Осмолярность - один из важнейших показателей состояния жидких сред организма. От него зависит нормальная работа всех систем. Давайте разберемся, что это такое, как его определить и что делать, если осмолярность выходит за допустимые пределы.
Что такое осмолярность и зачем ее определяют
Осмолярность - это суммарная концентрация всех растворенных частиц в жидкости, выраженная в осмолях на литр или килограмм растворителя. Осмотическая концентрация показывает, сколько всего веществ находится в растворе, создающих осмотическое давление.
Осмолярность важна, так как от нее зависит работа практически всех систем организма. Например:
- Почки регулируют осмотическое давление крови и мочи;
- Нервная система чувствительна к изменениям осмолярности ликвора;
- Желудочно-кишечный тракт всасывает питательные вещества в зависимости от их концентрации в кишечнике;
- Клетки организма регулируют свой объем, обмениваясь жидкостью осмотическим путем и т.д.
Поэтому осмолярность жидкостей организма, таких как кровь, моча, ликвор, тщательно контролируется. Ее измеряют с помощью специальных приборов - осмометров. Также осмолярность можно рассчитать по формуле, исходя из концентрации растворенных веществ.
Нормы осмолярности жидкостей организма
Осмолярность здорового человека строго регулируется и лежит в определенных пределах:
| Жидкость организма | Норма осмолярности, мОсм/кг (среднее значение) |
| Плазма крови | 285-295 |
| Ликвор | 296-308 |
| Моча | 50-1200 |
На осмолярность влияют такие факторы, как содержание солей, белков, глюкозы и других веществ в жидкостях тела.
Также на нее может временно повлиять прием пищи и жидкости, физические нагрузки, стресс, высокая температура окружающей среды и некоторые другие факторы.
Однако в норме организм быстро компенсирует эти колебания за счет слаженной работы осморегулирующих систем.
Методы определения осмолярности
Существует несколько способов измерить осмотическую концентрацию жидкостей:
- С помощью осмометрии - инструментального метода анализа осмолярности проб с использованием осмометра. Различают несколько видов осмометрии:
- Криоскопическая - основана на измерении изменения температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем; Мембранная - замеряет осмотическое давление через полупроницаемую мембрану; Паровая - регистрирует разницу температур между каплями чистого растворителя и анализируемого раствора.
- При помощи расчета теоретической осмолярности по специальной формуле, если известен качественный и количественный состав раствора.
Перед проведением анализа осмометр калибруют с использованием стандартных изотонических растворов хлорида натрия или хлорида калия. Образцы исследуемой жидкости также нужно правильно подготовить.
Наиболее точный результат дает криоскопическая осмометрия. Этот метод используют для определения осмолярности различных биологических жидкостей, в том числе крови.
Причины и симптомы нарушений осмолярности
Если осмолярность выходит за рамки нормы, могут возникнуть серьезные осложнения. Различают два вида нарушений - гиперосмолярность и гипоосмолярность.
Гиперосмолярность, или высокая осмотическая концентрация, чаще всего наблюдается при:
- Обезвоживании;
- Длительной рвоте или поносе;
- Приеме гипертонических растворов;
- Отравлении солями тяжелых металлов;
- Некоторых гормональных нарушениях и др.
Симптомы гиперосмолярного состояния:
- Жажда
- Слабость, быстрая утомляемость
- Головная боль
- Тошнота, рвота
- Судороги
- Нарушения сердечного ритма
Гипоосмолярность, наоборот, характеризуется аномально низкой осмотической концентрацией. Она может развиваться при:
- Избыточном питье жидкости, особенно дистиллированной воды;
- Приеме гипотонических растворов внутривенно;
- Некоторых эндокринных заболеваниях;
- Передозировке мочегонных препаратов.
Среди симптомов гипоосмолярности:
- Общая слабость
- Головокружение
- Тошнота
- Рвота
- Потеря сознания в тяжелых случаях
Как видно из симптомов, нарушение осмолярности в обе стороны крайне опасно для организма и требует срочного лечения.
Лечение нарушений осмолярности
При возникновении гипер- или гипоосмолярного состояния необходима срочная терапия под наблюдением врача. Лечение подбирают индивидуально в зависимости от причины нарушения и тяжести симптомов.
Принципы коррекции осмолярности
Основные принципы нормализации осмотической концентрации:
- Устранение фактора, вызвавшего нарушение (например, прекращение приема гипертонического раствора);
- Постепенное восстановление водно-электролитного баланса;
- Поддерживающая терапия для улучшения работы почек, печени, сердца и других органов.
Методы нормализации осмолярности
Для снижения высокой осмотической концентрации назначают:
- Введение изотонических и гипотонических растворов для увеличения объема жидкости в организме;
- Прием мочегонных для стимуляции диуреза;
- Гемодиализ при почечной недостаточности.
При гипоосмолярном состоянии показано:
- Внутривенное введение гипертонических изотонических растворов (например, хлорида натрия);
- Прием препаратов калия под контролем его уровня в крови;
- Ограничение питья жидкости.
Осложнения и их предотвращение
На фоне нарушений осмолярности возможны осложнения:
- Отек легких и головного мозга при резком снижении осмолярности (осмотический шок);
- Острая почечная недостаточность;
- Нарушения сердечного ритма;
- Кома.
Чтобы избежать осложнений, важно:
- Своевременно выявлять факторы риска нарушений осмолярности;
- Не допускать резких перепадов осмотической концентрации путем постепенной коррекции;
- Тщательно мониторировать состояние пациента (АД, пульс, диурез, уровень электролитов).
Что такое осмос и как это работает
Осмос - это проникновение молекул растворителя (обычно воды) через полупроницаемую мембрану. Этот процесс происходит за счет разницы концентраций веществ по разные стороны мембраны.
Например, если с одной стороны находится гипотонический раствор с низкой осмолярностью, а с другой - гипертонический, то молекулы воды будут двигаться в сторону более концентрированного раствора для выравнивания концентраций.
Таким образом достигается осмотическое равновесие, и чистого осмоса больше не происходит. Этот механизм лежит в основе всасывания питательных веществ в кишечнике, работы почек, обмена жидкостью между кровью и тканями организма.
Осмолярность пищи и напитков
Осмотическая концентрация пищи и жидкости, которую мы употребляем, может оказывать существенное влияние на водно-солевой обмен.
Например, после употребления тонизирующих напитков с высоким содержанием сахара осмолярность крови резко повышается. Это вызывает интенсивный приток воды из тканей в кровь и, как следствие, обезвоживание организма.
Поэтому при нарушениях осмолярности особенно важно:
- Пить достаточное количество жидкости;
- Ограничить соленую и острую пищу;
- Не увлекаться сладкими газированными напитками.
Влияние осмолярности пищи на организм
Помимо прямого воздействия на водно-солевой обмен, осмолярность употребляемых продуктов влияет на:
Усвояемость питательных веществ
Чем выше осмотическая концентрация в кишечнике, тем активнее протекают процессы осмоса и всасывания питательных веществ в кровоток.
Поэтому для улучшения усвояемости витаминов или лекарств их иногда помещают в оболочки, повышающие осмолярность препарата в месте всасывания.
Моторику желудочно-кишечного тракта
Гипотонические растворы замедляют опорожнение желудка и транзит по кишечнику, а гипертонические - ускоряют.
Поэтому гипоосмолярные продукты, такие как фруктовые соки, могут приводить к запорам, а с повышенным содержанием соли или сахара - к диарее.
Гидратацию организма
Жидкости и твердая пища по-разному влияют на водный баланс. Продукты с высоким содержанием белка, жиров и углеводов повышают, а фрукты и овощи со средней осмолярностью поддерживают гидратацию.
Обезвоживание чаще возникает после употребления соленой и острой пищи, а также сладких газированных напитков.
Кислотно-основной баланс
При употреблении гипоосмолярной пищи и жидкостей происходит сдвиг рН крови в щелочную сторону, а гиперосмолярной - в кислую.
Поэтому избыток сахара и соли провоцирует метаболический ацидоз, а большое количество фруктов может вызвать щелочоз.
Состояние слизистых оболочек
Высокая осмолярность в кишечнике и повышенная концентрация солей в пище способствуют обезвоживанию слизистой и развитию воспаления.
Употребление жидкости и продуктов с более низкой осмотической концентрацией благоприятно сказывается на состоянии слизистой ЖКТ.
Примеры продуктов и их осмолярность
Для наглядности приведем несколько примеров осмолярности различных пищевых продуктов и напитков:
- Дистиллированная вода - 0-5 мОсм/кг
- Морковный сок - 300 мОсм/кг
- Яблочный сок - 500 мОсм/кг
- Молоко - 300 мОсм/кг
- Яйцо - 400 мОсм/кг
- Растворимый кофе - 1100 мОсм/кг
- Газированные напитки - 600-800 мОсм/кг
- Томатный сок - 600 мОсм/кг
- Энергетические напитки - 1300 мОсм/кг
