重量滲透摩爾濃度的直接測量法
由于從比重、折射率和離子強度估計的重量滲透摩爾濃度通常不準確,因此當需要知道確切的總溶質濃度時應該使用直接測量法來測量。因為沸點法和滲透壓法耗時,且在技術上也相對困難,臨床上通常是使用冰點降低法或蒸點降低法來直接測量重量滲透摩爾濃度,這兩種實驗設備在臨床實驗室中均可見到,兩法可提供可靠的血清和尿液的重量滲透摩爾濃度的測量參數。但是如果樣品中存在揮發性物質(如酒精或其他揮發性物質)的話,用蒸汽壓力計則不能顯示重量滲透摩爾濃度的改變。從下表可見,滲透壓間隙對于那些懷疑酒精攝入過量的患者的篩查是極為有用的,但如果使用蒸汽計測量重量滲透摩爾濃度的話,則沒有滲透壓間隙這一指標。如果實驗室需要做酒精篩選試驗的話,冰點降低測量儀則可提供唯一的重量滲透摩爾濃度直接法測量參數。
表2.溶質濃度測量方法比較
方法 | 測量物質 | 優點 | 缺點 |
試紙條法 | 電解質 | 簡單;可自動讀數;可床邊檢測。 | PH和蛋白異常時不準確;不能準確反應重病患者的真實濃度。 |
比重法 | 尿素氮、肌酐、電解質、其他小分子量溶質(如葡萄糖)、蛋白質、X- 光顯影劑。 | 簡單;不需昂貴設備,可床邊檢測。 | 存在蛋白質和小x-光顯影劑時不準確(不可用于血清的檢測),大分子物質(如葡萄糖)對結果有不成比例的影響 |
重量滲透摩爾濃度法 | 尿素氮、肌酐、電解質、其他小分子量溶質(如葡萄糖)。 | 與溶質的分子濃度成正比;最準確的測量總溶質,不受大分子溶質的影響。 | 最昂貴(設備的最初投資);需要較高的技術經驗,通常不可床邊檢測;對于揮發性物質(乙醇、丙酮)蒸汽法不敏感。 |
美國先進公司(Advanced Instrument)滲透壓儀的臨床應用(2)
Ⅱ.體液的生理調節
水與溶質的正常平衡
水的類型及其構成
人體是由大量水分子組成的。一個平均體重的個體大約50%-60%的體重實際上是由水組成(因為脂肪實際上是不含水份的,所以越胖的人所含水份就越少)。人體內水的出入由以下三方面構成(見表3)。
表3:體液的構成
體液類型 %總體水份 主要陽離子 主要陰離子 蛋白濃度 |
細胞內液 50-65 K+Mg2+ PO43- 很高 血管內液 10-12 Na+,K+,Ca2+ Cl-,HCO- 高 組織間液 25-40 Na+,K+,Ca2+ Cl-,HCO- 很低 |
圖2:壓力差控制了血管內和組織間體液的交換。在動脈端,高靜水壓迫使液體通過毛細血管半透膜,使循環的蛋白質濃縮,增加了膠體滲透壓.當血液到達靜脈端時,低靜水壓和高膠體滲透壓將水吸回血管.靜脈的靜水壓的升高或血漿蛋白的下降以及組織間隙中體液的增多被稱為水腫。
體液間的交換
滲透壓(osmotic pressure)是由細胞膜兩側的蛋白質和電解質數量之差所形成,是調節水分子在細胞和血管之間運動的最重要的因素。
靜水壓(hydrostatic
pressure)從毛細管動脈端推動液體向外流動,導致血管內液體的流失、蛋白濃度的增高和組織間靜水壓的升高。因此在毛細管的靜脈端,組織間隙的靜水壓較靜脈壓略高,由蛋白質產生的一種滲透效應叫膠體滲透壓(colloid
oncotic
pressure)將水分子從細胞間隙吸回到血管內。如表2所示,低靜水壓和高毛細管膠體滲透壓的結合對于控制血管內和組織間液體的平衡是十分重要的。
人體對血漿重量滲透摩爾濃度改變的生理反應
盡管人體可從水的攝入來獲得水的平衡,人體每天都要失去大約2-3升的水分,其中大部分都是從尿液丟失。人體平均每天從汗液、糞便以及呼吸(對水的丟失不敏感)中丟失1升的水,因此人體必須通過水的攝入來彌補這些丟失,否則將會導致脫水。人體有一個非常復雜的調節系統,在大多數情況下,重量滲透摩爾濃度或血漿容積使水的丟失與攝入得以平衡。
滲透調節器
下丘腦(腦底部的一個調節中心)對于重量滲透摩爾濃度小于1%的增高可作出反應(其反應通常是升高血清鈉),并激活以下兩種保護性反應。
干渴感應器:對滲透壓的增加升高作出反應,從而使人體水分的攝入增多,降低重量滲透摩爾濃度,使機體恢復正常狀態。在相對次要方面,干渴感應器還可對血管內容積的減少作出反應。干渴的反應導致水的攝入是維持人體正常水電解質平衡的一個最為重要的因素。對于神經系統病變的患者、老年人、新生兒和那些無自飲水能力的人(包括嬰兒)來說,通常對這一訊號不能作出反應,因此,他們容易發生脫水。
抗利尿素(ADH)下丘腦還產生一種激素叫抗利尿素,它對重量滲透摩爾濃度的升高作出反應,引起腎臟集合管對水的通透性增強,提高尿液重量滲透摩爾濃度并試圖使血漿滲透度回復正常。
雖然ADH可減少水分從尿液丟失,但它每天最多只能使體內總水份的減少在1-1.5升左右。
表4:重量滲透摩爾濃度和容積調節
因素 | 激活 | 效應 |
干渴 | 升高重量滲透摩爾濃度1%;減少>5%的容量。 | 增加水分的攝入;降低重量滲透摩爾濃度。 |
抗利尿素(ADH) | 增加>1%的重量滲透摩爾濃度;減少>5%的容量。 | 增加腎臟對水的重吸收;降低重量滲透摩爾濃度。 |
腎素/血管緊張素/醛固酮 | 減少容積;減少尿液中的電解質。 | 升高血壓;升高血清鈉離子(輕微)降低血清鉀和氫離子;降低尿鈉離子,升高尿鉀和氫離子。 |
前房利鈉素(ANH) | 增加前房血容量。 | 增加尿鈉,減少血容量;降低醛固酮。 |
容量調節器
雖然每天人體的水份是由滲透度來調節的,但如果機體需要保留正常的血漿容量時,機體可回避滲透感應器所發出的信號。容量調節器可對1%血漿滲透度的改變作出反應,但它相較之滲透度調節器來說就不夠那么敏感,然而它們的效能卻很大。
抗利尿劑(ADH):雖然重量滲透摩爾濃度的改變通常控制ADH的產生,但當血容量下降大約5-10%時,下丘腦仍可增加ADH的分泌,當血容量下降大于10-15%而血漿重量滲透摩爾濃度下降時,下丘腦可產生大量的ADH。顯然,保持血管適度的容量較維持正常的血漿重量滲透摩爾濃度更為重要。
腎素/血管緊張素/醛固酮:
當腎血流量減少或腎遠曲小管鈉量減少時,腎素則得以分泌。腎素催化血管緊張素Ⅰ的產生,間接引起血管緊張素Ⅱ(AGⅡ)的產生。后者是一種有效的血管緊張物質,它可增加腎臟的血流量。另外AGⅡ是最有效的醛固酮刺激物,醛固酮又可使腎臟遠曲小管通過鈉離子與鉀離子及氫離子的交換而增強對鈉的潴留。通過這一結合機理,腎素通過增加體內總鈉量和動脈阻力來增加血流量。
前房利尿素(AND):前房心肌收縮的增強刺激AND的產生。AND可導致腎臟血液向腎皮質的腎單位分流,最大限度地減少鈉的重吸收。此外,AND抑制腎上腺分泌腎上腺素。這兩種效應可減少血漿容量和機體總鈉量。
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