等渗溶液与等张溶液
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等渗溶液与等张溶液
等渗溶液(iso-osmotic sol
ution)是指渗透压与血浆相等的溶液,因为渗透压是溶液的依数
性之一,可用人造的理想半透膜以
物理化学实验方法求得,因而等渗是个物理化学概念。然
而,根据这个概念计算出某些药物如盐酸普鲁卡
因、丙二醇、尿素、甘油等的等渗浓度,配
制成等渗溶液,结果发生不同程度的溶血,因而提出等张溶液
的概念。等张溶液(isotonic
solution)是指与红细胞张力相等的溶液,在等张溶液
中既不发生红细胞体积改变,也不发生
溶血,所以等张是个生物学概念。
红细胞膜对于许多药物的水溶液来说可视为理想的半透膜,即它只能让溶剂分子出入,
而不让溶质分子通
过,因此,许多药物的等渗浓度与等张浓度相同或相近。如0.9%的氯化
钠溶液,既是等渗溶液又是等
张溶液。但还有些药物如上述盐酸普鲁卡因、甘油、尿素等,
红细胞就不是理想的半透膜,这些溶质能自
由地通过细胞膜,促使细胞膜外水分也进入细胞,
使红细胞胀大,甚至破裂而引起溶血。这类药物一般加
入适量氯化钠或葡萄糖后即可避免溶
血。例如2.6%的甘油溶液与0.9%的氯化钠溶液具有相同的渗
透压,但是2.6%的甘油100%
溶血,所以是不等张的,如果制成含10%甘油、4.6%木糖醇、
0.9%氯化钠的复方甘油注射
液,实验表明不产生溶血现象,红细胞也不胀大变形。
药物的等张浓度,可用溶血法测定。将人的红细胞放入各种不同浓度的氯化钠溶液中(从
0.36%
到0.45%),则出现不同程度的溶血。同样,将人的红细胞液放入某种药物不同浓度的
溶液中,也将
出现不同程度的溶血。将两种溶液的溶血情况比较,溶血情况相同者认为它们
的渗透压也相同。
所谓等张液,是指所用液体与红细胞的张力相等。所谓等渗液,是指与血浆
渗透压近
似。从生理观点来谈,在等张液中红细胞既不肿胀,也不皱缩,维持其
原来形状不变。从理化概念来谈,
试设想把某种溶液用一个半透膜与血浆隔开,
若半透膜两侧的溶液渗透压相等,种溶液便是等渗液。
正常情况下,细胞外液和细胞内液的渗透压是近似的。细胞内外渗透压的取
得平衡,
是依靠细胞内外之间水分的移动。当细胞外液比细胞内液的渗透压高时,
水分由细胞内流向细胞外,反之
则由细胞外流向细胞内。无论是电解质或非电解
质溶液,输入人体后,其药物微粒不能进入或很少进入红
细胞内,引起红细胞内
渗透压相对降低,水分随之外流,使细胞发生皱缩,这种溶液属高张液;若药物<
br>微粒过多进入红细胞内,使细胞内渗透压随之增高,部分水分被吸入红细胞内,
使之肿胀,这种溶
液属低张液;当只有某种输入的溶液不引起红细胞形态和体积
变化时,才能称为等张液。
<
br>等渗溶液与等张溶液在临床或生理实验使用的各种溶液
中,其渗透压与血浆渗透压相等的称为等渗
溶液。不同物质
的等渗溶液不一定都能使红细胞的体积和形态保持正常;能
使悬浮于其中的红细
胞保持正常体积和形状的盐溶液,称为
等张溶液.所谓“张力”实际是指溶液中不能透过
细胞膜的
颗粒所造成的渗透压。
血浆渗透压
1.渗透压的概念
渗透压(osmotic pressure)是溶液本身的一种特
性。是溶液所具有的吸引水分子透过
半透膜的能力。溶液的渗透压与
单位体积溶液中溶质颗粒的数量成正比,而与溶质的种类及颗粒的大小无关。
2.血浆渗透压 血浆的渗透压在37℃约7.63个大气压(相当于770kPa约5789.8mmHg)。血浆渗透压由两部分组成:①晶体渗透压(crystal
osmotic pressure),由血浆中小分子物质形成,80%来自Na+和Cl
-
。由于晶体物质分子量小,溶质颗粒数较多,晶体渗透压约占血浆
总渗透压的99.6%。②胶体渗透压
(colloid osmotic pressure),由血
浆蛋白分子颗粒形成。由于血浆蛋白中
白蛋白的数量大于球蛋白,而
白蛋白的分子量较小,因此白蛋白的分子数量远多于球蛋白,故血浆
胶体渗透压主要由白蛋白形成。胶体渗透压仅占血浆总渗透压的
0.4%,约3.3kPa(25mm
Hg)。
3.血浆渗透压相对稳定的生理意义
(1)血浆晶体渗透压 由于血浆与组织液中
晶体物质的浓度几乎相
等,所以它们的晶体渗透压也基本相等。水分子易通过细胞膜,而各
种溶
质不易通过。若血浆晶体渗透压与血细胞内液的渗透压不相等,
水就会顺渗透压梯度进出于细胞膜,影响
细胞的形态和容积,进而影
响其功能。因此血浆晶体渗透压对维持细胞内外的水平衡极为
重要。
(2)血浆胶体渗透压 毛细血管壁通透性很高,允许除蛋白质以外的
其它小分子物质
自由进出。因此如果血浆或组织液中晶体渗透压发生
改变时,两者会很快得到平衡。由于血浆蛋白一般不
能通过毛细血管
壁,血浆蛋白质的浓度大于组织液中蛋白质的浓度,所以血浆胶体渗
透压虽小,
但对于维持血管内外的水平衡极为重要。血浆胶体渗透压
是一种吸引组织液中水回到血管,保持血管内水
分的力量。各种原因
导致血浆胶体渗透压下降,均可导致水在组织中潴留,而形成水肿。
4.等渗溶液与等张溶液 渗透压与血浆渗透压相等的溶液称为等渗溶
液,高于或低于血浆渗透
压的称为高渗或低渗溶液。临床上常用于静
脉补液的0.85%NaCl溶液(称为生理盐水)和5%的
葡萄糖溶液都是等
渗溶液。 例如NaCl和葡萄糖都不易通过细胞膜,红细胞可在这些
等渗溶
液中维持正常的形态和容积,因而0.85%的NaCl溶液和5%
的葡萄糖又称为等张溶液。等张溶液
是指能使红细胞保持正常体积和
形状的等渗溶液(也即溶液中的溶质颗粒不易通过红细胞膜)。1.9%
尿素溶液虽然也是等渗溶液,但由于尿素易通过细胞膜,红细胞置于
其中会立即出现红细胞肿胀
、破裂、溶血,所以不是等张溶液。
等渗溶液与等张溶液在临床或生理实验使用的各种溶液
中,其渗
透压与血浆渗透压相等的称为等渗溶液(如0.85%NaCI溶液),高
于或低于血
浆渗透压的则相应地称为高渗或低渗溶液。将正常红细胞
悬浮于不同浓度的NaCI溶液中即可看到:在
等渗溶液中的红细胞保
持正常大小和双凹圆碟形;在渗透压递减的一系列溶液中,红细胞
逐
步胀大并双侧凸起,当体积增加30%时成为球形;体积增加45%~
60%则细胞膜损伤而
发生溶血,这时血红蛋白逸出细胞外,仅留下一
个双凹圆碟形细胞膜空壳,称为影细胞(ghost c
ell)。正常人的红细
胞一般在0.42%NaCI溶液中时开始出现溶血,在0.35%NaCI溶
液中
时完全溶血.在某些溶血性疾病中,病人的红细胞开始溶血及完全溶血
的NaCI溶液浓度
均比正常人高,即红细胞的渗透抵抗性减小了,渗
透脆性增加了。不同物质的等渗溶液不一定都能使红细
胞的体积和形
态保持正常;能使悬浮于其中的红细胞保持正常体积和形状的盐溶液,
称为等张溶
液.所谓“张力”实际是指溶液中不能透过细胞膜的颗粒
所造成的渗透压。例如NaCI不能自由透过细
胞膜,所以0.85%NaCI
既是等渗溶液,也是等张溶液;但如尿素,因为它是能自由通过细胞膜的,1.9%尿素溶液虽然与血浆等渗,但红细胞置入其中后立即溶
血。所以不是等张溶液。