《醫(yī)用化學(xué)》 三、滲透壓在醫(yī)學(xué)上的意義

（一）等滲、低滲、高滲溶液

滲透壓相等的兩種溶液稱為等滲溶液。滲透壓不同的兩種溶液，把滲透壓相對高的溶液叫做高滲溶液，把滲透壓相對低的溶液叫做低滲溶液。對同一類型的溶質(zhì)來說，濃溶液的滲透壓比較大，稀溶液的滲透壓比較小。因此，在發(fā)生滲透作用時，水會從低滲溶液（即稀溶液）進(jìn)入高滲溶液（即濃溶液），直至兩溶液的滲透壓達(dá)到衡為止。

在醫(yī)療實踐中，溶液的等滲、低滲或高滲是以血漿總滲透壓為標(biāo)準(zhǔn)。即溶液的滲透壓與血漿總滲透壓相等的溶液為等滲溶液。溶液的滲透壓低于血漿總滲透壓的溶液為低滲溶液。溶液的滲透壓高于血漿總滲透壓的溶液為高滲溶液。

給傷病員進(jìn)行大量補(bǔ)液時，常用與血漿等滲的0.154mol?L-1NaCl溶液（生理鹽水），而不能用0.256 mol?L-1NaCl的高滲溶液或0.068 mol?L-1NaCl的低滲溶液。這是與血漿滲透壓有關(guān)的問題。下面討論紅細(xì)胞分別在這三種NaCl溶液中所產(chǎn)生的現(xiàn)象。

將紅細(xì)胞放到0.068 mol?L-1NaCl溶液中，在顯微鏡下可以看到紅細(xì)胞逐漸膨脹，最后破裂。醫(yī)學(xué)上稱這種現(xiàn)象為溶血。這是因為紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓大于0.068mol·L-1NaCL溶液滲透壓,因此,水分子就要向紅細(xì)胞內(nèi)滲透,使紅細(xì)胞膨脹,以致破裂.如將紅細(xì)胞放到0.256mol·L-1NaCL溶液中,在顯微鏡下可以看到紅細(xì)胞逐漸皺縮,這種現(xiàn)象稱為胞漿分離.因為這時紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓小于0.256mol·L-1NaCL溶液的滲透壓,因此,水分子由紅細(xì)胞內(nèi)向外滲透,使紅細(xì)胞皺縮.如將紅細(xì)胞放到生理鹽水中,在顯微鏡下看到紅細(xì)胞維持原狀.這是因為紅細(xì)胞與生理鹽水滲透壓相等,細(xì)胞內(nèi)外達(dá)到滲透平衡的緣故.圖1-3為細(xì)細(xì)胞在不同濃度NaCL溶液中的形態(tài)圖。

圖1-3　紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)未意圖

在醫(yī)療工作中，不僅大量補(bǔ)液時要注意溶液的滲透壓，就是小劑量注射時，也要考慮注射液的滲透壓。但臨床上也有用高滲溶液的，如滲透壓比血漿高10倍的2.78mol·L-1葡萄糖溶液。因?qū)毙柙黾友褐衅咸烟堑幕颊撸缬玫葷B溶液，注射液體積太大，所需注射時間太長，反而不易收效。需要注意，用高滲溶液作靜脈注射時，用量不能太大，注射速度不可太快，否則易造成局部高滲引起紅細(xì)胞皺縮。當(dāng)高滲溶液緩緩注入體內(nèi)時，可被大量體液稀釋成等滲溶液。對于劑量較小濃度較稀的溶液，大多是將劑量較小的藥物溶于水中，并添加氯化鈉、葡萄糖等調(diào)制成等溶液，亦可直接將藥物溶于生理鹽水或0.278mol·L-1葡萄糖溶液中使用，以免引起紅細(xì)胞破裂。

（二）毫滲透量濃度

人的體液中既有非電解質(zhì)（如葡萄糖等），也有電解質(zhì)（如NaCL,CaCL2,NaHCO3等鹽類）。為了表示體液總的滲透壓大小，醫(yī)學(xué)上常用毫滲透量濃度來比較，簡稱毫滲量·升-1，用mOsm·L-1表示。這種濃度是溶液中能產(chǎn)生滲透作用的溶質(zhì)的粒子（分子或離子）的總物質(zhì)的量濃度。

例7分別計算0.278mol·L-1葡萄糖溶液和生理鹽水(0.154mol·L-1NaCL)的毫滲透量濃度。

解：0.278mol·L-1葡萄糖溶液的毫滲透量濃度為：0.278×1000=278≈280(mOsm·L-1)生理鹽水的毫滲透量濃度為:0.154×2×1000=308(mOsm·L-1)

由于在一定溫度下,溶液的滲透壓與溶液的毫滲量·升-1成正比,因此,常用它來衡量或比較溶液滲透壓的大小.表1-4為正常人血漿中各種離子的毫滲量濃度.

從表4-1可看出,正常人血漿中各種離子的總濃度為151.0+139.5=290.5mOsm·L-1(血漿中非電解質(zhì)如葡萄糖、尿素等含量較少，僅相當(dāng)于5mOsm·L-1左右)。臨床上規(guī)定血漿總滲量濃度正常范圍是280～320mOsm·L-1。如果溶液的毫滲透量濃度處于這個范圍以內(nèi)，則為血漿的等滲溶液；小于此范圍的溶液為低滲溶液；大于此范圍的溶液則為高滲溶液。

表1-4　正常人血漿中各種離子的mOsm·L-1

由例7計算結(jié)果說明生理鹽水為血漿的等滲溶液，0.278mol.L-1葡萄糖溶液為278mOsm·L-1近似于280mOsm·L-1,所以它也是血漿的等滲溶液.

臨床上常用的等滲溶液有:

1.　生理鹽水(0.154mol·L-1NaCL溶液)，毫滲透量深度為308mOsm·L-1。

2.0.278mol·L-1葡萄糖溶液,亳滲量溶液濃度為278mOsm·L-1（近似于280mOsm·L-1）。

3.0.149mol·L-1碳酸氫鈉溶液，毫滲透量濃度為298mOsm·L-1。

臨床上常用的高滲溶液有：

1.0.513mol·L-1.NaCL溶液，毫滲透量濃度為1026mOsm·L-1.

2.0.278mol·L-1葡萄糖氯化鈉溶液（是生理鹽水中含0.278mol·L-1葡萄糖）,毫滲透量濃度應(yīng)為308+278=586mOsm·L-1,其中生理鹽水維持滲透壓,葡萄糖則供給熱量和水.

3.2.78mol·L-1葡萄糖溶液，毫滲透量濃度為2780mOsm·L-1。

（三） 晶體滲透壓和膠體滲透壓

血漿中含有低分子的晶體物質(zhì)（如氯化鈉、葡萄糖和碳酸氫鈉等）和高分子的膠體物質(zhì)（如蛋白質(zhì)）。血漿中的滲透壓是這兩類物質(zhì)所產(chǎn)生滲透壓的總和。其中由低分子晶體物質(zhì)產(chǎn)生的滲透壓叫做晶體滲透壓；由高分子膠體物質(zhì)產(chǎn)生的滲透壓叫做膠體滲透壓。

血漿中低分子晶體物質(zhì)的含量約為0.7%,高分子膠體物質(zhì)的含量約為7%.雖然高分子膠體物質(zhì)的百分含量高,它們的相對分子質(zhì)量卻很大,因此,它們的粒子數(shù)很少.低分子晶體物質(zhì)在血漿中含量雖然很低,但由于相對分子質(zhì)量很小,多數(shù)又可離解成離子,因此粒子數(shù)較多.所以,血漿總滲透壓絕大部分是由低分子的晶體物質(zhì)產(chǎn)生的.在37℃時,血漿總滲透壓約為769.9kPa,其中膠體滲透壓僅為2.9～4.0kPa.

人體內(nèi)半透膜的通透性不同，晶體滲透壓和膠體滲透壓在維持體內(nèi)水鹽平衡功能上也不相同。膠體滲透壓雖然很小，但在體內(nèi)起著重要的調(diào)節(jié)作用。

細(xì)胞膜是體內(nèi)的一種半透膜，它將細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外液隔開，并只讓水分子自由透過膜內(nèi)外，而K+、Na+則不易自由通過。因此，水在細(xì)胞內(nèi)外的流通，就要受到鹽所產(chǎn)生的晶體滲透壓的影響。晶體滲透壓對維持細(xì)胞內(nèi)外水分的相對平衡起著重要作用。臨床上常用晶體物質(zhì)的溶液來糾正某些疾病所引起的水鹽失調(diào)。例如，人體由于某種原因而缺水時，細(xì)胞外液中鹽的濃度將相對升高，晶體滲透壓增大，于是使細(xì)胞內(nèi)液的水分通過細(xì)胞膜向細(xì)胞外液滲透，造成細(xì)胞內(nèi)液失水。如果大量飲水或者輸入過多的葡萄糖溶液，則使細(xì)胞外液鹽濃度降低，晶體滲透壓減小，細(xì)胞外液中的水分向細(xì)胞內(nèi)液中滲透，嚴(yán)重時可產(chǎn)生水中毒。高溫作業(yè)之所以飲用鹽汽水，就是為了保持細(xì)胞外液晶體滲透壓的恒定。

毛細(xì)血管壁也是體內(nèi)的一種半透膜，它與細(xì)胞膜不同，它間隔著血漿和組織間液，可以讓低分子如水、葡萄糖、尿素、氫基酸及各種離子自由透過，而不允許高分子蛋白質(zhì)通過。所以，晶體滲透壓對維持血液與組織間液之間的水鹽平衡不起作用。如果由于某種原因造成血漿中蛋白質(zhì)減少時，血漿的膠體滲透壓就會降低，血漿中的水就通過毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織間液，致使血容量降低而組織液增多，這是形成水腫的原因之一。臨床上對大面積燒傷，或者由于失血而造成血容量降低的患者進(jìn)行補(bǔ)液時，除補(bǔ)以生理鹽水外，同時還需要輸入血漿或右旋糖酐等代血漿，以恢復(fù)血漿的膠體滲透壓和增加血容量。