滲透壓測定在水電解質(zhì)代謝紊亂中的應(yīng)用

滲透壓是度量各種體液，包括細(xì)胞內(nèi)外體液中所含電解質(zhì)和非電解質(zhì)溶質(zhì)總的顆粒（包括分子和離子）濃度——滲克分子濃度（osmolality）變化的定量指標(biāo)。在正常生理條件下，體液滲透壓在神經(jīng)、內(nèi)分泌的調(diào)節(jié)下，與體溫、PH等因素一起構(gòu)成人體維持組織細(xì)胞正常生命活動不可缺少的相對恒定的“內(nèi)環(huán)境”（Homeustasis）。在病理狀態(tài)下，體液滲透壓的恒定將隨著水電解質(zhì)代謝紊亂的發(fā)生而改變，體液滲透壓的異常正是水電解質(zhì)代謝紊亂的標(biāo)志之一。目前，滲透壓測定已成為研究水電解質(zhì)代謝平衡與紊亂機制的一項重要手段。滲透壓的測定，一般有沸點升高法、蒸汽壓降低法、冰點下降法和半透膜法四種，其中，冰點下降法和半透膜法在臨床上得到廣泛采用。以冰點下降原理設(shè)計而成的滲透壓計，稱為冰點滲透壓計（Freeziug- Point Osmometer）。它是用來測定體液或溶液中的總的溶質(zhì)，主要是小分子晶體溶質(zhì)的滲克分子濃度，或稱作晶體滲透壓的儀器。以半透膜滲透原理設(shè)計而成的滲透壓計，稱為膠體滲透壓計（oncometer），它是用來測定體液或膠體溶液中的膠體溶質(zhì)，主要是蛋白質(zhì)等大分子溶質(zhì)的滲克分子濃度，即膠體滲透壓（colloid osmotic pressure縮寫cop）的儀器。

晶體滲透壓的臨床常用單位是“毫滲量／公斤水”（m0sm／kgH2O），而膠體滲透壓的臨床常用單位是“毫米貢柱”（mmHg）。

在人體內(nèi)，晶體滲透壓與膠體滲透壓一起對體液的轉(zhuǎn)移與分布起著調(diào)節(jié)和平衡作用。其中，晶體滲透壓主要起著維持和調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外水平衡的作用；而膠體滲透壓則主要起著維持和調(diào)節(jié)毛細(xì)血管內(nèi)外水平衡的作用�，F(xiàn)介紹晶體滲透壓測定在水電解質(zhì)代謝平衡與紊亂中的應(yīng)用：

晶體滲透壓測定在臨床醫(yī)學(xué)的應(yīng)用

（一）評價腎功能

尿濃度和稀釋能力是腎臟的重要生理功能之一，對于調(diào)節(jié)體內(nèi)水鹽代謝平衡，保留體內(nèi)所需物質(zhì)和排泄代謝廢物起著主要作用。在以往臨床實驗室檢驗技術(shù)中，評價腎臟的尿濃縮和稀釋能力，多采用測定尿液比重的方法，然而，新近的研究工作表明，腎臟的尿濃縮和稀釋能力，是依靠體液的滲透壓變化來加以調(diào)節(jié)的，而比重僅是反映溶質(zhì)的質(zhì)量和密度的指標(biāo)，并且是隨著溶質(zhì)分子量的不同而發(fā)生改變的，故與滲透壓無直接關(guān)系。應(yīng)用冰點下降法，即冰點滲透壓計測定尿液滲透壓（Urinary osmolality，簡稱為尿滲），是現(xiàn)代臨床廣泛用于評價腎功能的靈敏迅速和準(zhǔn)確簡便的實驗技術(shù)。

所謂尿液滲透壓，實指尿液中所含的溶質(zhì)顆粒（分子和離子）的濃度�；�于尿液中溶質(zhì)顆粒的濃度直接反映腎臟濃縮和稀釋能力的大小，而腎臟對尿液的濃縮和稀釋程度又是腎髓質(zhì)功能的重要指征，因而，臨床測定尿液滲透壓，就可以直接判斷腎尿液濃縮和稀釋能力，達(dá)到評價腎功能的目的。

目前臨床上常用的評價腎功能的尿液滲透壓測定方法，包括最大濃縮尿滲、最大稀釋尿滲、尿血滲比、滲透清除率（Cosm）和自由水清除率（CH2O）等項指標(biāo)。

1. 最大濃縮尿滲：是指經(jīng)過尿濃縮試驗（禁水試驗或加壓素試驗）后，所測得的最大尿液滲透壓值。禁水試驗可分為８小時或14小時等，但以夜間８小時禁水（從夜間十到次晨六點）較為方便。一般將禁水８小時后的次尿液棄去（因可能含有試驗前未濃縮的尿），而取第二次尿液作為滲透壓測定樣品。健康人８小時禁水試驗后的尿液滲透壓值通常都均大于600 m0sm／kgH2O。如低于該值，則提示腎臟的尿濃縮功能低下。腎病患者，尤其是尿毒癥患者的最大濃縮尿滲明顯低于健康人，甚至與血滲值等同，稱作等滲尿。

2. 最大稀釋尿滲：是指經(jīng)過尿稀釋試驗后所測得的最低尿液滲透值。尿稀釋試驗也就是飲水試驗，飲水量一般規(guī)定為20毫升／公斤體重。飲水后，連續(xù)收集每一次尿樣（排尿時間隨意），待尿的總排出量達(dá)到飲水量的80 %時（約三小時），試驗結(jié)束，然后分別測定各次尿液樣品的滲透壓。取最低一次尿滲透壓值作為稀釋試驗的數(shù)據(jù)。健康人稀釋試驗后的尿液滲透壓的最低值均小于80 m0sm／kgH2O）。如大于此值，提示腎臟的尿稀釋能力低下。尿稀釋試驗由于受各種病因，例如肝病、心力衰竭以及抗利尿激素（ADH）不適當(dāng)分泌等疾病的影響，故對評價腎功能的意義不如尿濃縮試驗。

3．尿血滲比值：是尿液滲透壓與血滲透壓之比值，即　　　　　　　

　                                                           尿滲

　　　　　　　　　　　 尿血滲比值＝———

　　　　　　　　　　　　　　　　　　血滲

尿血滲比值是直接反映腎小管重吸收水的能力之重要指標(biāo)。腎小球的過濾率及腎小管重吸收水的能力愈強，則尿液被濃縮的程度愈高，尿血滲比值也就愈大；反之，當(dāng)腎小球，尤其當(dāng)腎小管受損失時，則尿血滲比值相當(dāng)?shù)刈冃　Ｄ蜓獫B比值降低，乃是腎功能紊亂的客觀指標(biāo)。一旦腎衰竭發(fā)生，尿血滲比就會接近于1。我們曾對健康人（21例）、腎病患者（１７例）和尿毒癥患者（14例）的尿血腎比值進(jìn)行測定和計算，其結(jié)果（平均值）分別為健康人2.50，腎病患者1.52，尿毒癥患者1.03。

4.滲透清除率(osmotic clearance): 是尿血腎比值與每小時排尿量之乘積，即：

滲透清除率=尿量 / 時*尿血腎比值

滲透清除率指的是使尿液滲透壓與血滲透成等值時，即行成等滲透尿所需的純水量，也就是假定腎臟在沒有濃縮和稀釋能力的情況下，腎小球直接排出的總的液體量（每小時）。因正常人在一般飲食條件下，尿量為18~30毫升∕小時，故其滲透清除率大約為45~75毫升/小時。

5.自由水清除率（Free Water clearance ）; 是直接反映腎小管在單位時間內(nèi)重吸收水（無溶質(zhì)的自由水）的定量指標(biāo)。自由水清除率的具體方法如下：                                           自由水清除率（CH2O ）=尿量/小時*(1-尿血滲比值)                                          

正常人的自由水清除率（CH2O）是個負(fù)值，為-25~ -100毫升/小時。腎濃縮功能損傷，如在急性腎功能衰竭即將發(fā)生時，自由水清除率(CH2O)便趨于零。臨床上，可以此作為急性腎功能衰竭的早期診斷指征，而且往往在臨床或用其他實驗室方法確診為急性腎衰竭發(fā)生之前1~3天便可出現(xiàn)。相反，在急性腎功能衰竭病例，當(dāng)自由水清除率（CH2O）的負(fù)值逐漸增大，也可以此作為腎小管功能恢復(fù)和好轉(zhuǎn)的靈敏指征。

（二）監(jiān)視人工透析和大輸液

人工透析與大輸液是臨床，尤其是臨床急救常用治療技術(shù)。人工透析和大輸液的治療目的，均在于用以調(diào)整和糾正患者體內(nèi)水電解質(zhì)代謝平衡與體液滲透壓平衡志失調(diào)。在臨床上，通過對患者的體液，主要是血也滲透壓的測定，并根據(jù)所測得的結(jié)果（血滲透的高低），選擇和配制與其和匹配的一定滲透壓數(shù)值的透析液和輸液溶液，以保證人工透析與大輸液的安全實施和取得良好療效。

  無論是采用人工腎或腹膜透析，透析液的滲透壓一般均選擇略高于血滲的水平，以利于透析時患者體內(nèi)潴留水和毒物的析出。透析液的滲透壓的選擇，不僅影響透析效果，而且掌握不好，輕者在透析過程中使患者產(chǎn)生惡心、嘔吐、血壓升高、肌肉痙摯、意識障礙等“透析不平衡綜合本”；重者可引起病人昏迷，甚至死亡。在透析過程中連續(xù)觀察人血滲透壓的變化，并通過適當(dāng)調(diào)節(jié)透析液的滲壓，盡量使“ 透析滲差”（透析前血滲值—透析后出滲值）維持在20 mOsm/kgH2O以內(nèi)，可避免透析病人的血滲透壓出現(xiàn)大幅度的變化和出現(xiàn)“透析不平衡綜合癥”。  

（三）鑒定內(nèi)分泌失調(diào)：

人體內(nèi)許多內(nèi)分泌腺神經(jīng)的調(diào)節(jié)下，能夠分泌激素影響（ADH）和調(diào)節(jié)體液水電解質(zhì)代謝和體液滲透壓。其中，主要的是由腦垂體所分泌的抗利尿激素和由腎上腺皮質(zhì)所分泌的固酮。

在病理狀態(tài)下，當(dāng)下丘腦視上核功能活動損傷時，將直接影響ADH的分泌，導(dǎo)致尿崩癥的發(fā)生。同樣，當(dāng)腎上腺皮質(zhì)功能減退時，則直接影響醛固酮的分泌，并導(dǎo)致一系列體液滲透壓紊亂的發(fā)生。  

臨床上，測定尿滲、血滲和自由水清除率（CH2O），可以作為鑒定腦垂體后葉ADH分泌功能和鑒定腎上腺皮質(zhì)激素分泌功能的間接指標(biāo)。

臨床鑒別診斷不同類型多尿癥的常用滲透壓測定方法，是標(biāo)準(zhǔn)禁水試驗法（禁水約14小時）。 凡患原發(fā)性尿崩癥的人，在經(jīng)過上述禁水試驗后，其尿滲總是小于其血滲。

通過尿滲和自由水清除率（CH2O）測定，臨床可以鑒別診斷慢性腎上腺皮質(zhì)機能減退癥（阿狄森氏�。�，其具體做法是令病人做水負(fù)荷實驗（即如前所敘的飲水試驗或稱尿稀釋試驗），然后連續(xù)收集尿液，分別測定其尿滲和計算自由水清除率（CH2O）。對于健康人，在飲水試驗后，４小時內(nèi)排尿總量將達(dá)到飲水量的80%左右，且自由水清除率（CH2O）發(fā)生明顯的變化，即由負(fù)值轉(zhuǎn)為正值。而對于阿狄森氏癥患者，在水負(fù)荷試驗后，其尿滲和自由水清除率（CH2O）均不發(fā)生明顯的改變。

（四）鑒別高血滲癥和低血滲癥:

血滲，即血清或血漿滲透壓，是度量血清和血漿中總的溶質(zhì)分子和離子數(shù)目的理化指標(biāo)。在正常情況下，血滲的數(shù)值大小，主要是由血鈉、血糖和血尿素氮三者的含量所決定的。正常人的血滲值，大都變動在270～290 mOsm/kgH20這一狹小的數(shù)值范圍內(nèi)。在臨床上，血滲值的測定不僅可以推知血液中電解質(zhì)溶質(zhì)總的含量及其變化的具體數(shù)據(jù)，而且還可以直接了解細(xì)胞內(nèi)外水的轉(zhuǎn)移及平衡失調(diào)的具體情況，是比較完整反映體內(nèi)水鹽代謝平衡極其紊亂的一項頗有價值德才指標(biāo)。

無論是作為臨床疾病的癥狀表現(xiàn)，或者是作為疾病的發(fā)生的直接病因，凡是與血滲明顯異常（超過270～290 mOsm/kgH20這一正常范圍）有關(guān)的一切病癥，一概稱之為“血滲紊亂癥”。血滲紊亂癥主要有高血壓癥（血滲﹥290 mOsm/kgH20）和低血滲癥（血滲﹤270 mOsm/kgH20）兩大類。

高血滲癥和低血滲癥是臨床常見的癥狀，我們從臨床800例觀察的資料表明：高、低血滲癥患者的人數(shù)分別約占住院總?cè)藬?shù)的8 % 和15 %。而就死亡率來看，高、低血滲癥這兩類患者的死亡人數(shù)則占住院總死亡人數(shù)的40%以上。尤其是高血滲癥的危險性更應(yīng)引起臨床的足夠重視；隨著血滲值的持續(xù)升高，患者的死亡率也將隨之相應(yīng)增加，凡血滲值超過350 mOsm/kgH20的患者，幾乎均致死亡。

引起低血滲的病因是低血鈉癥，但患低血鈉的患者卻不一定表現(xiàn)為低血滲癥，這是由于除血鈉外，血糖和血尿素氮等成份也能影響血滲值的緣故。

引起高血滲狀況的病因較為復(fù)雜，可以是由于血鈉、血糖及血尿素氮單一或復(fù)合成份的升高所造成，也可以是由于外源性物質(zhì)的進(jìn)入而發(fā)生。例如，在臨床經(jīng)常使用的輸液，大多屬于高滲溶液（如高滲氯化鈉、高滲葡萄糖、高滲甘露醇和高滲碳酸氫鈉等溶液），若在搶救危急病情下大量使用，往往會導(dǎo)致高血滲癥的發(fā)生。

高血滲癥是燒傷病人體內(nèi)水電解質(zhì)代謝平衡紊亂的一種表現(xiàn)形式。這主要是由于燒傷患者自身體內(nèi)存在著能自發(fā)誘導(dǎo)產(chǎn)生高滲狀況的機制，即大量腎外失水和能量代謝紊亂的雙重作用結(jié)果。在燒傷病人中，嚴(yán)格的高血滲癥的出現(xiàn)，總是與病情的加重和愈后不良聯(lián)系在一起的。因此，在燒傷臨床上，能否及時發(fā)現(xiàn)高血滲癥并給予適當(dāng)?shù)膶ΠY治療，乃是搶救燒傷病人生命的一個關(guān)鍵。

（五）指導(dǎo)嬰兒乳液的科學(xué)配制：

人工喂養(yǎng)嬰兒乳液的科學(xué)配制是新生兒營養(yǎng)學(xué)和臨床的一個重要研究課題。基于乳液的滲透壓和與其相關(guān)德才乳液腎負(fù)荷，是維持嬰兒體內(nèi)水電解質(zhì)代謝平衡的重要影響因素，故乳液滲透壓和乳液腎負(fù)荷是乳液科學(xué)配制的二項重要指標(biāo)。

乳液的滲透壓主要是由乳液中的電解質(zhì)和糖類成份所決定的。不同的乳液，尤其是按不同乳方制備的不同乳液，其滲透壓值的變化范圍較大。以牛奶為例，不同的稀釋比例、加糖的種類與數(shù)量、粉劑奶粉的配制方法（稱重法或容量法）以及煮沸和脫脂處理等因素，均可明顯影響配制后的乳液滲透壓值的大小。

所謂乳液腎負(fù)荷，是指乳液被嬰兒食用后，通過尿液排出的總的溶質(zhì)顆粒（分子和離子）數(shù)目。乳液腎負(fù)荷值等于尿液滲透壓與總尿量的乘積，也可以根據(jù)乳液中所含蛋白質(zhì)和電解質(zhì)成分的多少，采用下列公式計算之：

乳液腎負(fù)荷（毫滲量）＝４×蛋白質(zhì)（克／升）＋總的電解質(zhì)（毫克當(dāng)量／升）

由于全牛奶所含蛋白質(zhì)和電解質(zhì)的量較人奶高三倍，故全牛奶的腎負(fù)荷值也要比人奶高近三倍。

高滲乳液（滲透壓值﹥300 mOsm/kgH20），尤其是同時具有髙腎負(fù)荷的高滲乳液，若用來喂養(yǎng)嬰兒，特別是用來喂養(yǎng)新生兒和低體重兒，將是十分有害的，給的損害作用不僅能導(dǎo)致嬰兒高血滲癥的發(fā)生，而且也是誘發(fā)嬰兒患壞死性小腸結(jié)腸炎的一個重要致病因素。在用具有高腎負(fù)荷的高滲乳液哺育的嬰兒中，急性高血鈉癥俄發(fā)病率可達(dá)到30 % ～100 %，尤其是患腹瀉的嬰兒，將導(dǎo)致嚴(yán)重的高滲脫水癥的發(fā)生。患此癥的嬰兒，不但死亡率較高，且在幸存者之中大半將留下神經(jīng)性的后遺癥。

（六）判斷藥物過量與中毒：

外源性藥物攝入過量時導(dǎo)致高血滲癥產(chǎn)生的原因之一。由于血漿中藥物濃度的增加而引起血滲增高，在血漿中其他主要滲透壓活性物質(zhì)（血鈉、學(xué)徒和血尿素氮）濃度正常情況下，血滲測定值與血滲計算值之差，即血滲差就會增大。血滲測定值即為冰點滲透壓計測得的數(shù)值，血滲計算值可按下列公式求得：

                                                      血糖        血尿素氮

血滲計算值=(1.86×〔Na＋〕+---------- + ---------------- ÷0.93

                                                       18              2.8

              ≈2.0×[Na]+0.0597[血糖]+0.384[血尿素氮]

血滲計算值單位mOsm/kgH20，[Na+]單位為mEq/L，[血糖]和[血尿素氮]單位均為mg/dL,

血滲差=血滲測定值-血滲計算值

在正常生理情況下，血滲差接近于零。在病理狀態(tài)下，血滲差急驟增大，除了存在內(nèi)源性因素（大多發(fā)生在休克情況下）外，應(yīng)考慮是否存在外源性藥物過量或中毒之可能。通常，像乙醇、甘露醇、乙烯醇、丙醇、木醇、乙醚、病痛和三氯異位等小分子藥物施用過量或中毒時，均可通過血滲差測定監(jiān)測出來。

（七）缺血心肌保護(hù)液與停搏液的滲透壓測定：

冠狀動脈閉塞造成心肌組織缺血之后，將引起心肌細(xì)胞水腫的發(fā)生。在心肌梗塞后，細(xì)胞水腫將更增加缺血組織的損傷和壞死。同樣，在施行心內(nèi)直視手術(shù)做缺血性停搏過程中，也將引起心肌細(xì)胞的水腫發(fā)生，并繼而造成心肌的損傷。大量動物實驗和臨床觀察結(jié)果表明，假如在心肌缺血情況下，能夠有效和及時地預(yù)防和治療心肌細(xì)胞水腫的發(fā)生，則上述心肌損傷或壞死的過程將得以延緩、減少甚至防止。

目前臨床普遍采用的一項重要地預(yù)防和治療心肌細(xì)胞水腫的措施是高滲溶液灌注法，動物實驗得出如下結(jié)果：用作心肌飽和的溶液的滲透壓值是個關(guān)鍵性的指標(biāo)，只有選擇在適當(dāng)?shù)母邼B數(shù)值范圍內(nèi)方能奏效。滲透壓值過高非但不能起到保護(hù)心肌的作用，反而會對心肌產(chǎn)生損害。同樣，在心內(nèi)直視手術(shù)過程中用于心肌保護(hù)的停搏液之配方各有不同，但各種停搏液所具有的滲透值，卻均介于300～400 mOsm/kgH20這一高滲范圍內(nèi)。

（八）滲透壓與眼科疾�。�

滲透壓與正常人眼睛的生理功能關(guān)系也十分密切，這是由于眼睛本身的特殊液體結(jié)構(gòu)所決定的。眼睛病變時，也同時會伴隨著滲透壓異�，F(xiàn)象的發(fā)生。臨床觀察表明，血滲的異常，往往會引起眼內(nèi)壓得變化，這是由于血滲變化與血液動力學(xué)及眼內(nèi)水狀液伙房水流出物的病理變化密切相關(guān)的原故。對正常人、青光眼和眼內(nèi)高壓患者的血滲測定結(jié)果表明，青光眼患者的血滲值高于正常人，而眼內(nèi)高壓患者的血滲又明顯地高于正常人和青光眼患者。

（九）精液滲透壓與不育癥：

滲透壓不僅是精子生存和活動的重要外環(huán)境因素，而且直接反映精液成份和濃度的變化，使精液活力正常與否的一項不可忽視的重要參數(shù)。

正常人與精子活力不足及精子活力不足兼數(shù)量不足的三組對象的精液滲透壓測定結(jié)果（平均值）分別為366、428和457（mOsm/kgH20）。異常的精液之所以一經(jīng)排出就已具有較高的滲透壓，其原因是由于精液中與生育能力相關(guān)的蛋白質(zhì)大分子在體內(nèi)發(fā)生分解的緣故。與此科技可見，精液滲透壓測定，為男子不育癥的病因分析和研究，提供了一個重要的實驗室參考指標(biāo)。

（十）羊水滲透壓與妊娠異常：

羊水滲透壓不僅與孕婦體液水電解質(zhì)代謝緊密聯(lián)系，而且也與胎兒生長發(fā)育過程息息相關(guān)。在妊娠初期，羊水的滲透壓基本上是與母體的血滲透壓值等同的，但是，后來隨著妊娠期的不斷增加，羊水的滲透壓即開始逐漸地下降變?yōu)榈蜐B狀態(tài)。這是由于此時胎兒剛發(fā)育的腎臟開始對羊水產(chǎn)生低滲效應(yīng)的結(jié)果。然而，在妊娠異常的情況下，上述羊水滲透壓隨著妊娠期變化的規(guī)律將發(fā)生改變。由于各種病因?qū)е滦律鷥核劳龅哪阁w的羊水滲透壓，在妊娠期間將會出現(xiàn)明顯的升高現(xiàn)象。據(jù)此，羊水滲透壓的測定，對妊娠異常癥的早期診斷和治療，將是一項新的有價值的參照指標(biāo)。在妊娠期間羊水滲透壓的突然升高，將是胎兒或胎盤到某種損傷的靈敏預(yù)兆。

除上述應(yīng)用外，在臨床上尚可對其他各種體液，如腦脊液、唾液、痰液、汗液、腸液、膽汁、胃液、淋巴液等進(jìn)行滲透壓的測定，無疑這對各種疾病的診治和研究也將是十分有意義的工作。