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一文解析「生物体的渗透压」,收藏起来!

发表时间:2022-10-27 09:42:04    人气:

      有同学提问,对“渗透压”的概念不太理解。的确,这涉及到一些医学的知识,那么这篇文章我们就来具体聊一聊,渗透压到底是什么?


关于渗透压(血液的组成)

      我们先来说血液的渗透压,那我们必须先知道血液的组成,如果用离心机把血液离心,可以发现血液会分层,主要分为血浆(上层黄色液体)和血细胞(下层)。血浆包括血浆蛋白(纤维蛋白原、白蛋白、球蛋白、其它)水和其他物质(如电解质、气体、激素、营养物质、代谢产物等)。血细胞包括大家熟知的红细胞、白细胞和血小板。


图:源自网络


      插播一句:血清和血浆有什么区别,其实血清就是血浆去掉纤维蛋白原的产物,并没有那么神秘。


渗透压究竟是什么?


      说完背景知识,我们来看渗透压究竟是什么?


      如果按照纯学术的角度,“对于两侧水溶液浓度不同的半透膜,为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓度一侧而在高浓度一侧施加的最小额外压强称为渗透压。” 哎,学术大佬总有把人绕晕的本事!说大白话,其实就是渗透压表示的是溶液吸收的能力,渗透压高的一方吸水能力强,可以把水从渗透压低的一方吸过来,俗称“水往高处渗”。


      附上此图相信大家能好地理解:

图:源自网络


      大家都知道,血浆里面有很多溶质,比如无机盐、葡萄糖等晶体物质,还有血浆蛋白(主要是白蛋白,又叫清蛋白)等胶体物质。所以血浆的渗透压,其实是晶体渗透压(晶体物质的吸水能力)和胶体渗透压(胶体物质的吸水能力)的总和。大家可以化繁为简,四两拨千斤地认为影响晶体渗透压的主要因素是血中钠离子浓度,而影响胶体渗透压的主要因素是白蛋白的浓度。



组织液渗透压


      说完血浆渗透压,我们也来说说组织液渗透压,组织液和血浆一样,都是细胞外液的一部分。


      其实组织液是从毛细血管动脉端渗入到组织间隙内的一部分液体(也就是说毛细血管血压是组织液形成的动力),与组织细胞进行物质交换后,再经毛细血管静脉端或毛细淋巴管回流入血液或淋巴,为什么最后组织液会回到血液中呢?简单理解就是因为血浆中的胶体渗透压高,吸水能力强,可以把组织液“吸”回到血管中(也称为组织液的回流,回流的动力就是血浆的胶体渗透压)。因为小分子物质可以透过血管的管壁,所以血浆晶体渗透压=组织液晶体渗透压。细胞内也是有渗透压的,叫做细胞内液渗透压。一般来说,为了保持细胞的正常形态,细胞内液的渗透压=细胞外液的渗透压。


模式图见下:


图:源自网络

细胞水肿:

      知道了这些概念和关系,我们来打个栗子,如果有一个人有低钠血症,也就是血浆的晶体渗透压下降(之前我们说过,影响晶体渗透压的主要因素是血中钠离子浓度),因为离子可以透过血管壁,血浆晶体渗透压和组织液晶体的渗透压相等,所以细胞外液的晶体渗透压整体下降,打破了原有细胞内液晶体渗透压=细胞外液晶体渗透压的平衡,此时细胞外液的晶体渗透压<细胞內液的晶体渗透压,也就是此时细胞內液的吸水能力强,会把细胞外液的水吸入到细胞内液,导致细胞膨胀,引起细胞水肿。(想想看,如果细胞外液的晶体渗透压>细胞內液的晶体渗透压,会有什么变化?)

图:源自网络


组织水肿:

      再来个栗子,肝肾疾病容易导致低蛋白血症,会进一步导致水肿,其实也跟渗透压有关。肝脏疾病导致肝合成蛋白能力下降,而肾脏疾病会导致蛋白流失增多(蛋白尿),均容易引起低蛋白血症,血浆中的胶体渗透压随之降低,促使组织液回流的能力减弱,导致组织液积在组织间隙,形成水肿(如图)。



图:源自网络


      所以组织水肿和细胞水肿虽然都叫水肿,但是可不是一个东西哟,大家别弄混啦!


      希望这篇文章让大家可以更加清楚令人头痛的“渗透压”的概念。



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