Question

Многие процессы в живых организмах протекают под влиянием осмоса. Осмолярность раствора - это сумма концентраций катионов, анионов и неэлектролитов в 1 литре раствора. Так, осмолярность 0,05 моль/л раствора сульфата натрия составляет 0,15 осм/л. Представьте, что Вы - физиолог XIX века. Вы изучаете влияние инъекции растворов NaCl в кровь на физиологическое состояние организма. Объект Ваших исследований - домовая мышь Mus musculus. Имеющиеся у Вас данные: - вес мыши: 20 г - внеклеточная жидкость: 25% массы тела - внутриклеточная жидкость: 40% массы тела - объём инъецированного раствора: 0.3 мл - концентрация раствора: 5% NaCl (по массе) - молярная масса NaCl: 58.5 г/моль - осмолярность жидкостей тела до инъекции: 260 мосм/л - плотность всех растворов: 1,00 г/см3 (пренебречь различиями) - после инъекции все жидкости тела должны иметь одинаковую осмолярность - обменом растворенных веществ между внеклеточной и внутриклеточной жидкостью пренебречь Рассчитайте, какой объём в мл будет занимать внеклеточная жидкость после введения раствора в кровь и установления осмотического равновесия? В ответе укажите число с точностью до десятых.

Answer 1

Легкая задача. тут получается 34

Answer 2

Calculation of Extracellular Fluid Volume after Injection of NaCl Solution

To calculate the volume of extracellular fluid (ECF) after the injection of a NaCl solution and the establishment of osmotic equilibrium, we need to consider the osmolarity of the solution and the initial osmolarity of the body fluids.

Given data: - Mouse weight: 20 g - Extracellular fluid (ECF) volume: 25% of body weight - Intracellular fluid (ICF) volume: 40% of body weight - Volume of injected solution: 0.3 ml - Concentration of NaCl solution: 5% (by mass) - Molar mass of NaCl: 58.5 g/mol - Initial osmolarity of body fluids: 260 mOsm/L - Density of all solutions: 1.00 g/cm³ (neglecting differences)

To calculate the volume of ECF after the injection, we need to determine the change in osmolarity caused by the injected solution and then use the principle of osmotic equilibrium.

Calculation Steps:

Step 1: Calculate the number of moles of NaCl in the injected solution. - Mass of NaCl = Concentration of NaCl solution * Volume of injected solution - Number of moles of NaCl = Mass of NaCl / Molar mass of NaCl

Step 2: Calculate the change in osmolarity caused by the injected solution. - Change in osmolarity = Number of moles of NaCl / Volume of body fluids

Step 3: Calculate the final osmolarity of the body fluids. - Final osmolarity = Initial osmolarity + Change in osmolarity

Step 4: Calculate the volume of ECF after the injection. - Volume of ECF = ECF volume / (1 - (Final osmolarity / Initial osmolarity))

Calculation:

Step 1: - Mass of NaCl = 5% * 0.3 ml = 0.015 g - Number of moles of NaCl = 0.015 g / 58.5 g/mol ≈ 0.000256 moles

Step 2: - Change in osmolarity = 0.000256 moles / (25% + 40%) = 0.000256 moles / 0.65 L ≈ 0.000394 mOsm/L

Step 3: - Final osmolarity = 260 mOsm/L + 0.000394 mOsm/L ≈ 260.000394 mOsm/L

Step 4: - Volume of ECF = 0.25 * 20 g / (1 - (260.000394 mOsm/L / 260 mOsm/L)) ≈ 0.25 * 20 g / 0.000394 ≈ 126.903 ml

Answer:

After the injection of the NaCl solution and the establishment of osmotic equilibrium, the volume of extracellular fluid (ECF) in the mouse's body will be approximately 126.9 ml.