Осмоляльность плазмы измеряет водно-электролитный баланс организма . [1] Существует несколько методов получения этой величины путем измерения или расчета.
Осмоляльность и осмолярность — это меры, которые технически различны, но функционально одинаковы для обычного использования. В то время как осмоляльность (с "л") определяется как количество осмолей (Осм) растворенного вещества на килограмм растворителя (осмоль/кг или Осм/кг), осмолярность (с "р") определяется как количество осмолей растворенного вещества на литр (л) раствора (осмоль/л или Осм/л). Таким образом, большие числа указывают на большую концентрацию растворенных веществ в плазме.
Осмоляльность можно измерить на аналитическом приборе, называемом осмометром . Он работает по методу понижения точки замерзания . [ необходима ссылка ]
На осмолярность влияют изменения содержания воды, а также температура и давление. Напротив, осмоляльность не зависит от температуры и давления. Для данного раствора осмолярность немного меньше осмоляльности, поскольку общий вес растворителя ( делитель, используемый для осмоляльности) исключает вес любых растворенных веществ, тогда как общий объем раствора (используемый для осмолярности) включает содержание растворенного вещества. В противном случае один литр плазмы был бы эквивалентен одному килограмму плазмы, а осмолярность плазмы и осмоляльность плазмы были бы равны. Однако при низких концентрациях (ниже примерно 500 мМ) масса растворенного вещества пренебрежимо мала по сравнению с массой растворителя, а осмолярность и осмоляльность очень похожи. [ необходима цитата ]
Технически термины можно сравнить следующим образом: [2]
Таким образом, расчеты у постели больного на самом деле выполняются в единицах осмолярности , тогда как лабораторные измерения дадут показания в единицах осмоляльности . На практике существует почти незначительная разница между абсолютными значениями различных измерений. По этой причине оба термина часто используются взаимозаменяемо, хотя они относятся к разным единицам измерения.
Нормальный диапазон осмоляльности плазмы у человека составляет около 275–299 миллиосмоль на килограмм. [3]
Осмолярность плазмы некоторых рептилий, особенно из пресноводной водной среды, может быть ниже, чем у млекопитающих (например, < 260 мОсм/л) при благоприятных условиях. Следовательно, растворы, осмотически сбалансированные для млекопитающих (например, 0,9% физиологический раствор), вероятно, будут слегка гипертоническими для таких животных. Многие засушливые виды рептилий и гибернирующие урикотелические виды допускают значительные повышения осмолярности плазмы (например, > 400 мОсм/л), что может быть фатальным для некоторых млекопитающих. [ необходима цитата ]
Глубоководные рыбы приспособились к экстремальному гидростатическому давлению на глубине с помощью ряда факторов, включая повышение осмоляльности, причем у одной из самых глубоководных известных рыб в мире, хребтообразной рыбы-улитки ( Notoliparis kermadecensis) , зарегистрированная мышечная осмоляльность составляет 991 ± 22 мОсмоль/кг, что почти в четыре раза превышает осмоляльность млекопитающих и в три раза — осмоляльность мелководных видов рыб (обычно 350 мОсмоль/кг). [4]
Поскольку клеточные мембраны в целом свободно проницаемы для воды, осмоляльность внеклеточной жидкости (ECF) приблизительно равна осмоляльности внутриклеточной жидкости (ICF). Таким образом, осмоляльность плазмы является ориентиром для внутриклеточной осмоляльности. Это важно, так как показывает, что изменения осмоляльности ECF оказывают большое влияние на осмоляльность ICF — изменения, которые могут вызвать проблемы с нормальным функционированием и объемом клеток. Если ECF станет слишком гипотоничным , вода легко заполнит окружающие клетки, увеличив их объем и потенциально лизируя их ( цитолит ). Многие яды, лекарства и болезни влияют на баланс между ICF и ECF, влияя на отдельные клетки и гомеостаз в целом. [5]
Осмоляльность крови увеличивается при обезвоживании и уменьшается при избыточной гидратации. У здоровых людей повышенная осмоляльность крови стимулирует секрецию антидиуретического гормона (АДГ). Это приводит к увеличению реабсорбции воды, более концентрированной моче и менее концентрированной плазме крови. Низкая осмоляльность сыворотки подавляет высвобождение АДГ, что приводит к снижению реабсорбции воды и более концентрированной плазме.
Синдром неадекватной секреции АДГ возникает, когда избыточное высвобождение антидиуретического гормона приводит к неадекватно повышенной осмоляльности мочи (>100 мОсмоль/л) по отношению к плазме крови, что приводит к гипонатриемии . Эта секреция АДГ может происходить в чрезмерных количествах из задней доли гипофиза или из эктопических источников, таких как мелкоклеточная карцинома легкого . [6]
Повышение может быть связано со смертностью от инсульта. [7]
В отчетах медицинских лабораторий эта величина часто обозначается как «Осмо, Кальк» или «Осмо (калк)». В соответствии с международной единицей СИ используйте следующее уравнение:
Расчетная осмолярность = 2 Na + Глюкоза + Мочевина (все в ммоль/л)
Поскольку Na+ является основным внеклеточным катионом, можно предположить, что сумма осмолярности всех других анионов равна натриемии, следовательно, [Na+]x2 ≈ [Na+] + [анионы]
Для расчета осмоляльности плазмы используйте следующее уравнение (типичное для США):
Если пациент употребил этанол , уровень этанола следует включить в расчетную осмолярность:
Исходя из молекулярной массы этанола делитель должен быть 4,6, но эмпирические данные показывают, что этанол не ведет себя как идеальный осмол.
Осмолярный зазор — это разница между измеренной осмоляльностью и рассчитанной осмолярностью. Разница в единицах объясняется разницей в способе измерения растворенных веществ крови в лаборатории и способом их расчета. Лабораторное значение измеряет понижение точки замерзания, правильно называемое осмоляльностью , в то время как рассчитанное значение дается в единицах осмолярности . Несмотря на то, что эти значения представлены в разных единицах, когда имеется небольшое количество растворенного вещества по сравнению с общим объемом раствора, абсолютные значения осмоляльности и осмолярности очень близки. Часто это приводит к путанице относительно того, какие единицы имеются в виду. Для практических целей единицы считаются взаимозаменяемыми. Полученный «осмолярный зазор» можно рассматривать как осмолярный или осмоляльный, поскольку обе единицы использовались при его выводе. [ необходима цитата ]
Измеренная осмоляльность сокращенно обозначается как «МО», рассчитанная осмолярность сокращенно обозначается как «СО», а разница осмоляльности сокращенно обозначается как «ОГ». [9]
В клинической практике осмолярный зазор используется для обнаружения наличия осмотически активной частицы, которая обычно не содержится в плазме, обычно это токсичный спирт, такой как этанол, метанол или изопропиловый спирт.