麻醉工作中會輸入各種液體,原則上輸入的液體種類越接近血漿越完美,其中非常重要的一項指標就是等滲。關於滲透壓的概念大家都非常熟悉,即對於兩側水溶液濃度不同的半透膜,為了阻止水從低濃度一側滲透到高濃度一側而在高濃度一側施加的最小額外壓強稱為滲透壓;簡言之,如果細胞內外的滲透壓不相等會出現細胞脫水或者細胞水腫。
為什麼氯化鈉的溶液濃度為0.9%時,才稱為等滲生理鹽水?能否通過簡單計算得到任何液體的滲透壓?讓我們一一道來。
1886年範特荷甫(van’t Hoff)根據實驗數據得出一條規律:對稀溶液來說,滲透壓與溶液的濃度和溫度成正比,它的比例常數就是氣體狀態方程式中的常數R,這條規律稱為範特荷甫定律。
用方程式表示如下:
πV=nRT 或 π=cRT
式中π為稀溶液的滲透壓,單位是KPa;V為溶液的體積;n為溶質的物質的量;c為溶液的濃度,單位是mol/L;R為氣體常數,為8.31kPa·L·K-1/mol;T為絕對溫度。
以上公式看起來複雜,其實只需了解一條結論:在溫度不變的情況下,溶液的滲透壓與單位體積溶液中所含溶質的粒子數(分子數或離子數)成正比,而與溶質的本性無關。如0.1mol/L的葡萄糖溶液與0.1mol/L的蔗糖溶液滲透壓相等,卻是0.1mol/L的氯化鈉溶液滲透壓的一半,因為氯化鈉在水中可完全解離成鈉離子與氯離子。
在人體內,血漿正常滲透壓為280-320mmol/L,平均300 mmol/L。由於體內溫度變化很小,故可以用血漿總摩爾濃度( mmol/L)代替滲透壓( kPa),300 mmol/L相當於約770 kPa。此外,經常也能見到滲透摩爾濃度(osmolarity),常用單位有Osm/L和mOsm/L,且1mOsm/L=1mmol/L,兩者單位可互換。
以下簡單計算臨床上最常用液體的滲透壓:
1、0.9%氯化鈉溶液
指的是1L溶液中含有溶質氯化鈉9g
換算成摩爾濃度=9(g)/58.5(g/mol)
=153.8mmol/L
由於氯化鈉溶液可完全解離
所以溶液滲透壓=153.8*2=307.7mmol/L
此值在正常血漿滲透壓範圍內但稍偏高,這也是有人說0.9%氯化鈉滲透壓其實是有點偏高,0.85%氯化鈉的滲透壓可能更合適。
2、5%葡萄糖溶液
即為1L溶液中含有葡萄糖50g
所以摩爾濃度=50/180=0.278mol/L
注意到葡萄糖在水中不能解離
所以溶液滲透壓=0.278mol/L=278mmol/L
5%葡萄糖溶液屬於等滲溶液,但由於葡萄糖可迅速通過細胞膜被氧化,輸入後不能維持血漿滲透壓,屬於等滲無張力溶液。
3、乳酸鈉林格
常用的乳酸鈉林格液的配方
每1000ml含有乳酸鈉3.1g,氯化鈉6g
與氯化鉀0.3g,氯化鈣0.2g
2×3.1/112+2×6/58.5+
2×0.3/74.5+3×0.2/147=272.6mmol/L
屬於等滲透壓
同時避免了氯離子濃度過高引起酸中毒
4、5%碳酸氫鈉溶液
常用於糾正酸中毒的鹼溶液
規格為12.5g:250ml
滲透壓為2×12.5×4/84=1190.5mmol/L
此溶液為高滲,且是血漿的近4倍?!
此溶液只是用來糾正酸中毒
少量即可達到糾正目標
不能用於補充血容量
用於補液的鹼溶液常用的濃度是
等滲的1.4%碳酸氫鈉溶液
5、羥乙基澱粉130/0.4氯化鈉注射液
500ml溶液主要含有
大分子的聚澱粉30g與氯化鈉4.5g
聚澱粉的平均分子量為130000
所以滲透壓為60/130000+2×9/58.5=308.2mmol/L
仍然是等滲溶液
注意有人將它用於腦水腫的脫水治療
是錯誤的
6、甘露醇注射液
常用規格為250ml:50g
滲透壓為4×50/182=1098.9mmol/L
最常用的組織脫水藥物
兼備高滲透壓與滲透性利尿作用
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