渗透压shentouya

一溶液的渗透压是该溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压差。如图538用半透膜(只让溶剂分子透过而不让溶质分子透过的薄膜，如膀胱、火棉胶等)将一溶液与纯水隔开，开始时使两侧水面高度相同，纯水一侧水受的外压P₁和溶液一侧水受的外压P₂也相等。由于纯水的水势高于溶液的水势，水由纯水通过半透膜移向溶液，溶液一侧水面升高。加大P₂，会影响水分渗入溶液。调节P₂恰好使溶液和纯水处于平衡，没有净水分通过半透膜，溶液保持原有的体积和浓度，这时的压力差(P₂-P₁)，即为溶液的渗透压。溶液渗透压与溶质的浓度和溶液温度成正比。

渗透压(P)=CRT

C为溶液的重量摩尔浓度。溶液较稀时，重量摩尔浓度与摩尔浓度差别很小，故实际上用摩尔浓度(mol·L^-1);
R为气体常数，R=0.083升·巴·摩尔^-1·开^-1(0.083L·bar·mol^-1·K^-1);
T为绝对温度（开氏温度）。

图538 渗透压示意图

上述公式仅适用于非电解质溶液。对于电解质溶液，渗透压不与溶质分子数目有关，而是与电离所产生的颗粒数有关。所以渗透压的大小取决于溶质的质点数，溶质质点数越多，渗透压越大。

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渗透压shentouya

在相同的外压条件下，溶液与纯溶剂或不同浓度的同种溶液为半透膜 (只允许某种混合物中的一些物质透过，而不容许另外一些物质透过的薄膜，如膀胱、动植物细胞的细胞膜) 隔开时，纯溶剂通过半透膜由溶剂扩散到溶液中，或由低浓度溶液扩散到高浓度溶液的现象称为渗透。发生渗透现象的原因在于纯溶剂一方的蒸气压大于溶液一方的蒸气压，为了阻止溶剂分子进入溶液，要在原溶液上方施加额外的压力，以增加其蒸气压，恰好能够阻止纯溶剂进入溶液的压强称为该溶液的渗透压。显然，渗透是指溶剂而言，渗透压是指溶液而言。任何溶液都有渗透压，但只有通过半透膜才能表现出来。
渗透压与生命活动有密切关系，例如，土壤中的水分溶解盐类进入植物的支根，食物中的养分从血液中输入动物的细胞组织等都要通过渗透来实现。

渗透压osmotic pressare

阻止纯溶剂通过半透膜扩散而必须外加给溶液的压力，叫渗透压。渗透压是溶液的一种特有性能，而此种性能只有在半透膜存在时才能体现出来。人体内存在有多种半透膜功能的生物膜，如细胞核膜、各种细胞器膜、细胞膜、肌膜、脑膜、蛛网膜、胸膜、腹膜、大网膜、毛细血管壁等，由于生物性半透膜有控制作用，因此膜内外两则的成分并不一致，如细胞膜内外液体中的成分、血管内外的液体成分并不一致，有些成分可自由通过生物膜、有些选择性的通过、有些不能通过，但各种生物膜内、外的渗透压多保持在相对的平衡状态。

渗透压

渗透时溶剂通过半透性膜的压力。其大小与溶液浓度成正比。一般盐生植物、旱生植物细胞内的渗透压较高，水生植物较低。

渗透压

渗透压表明溶质对水分子吸引力的大小，是溶液的理化特性之一。测定溶液和生物体液的渗透压，对于医学上水盐代谢紊乱疾病的发病机理、诊断和治疗及生物学上细胞内外环境维持的研究均有一定的意义。体液和生物溶质分子有晶体小分子和胶体大分子两大类，由晶体小分子产生的称为晶体渗透压，由胶体大分子产生的称为胶体渗透压。
晶体渗透压 (1) 测定原理和方法： 最常用的是冰点下降法，根据Vant-Hoff（范特荷夫）定律π=CRT，溶液渗透压π与溶质颗粒浓度C、绝对温度T成正比，R为气体常数。已知1mole的非电解质溶液，能使水的冰点下降1.857℃，而具有22.4个大气压的渗透压溶液能使水下降1.857℃，而下降程度在一定范围内与渗透压成线性关系。因此π=22.4/1.857×△t （大气压）,△t为被测溶液的冰点下降的度数(图1)。

图1 冰点下降型渗透压计示意图
1.振荡探针 2.热敏元件 3.半导体致冷器 4.不冻液5.测量杯 6.升降电机 7.齿轮 8.支脚 9.振荡器 10.测量杯 11.导轨 12.导轨套筒 13.数字显示管 14.渗量指标 15.不冻液温调 16.渗量调零 17.自动提升调整18.温度测定调零 19.转换开关 20.常用提升按钮 21.常用下降按钮 22.电源开关 23.备用提升按钮 24.备用下降按钮

测定的样品杯5置于不冻液4中，不冻液由半导体致冷器3迅速致冷，使测量杯的温度迅速下降，当到达冰点以后，则通过热敏元件2将温差转换成渗量或渗透压在数字显字管上13展现出来。
(2) 医学上应用：
❶评价肾功能。测定尿液渗透压是判断尿浓缩和稀释功能的简便方法，如肾病和尿毒症病人特点为浓缩尿渗透压明显下降，又如当肾小球过滤率和肾小管吸收水的能力受损时，其尿、血渗透压比值明显下降，这种变化说明肾功能已受损害，当肾功能衰竭时，则尿、血渗透压比值接近1。
❷监视人工透析和大量输液。人工透析与大量输液是临床上急救时常被采用的重要治疗措施。无论是血液或是腹膜透析，透析液的渗透压应略高于患者的血液渗透压，以有利于水和毒物的排出，故在透析过程中必须连续观察病人血渗透压的变化，并及时调节透析液的渗透压，从而避免患者血渗透压出现大幅度的变化，以防止出现渗透压不平衡综合征。同时渗透压也是大量输液监护的一项指标。临床上在施行大量输液时，除应视不同的病情选择相应的液体 (如低渗、等渗、高渗)外，有的病人必须施行静脉内营养疗法，这也需要连续监视患者的血、尿渗透压变化，以避免水中毒和高渗无酮症性昏迷等并发症的发生。
❸血液流变学中的应用。渗透压是影响血管、红细胞形态与结构和红细胞在血管中流动和变形的一个重要因素。实验证明血细胞压积、血沉、血液致流值和粘度指标，均与血液渗透压有关。在高渗状态下，由于红细胞体积皱缩，其表面不规则，则导致红细胞流动的阻力增大； 此外，由于高渗引起红细胞内水分外流，红细胞内液粘度增加，导致其变形能力下降，也导致血液粘度增高。为此，临床上在血液稀释过程中，大多采用低渗液。这是因为在这种情况下，红细胞有较好的流变学性质并有利于微循环的改善。
❹其他。在医学上对鉴别内分泌失调、高或低渗综合征、指导婴儿配乳合理化、判断药物对渗透压的作用、监视妊娠高血压综合征均有意义。除上述血、尿外，各种生物体液如脑脊液、唾液、痰液、汗液、肠液、胆汁、淋巴液、精液等均可测定。此外在生物学上，配制细胞各种培养液及制作生物细胞样本的过程中，也与渗透压平衡有关。
胶体渗透压（胶渗） (1) 测定原理和方法： 图2为半透膜渗透压计示意图，用半透膜封闭的漏斗内含大分子的胶体溶液，烧杯内的水可以缓慢通过半透膜渗入漏斗内。由于生物大分子不会透过半透膜，并且有利于水的吸引力，这将使漏

图2 半透膜式渗透压计示意图
(A)开始时，(B)平衡后 1.倒置漏斗 2.半透膜 3.烧杯 4.水 5.生物大分子溶液

斗内毛细血管部分的液面上升，当升到某一高度所产生的压力不能继续使外界的水继续渗入时，即达到平衡，此时，液面高度产生的压力即为该溶液的渗透压。
(2) 医学上的应用：
❶鉴别诊断肺水肿。目前临床上诊断肺水肿的手段是使用毛细管静水压和血浆胶渗这两项指标。前者需通过动脉导管术测定或左心室舒张压测定，或测定肺动脉楔压时进行，这些都是创伤性的测定方法，而胶渗测定是非创伤性且简便易行。实验表明，肺水肿病人常有肺动脉楔压和左心室舒张压及肺毛细管静水压升高。故临床上推荐以血浆胶渗及血浆胶渗左心室舒张压梯度，作为判断肺水肿的指标。其中心源性肺水肿时肺动脉楔压升高，而非心源性肺水肿则胶渗下降，两者可由此鉴别。
❷指导大量输液。大量输液或输血容量急剧并大量增加常是临床上诱发肺水肿的一个重要原因。实验表明，胶体过量灌入会导致肺水肿的发生。故在大量胶体补液过程中，测定血胶渗和支气管液的胶渗对指导大量补液有益。
❸监护血管造影。当造影剂迅速注入血管时，能降低心肌的收缩力并引起血容量和心输出量的增加。在施行各种血管造影术的过程中，对于伴有心室功能损害的病人，则易出现肺水肿。这与注射血管造影剂后造成的高渗作用有关。
❹判断危急病人的预后。血浆胶渗可以用来作为预测病人的预后。胶渗测定正常者，几乎全部幸存，异常者则死亡率增高。急性心、肺功能衰竭并发休克时尤为危险。如血胶渗明显下降，往往是死亡的预兆。反之，当病情好转时，其血胶渗也有所改善。
(3) 分子生物物理学中的应用：在Vant-Hoff （范特荷夫）定律中，如将浓度（克分子浓度单位）代之以C/M,C为g/1的浓度单位，此定律呈M=CRT/π的形式。已知每升中溶质分子克数和测定的渗透压，即可求出分子量M。分子量的测定是分子生物物理学中的一个重要问题。但一般大分子溶液并非理想溶液，而是实际溶液，它遵循下列经验公式：

式中A、B……等为与溶质大分子有关的一些系数。当C→0时，上式接近于范特荷夫定律.因此，可用一系列不同浓度溶液及其渗

图3 胶体渗透压测定分子量的外推方法及其与分子形状的关系

透压的测定值，以π/C为纵坐标，以C为横坐标，将曲线外推至零，得到截距RT/M，由此求出分子量M，这种分子量为平均分子量，而且从曲线的形状还可知大分子的形状。
图3中与横坐标平行的直线，即为接近理想溶液；若直线斜率较低，则为球状分子；若斜率较大，则为纤维状分子；若斜率为负，则为分子间的结合形式。

渗透压

osmotic pressure