L’osmolarité sérique est la concentration effective de soluté du sérum sanguin et est mesurée en osmoles. Le sérum sanguin comprend tout ce qui se trouve dans le sang, à l’exception des globules rouges ou des érythrocytes. Cette mesure est un outil important en médecine car la pression osmotique peut affecter toutes les cellules du corps, en raison du pouvoir de l’osmose et de la perméabilité de la paroi cellulaire à l’eau mais pas à de nombreux solutés.
L’osmolarité est la mesure du nombre de molécules de soluté contenues dans un certain volume de liquide et indique la molarité moléculaire d’un soluté dissous dans une solution. L’une des raisons pour lesquelles il s’agit d’une mesure importante lorsque l’on travaille dans des systèmes biologiques est le fait que l’eau se déplace par osmose, étant attirée par des gradients de diffusion et de concentration vers des zones avec une densité ionique ou de soluté plus élevée, plutôt que des zones avec des densités de soluté plus faibles. L’osmose peut forcer l’eau dans les cellules ou l’en extraire, selon la concentration relative d’ions et de solutés à l’intérieur des cellules par rapport à la concentration de solutés dans le liquide extracellulaire comme le sérum sanguin.
Les parois cellulaires fonctionnent, entre autres, comme des membranes semi-perméables. Bien qu’il existe des canaux dans les cellules appelés « aquaporines » qui permettent à l’eau de passer librement à l’intérieur et à l’extérieur des cellules, les concentrations d’ions à l’intérieur des cellules sont régulées par des canaux, des portes et des pompes à ions. Le sodium, le calcium et le potassium sont des ions communs trouvés à l’intérieur des cellules dont la concentration est fortement régulée.
Si l’osmolarité sérique est trop élevée, cela indique que la concentration en soluté du sérum sanguin aura tendance à lessiver l’eau de l’intérieur des cellules en raison des effets de l’osmose. L’eau sera attirée vers l’espace extracellulaire, où la concentration de soluté est plus élevée en raison de l’osmose. Cela peut provoquer un rétrécissement des cellules et, dans des cas extrêmes, nécroser certaines cellules.
Une osmolarité trop faible indique un manque d’ions ou de solutés suffisants dans le sérum sanguin, ce qui crée un problème d’hypotonie. Lorsque cela se produit, les cellules aspirent trop d’eau en raison des gradients de concentration relatifs en soluté à travers la membrane cellulaire. Dans les cas extrêmes, cela peut provoquer la mort cellulaire par apoptose.
L’osmolarité sérique peut être utilisée pour diagnostiquer des carences alimentaires ou des apports dangereusement élevés de certains aliments ou minéraux. Trop peu d’ions ou de solutés dans le sérum sanguin peuvent être dangereux, c’est pourquoi il est important de boire des fluides électrolytiques pendant les périodes de forte perte d’eau par la transpiration. Les mesures peuvent également être utilisées comme indicateurs d’autres anomalies de santé, comme une incapacité ou une déficience dans la capacité de transformer le sucre.