L’osmosi è il passaggio di acqua da una soluzione meno concentrata ad una che lo è maggiormente, separate fra loro da una membrana semipermeabile , ossia una membrana permeabile all’acqua ma non ai soluti (Una membrana semipermeabile è una membrana che lascia passare alcuni atomi o molecole ma non altre. La pellicola trasparente per alimenti è una membrana, ma è impermeabile a tutto ciò con cui comunemente viene a contatto. Il più comune esempio di membrana semipermeabile sono la membrana intestinale e le membrane cellulari). Il meccanismo si spiega per via della tendenza dell’acqua a spostarsi da una zona in cui il suo potenziale chimico è alto verso una in cui il suo potenziale chimico è basso e, la presenza di un soluto , tende ad abbassarlo.

Ipotizziamo di separare con una membrana semipermeabile due contenitori A e B. Nel contenitore A metteremo acqua+soluto, nel contenitore B solo acqua. Per effetto dell’osmosi l’acqua tenderà a defluire da B verso A (dove si trova un potenziale chimico minore). Applicando una pressione meccanica ad A (per mezzo di un pistone) possiamo aumentare nuovamente il suo potenziale chimico facendo tornare l’acqua verso B. La pressione alla quale i liquidi sono in equilibrio è definita pressione osmotica. La pressione osmotica , com’è facile intuire, dipenderà dal numero di particelle in soluzione. Confrontando la pressione osmotica di due soluzioni per pressioni uguali diremo che sono isosmotiche, se A ha una pressione osmotica maggiore sarà iperosmotica rispetto a B che, a sua volta, sarà iposmotica rispetto ad A.

A livello cellulare, essendo le membrane plasmatiche molto permeabili all’acqua e scarsamente permeabili ai soluti, tenderanno a disidratarsi per osmosi se poste in un ambiente la cui concentrazione extracellulare di soluto è elevata (e quindi a pressione osmotica bassa rispetto all’interno della cellula). I soluti diffusibili attraverso le membrane, raggiungono l’equilibrio senza necessità di spostare il solvente (l’acqua) ma transitando attraverso le membrane. Tali regole sono da tener presenti nel momento in cui si pone una cellula in una soluzione contenente soluti diffusibili e non diffusibili. Riassumendo: 1) il volume cellulare allo stato stazionario è determinato esclusivamente dalla concentrazione di particelle non diffusibili nel liquido extracellulare; 2) particelle diffusibili provocano solo variazioni transitorie del volume cellulare; 3) la rapidità delle variazioni transitorie è tanto maggiore quanto meno la membrana risulta essere permeabile alle particelle diffusibili.

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Sali minerali utili alla pressione osmotica

Sodio: Regola la pressione osmotica, il pH e la distribuzione dei liquidi nell’organismo (fuori delle cellule) e la permeabilità delle membrane. Importante nella contrazione muscolare e nella trasmissione dell’impulso nervoso.

Potassio: Regola il contenuto di acqua delle cellule e la pressione osmotica. In equilibrio con il calcio e il magnesio, contribuisce alla regolarità delle principali funzioni cellulari, la ritenzione di liquidi, il pH (dentro le cellule) e l’eccitabilità neuromuscolare. 

Cloro: Funzioni strettamente legate a quelle del sodio (regola la pressione osmotica, il pH e la distribuzione dei liquidi).

Calcio: Regola la permeabilità cellulare e l’attività di numerosi enzimi.