De werking van osmose

Osmose is een verschijnsel dat in de natuur en ook in het lichaam gebruikt wordt voor het vasthouden van water en het transport ervan. Het is een ingenieus proces wat het mogelijk maakt om water vast te houden, waar het anders weg zou vloeien. Bovendien speelt het een rol in vele lichamelijke processen en daarom is het niet slecht om hier kennis van te hebben.

Concentratieverschillen

Passief transport van stoffen gaat op twee manieren: diffusie (de opgeloste stof verspreid zich in de vloeistof) en osmose (als de opgeloste stof niet kan verspreiden, dan verspreid het water, zodat de concentratie gelijk wordt). In de afbeelding zie je hoe osmose werkt.

Heb membraan in het midden laat geen stoffen door, maar alleen water. Dit is ook hoe het membraan om je lichaamscellen ongeveer werkt. In de situatie links is de concentratie opgeloste stoffen rechts hoger dan links. De osmotische waarde rechts is dus hoger. De osmotische krachten willen dat concentratie verschil weghalen, maar de opgeloste stof kan niet van rechts naar links (als bij diffusie zou gebeuren). Daarom ontstaat er een waterstroom van links naar rechts. Zo stijgt de concentratie opgeloste stoffen links en daalt deze rechts, totdat beide kanten eenzelfde osmotische waarde hebben.

Hypotoon, isotoon en hypertoon

Er zijn drie verschillende maten van osmotische waarden: hypotoon, isotoon en hypertoon. Deze verschillen alle drie ten opzichte van een andere stof. Klink wat vaag, vandaar een voorbeeld. In het lichaam vergelijk je de concentratie van een oplossing met de concentratie in de extracellulaire vloeistof (bijv. bloed). Er zijn dan drie vormen van osmotische waarden: een lagere concentratie opgeloste stoffen dan in het bloed (hypotoon), een zelfde concentratie opgeloste stoffen in het bloed (isotoon) en een hogere concentratie opgeloste stoffen dan in het bloed (hypertoon). Zo kan je verschillende dranken onderscheiden. Een hypotone drank zal snel worden opgenomen in het bloed, de concentratie van deeltjes is immers lager dan in het bloed en dus zal de vloeistof door osmose naar het bloed toe trekken. Een isotone drankheeft gelijke osmotische waarden als het bloed en zal dus gemiddeld snel worden opgenomen. Een hypertone drank heeft een hogere concentratie van opgeloste stoffen dan het bloed. Om zo’n drank ik het bloed op te nemen is moet dus tegen de richting van de osmose worden ingewerkt. Je onttrekt hiermee dus eigenlijk vocht uit het bloed. Dit is de reden dat tijdens het sporten het niet slim is om hypertone dranken te nuttigen.

Osmose in de natuur

Zoals eerder gezegd zijn de membranen in onze cellen doorlaatbaar voor water. Water zou dus in principe gewoon onze cellen uit kunnen stromen, waardoor er lege omhulseltjes achter zouden blijven. Echter, doordat er in het water in de cellen stoffen zijn opgelost heeft het een osmotische waarde en trekt het dus water de cel in. Daardoor krijgt de cel vorm en stevigheid in plaats van dat het een leeg omhulsel wordt. Kruidplanten hebben dankzij dit principe hun hele vorm. Deze planten hebben logischer wijs geen botten, maar ook geen schors om steun van te krijgen. Ze staan puur overeind doordat de osmotische waarde in hun cellen vocht aantrekt, waarmee de cellen stevigheid krijgen. Het is ook daarom dat deze planten erg gevoelig zijn voor droge perioden, als er geen water is dan verliezen de planten hun vorm en gaan ze slap hangen.