2023-11-14 14:19:27
滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)的維持和調(diào)節(jié)是人體內(nèi)環(huán)境的重要特性,對滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)概念及其影響因素的正確理解非常必要。本文結(jié)合相關(guān)文獻及生活實踐,創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境,針對幾個典型的相關(guān)問題進行了分析。
1溶液滲透壓的概念
所謂溶液滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓),簡單地說,是指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力,滲透壓、酸堿度和溫度是細胞外液理化性質(zhì)的三個主要方面。
溶液滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)的大小只與單位體積中溶質(zhì)的分子或離子個數(shù)有關(guān),溶質(zhì)微粒越多,對水的吸引力越大,溶液滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)越高;反過來,溶質(zhì)微粒越少,溶液滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)越低。滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)的大小與溶質(zhì)離子或分子的大小無關(guān),例如0.3mol/L的葡萄糖溶液與0.3mol/L蔗糖溶液的滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)是相同的,而0.3mol/L氯化鈉溶液的滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)約是0.3mol/L葡萄糖溶液滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)的兩倍。
2血漿滲透壓
血漿、組織液和淋巴通過動態(tài)的有機聯(lián)系,共同構(gòu)成人體內(nèi)細胞生活的直接環(huán)境,這個由細胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫做人體內(nèi)環(huán)境。細胞外液中血漿的成分,水約占90%,蛋白質(zhì)約占7%~9%,無機鹽約占1%,還包括各種營養(yǎng)物質(zhì)、各種代謝廢物、氣體、激素等。由于在血漿中蛋白質(zhì)和無機鹽含量較高,所以血漿滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)的大小主要與無機鹽、蛋白質(zhì)有關(guān)!
血漿中的無機鹽、葡萄糖、尿素等小分子晶體物質(zhì)形成的滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓),稱為血漿晶體滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)。血漿蛋白等大分子物質(zhì)所形成的滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓),稱為血漿膠體滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)。由于血漿中小分子晶體物質(zhì)非常多,因此血漿滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)主要是晶體滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)。血漿中的晶體溶質(zhì)和膠體溶質(zhì)能吸引水分子穿過生物半透膜。
3細胞外液滲透壓的調(diào)節(jié)
維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)要保證體內(nèi)有適量的水分,還要保證在體液中含有適量的鹽類和營養(yǎng)物質(zhì)。在生活中有許多因素影響人體內(nèi)水分和鹽類的含量,例如吃進的食物中包含水和鹽,體內(nèi)代謝過程中產(chǎn)生水,呼吸運動排出一定量的水分,出汗排出水和鹽,這些因素都會使體內(nèi)的水分和鹽類的含量發(fā)生變化。因此,人體必須有相應(yīng)的調(diào)節(jié)機制來保證體內(nèi)水分和鹽類的穩(wěn)定!
在組成細胞外液的各種無機鹽離子中,含量上占有明顯優(yōu)勢的是Na+和Cl-,細胞外液滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)的90%來源于Na+和Cl-。如果人體攝入的食物過咸,細胞外液滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)增大,人體就會進行調(diào)節(jié)。一方面,滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)增大的信息傳到下丘腦的滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)感受器,下丘腦分泌抗利尿激素,通過垂體釋放到血液中的抗利尿激素增多,作用于腎小管和集合管,對水分的重吸收作用加強,尿量減少,從而減少水分地排出。另一方面,下丘腦將信息傳到大腦皮層的渴覺中樞,使人產(chǎn)生渴覺,主動飲水補充水分,降低細胞外液的滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)。血液中的水分增加,則細胞外液滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)降低,會使抗利尿激素的合成和釋放量減少,這也是一個負反饋調(diào)節(jié)過程。
4長期低血漿蛋白導(dǎo)致組織水腫
如果長期營養(yǎng)不良、患有腎小球腎炎等,會導(dǎo)致血漿蛋白含量偏低,血漿膠體滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)降低,血漿中的水分進入組織液,形成組織水腫。
血漿的滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)主要由蛋白質(zhì)和無機鹽決定,分析以上組織水腫的因素中,為什么我們只分析蛋白質(zhì)而不說無機鹽呢?對于這個問題,我們可以從血漿與組織液之間的相互滲透得到答案,無機鹽能夠自由地進出毛細血管,血漿和組織液的無機鹽濃度是基本一致的,所以對于血漿與組織液之間的滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)平衡,無機鹽很難發(fā)揮作用。而蛋白質(zhì)卻不能夠輕易從血漿進入組織液,因此蛋白質(zhì)的含量就成了血漿和組織液之間水分滲透方向的決定性因素。
5生理鹽水的滲透壓
血漿的滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)與0.9%的NaCl溶液的滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)大致相等,所以0.9%的NaCl溶液是血漿的等滲溶液,被稱為生理鹽水。醫(yī)院給患者輸液時使用生理鹽水,從而保持血漿與血細胞之間的滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)平衡,維持血細胞的正常形態(tài)和功能。
但是在生理鹽水維持血漿滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)平衡過程中,我們只分析了生理鹽水的濃度卻不考慮蛋白質(zhì)的因素,蛋白質(zhì)和無機鹽誰更重要呢?滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)的大小取決于單位體積中溶質(zhì)的分子密度,而不是溶質(zhì)的質(zhì)量濃度。蛋白質(zhì)雖然含量高(7%~9%),但是蛋白質(zhì)是有機大分子物質(zhì),相對分子質(zhì)量大,分子密度小。無機鹽雖然質(zhì)量濃度低(不到1%),但由于分子小,單位體積的血漿中分子密度比蛋白質(zhì)大得多。所以在維持血漿和血細胞之間滲透壓(摩爾濃度滲透壓,摩爾滲透壓)平衡的作用中,無機鹽的作用遠比蛋白質(zhì)大得多,所以輸液時主要考慮生理鹽水的濃度。
參考文獻:梁文碩.人體內(nèi)環(huán)境的滲透壓及其影響因素[J].生物學(xué)教學(xué),2020,45(08):72-73.作者單位:河北省保定市定興中學(xué)
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