Doświadczenie: dlaczego chorzy z mukowiscydozą robią inhalację solą?

W Polsce oraz wielu innych krajach prawie od urodzenia u większości chorych na mukowiscydozę wykonuje się inhalacje solą. Najczęściej jest to gotowy roztwór soli, kupiony w aptece. Taki roztwór składa się z wody i chlorku sodu, czyli znanej wszystkich z kuchni soli kuchennej. Chorzy stosują sól hipertoniczną, czyli o stężeniu wyższym niż stężenie chlorków w organizmie ludzkim.

Ale dlaczego u chorych stosuje się sól do inhalacji? Ponieważ w mukowiscydozie, w wyniku mutacji genetycznej, dochodzi do zaburzenia działania kanałów chlorkowych, które transportują chlorki (te pochodzące z soli) i chlorków brakuje w płucach. A po co chlorki w płucach? Powierzchnię układu oddechowego wyścielają rzęski unoszące się w bardzo rzadkim śluzie. Dzięki ruchowi tych rzęsek dochodzi do oczyszczania płuc z ciał obcych, np. kurzu czy bakterii i wirusów, które „przyklejają” się do śluzu i są transportowane na zewnątrz układu oddechowego. Taki mechanizm oczyszczania płuc mamy wszyscy. Działa niewidocznie, zupełnie automatycznie. Organizm ludzki reguluje lepkość śluzu, rozrzedza go „wypuszczając” z komórek chlorki. Dzięki temu na zewnątrz komórek w układzie oddechowym rośnie stężenie chlorków i dochodzi do zjawiska osmozy, czyli wyrównywania stężeń – woda zaczyna wędrować z komórek na zewnątrz i rozrzedza śluz. U chorych to zjawisko jest zaburzone bo komórki w wyniku wadliwie działających kanałów chlorkowych, nie mogą transportować chlorków na zewnątrz i dochodzi do dehydratacji, czyli wysuszenia dróg oddechowych, śluz w płucach staje się bardzo lepki i gęsty (zaczyna zalegać w płucach bo rzęski nie są w stanie go transportować). Dlatego chorzy dostarczają sól bezpośrednio do płuc za pomocą inhalacji. Dzięki temu wzrasta poziom chlorków (staje się wyższy niż w komórkach) i woda zaczyna wędrować z komórek, rozrzedzając śluz. Ale pewnie wielu uczniów zapyta, to dlaczego nie podać tylko wody, która rozrzedziłaby śluz w płucach? Ponieważ zadziałałoby zjawisko osmozy i woda zaczęłaby się szybko wchłaniać do komórek, w których jest wyższe stężenie chlorków niż na zewnątrz komórek. Inhalacja samą wodą nie przyniosłaby żadnego efektu.

Jak działa sól w płucach chorego na mukowiscydozę? Doświadczenie z ziemniakiem.

Doświadczenie jest bardzo proste i tanie w wykonaniu.

Potrzebujemy:

• Dużego ziemniaka
• Szczyptę soli kuchennej
• Nóż
• Papierowy ręcznik lub chusteczka

  

Wykonanie:

1. W umytym i wysuszonym ziemniaku, nożem, wykrajamy podobnej wielkości dwa otwory.
   
2. Otwory delikatnie wysuszamy papierowym ręcznikiem
3. Do jednego otworu wsypuje szczyptę soli (nie wielką ilość, większa ilość zwiększy niepotrzebnie czas wykonania doświadczenia z kilku minut do nawet kilku godzin)
   
4. Po kilku-kilkunastu minutach w otworze z solą zaobserwujemy gromadzenie się wody
   

Podobnie jak w płucach chorego na mukowiscydozę po inhalacji solą hipertoniczną, również w ziemniaku po dostarczeniu soli, wzrosło mocno stężenie chlorków i zadziałało zjawisko osmozy. Woda zaczęła wędrować z komórek w kierunku soli.