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血漿膠體滲透壓變化對(duì)機(jī)體的影響
血漿
隨著人們對(duì)機(jī)體內(nèi)環(huán)境的不斷探究,更深入地發(fā)現(xiàn)在人體這一巨大系統(tǒng)中,每一個(gè)生命活動(dòng)的基本單元都是相當(dāng)復(fù)雜的,其中滲透壓是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的重要因素?,F(xiàn)就近年來(lái)對(duì)滲透壓方面特別是血漿膠體滲透壓方面的研究綜述如下。
1 滲透壓和血漿滲透壓的概念
1.1 滲透壓的概念 滲透壓(osmotic pressure)指的是溶液中電解質(zhì)及非電解質(zhì)類溶質(zhì)微粒通過(guò)半透膜對(duì)水的吸引力,其大小是由溶液中溶質(zhì)顆??倲?shù)決定的,與溶液中溶質(zhì)種類和顆粒大小無(wú)關(guān)[1]。
1.2 血漿滲透壓(plasma osmotic pressure)的概念 血漿滲透壓包括血漿晶體滲透壓和血漿膠體滲透壓。正常人血漿滲透壓約為300mmol/L(280~320mmol/L),相當(dāng)于770kPa。血漿晶體滲透壓(plasma crystal osmotic pressure)由血漿中晶體物質(zhì)所形成,如Na+、Cl-、葡萄糖、尿素等,Na+和Cl-占80%;血漿晶體滲透壓調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外水平衡,維持紅細(xì)胞正常形態(tài)。血漿膠體滲透壓(plasma colloid osmotic pressure,COP)由血漿中蛋白質(zhì)形成,調(diào)節(jié)血管內(nèi)外水平衡,維持血容量。由于白蛋白分子量較?。s為66 000Da),數(shù)目較多(白蛋白>球蛋白>纖維蛋白原),因此成為決定血漿COP的主要因素。白蛋白是所有可溶性蛋白中*一種不能穿透毛細(xì)血管壁的蛋白。血漿COP的75%~80%靠白蛋白維持[2]。約為1.3mmol/L,相當(dāng)于3.3kPa或25mmHg[1]。
2 血漿COP的生理作用
細(xì)胞膜是體內(nèi)的一種半透膜,它將細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液隔開(kāi),K+、Na+等離子物質(zhì)不易自由通過(guò)。因此,水在細(xì)胞內(nèi)外的流通,就要受到鹽所產(chǎn)生的晶體滲透壓的影響。晶體滲透壓對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)外水分的相對(duì)平衡起著重要作用。臨床上常用晶體物質(zhì)溶液來(lái)糾正某些疾病所引起的水鹽失調(diào)。
毛細(xì)血管壁也是體內(nèi)的一種半透膜,但它與細(xì)胞膜不同。毛細(xì)血管壁可以讓低分子量物質(zhì)如水、葡萄糖、尿素、氫基酸及各種離子自由透過(guò),而不允許高分子蛋白質(zhì)通過(guò)。所以,晶體滲透壓對(duì)維持血液與組織間液之間的水鹽平衡不起作用。如果由于某種原因造成血漿中蛋白質(zhì)減少時(shí),血漿的COP就會(huì)降低,血漿中的水通過(guò)毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織間液增加,致使血容量降低而組織液增多,這是形成水腫的原因之一。
由于血漿中晶體溶質(zhì)數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于膠體數(shù)目,所以血漿滲透壓主要由晶體滲透壓構(gòu)成。因?yàn)榫w物質(zhì)不能自由通過(guò)細(xì)胞膜,而可以自由通過(guò)有孔的毛細(xì)血管,因此,晶體滲透壓僅決定細(xì)胞膜兩側(cè)水份的轉(zhuǎn)移;蛋白質(zhì)等大分子膠體物質(zhì)不能通過(guò)毛細(xì)血管,決定血管內(nèi)外兩側(cè)水的平衡。血漿COP是對(duì)抗血漿中水分從血管內(nèi)移到血管外的一種牽制力,正常生理狀態(tài)下,COP對(duì)穩(wěn)定的血容量、預(yù)防組織水腫起重要作用[1]。
COP也是生成組織液的有效濾過(guò)壓(effective filtration pressure,EFP)中的重要組成部分,是使組織間液從毛細(xì)血管靜脈端滲回血管內(nèi)的主要力量。正常情況下血漿和組織間液是處于動(dòng)態(tài)平衡的,EFP=(毛細(xì)血管血壓+組織液COP)-(血漿COP+組織液靜水壓),在毛細(xì)血管動(dòng)脈端,有效流體靜壓(=毛細(xì)血管動(dòng)脈端血壓-組織間液流體靜壓)>有效COP(=血漿COP-組織COP),組織間液在此形成;在毛細(xì)血管靜脈端,有效COP>有效流體靜壓,組織間液在此回流入血。在組成EFP的四個(gè)因素中,毛細(xì)血管血壓和血漿COP是關(guān)鍵因素。通過(guò)組織液的生成和回流,參與了血液和組織細(xì)胞間的物質(zhì)交換,保持了血管內(nèi)外液體分布的平衡和血漿蛋白濃度的穩(wěn)定。
3 病理狀態(tài)下影響血漿COP的因素
血漿COP雖然很小,但在體內(nèi)起著重要的調(diào)節(jié)作用。
3.1 臨床上血漿COP升高不多見(jiàn),其升高大多不是血漿蛋白的量增多,如高熱患者大量出汗,或其他病因如燒傷及嚴(yán)重腹瀉患者所致嚴(yán)重失水導(dǎo)致血漿濃縮;透析脫水時(shí)血液濃縮使血清蛋白水平升高,繼而引起血漿COP升高,對(duì)血漿再灌注有重要作用,血漿COP的升高和循環(huán)血容量的恢復(fù)幾乎在血透后體重穩(wěn)定的同時(shí)同步停止[3],絕大多數(shù)腎衰患者在血透過(guò)程中血壓都能保持平穩(wěn),其原因是循環(huán)血容量通過(guò)血漿再灌注過(guò)程得到補(bǔ)充[4]。血漿再灌注是指當(dāng)透析脫水時(shí),體內(nèi)血漿容量逐漸減少,血清蛋白濃度隨之上升(我們假設(shè)血透過(guò)程中血清總蛋白的量不變),由各種血清蛋白(主要是白蛋白)形成的血漿COP必然也升高,而血漿COP是使組織間液向毛細(xì)血管內(nèi)轉(zhuǎn)移的zui主要因素,因此升高的血漿COP吸引組織間液向毛細(xì)血管內(nèi)轉(zhuǎn)移稱血漿再灌注,有助于維持穩(wěn)定的循環(huán)血容量[5]。Schmid等[6]研究離體小鼠肝細(xì)胞發(fā)現(xiàn)血漿COP的升高主要抑制血漿蛋白的分泌,而不是白蛋白的合成。研究還發(fā)現(xiàn)人類肝細(xì)胞是通過(guò)COP調(diào)控白蛋白的合成并通過(guò)α-胎蛋白基因表達(dá)[7]。
3.2 臨床上因血漿蛋白減少所致的水腫較為常見(jiàn),下述因素均可使血漿COP降低,導(dǎo)致EFP增大,組織液生成增多和回流減少而產(chǎn)生水腫[1]。(1)某些患消化系統(tǒng)疾病的患者對(duì)蛋白質(zhì)消化吸收不良,如肝硬化患者由于門脈壓力過(guò)高,門脈系統(tǒng)淤血,導(dǎo)致胃腸對(duì)蛋白的消化和吸收功能降低,引起血漿COP下降[8]。(2)肝臟是人體合成和分解蛋白的主要器官,也是血漿內(nèi)蛋白質(zhì)的重要來(lái)源。血漿白蛋白受著肝臟合成、分解、釋放等因素的調(diào)節(jié)。在肝硬化時(shí)肝功能減退,由于有效肝細(xì)胞總數(shù)的減少和肝細(xì)胞代謝的障礙,所以白蛋白合成可減少半數(shù)以上,以致出現(xiàn)低蛋白血癥,在肝性水腫和腹水形成上具有一定作用[8]。人類血漿蛋白對(duì)維持COP、與配體結(jié)合和運(yùn)輸具有很重要的作用。肝衰竭時(shí),內(nèi)源性物質(zhì)和藥物的結(jié)合能力受損,終末期肝病的患者不僅血漿COP低,同時(shí)蛋白結(jié)合能力也很差[9]。肝硬化患者血漿COP降低的同時(shí)伴有皮下組織間質(zhì)液體的減少,結(jié)果使跨毛細(xì)血管壁膠體滲透梯度沒(méi)有改變。皮下組織間質(zhì)液體減少可以用液體稀釋和間質(zhì)蛋白含量減少來(lái)解釋。非內(nèi)臟組織對(duì)間質(zhì)蛋白的吸收可減少水腫和低血容量的趨勢(shì)[10]。所以,肝硬化、肝衰竭患者輸注白蛋白可以治療低蛋白血癥、低鈉血癥、肝腎綜合征等肝衰竭癥狀,而單純輸注膠體液則不能糾正這些異常[11]。(3)血漿內(nèi)水鈉潴留使血漿蛋白被稀釋而減少。有些腎病病人,從尿中排出大量的蛋白質(zhì)也可以導(dǎo)致低蛋白血癥[1]。伴有腎臟血流動(dòng)力學(xué)改變的肝硬化,有效腎血流量下降、腹壓升高、下腔靜脈受壓,致使腎臟灌注量降低,影響腎小球血流量,減低腎小球?yàn)V過(guò)率,激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng),促使醛固酮的生成與分泌,抗利尿激素分泌增加,zui終導(dǎo)致鈉和水的潴留,從而促進(jìn)和加重腹水的形成[12]。(4)毛細(xì)血管壁的通透性正常時(shí)限制血漿蛋白進(jìn)入組織間液。毛細(xì)血管壁通透性增加使含有大量蛋白質(zhì)的血管內(nèi)液透入組織間液中,使血漿蛋白減少,血漿COP下降。如慢性腎炎患者的腎小球?yàn)V過(guò)膜通透性增大,血漿蛋白濾入原尿中,加之腎小管對(duì)蛋白質(zhì)的重吸收功能減弱,使血漿蛋白從尿中喪失過(guò)多[8]。病理情況下增加的毛細(xì)血管通透性促使體液由血管內(nèi)轉(zhuǎn)移到組織間隙,導(dǎo)致多器官水腫的發(fā)生,特別是肺水腫。研究發(fā)現(xiàn)受到失血性休克和敗血癥損傷的嚙齒類動(dòng)物肝細(xì)胞由于*的細(xì)胞微孔結(jié)構(gòu)破壞和毛細(xì)血管通透性的改變導(dǎo)致間質(zhì)蛋白的增多和間質(zhì)COP的升高[13]。
4 血漿COP測(cè)定的臨床應(yīng)用
臨床上常用血漿COP來(lái)監(jiān)測(cè)評(píng)估病人的液體治療效果。尤其是失血性休克或感染性休克病人的液體治療,還用于指導(dǎo)心臟手術(shù)體外循環(huán)預(yù)充液的配制、預(yù)防肺水腫或組織水腫的發(fā)生。血漿COP可以作為肺水腫和危重疾病死亡率的預(yù)測(cè)指標(biāo)。孫友文等[14]研究表明,血漿COP與中心靜脈壓之間有相關(guān)性,推測(cè)血漿COP與容量狀態(tài)之間也有相關(guān)性,但不如CVP直接、客觀、準(zhǔn)確。而它對(duì)評(píng)估循環(huán)血容量的恢復(fù)更有幫助。Kudo等[15]對(duì)193名心臟病患者研究發(fā)現(xiàn),具有心室低電壓患者的白蛋白濃度和血漿COP顯著低于沒(méi)有心室低電壓的患者,提示白蛋白濃度和血漿COP與QRS波具有相關(guān)性。
我們知道血漿COP對(duì)跨毛細(xì)血管壁的液體交換起到重要作用,特別是在腎小球毛細(xì)血管,臨床可通過(guò)血漿蛋白總量或白蛋白濃度用二次方程估算。Geranton等[16]研究發(fā)現(xiàn)用肝臟衍生的非白蛋白的蛋白質(zhì)維持COP,特別是腎病綜合征的患者用纖維蛋白原含量評(píng)估血漿COP具有很高的準(zhǔn)確性。但以上方法由于不能及時(shí)得到測(cè)定結(jié)果,難以作為臨床處理患者的參考。近年來(lái)膜式膠體滲透壓儀的應(yīng)用推廣,由于數(shù)分鐘內(nèi)即可得到測(cè)定結(jié)果,隨時(shí)可以用于指導(dǎo)重癥患者的處理并及時(shí)檢測(cè)治療效果,也使得COP測(cè)定有可能成為臨床常規(guī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一。所謂膜式膠體滲透壓儀就是使用對(duì)蛋白質(zhì)分子是具有選擇性的膜和一個(gè)置于滲透壓儀樣品池的靈敏壓力傳感器來(lái)測(cè)量,傳感器輸出信號(hào)被放大,并且直接轉(zhuǎn)換成壓力單位,顯示于LCD上方便讀取。
血漿COP的變化對(duì)機(jī)體的影響已日漸受到人們的關(guān)注,尤其是肝臟疾病對(duì)血漿COP的影響是多方面的,如白蛋白合成、分泌減少、門脈壓力增高、肝淋巴液漏出增加等都可使血漿COP下降。我們有待于對(duì)肝臟疾病圍術(shù)期,尤其是肝移植手術(shù)圍術(shù)期血漿COP的監(jiān)測(cè)做進(jìn)一步研究,以便為維持危重患者圍術(shù)期循環(huán)和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定提供可信的臨床依據(jù)。