渗透压力在医学上的意义 (综述)

渗透压力在医学上的意义

摘要：渗透压力作为稀薄溶液的依数性质之一，对医学上很多问题都具有一定的理论指导意义和临床应用意义。众多专家学者进行了相关学术研究，众多文献介绍了相关论证和成果，很多科研机构也投入了很多努力进行科研开发。而且，渗透压力也与我们的健康生活密切相关，如血浆渗透压、尿液渗透压、体液渗透压等，都对我们的健康生活起着不可忽视的作用。本综述将从等渗、低渗和高渗溶液，血浆渗透压，体液渗透压的测定等进行渗透压力在医学上的意义的相关综述。

关键词：等渗、低渗和高渗溶液；血浆渗透压；体液渗透压的测定

前言

渗透压力的定义是将纯溶剂与溶液以半透膜隔开时，为维持渗透平衡所向溶液上方施加的最小压力。渗透压力具有依数性质，其大小取决于溶质在溶液中的质点数目，与溶质本性无关。就是这样一个简单的渗透压力，在医学上却有着重要的意义和广泛的应用，它也和健康生活密切相关，因此本综述将先介绍渗透压力在医学上的一些基本概念，如等渗、低渗和高渗溶液的简单概念和医学应用研究，再介绍和人类健康密切相关的，如血浆渗透压力，最后介绍一些和渗透压力测定相关的技术，借此大致展示一下渗透压力在医学上的意义。

1 等渗、低渗和高渗溶液

下面将从等渗、低渗和高渗溶液的简单概念和医学应用研究等进行阐述。

1.1 等渗溶液

医学上的等渗溶液是以血浆的总渗透压力为标准测定的，规定渗透浓度在0.28mol/L～0.32mol/L的溶液为等渗溶液。例如，临床常用c(NaCl)为0.15mol/L的氯

化钠溶液和c(C

6H

12

O

6

)为0.28mol/L的葡萄糖溶液，因为这两种溶液对于血浆渗透压力而

言都是等渗溶液。【1】而且，两种等渗溶液以任意体积比混合所得的溶液依然是等渗溶液。

临床上常用等渗溶液，因为使用等渗溶液可以维持人体内环境渗透压的稳定，使细胞形态稳定，不会因失水过度死亡或吸水过多而胀裂。多数病例，尤其是肠道问题，如拉稀呕吐等，要输等渗溶液。

1.2 低渗溶液

医学上规定渗透浓度低于0.28mol/L的溶液为低渗溶液。细胞处于低渗溶液中时，由于细胞内外渗透压力不相等，细胞会吸水。例如，将红细胞置于c(NaCl)为0.07mol/L 的NaCl溶液中时，红细胞会逐渐充盈、胀大以致破裂，释放出血红蛋白使溶液染成红色，即细胞溶血。【1】因此，输液时基本不输低渗溶液。

有临床专家曾经做了“低渗口服补液盐治疗儿童急性腹泻轻中度脱水的疗效和安全性评价”的研究，在一百多名患儿中的试验中，药剂有效率和患儿病情改善率接达95%以上，并且无明显不良反应，说明国产低渗口服补液盐（ROORS）在疗效和安全性上都有临床意义，并且能减少静脉补液量，降低发生高钠血症的风险。【2】这说明低渗溶液在医学的某些方面也有重要临床意义。

1.3 高渗溶液

医学上规定渗透浓度高于0.32mol/L的溶液为高渗溶液。细胞处于高渗溶液中时，由于细胞内外渗透压力不相等，细胞会失水。例如，将红细胞置于c(NaCl)为2.6mol/L 的NaCl溶液中时，红细胞会逐渐皱缩，并可能聚结成团块。【1】因此，输液时也一般不输高渗溶液。

但是，医学上也有使用高渗溶液的情况，如c(C

6H

12

O

6

)为2.8mol/L的葡萄糖溶液可

用于纠正低血糖情况。还有人体大面积被烧伤时，也要输入高渗溶液以补充流失的组织液。

当然，高渗溶液的使用不一定得静脉输液。解放军总医院第一附属医院烧伤研究所进行了“肠内输入与静脉输入高渗盐葡萄糖溶液复苏犬烧伤休克的疗效比较”的研究，发现肠道输入盐糖溶液可以达到与静脉相似的一些治疗效果。【3】

但是，输入高渗溶液毕竟对人体细胞可能产生伤害，尤其在不规范输液时。因此，吉林大学中日联谊医院发表了“高渗溶液输注管理的探讨”一文，呼吁对输注高渗溶液进行安全有效的管理，提高输液的安全性，促进护患和谐。【4】

2 血浆渗透压

人体正常血浆渗透压力约为773kPa，相当于7个大气压,由血浆晶体渗透压力和血浆胶体渗透压力两者构成。由于血浆中晶体溶质数目远远大于胶体数目，所以血浆渗透压主要由晶体渗透压构成。

血浆中的小分子晶体物质形成的渗透压力称为血浆晶体渗透压力，约为705.6kPa。细胞膜对膜内外的分子和离子的通透性具有选择性，如细胞膜可以允许水分子自由透过，而钠、钾离子不易自由透过，因此晶体渗透压力在维持细胞内外水盐平衡起着重要作用。

在日常生活中，随时可见与晶体渗透压力相关的情境。例如，如果人体大量饮水，细胞外液电解质的浓度就要降低，晶体渗透压可能减小。这时细胞外液中的水分子就要透过半透膜进入细胞内液，严重时可产生水中毒。还有，向高温作业的工人供给含电解质类物质的汽水就是为了保持细胞外液晶体渗透压的相对恒定。【1】

血浆中的大分子物质形成的渗透压力称为胶体渗透压力，约为2.93～4.00kPa。由于胶

体渗透压力主要由蛋白质分子构成，而血浆白蛋白分子量较小，数目较多（白蛋白>球蛋白>纤维蛋白原），决定了胶体渗透压力的大小。毛细血管壁与细胞膜不同，它允许水分子离子和小分子物质自由透过，对于蛋白质等大分子溶质不表现通透性，因此胶体渗透压力对调节血管内外水分和小分子物质的分布，维持毛细血管内外水的相对平衡起重要作用。

胶体渗透压力的应用在医学中同样常见。例如，如果由于某种疾病造成血浆蛋白减少，血浆胶体渗透压降低，血浆中的水和低分子溶质就会过多的通过毛细血管壁进入组织间液，造成血容量降低而组织间液增多，这是形成水肿的原因之一。【1】又如，低蛋白造成的低胶体渗透压情况下，总渗透压的正常维持常需伴有钠离子浓度升高，而高钠会引起外周组织对胰岛素的抵抗而引起血糖升高，损害肝脏糖原异生功能以及减少乳酸的清除。

可见，血浆渗透压力在医学上具有重大意义。值得一提的是，血浆渗透压力不仅和人体的稳态调节息息相关，在一些重症上也有临床意义。武汉大学人民医院重症医学科进行了“心搏骤停后综合征血浆渗透压测定的临床意义”的研究，发现心搏骤停后综合征死亡患者血浆渗透压明显升高，这说明动态监测渗透压有助于评估患者的病情程度和预后。【5】同时，随着医学的发展，人们越来越认识到血浆渗透压增高对神经细胞功能障碍及脑功能损害的影响。血浆渗透压增高是脑卒中后的常见并发症，尤其并发高渗性昏迷是危及患者生命的。神经内科急重症常常在治疗原发病的过程中极易被漏诊而延误治疗，使脑卒中后的治愈率降低，因此监测血浆渗透压的变化对脑卒中的病情转归及治疗和预后具有不可估量的价值。

3 体液渗透压的测定

直接测定溶液的渗透压力比较困难，从理论上讲，欲知某种生物体液中所含的溶质颗粒数值，可以利用蒸汽压降低法、沸点升高法、冰点下降法和渗透压半透膜测定法四种方法进行测定，然而，由于冰点下降法具有测量精度高、操作简便、样品量少和对生物样品无变性作用，因此，临床上常用“冰点渗透压力计”测定溶液的凝固点降低值进行推算血液、胃液、唾液、尿液等的渗透压力。毫无疑问，这个技术的发明，一定程度上促进了相关医学的发展，意义重大。

冰点渗透压力计是用于测定溶液晶体渗透压或渗透压摩尔浓度(Osmolality)的仪器，主要部件有半导体制冷装置、高精度测温系统和过冷引晶装置。在医学临床上，常用于测定血清或血浆、尿液、胃液、脑脊液、唾液、汗液以及各种注射液、透析液、婴儿饮料、电镜固定液、组织细胞培养液和保存液等溶液的渗透压。冰点渗透压计的工作原理是以冰点下降值与溶液的摩尔浓度成正比例关系为基础，采用高灵敏度的感温元件测量溶液的结冰点，通过电量转化为渗透压单位(mOsm/kg)而实现测量。【6】

从上可以看出，通过冰点渗透压力计测定渗透压力，对于研究水盐代谢平衡，评价肾功能紊乱，监护糖尿病，观察ADH内分泌失调，了解创伤、烧伤、休克、大手术后等外科危急病情的变化以及对人工透析、输液疗法的监护和药物（尤其对中草药）的药理分析等，都有着重要意义。而类似冰点渗透压力计这些对医学的发展具有重大意义的技术仪器的发明，都离不开理论的支持。换言之，冰点渗透压力计的发明离不开对渗透压力的深入研究。至于以后有没有能取代它的仪器的发明出现，一定程度上也取决于对渗透压力的理论研究。由此也可体现出渗透压力在医学上具有重要意义。