100多年前就有生物學(xué)家對(duì)滲透壓作了系統(tǒng)的研究。生物的細(xì)胞膜具有奇妙的半透膜特性，中學(xué)的生物課就有這樣的實(shí)驗(yàn)，將植物浸泡在純水中會(huì)發(fā)生“浮腫”，浸泡在濃的鹽溶液中則很快枯萎，而在介乎中間濃度的溶液則基本能保持原狀。這個(gè)實(shí)驗(yàn)最早是荷蘭植物學(xué)家德弗里在1884年做的，他當(dāng)時(shí)已想到，最后一種情況是由于細(xì)胞膜內(nèi)外的溶液具有大致相同的滲透壓，他還發(fā)現(xiàn)由不同鹽制備出的相等滲透壓的溶液具有相同的冰點(diǎn)。
生命現(xiàn)象與細(xì)胞膜內(nèi)外滲透壓的平衡密切相關(guān)。植物細(xì)胞是靠細(xì)胞液的滲透壓將根部的水分從根部輸送到莖部和葉子；魚(yú)的腮具有半透性，由于海魚(yú)和淡水魚(yú)的腮滲透功能不同，其體液的滲透壓也不同，因此海魚(yú)不能在淡水中養(yǎng)殖。將紅細(xì)胞放到0.068mol/L的NaCl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?yàn)榧t細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓大于0.068mol/L的NaCl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的NaCl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?yàn)檫@時(shí)紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓小于0.256mol/L的NaCl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?yàn)榧t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。
紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)圖
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(duì)高的溶液叫做高滲溶液，把滲透壓相對(duì)低的溶液叫做低滲溶液。對(duì)同一類型的溶質(zhì)來(lái)說(shuō)，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(shí)，水會(huì)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(shí)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。
在醫(yī)療工作中，不僅大量補(bǔ)液時(shí)要注意溶液的滲透壓，就是小劑量注射時(shí)，也要考慮注射液的滲透壓。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葡萄糖溶液。因?qū)毙柙黾友褐衅咸烟堑幕颊?，如用等滲溶液，注射液體積太大，所需注射時(shí)間太長(zhǎng)，反而不易收效。但是，用高滲溶液作靜脈注射時(shí)，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(shí)，可被大量體液稀釋成等滲溶液。對(duì)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葡萄糖溶液中使用，以免引起紅細(xì)胞破裂。
臨床上常用的等滲溶液有：
1、生理鹽水(0.154mol/L或9.0g/L的NaCl溶液)
2、0.278mol/L或50.0g/L的葡萄糖溶液
3、0.149mol/L或12.5g/L的碳酸氫鈉溶液
臨床上常用的高滲溶液有：
1、0.513mol/L 的NaCL溶液
2、 0.278mol/L葡萄糖氯化鈉溶液（是生理鹽水中含0.278mol/L葡萄糖）,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葡萄糖溶液。
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)（如血紅蛋白、血脂等）。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)的質(zhì)量濃度約為7.5g /L，高分子膠體物質(zhì)的質(zhì)量濃度約為70 g/L，雖然高分子膠體物質(zhì)的含量高,它們的相對(duì)分子質(zhì)量卻很大，單位體積血漿中的粒子數(shù)很少，而低分子晶體物質(zhì)在血漿中含量雖然很低，但由于相對(duì)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（約占99.5%），膠體滲透壓只占極少一部分。
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(kāi)，并只讓水分子自由透過(guò)膜內(nèi)外，不僅不允許蛋白質(zhì)等高分子膠體通過(guò)，連K+、Na+等小分子晶體也不易自由通過(guò)。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(duì)維持細(xì)胞內(nèi)外水分的相對(duì)平衡起著重要作用。臨床上常用晶體物質(zhì)的溶液來(lái)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(shí)，細(xì)胞外液中鹽的濃度將相對(duì)升高，晶體滲透壓增大，于是使細(xì)胞內(nèi)液的水分通過(guò)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(guò)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(shí)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(guò)，而不允許高分子蛋白質(zhì)通過(guò)。所以，晶體滲透壓對(duì)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(shí)，血漿的膠體滲透壓就會(huì)降低，血漿中的水就通過(guò)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(duì)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(shí)，除補(bǔ)以生理鹽水外，同時(shí)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。
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