3. Колоїдні розчини та розчини вмс за певних умов здатні перетворюватись в нетекучі

структуровані системи – гелі та драглі. Це відбувається внаслідок збільшення кількості

молекулярних зв`язків між частинками з утворенням сітчастої структури, комірки якої

заповнюються розчинником. Вважається, що гелі утворюються з колоїдних розчинів, а драглі

– з розчинів ВМС. Однак різниця між гелями та драглями умовна. Причиною утворення гелів

є виникнення слабких зв’язків між кінцями колоїдних частинок (де подвійний електричний

шар та гідратна оболонка є менш розвинутими) з формуванням просторової сітки, яка

подібно губці захоплює молекули води. Утворення драглів обумовлюється виникненням

поперечних зв`язків між ланцюгами полімерів, з формуванням сітчастої структури, яка

утримує молекули води. Зокрема, в розчинах білків структурування може відбуватись за

рахунок гідрофобних взаємодій між неполярними ділянками ланцюгів, а гідратовані ділянки

ланцюгів, навпаки захищають білкові молекули від їх повного злипання. Якщо просторова сітка формується за рахунок ковалентних зв`язків, то утворення гелів

та драглів є незворотнім. Так при згортанні крові має місце утворення міцної просторової

сітки фібрину, в якій застрягають еритроцити та інші клітини крові.

Утворення гелів та драглів носить оборотний характер, якщо частинки зв’язані

слабкими міжмолекулярними силами (водневі зв’язки, сили Ван-дер-Ваальса, гідрофобні

взаємодії). Для таких випадків характерним є явище тиксотропії, коли при механічному

струшуванні гель переходить в рідкий стан, але з часом знов перетворюється в гель.

Характерною властивістю гелів та драглів є синерезис - зменшення їх об’єму,

внаслідок видалення частини рідини. Цікаво, що після синерезису гелі та драглі в

зменшеному вигляді можуть зберігати форму посуду. Процеси синерезису відбуваються при

засиханні хліба, желе і т.д. Процес синерезису спостерігається під час ретракції згустку крові,

коли відбувається значне зменшення об’єму згустку крові.

Гелі та драглі одержуються двома способами:

1) Желатинізацією (застигання). Це перехід рідкого розчину в гель чи драглі. Наприклад,

застигання гарячого розчину желатину веде до утворення холодцю

2) Набуханням ксерогелів (сольватація сухих гелів). Поглинання води частинками вмс веде

їх набухання з можливістю злиття набухлих частинок в суцільну систему. Так, при додаванні

води до крохмалю, сухого клею, агар-агару, пектину відбувається утворення клейстеру.

4. В’язкість – це внутрішнє тертя рідин, або здатність текучих тіл чинити опір

переміщенню однієї їх частини щодо іншої. Розчини ВМС мають аномально високу в’язкість

порівняно з розчинами електролітів та навіть колоїдних систем. Так вже при масовій частці

полімеру 0,05% його розчин має значну більшу в’язкість, ніж вода. Підвищена в’язкість

розчинів ВМС обумовлена, як взаємодією ланцюгів полімеру між собою, так і взаємодією з

молекулами води. Молекули ВМС мають великі розміри, переплітаються між собою, їх

полярні групи утворюють великі гідратні оболонки. Колоїдні розчини також мають більшу

в’язкість, ніж справжні розчини, хоча вони і поступаються в’язкості розчинів ВМС. На відміну

від молекул ВМС колоїдні частинки мають форму близьку до сферичної. Біологічні рідини мають високу в’язкість. Якщо в’язкість води прийняти за одиницю, то

в’язкість плазми крові дорівнює 1,7-2,2 одиниці, а в’язкість цільної крові - біля 5. В’язкість

крові обумовлена наявністю білків та, особливо, еритроцитів. Вона зростає при згущенні

крові, тобто при втраті води (поноси чи надмірне потіння, опіки шкіри), при зростанні кількості

еритроцитів в крові і т.д.

ІV. Осмотичний тиск розчинів біополімерів.

Осмотичний тиск розчинів колоїдів та ВМС має менше значення, ніж іонних розчинів (які при

тій же масі розчиненої речовини містять більше частинок). Осмотичний тиск розчинів ВМС

неелектролітів доцільно вираховувати не за формулою Вант–Гофа, а за формулою Галера:

С·R·T

Р = --------- + К · С2

М

де С – молярна концентрація полімеру; М – молекулярна маса полімеру; R – газова стала;

Т – абсолютна температура; К – коефіцієнт пропорційності. у між вмістом невеликих катіонів та аніонів в середині клітини та в міжклітинній рідині

встановлюється рухлива рівновага, але таким чином, що в середині клітини концентрація

іонів завжди буде вищою, ніж в міжклітинній рідині, за рахунок тих іонів які зв`язуються з

білковими молекулами. В результаті цього в клітині осмотичний тиск дещо вищий, що і

створює певний її тургор Онкотичний тиск. Це частина осмотичного тиску біологічних рідин, яка створюється

білками. Хоча онкотичний тиск складає всього 0,5% від загальний осмотичного тиску плазми

крові (відповідно 0,038 та 7,7 атм.. але він має велике значення для транспорту води і

речовин між кров’ю і тканинами. Вміст білків в плазмі крові є значно вищим, ніж в

міжклітинній рідині, а стінка судин практично не пропускає великі молекули білків. В той же

час молекули води та невеликі іони легко обмінюються через стінку судин. Білки плазми

крові створюють онкотичний тиск близький до 30 мм вод. стовпа. Оскільки міжклітинна рідина

містить значно менше білків, то і онкотичний тиск міжклітинної рідини є меншим, ніж плазми

крові. Це спрямовує рух рідини з міжклітинного простору в кров’яне русло. Однак, робота

серця в свою чергу створює гідростатичний тиск, який в артеріальній частині капіляра значно

переважає онкотичний тиск білків (і складає біля 45 мм вод. стовпа) і завдяки цій різниці

вектор руху рідини спрямований з крові в міжклітинну рідину. В венозній частині капіляра

гідростатичний тиск вже менший, ніж онкотичний тиск і складає біля 15 мм вод. стовпа, тому

вектор руху рідини спрямований вже з міжклітинного простору в судинне русло. При падінні

вмісту білків в крові (захворювання печінки, голодування) відбувається зменшення

онкотичного тиску і рідина затримується в тканинах. Таким є механізм голодних набряків.