Doorlaatbaarheid: functie, rol en ziekten

Doorlaatbaarheid is de doorlaatbaarheid van anorganische of organische vaste stoffen naar een zogenaamd permeaat. Dit permeaat kan overeenkomen met gassen, vloeistoffen of andere moleculen en is relevant in het lichaam, bijvoorbeeld voor celmembranen en bloed schepen​ In de psychologie daarentegen is permeabiliteit ontvankelijkheid voor onbewuste impulsen.

Wat is doorlaatbaarheid?

Biologische membranen zijn doorlaatbaar voor verschillende stoffen, zoals verschillende gassen of vloeistoffen. Deze permeabiliteit komt overeen met de permeabiliteit van het membraan. Biologische membranen zijn doorlaatbaar voor verschillende stoffen, zoals verschillende gassen of vloeistoffen. Deze permeabiliteit komt overeen met de membraanpermeabiliteit. Doorlaatbaarheid heeft echter niet alleen betrekking op celmembranen, maar kan ook verwijzen naar andere organische en anorganische stoffen. In relatie tot de bloed schepen van een organisme kan bijvoorbeeld permeabiliteit overeenkomen met de vasculaire permeabiliteit voor vaste bloedcomponenten, zoals de permeabiliteit voor immuuncellen of stollingsfactoren. In verband met capillairen wordt dit ook wel aangeduid als capillair permeabiliteit. Een bijzondere vorm van permeabiliteit is ook semipermeabiliteit of selectieve permeabiliteit. Een semi-permeabele substantie is slechts met zekerheid permeabel moleculen​ Voor anderen is er ondertussen geen doorlaatbaarheid. Semipermeabiliteit is vaak gebaseerd op een op grootte gebaseerde selectie van moleculen​ Bij membranen komen bijvoorbeeld vaak alleen moleculen tot een bepaalde deeltjesgrootte het inwendige van de cel binnen. Psychologie daarentegen definieert permeabiliteit als ontvankelijkheid voor onbewuste impulsen. In de sociale psychologie kan de term bovendien verwijzen naar het gemak waarmee mensen zich tussen klassen en lagen verplaatsen.

Functie en taak

Organische en anorganische stoffen zijn ofwel ondoordringbaar, dat wil zeggen ondoordringbaar, of hebben een zekere permeabiliteit. Deze doorlaatbaarheid is gebaseerd op drijvende krachten zoals de concentratie en drukgradiënten en maakt het mogelijk dat de stof doordringt door andere stoffen zoals gassen of vloeistoffen. Voor de membranen van cellen is permeabiliteit een essentiële eigenschap voor massa overdracht. De stof die er doorheen gaat, wordt ook wel permeaat genoemd. Door invloeden van buitenaf beweegt een permeaat zich naar lagere concentraties, dus naar de lagere partiële druk. Dit permeatieproces bestaat uit verschillende deelstappen. Ten eerste vindt de zogenaamde sorptie plaats op het grensvlak van de vaste stof. Dampen, gassen of de chemicaliën van een oplossing evenals zwevende stoffen worden zo geabsorbeerd door het vaste oppervlak. Vervolgens diffundeert het permeaat door de vaste stof. Tijdens deze diffusie dringt het permeaat de poriën of moleculaire tussenruimten van het vaste materiaal binnen. Er vindt dan desorptie plaats, waarbij aan de andere kant een zogenaamd adsorbaat de vaste stof in gasvorm verlaat. Als de betreffende vaste stof een membraan is, kan het grensvlak ook semipermeabel of gedeeltelijk permeabel zijn. Semipermeabele membranen laten bijvoorbeeld wel oplosmiddelen door, maar niet de daarin opgeloste stoffen. Dit betekent dat alleen moleculen tot een bepaalde waarde kies massa kan passeren. Deze semipermeabiliteit is de basis van osmose van alle cellen, dwz voor de stroming van moleculaire deeltjes door een celmembraan​ In verhouding tot schepenkan de term permeabiliteit verwijzen naar de permeabiliteit van bloed tot vaste stoffen. Vasculaire permeabiliteit speelt voornamelijk een rol voor bloedcapillairen en venulen en is afhankelijk van de endotheel van de schepen. capillair permeabiliteit maakt ook een selectieve uitwisseling van stoffen tussen de intravasculaire ruimte en het inwendige van de bloedvaten mogelijk. In lipiden oplosbare en kleine stoffen, zoals carbon dioxide en zuurstof, kan gemakkelijk door de endotheel. capillair permeabiliteit is dus betrokken bij gasuitwisseling. Stoffen met een groot molecuul daarentegen, zoals eiwitten, en immobiele cellen, zoals erytrocyten, niet door de wanden van de haarvaten diffunderen.

Ziekten en aandoeningen

Direct gerelateerd aan vasculaire permeabiliteit zijn systemische ontstekingsreacties zoals bloedvergiftiging. in bloedvergiftiging, vasculaire permeabiliteit toeneemt. De oorzaak van bloedvergiftiging is meestal een trauma, een grote operatie, brandwondenof infectie. Germs komen in de bloedbaan bij sepsis en veroorzaken bloed vergiftiging in de zin van een globale ontstekingsreactie. verhoogde vasculaire permeabiliteit kenmerkt ook allergische reacties van het eerste type en kan leiden tot de vorming van oedeem. Normaal gesproken wordt een toename van de vasculaire permeabiliteit voorafgegaan door het vrijkomen van mediatorsubstanties zoals histamine​ Als gevolg van de toename lekt er vloeistof uit de bloedvaten, waardoor de weefsels vaak opzwellen. Doorlaatbaarheidsstoornissen kunnen ook verband houden met membraanpermeabiliteit. Stoornissen van de membraandoorlaatbaarheid gaan in veel gevallen vooraf aan hart- en vaatziekten. Het gevolg is vaak een verstoring van de elektrolyt evenwicht​ Stoornissen in de membraandoorlaatbaarheid kunnen ook worden veroorzaakt door erfelijke factoren. Bijvoorbeeld wanneer membraan eiwitten muteren, dit verandert de permeabiliteit van de cel. Dit is bijvoorbeeld het geval bij myotonia congenita Thomsen, die wordt geassocieerd met spierstoornissen. De oorzaak is een genetische mutatie die resulteert in een verandering chloride kanalen in de spiervezel membranen en vermindert membraanpermeabiliteit voor chloride ionen. Als gevolg hiervan lijden patiënten aan onvrijwillige spieren contracties die als stijfheid worden ervaren. De getroffenen kunnen hun gesloten vuist of hun gesloten ogen pas met enige vertraging weer openen. Met name de membraanpermeabiliteit kan hierdoor worden beïnvloed autoimmuunziekten​ Sommige van deze ziekten zijn gericht tegen de biomembranen, bijvoorbeeld het antifosfolipidensyndroom. Bovendien verstoren mitochondriopathieën de membraanpermeabiliteit. mitochondriën zijn celorganellen die bekend staan ​​als de energiecentrales van de cel en die vrije radicalen produceren als afvalproduct van de energieproductie. Als deze radicalen niet onschadelijk worden gemaakt, vernietigen ze de membranen en verstoren zo de doorlaatbaarheid. Klachten die verband houden met psychologische permeabiliteit kunnen voorkomen in de context van veel psychische aandoeningen en zijn meestal het gevolg van een verminderd zelfbewustzijn, wat zich kan uiten in een verminderde permeabiliteit voor impulsen vanuit het onderbewustzijn.