|
血浆胶体渗透压变化对机体的影响
血浆
随着人们对机体内环境的不断探究，更深入地发现在人体这一巨大系统中，每一个生命活动的基本单元都是相当复杂的，其中渗透压是维持内环境稳定的重要因素。现就近年来对渗透压方面特别是血浆胶体渗透压方面的研究综述如下。
1 渗透压和血浆渗透压的概念
1.1 渗透压的概念 渗透压（osmotic pressure）指的是溶液中电解质及非电解质类溶质微粒通过半透膜对水的吸引力，其大小是由溶液中溶质颗粒总数决定的，与溶液中溶质种类和颗粒大小无关[1]。
1.2 血浆渗透压（plasma osmotic pressure）的概念 血浆渗透压包括血浆晶体渗透压和血浆胶体渗透压。正常人血浆渗透压约为300mmol/L（280～320mmol/L），相当于770kPa。血浆晶体渗透压(plasma crystal osmotic pressure)由血浆中晶体物质所形成，如Na+、Cl-、葡萄糖、尿素等，Na+和Cl-占80；血浆晶体渗透压调节细胞内外水平衡，维持红细胞正常形态。血浆胶体渗透压(plasma colloid osmotic pressure，COP)由血浆中蛋白质形成，调节血管内外水平衡，维持血容量。由于白蛋白分子量较小(约为66 000Da)，数目较多（白蛋白>球蛋白>纤维蛋白原），因此成为决定血浆COP的主要因素。白蛋白是所有可溶性蛋白中唯一一种不能穿透毛细血管壁的蛋白。血浆COP的75～80靠白蛋白维持[2]。约为1.3mmol/L，相当于3.3kPa或25mmHg[1]。
2 血浆COP的生理作用
细胞膜是体内的一种半透膜，它将细胞内液和细胞外液隔开，K+、Na+等离子物质不易自由通过。因此，水在细胞内外的流通，就要受到盐所产生的晶体渗透压的影响。晶体渗透压对维持细胞内外水分的相对平衡起着重要作用。临床上常用晶体物质溶液来纠正某些疾病所引起的水盐失调。
毛细血管壁也是体内的一种半透膜，但它与细胞膜不同。毛细血管壁可以让低分子量物质如水、葡萄糖、尿素、氢基酸及各种离子自由透过，而不允许高分子蛋白质通过。所以，晶体渗透压对维持血液与组织间液之间的水盐平衡不起作用。如果由于某种原因造成血浆中蛋白质减少时，血浆的COP就会降低，血浆中的水通过毛细血管壁进入组织间液增加，致使血容量降低而组织液增多，这是形成水肿的原因之一。
由于血浆中晶体溶质数目远远大于胶体数目，所以血浆渗透压主要由晶体渗透压构成。因为晶体物质不能自由通过细胞膜，而可以自由通过有孔的毛细血管，因此，晶体渗透压仅决定细胞膜两侧水份的转移；蛋白质等大分子胶体物质不能通过毛细血管，决定血管内外两侧水的平衡。血浆COP是对抗血浆中水分从血管内移到血管外的一种牵制力，正常生理状态下，COP对稳定的血容量、预防组织水肿起重要作用[1]。
COP也是生成组织液的有效滤过压（effective filtration pressure，EFP）中的重要组成部分，是使组织间液从毛细血管静脉端渗回血管内的主要力量。正常情况下血浆和组织间液是处于动态平衡的，EFP=（毛细血管血压+组织液COP）-（血浆COP+组织液静水压），在毛细血管动脉端，有效流体静压（=毛细血管动脉端血压-组织间液流体静压）＞有效COP（=血浆COP-组织COP），组织间液在此形成；在毛细血管静脉端，有效COP＞有效流体静压，组织间液在此回流入血。在组成EFP的四个因素中，毛细血管血压和血浆COP是关键因素。通过组织液的生成和回流，参与了血液和组织细胞间的物质交换，保持了血管内外液体分布的平衡和血浆蛋白浓度的稳定。
3 病理状态下影响血浆COP的因素
血浆COP虽然很小，但在体内起着重要的调节作用。
3.1 临床上血浆COP升高不多见，其升高大多不是血浆蛋白的绝对量增多，如高热患者大量出汗，或其他病因如烧伤及严重腹泻患者所致严重失水导致血浆浓缩；透析脱水时血液浓缩使血清蛋白水平升高，继而引起血浆COP升高，对血浆再灌注有重要作用，血浆COP的升高和循环血容量的恢复几乎在血透后体重稳定的同时同步停止[3]，绝大多数肾衰患者在血透过程中血压都能保持平稳，其原因是循环血容量通过血浆再灌注过程得到补充[4]。血浆再灌注是指当透析脱水时，体内血浆容量逐渐减少，血清蛋白浓度随之上升(我们假设血透过程中血清总蛋白的量不变)，由各种血清蛋白(主要是白蛋白)形成的血浆COP必然也升高，而血浆COP是使组织间液向毛细血管内转移的最主要因素，因此升高的血浆COP吸引组织间液向毛细血管内转移称血浆再灌注，有助于维持稳定的循环血容量[5]。Schmid等[6]研究离体小鼠肝细胞发现血浆COP的升高主要抑制血浆蛋白的分泌，而不是白蛋白的合成。研究还发现人类肝细胞是通过COP调控白蛋白的合成并通过α-胎蛋白基因表达[7]。
3.2 临床上因血浆蛋白减少所致的水肿较为常见，下述因素均可使血浆COP降低，导致EFP增大，组织液生成增多和回流减少而产生水肿[1]。（1）某些患消化系统疾病的患者对蛋白质消化吸收不良，如肝硬化患者由于门脉压力过高，门脉系统淤血，导致胃肠对蛋白的消化和吸收功能降低，引起血浆COP下降[8]。（2）肝脏是人体合成和分解蛋白的主要器官，也是血浆内蛋白质的重要来源。血浆白蛋白受着肝脏合成、分解、释放等因素的调节。在肝硬化时肝功能减退，由于有效肝细胞总数的减少和肝细胞代谢的障碍，所以白蛋白合成可减少半数以上，以致出现低蛋白血症，在肝性水肿和腹水形成上具有一定作用[8]。人类血浆蛋白对维持COP、与配体结合和运输具有很重要的作用。肝衰竭时，内源性物质和药物的结合能力受损，终末期肝病的患者不仅血浆COP低，同时蛋白结合能力也很差[9]。肝硬化患者血浆COP降低的同时伴有皮下组织间质液体的减少，结果使跨毛细血管壁胶体渗透梯度没有改变。皮下组织间质液体减少可以用液体稀释和间质蛋白含量减少来解释。非内脏组织对间质蛋白的吸收可减少水肿和低血容量的趋势[10]。所以，肝硬化、肝衰竭患者输注白蛋白可以治疗低蛋白血症、低钠血症、肝肾综合征等肝衰竭症状，而单纯输注胶体液则不能纠正这些异常[11]。（3）血浆内水钠潴留使血浆蛋白被稀释而减少。有些肾病病人，从尿中排出大量的蛋白质也可以导致低蛋白血症[1]。伴有肾脏血流动力学改变的肝硬化，有效肾血流量下降、腹压升高、下腔静脉受压，致使肾脏灌注量降低，影响肾小球血流量，减低肾小球滤过率，激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统，促使醛固酮的生成与分泌，抗利尿激素分泌增加，最终导致钠和水的潴留，从而促进和加重腹水的形成[12]。（4）毛细血管壁的通透性正常时限制血浆蛋白进入组织间液。毛细血管壁通透性增加使含有大量蛋白质的血管内液透入组织间液中，使血浆蛋白减少，血浆COP下降。如慢性肾炎患者的肾小球滤过膜通透性增大，血浆蛋白滤入原尿中，加之肾小管对蛋白质的重吸收功能减弱，使血浆蛋白从尿中丧失过多[8]。病理情况下增加的毛细血管通透性促使体液由血管内转移到组织间隙，导致多器官水肿的发生，特别是肺水肿。研究发现受到失血性休克和败血症损伤的啮齿类动物肝细胞由于特有的细胞微孔结构破坏和毛细血管通透性的改变导致间质蛋白的增多和间质COP的升高[13]。
4 血浆COP测定的临床应用
临床上常用血浆COP来监测评估病人的液体治疗效果。尤其是失血性休克或感染性休克病人的液体治疗，还用于指导心脏手术体外循环预充液的配制、预防肺水肿或组织水肿的发生。血浆COP可以作为肺水肿和危重疾病死亡率的预测指标。孙友文等[14]研究表明，血浆COP与中心静脉压之间有相关性，推测血浆COP与容量状态之间也有相关性，但不如CVP直接、客观、准确。而它对评估循环血容量的恢复更有帮助。Kudo等[15]对193名心脏病患者研究发现，具有心室低电压患者的白蛋白浓度和血浆COP显著低于没有心室低电压的患者，提示白蛋白浓度和血浆COP与QRS波具有相关性。
我们知道血浆COP对跨毛细血管壁的液体交换起到重要作用，特别是在肾小球毛细血管，临床可通过血浆蛋白总量或白蛋白浓度用二次方程估算。Geranton等[16]研究发现用肝脏衍生的非白蛋白的蛋白质维持COP，特别是肾病综合征的患者用纤维蛋白原含量评估血浆COP具有很高的准确性。但以上方法由于不能及时得到测定结果，难以作为临床处理患者的参考。近年来膜式胶体渗透压仪的应用推广，由于数分钟内即可得到测定结果，随时可以用于指导重症患者的处理并及时检测治疗效果，也使得COP测定有可能成为临床常规监测项目之一。所谓膜式胶体渗透压仪就是使用对蛋白质分子是具有选择性的膜和一个置于渗透压仪样品池的灵敏压力传感器来测量，传感器输出信号被放大，并且直接转换成压力单位，显示于LCD上方便读取。
血浆COP的变化对机体的影响已日渐受到人们的关注，尤其是肝脏疾病对血浆COP的影响是多方面的，如白蛋白合成、分泌减少、门脉压力增高、肝淋巴液漏出增加等都可使血浆COP下降。我们有待于对肝脏疾病围术期，尤其是肝移植手术围术期血浆COP的监测做进一步研究，以便为维持危重患者围术期循环和内环境稳定提供可信的临床依据。
【参考文献】
[1] 冯志强.整合应用生理学[M].北京:人民军医出版社,2006:63-154.
[2] Hankins J.The role of albumin in fluid and electrolyte balance[J].J Infus Nurs,2006,29(5):260-265.
[3] Tetsuka T，Ando Y，Ono S.et a1.Change in inferior vena caval diameter detected by uItrasonography during and after hemodialysis[J].Asaio,1995，41(1)：105.
[4] Tabei K,Nagashima H，Imura V，et a1.An index of plasma re-filling in hemodialysis patients[J].Nephron,1996,74(3)：266.
[5] Iimura O,Tabei K,Nagashima H,et a1.A study on regulating factors of plasma refilling during hemodialysis[J].Nephron,1996,74(1)：19.
[6] Schmid M，Schindler R，Weigand K.Is albumin synthesis regulated by the colloid osmotic pressure?Effect of albumin and dextran on albumin and total protein synthesis in isolated rat hepatocytes[J].Klin Wochenschr,1986,64(1):23-28.
[7] Tsutsumi T，Nakao K，Mitsuoka S.Regulation of albumin and alpha-fetoprotein gene expression by colloid osmotic pressure in human hepatoma cells[J].Gastroenterology,1993,104（1）：256-262.
[8] 苏静怡.病理生理学[M].北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1991:54-60.
[9] Klammt S,Mitzner S,Stange J,et al.Albumin-binding function is reduced in patients with decompensated cirrhosis and correlates inversely with severity of liver disease assessed by model for end-stage liver disease[J].Eur J Gastroenterol Hepatol,2007,19(3):257-263.
[10] Fauchald P，Ritland S.Interstitial fluid volume,plasma volume and transcapillary colloid osmotic gradient in patients with hepatic cirrhosis and fluid retention[J].Scand J Lab Invest,1985,45(6):553-559.
[11] Morean R,Valla D.Indications and role of albumin,plase volume expansion excluded,in the preoperative or postoperative management of portal hypertension[J].Ann Fr Anesth Reanim,1996,15(4):514-524.
[12] 金瑞.肝硬化腹水发病机制和治疗进展[J].中国医刊,2003，38（9）：22-23.
[13] Vlahos AL,Crawford RS,Matthew HT,et al.Effect of albumin and Hespan on rodent hepatocyte function after hemorrhagic shock and sepsis[J].J Trauma,2005,59(3):583-588.
[14] 孙友文，陈友辉.中心静脉压及血浆COP联合监测评估血透患者容量状态的研究[J].华北煤炭医学院学报,2001,3(2):136-137.
[15] Kudo Y,Yamasaki F,Kataoka H,et al.Effect of serum albumin on QRS wave amplitude in patients free of heart disease[J].Am J Cardiol,2005,95(6):789-791.
[16] Geranton F,Chantrel F,Bouiller M,et al.Prediction of colloid osmotic pressure in renal patients[J].Clin Nephrol,2000,53(4):269-275.
|
