изменят във връзка с възрастта, типа и така нататък.
Повърхностни явления
Всяка молекула, която се намира във вътрешността на едно хомогенна среда, се намира под действието на силите на съседните молекули. Силите на привличането, действащи във всички посоки, са еднакви и се уравновесяват. Затова те не се проявяват. Молекулите от повърхността на една течност обаче не се намират под действието на еднакво притегляне, както вътрешните молекули. Средата над повърхността на водата е въздух, силите на привличане са слаби и в резултат на това притеглянето към вътрешността е по-голямо. При това положение повърхностните молекули се приближават към по-вътрешните и имат тенденция да намалят повърхността, на която лежат. Повърхностното напрежение се увеличава по отношение на вътрешното налягане и настъпва промяна в хомогенността на течността: на повърхността тя придобива по-плътна консистенция и има тенденция да се свие.
Повърхностното напрежение се измерва чрез сталагмометъра на Traube. Броят на капките, получни от изтичането на определен обем течност из сталагмометъра, сравнен с броя на капките, получени от същия обем чиста вода, дава повърхностното напрежение, което се мери в дини/cm.
Известни вещества имат свойството да намаляват повърхностното напрежение – капилярно активни, – а други не му влияят или пък го увеличават – капилярно неактивни. Към капилярно активните принадлежат голям брой органични вещества, които имат полярна молекула като мастните киселини – оцетна, пропионова, маслена и други.
Капилярно неактивни са глицеринът, захарите и много соли, разтворени във вода.
Редица вещества, които се задържат или проникват в организма, са повърхностно активни и метаболизмът им зависи от това им свойство. Веществата, които намаляват повърхностното напрежение, се насочват винаги към граничната повърхност. Обратно, веществата, които увеличават повърхностното напрежение, се разпределят във вътрешността на разтворите и не достигат до повърхността.
Адсорбция
Когато към разтвор от метиленово синьо се прибави въгленов прах и разтворът се разклати добре, след филтриране се наблюдава пълното му обезцветяване. Този опит разкрива и същността на явлението – голямата молекула на багрилото е задържана от повърхността на въгленовата частица, която я фиксира здраво и освобождава двигателя. Тук е настъпило натрупване на молекулите на боята по въгленовите частици, чиято повърхност е извънредно голяма и силата на привличането ѝ зависи от ситността на праха и от неговото активиране. Един кубически сантиметър въгленов прах има площ, равна на един декар.
Механизмът на това задържане се изразява в проява на сили от физични или химично естество. В първия случай връзката между адсорбента и адсорбируемото вещество е слаба – тя се определя от проявата на междумолекули сили, а във втория връзката между адсорбента и адсорбираното вещество се определя от проявата на химични сили – те създават здрава връзка между тях.
Адсорбция се наблюдава не само по въгленовите частици, но и по всяка друга свободна повърхност. Всеки атом на една свободна повърхност развива свободни сили на привличане или свободни валенции, коит оса способни да задържат каквато и да е молекула от течност или газ. Колкото повърхностното напрежение на един разтвор се увеличава, толкова по-слаба адсорбция се получава.
Адсорбцията е обратим процес: лесно може да настъпи десорбция (освобождаване на адсорбираното вещество), ако към разтвора се добави друга субстанция, която се адсорбира по-добре, отколкото адсорбираната. Изтласкване на адсорбираната материя се наблюдва и когато в разтвора има две материи с различно молекулно тегло или се действа със средство, коеот може да унищожи силите на привличане, които обуславят повърхностните явления.
Електролитите не се адсорбират еднакво. Йоните от по-висша аленция се адсорбират по-добре. Хидроксилните аниони и водородните катиони на водата също се адсорбират силно. Изобщо адсорбцията на електролитите е по-сложна. Приема се, че се образува двоен електрически пояс – в смисъл, че единият от йоните се адсорбира, а другият се ориентира навън.
Адсорбционните повърхности в тялото на животните са извънредно сложни и разнообразни. Нееднаквото разпределение на фосфатидите и холестерина в организма обуславя значително разнообразие в адсорбцията на хидроксилните аниони и на водородните катиони. Известно е, че фосфатидите задържат OH-, а холестеринът – H+.
В организма се наблюдава адсорбция, при която адсорбентът задържа в различна степен съставките на веществата, които се адсорбират, но се наблюдава също и пермутитна адсорбция, например калцията се адсорбира, а се освобождава калий и натрий. ПРи насищане с калций настъпва обратен процес – калцият се освобождава, а се адсорбират калий и натрий. Адсорбцията е важен фактор за ензимните и други биохимични реакции, като улеснява протичането им чрез увеличаваене на концентрацията на реагиращите вещества.
В организма адсорбционни свойства притежават клетките, еритроцитите, лигавиците, серозите, епителната тъкан ,протеините и други. Само червените кръвни клетки на коня имат повърхност, равняваща се на 25 дка площ, която бързо и упорито задържа различни капилярно активни вещества, образувани в организма или попаднали в кръвообращението. Транспортирането на аминокиселините от храносмилателната система към черния дроб и тъканите става чрез фиксирането им върху еритроцитите.
Огромна адсорбтивна повърхност имат колоидите в животинското тяло. По повърхността на белтъчните молекули в тъканите и телесните течности протичат непрекъснато процеси на адсорбция и десорбция, а това изменя хода на реакциите, като ускорява или забавя протичането им. Процесите на адсорбция и десорбция чрез промяна на pH се използват и за лабораторно изолиране на ензими, витамини, хормони, алкалоиди и други.
В храносмилателната система ензимните процесо, процесите на резорбция и други са свързани широко с адсорбцията. Тук процесите на адсорбция и десорбция се смеят поради промяна в реакцията, температурата и други.
Адсорбцията е процес, обусловен от редица фактори. Тя зависи преди всичко от естеството на адсорбента. Колкото повърхностността му е по-голяма, толкова адсорбцията е по-пълна, а това зависи от неговата хомогенност, от големината на повърхността на частиците и прочие. Температурата е също важен фактор за адсорбцията – по-високата темпратура обуславя по-ниска адсорбция.
Адсорбцията е свързана с ориентиране на молекулите на адсорбируемото вещество към повърхността на адсорбента. При двете фази на разтвора вода – олио веществата, които иамт диполна молекула, се разполагат на граничната повърхност между двата разтворителя така, че хидрофилните групировки (полярните ) се насочват към фазата вода, а хидофобните (неполярните) – към фазата олио.
В молекулата на CH3COOH, CH3CH2COOH, CH3CH2CH2COOH и така нататък хидрофилна е карбоксилната група, а хидрофобна – алкиловата група, която се насочва към олиото.
Към полярните групировки принадлежат – -OH, -COOH, -NH2, -SH и други, а към неполярните – CH3, C2H5,….,C6H13 и така нататък.
Пермеабилитет (пропускливост) на животинските мембрани
Живата клетка съществува благодарение на непрекъснатото постъване на хранителни вещества в нея и излъчването на продуктите от обмяната. Количеството и качеството на постъпващите в нея вещества зависят от едно основно свойство на нейната мембрана – пермеабилитета ѝ. Това, което характеризира клетъчната мембрана в тази насока, е свойство и на всички гранични повърхности в тялото – кожа, лигавица, сероза и други. Поради тази причина и пермеабилитетът е един от най-важните проблеми в биологията, с която са свързани такива основни процеси в организма, като усвояването на храната и водата, екскрецията, растежа, размножаването и така нататък.
Пропускливостта е свързана с преминаването на едни вещества и с непрокускането на други. Такива гранични повърхности в тялото са стените на капилярите и кръвоносните съдове, на гломерулите в бъбрека, кръвно-мозъчната бариера и други, където живата мембрана проявява избирателност на веществата. Пропускливостта е свързана основно с функцията на клетката. Активната дейност, свързана с голяма консумация на кислород, се характеризира с повишен пермеабилитет, докато потискането на нейния метаболизъм – с намаление на пермеабилитета. Повишената дихателна дейност на клетките и тъканите, свързана с освобождаване на сулфхидрилни групи (-SH), води до повишена пропускливост и обратно, блокирането им чрез приложение на тежки метали – Hg, Pb , U и други , или металоида As – води до понижаване на пропускливостта.
Мембраната на живата клетка се характеризира със селективност (избирателност) по отношение на редица йони, които преминават през нея. Тази селективност тя изгубва само когато в нея настъпят явления, несъвместими с понятието жива мембрана. Промените, които довеждат до загубване на мембранната селективност, изменят и пропускливостта.
Пермеабилитетът зависи главно от структурата на клетъчната мембрана, която по състав се отличава от цитоплазмата поради по-голямото съдържание на липоиди, липопротеини и други, което е едно предварително условие за транспорта на веществата. Според Овертоя преминаването на веществата през животинските мембрани е повече или по-малко подчинено на техния коефициент на разпределение в масла и вода или така наречения масло-воден коефициент К=олио/вода. Веществата, които са с по-голям масло-воден коефициент, проникват по-бързо и по-добре през животинските мембрани. По-добрата разтворимост в липоидите предполага и по-голяма по размер пропускливост на мембраната.
Според Traube пропускливостта на веществта зависи от големината на молекулната им маса независимо от другите свойства. Той дава граница за пропускливост на молекулната маса, равна на 100. Метиловият алкохол минава през мембраната, а манитът не минава.
В процесите на мембрананта пропускливост се намесват и редица ензими, които се намират в мембраната на клетката: аденозинтрифосфатаза, фосфатаза и други. Тук се намесва и Донановото равновесие, при което за изравняване на потенциуалната разлика от двете страни на мембраната настъпва нееднакво разпределение на електролитите.
Пермеабилитетът на граничните повърхности в тялото е подчинен на редица фактори, които в сложно взаимоотношение обуславят и транспортирането на веществата.
Температурата е важен фактор за пропускливостта на мембраната. Твърде отдавнашни изследвания са показали, че повишаването на температурата довежда до увеличаване на пропускливостта. Така при 0.5 градуса по Целзий резорбцията на гликюзата през мембраната на еритроцита е 1, при 5.5 градуса по Целзий – 4, при 10 градуса по Целзий – 12, при 15 градуса по Целзий – 25, а при 25 градуса по Целзий – 54.
Според регионални изследвания върху резорбцията на гликозата в тънките черва на свине във връзка с температурата показаха следните резултати; при 11 градуса по Целзий – 168 мг, при 22 градуса по Целзий – 203 мг, при 42 градуса по Целзий – 245 мг.
Реакцията на средата е също важен фактор. Jacobs установява, че ацидотирането на тялото причинява забавяне на хемолизата на еритроцитите от хемолизиращи агенти като глицерина. Наши изследвания показаха, че силното понижение на алкалните резерви също намалява пропускливостта на лигавицата на храносмилателната система на птици спрямо белтъчния хидролизат.
Силното алкализиране довежда до същите резултати – намаляване на пропускливостта.
Важен фактор за пропускливостта на клетъчната мембрана е състоянието на нервната система. Подтискането на нервната система с наркотици – етер, хлороформ, хлоралхидрат, барбитурни производни (веронал, лепинал и други) – води до намаляване на клетъчния метаболизъм, а оттук и до намаляване на резорбцията.
Наши и на Wilbrand и Lazst изследвания показаха, че това не се отнася до уретана, който не довежда до дълбоко засягане на клетъчния метаболизъм и не намалява пермеабилитета.
Нашия изследвания с ганглиблокиращи средства (никотин-база и мегафен) показаха, че нормалната пропускливост на лигавицата на червата се намалява 3 и половина пъти спрямо резорбцията на гликолизата.
Възрастта играе също важна роля в пермеабилитта на животинските мембрани. По начало младата възраст е свързана с по-голяма пропускливост. Този по-голям пермеабилитет им голямо значение за усвояването на хранителните вещества от организма.
Едновалентните катиони K+ и Na+ не влияят върху пермеабилитета, но двувалентният Ca++, когато е в излишък, уплътнява мембраната и намалява пропускливостта ѝ. Това е важно във връзка с обременяването на организма с калций, чиито концентрации трябва да бъдат такива, че да подпомагат селективността на мембраните.
Въглеродният двуокис, който се образува непрекъснато в организма в резултат на обмяната на веществата, е извънредно важен двигател на пермеабилитета. Непрекъснатото обогатяване на еритроцитната суспензия с въглероден двуокис прави мембраните на еритроцитите пропускливи за KClO3, който иначе не прониква в еритроцита. Тези свойства на CO2 се дължат на неговата липоидофилност.
Клетъчните мембрани са непропускливи за макромолекулите и на първо място за белтъчините. През тях преминават само ензимите. През клетъчните мембрани могат да преминат само белтъчни молекули с малки размери. Така белтъчини, които имат молекула с диаметър 4-5 mu, могат да преминат през стените на капилярите в гломерула.
При кислороден недостиг пермеабилитетът на капилярите в гломерула се повишава, което се набкюдава и при отрови, които засягат тъканното дишане. При алергични състояния също се наблюдава склонност към повишена пропускливост на чревната лигавица спрямо протеина албумин. Големите молекули, които се образуват при свързването на мастните киселини със солите на жлъчните киселини, след като се диспергират във водата, преминават през стените на червата. По същия начин преминава и холестеринът. Каротинът дифузира просто, обаче в определени граници в зависимост от скоростта на синтезата, която се извършва в чревната лигавица, при което се образува витамин А.
Пермеабилитетът може да бъде повишен под действието на различни фактори, едни от които действат пряко, а други – косвено. Към тези фактори спадат хормоните на щитовидната жлеза, на хипофизата, на панкреаса и други, както и витамините от група B, някои химични средства, карбамидът, роданитите, сапонините и други.
Познаването на явлението пермеабилитет в живия организъм има извънредно голямо значение за зоотехническата наука и практика. Факторите, които го обуславят, може дасе изполват за увеличаване усвоимостта на хранителните вещества, за определяне подходящата възраст на животните при угояването, за повишаване заплодяемостта и така нататък.
Вискозитет
Под вискозитет се разбира съпротивлението от триенето в течността, което се противопоставя на движението на молекулите ѝ. Това вътрешно триене при някои лесно подвижни течности е твърде слабо, докато при други то е голямо. Малък е вискозитетът на петролевия етер, етера, алкохола, водата и прочие, а е значителен на кръвната плазна, кръвта, глицерина и други.
Вискозитетът на течностите се измерва в единици „poise“ на името на известния френски учен Poiseulle, който пръв се занимавал с явлението вискозитет. Тази единица се равнява на силата, измерена в дини, която е необходима да се приложи върху повърхност 1 cm2 между две паралелни повърхности от течността, за да се придвижат една спрямо друга на 1 cm за една секунда.
Обикновено се измерва вискозитетът на течностите в сравнение с водата, което става, като течностите се прекарват през апарат, наречен вискозиметър, построен на принципа на протичането на кръвта през капилярите.
Течности, които имат по-голямо молекулно тегло, имат и по-висок вискозитет. При по-висока температура вискозитетът е по-малък. Поради съдържание в плазмата на колоиди, на соли, особено на формени елементи, кръвта има голям вискозитет – 3 до 5 пъти по-голям от вискозитета на водата. Вещества, които увеличават дисперзитета на колоидите, от една страна, и триенето между кръвта и стените на кръвоносната система, от друга, намаляват вискозитета на кръвта, а оттук и кръвното налягане.
Малки количества на неелектролити (алкохол, захар и други) повишават вискозитета, докато прибавянето на електролити (високо йонизиращи соли) го намалява. По принцип вискозитетъ се повишава, когато се разтворят повече твърди вещества.
Опитите, проведени с инжектирането на хлориди на калия, натрия, калция и магнезия в цитоплазмата на амеба, показват, че докато калиевият и натриевият хлорид намаляват вискозитета на цитоплазмата, хлоридите на калция и магнезия водят до локалното ѝ уплътняване. При инжектиране на смес от разтвор на калиев, натриев и калциев хлорид не настъпват промени във вискозитета на цитоплазмата. Причината е йонният антагонизъм, който съществува между тези едновалентни и двувалентни йони. Електролитите намаляват вискозитета чрез премахване на двойния електрически слой около колоидните частици, но това има ефект до известна степен. След това, колкото и да се прибавя електролит, вискозитетът не се променя.
