体液的渗透平衡与体液的水、电解质平衡一样是维持人体脏器、组织、细胞功能和体内物质代谢的基本条件之一。人体的所有组织，除肾髓质外，几乎都有着相等的渗透压环境，从而保持体内水的含量和分布。体液一旦发生渗透失衡，将导致机体各种生理功能紊乱甚至危及生命。因此掌握体液渗透的平衡以及常见渗透平衡失常的评估显得尤其重要。
一、体液渗透的相关概念
1．扩散与渗透（osmosis） 体液与任何溶液一样，具有扩散和渗透两项基本物理特性。扩散是指在分子热运动推动下，一种物质与另一种物质的分子之间的相互移动。表现为溶剂和溶质的分子都具有从浓度较高处向浓度较低处移动的特性，其结果为溶液中物质浓度的均匀分布。渗透则是一种特殊的扩散现象，是指当半透膜将两种不同浓度的溶液分隔时，浓度较低的溶液中的溶剂（水）向较高浓度的溶液中单方向转移，其结果是半透膜两侧液体中所含总的溶质颗粒浓度由于水的移动而趋于相等。但具体到某种特定溶质，膜两侧的浓度并不完全相等，这种差别取决于半透膜的特性。
人体的渗透现象主要发生在由细胞膜分隔的细胞外液与细胞内液之间和由毛细血管壁分隔的血浆和组织间液之间。这两种生物膜并非物理学上的理想半透膜，不同部位的生物膜因其组织结构的不同，对中、小相对分子质量物质具有不同的通透性。细胞膜允许水“自由”通过，但对电解质却具有选择性；毛细血管壁允许水及所有小相对分子质量物质通过，两种生物膜几乎均不允许蛋白质通过。
2．渗透压与渗透浓度 临床上用渗透压或渗透浓度来衡量体液渗透作用的大小。渗透压（osmotic pressure）是指由于渗透作用，使水跨生物膜由溶质浓度相对低的一侧移向相对高的一侧的力。渗透压有晶体渗透压（crystal osmotic pressure）与胶体渗透压（colloid osmotic pressure，COP）之分。所谓晶体渗透压是指由溶解在体液中的氯化钠、碳酸氢钠、氯化钙、尿素氮和葡萄糖等离子和小分子非离子物质（相对分子质量＜30 000）溶质颗粒所产生的渗透压。在人体血浆晶体渗透压的98%由电解质产生，其中Na＋离子几乎占一半。所谓胶体渗透压是指由溶解在体液中的大分子非离子物质（相对分子质量＞30 000）颗粒所产生的渗透压。人体血浆胶体渗透压的83%（5／6）由白蛋白产生。
渗透浓度是指单位体积或重量溶液中所含溶质的有效渗透克分子数，可分为体积渗透克分子浓度和重量渗透克分子浓度。所谓体积渗透克分子浓度（osmolarity）是指1L溶液中所含溶质的有效渗透克分子数，所谓重量渗透克分子浓度（osmolality）是指1kg溶剂中所含溶质的有效渗透克分子数。因为1L水通常情况下即相当于1kg水，所以两者的单位目前均主张用mmol／L。正常人体的血浆渗透浓度为280～320mmol／L。
3．有效渗透分子与无效渗透分子 前述已知，在正常人体中，不同的生物膜对不同溶质的通透性是不完全相同的。毛细血管壁除高分子蛋白质不易通透外，水及Na＋、K＋等无机离子能自由透过，而细胞膜则限制Na＋、K＋和葡萄糖、蛋白质等的自由通过，而尿素和水则能自由透过。只有体液中不易透过细胞膜或毛细血管壁的溶质发生浓度变化时才可在细胞内外或毛细血管内外产生渗透现象，这些溶质称为有效渗透分子。而那些能够自由透过毛细血管壁或细胞膜的溶质，由于不能产生渗透现象，故称为无效渗透分子。因此对于细胞膜而言，它的有效渗透分子是Na＋、K＋和葡萄糖、蛋白质等，无效渗透分子则是尿素和水。而对毛细血管壁而言，它的有效渗透分子是高分子蛋白质，无效渗透分子则是水及Na＋、K＋等无机离子。
二、渗透浓度的监测方法和原理
渗透浓度可通过仪器监测或通过计算方法获得。
1．冰点渗透浓度监测法 冰点渗透浓度监测法是根据溶液渗透浓度的增加可以使其冰点降低的原理来测定的。纯水的冰点是0℃，若加入溶质于其中，其冰点即降低。例如，1个渗透克分子浓度的溶质溶于1L水中，可使水的冰点降至－1．857℃。据此只要测定溶液的冰点即可推算其渗透浓度，例如经测定，正常血浆的冰点为－0．533℃，由此可以推算血浆渗透浓度为0．533／1．857＝0．28mol／L＝ 280mmol／L。
用冰点降低法测定的体液渗透浓度，实为体液中全部颗粒所引起的，所以用它测得的血浆渗透浓度应是晶体渗透浓度和胶体渗透浓度的总和。胶体渗透浓度在血浆总渗透浓度中所占比例极少，目前对它的监测采用电子半透膜式胶体渗透浓度计予以测定，它具有样品量小（0．1～0．5ml）、快速、简便和稳定的特点。
2．计算法
（1）血浆胶体渗透浓度计算法：渗透浓度取决于溶液中所溶溶质颗粒的多少。因此，在临床上只要测定血浆中各种物质的含量（mmol／L），并根据其各自在血浆中的解离系数，就可粗略计算血浆渗透浓度，其计算公式为17－1：
血浆渗透浓度＝1．75×［Na＋］＋［BUN］＋［血糖］＋1．84×［K＋］＋0．56×［Ca2＋］＋0．56×［Mg2＋］（17－1）
由于血浆中Na＋浓度占细胞外液阳离子的90%以上，故还可根据血浆Na＋含量来简单推算细胞外液的渗透压。其方法为公式17－2：
血浆渗透浓度＝｛［Na＋］＋1｝×2。（17－2）
（2）血浆胶体渗透压的计算法：由于血浆胶体渗透压与血浆中蛋白成分有关，故可以根据血浆中各蛋白的含量进行计算。计算公式可采用17－3、17－4：
COP＝5．54×A＋1．43×G（17－3）
或COP＝2．1×C＋0．16×C2＋0．009×C3（17－4）
式中A：白蛋白；G：球蛋白；C：总蛋白。其单位均为g／100ml，COP的单位为mmHg。
三、体液渗透平衡失常的评估
机体虽有维持体液渗透平衡的能力，但这一调节机制很有限。某些病理情况如代谢失常、肾脏浓缩功能减退和治疗不当等，都有可能造成体液的渗透平衡失常。临床常见体液渗透平衡失常有两种状态：低渗状态和高渗状态。
1．血液高渗状态 当血浆渗透浓度超过320mmol／L，即可诊断血液高渗状态。
（1）病因：血液高渗状态常因纯水丢失、水摄入不足、低渗体液丢失或溶质过多引起（表17－6）。
表17－6 血液高渗状态的常见原因
（2）临床常见类型及判断：①临床常见类型：高钠性高渗血症、高血糖性高渗血症等。②临床表现：除原发病的表现外，主要表现为高渗血症引起的细胞内脱水症状，如极度口渴，皮肤黏膜干燥、口唇皲裂，高热，神志恍惚、昏迷，全身无力，肌肉软弱、震颤、抽搐，最后甚至死亡。③判断：根据病史、临床表现、血浆渗透浓度、尿渗量、血钠或血糖等实验室指标的测定，判断血液高渗状态并不困难。
2．血液低渗状态 当血浆渗透浓度低于280mmol／L，可诊断血液低渗状态。
（1）病因：血液低渗状态常因体内水过多（如水摄入过多、水潴留等）和溶质短缺（如摄入不足、过多丢失、细胞外液丢失时仅补充水等）引起（表17－7）。
（2）临床常见类型及判断：①临床常见类型：低钠性低渗状态、低蛋白血症、水中毒等。②临床表现：除原发病的表现外，主要表现为低渗血症引起的细胞内水肿症状，病人出现全身乏力、倦意、嗜睡、头痛、恶心、心慌、神志恍惚、肌肉痉挛性抽痛、肌腱反射减弱或消失、木僵、昏迷、最后死于急性脑水肿。如伴有有效血容量的降低，可出现脉搏细速、静脉充盈时间延长、体位性低血压等循环衰竭表现。血液低渗状态时临床表现的严重程度取决于渗透浓度降低的速率，而与渗透浓度的高低并不完全一致。③判断：根据病史、临床表现和血浆渗透浓度低于正常，诊断血液低渗状态并不困难。病因判断常需要同时测定尿渗透浓度、尿钠、血电解质、血糖、BUN、血浆蛋白、血气等指标，进行综合考虑。
表17－7 血液低渗状态的常见原因
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