2) молекулярной (атомарной) массой частиц
3) количеством электролитов
4) суммарным количеством растворенных частиц (+)
Осмотические свойства биологических жидкостей определяются не размером и не молекулярной массой растворённых веществ, а общим числом осмотически активных частиц в единице объёма или массы растворителя. Согласно закону Вант-Гоффа, осмотическое давление прямо пропорционально концентрации таких частиц: вода перемещается через полупроницаемую мембрану в сторону большей суммарной концентрации осмолей.
В это количество входят как неэлектролиты, сохраняющие целостность молекул, так и электролиты, диссоциирующие на ионы. Поэтому одна молекула глюкозы создаёт примерно одну осмотически активную частицу, а молекула хлорида натрия в растворе — ионы натрия и хлора, то есть несколько частиц. Молекулярная масса сама по себе значения не имеет: вещество с большой молекулярной массой может вносить небольшой вклад в осмолярность, если его молярная концентрация низкая.
В клинической практике различают осмолярность и осмоляльность; последняя отражает число осмотически активных частиц на килограмм воды и предпочтительна для оценки плазмы. Основной вклад в осмоляльность плазмы вносят натрий и сопряжённые с ним анионы, а также глюкоза и мочевина. Белки плазмы формируют преимущественно онкотическое, или коллоидно-осмотическое, давление, несмотря на их значительную молекулярную массу.
| Компонент или показатель | Поведение в растворе | Вклад в осмотические свойства | Клиническое значение |
|---|---|---|---|
| Неэлектролиты, например глюкоза | Не диссоциируют; одна молекула обычно соответствует одной частице | Вклад пропорционален молярной концентрации | Гипергликемия повышает осмоляльность плазмы и может вызывать перемещение воды из клеток |
| Электролиты, например NaCl | Диссоциируют на катионы и анионы | Число частиц превышает число исходных молекул | Ионы натрия и сопровождающие анионы являются основными детерминантами осмоляльности внеклеточной жидкости |
| Натрий и его соли | Распределены преимущественно во внеклеточном секторе | Определяют большую часть эффективной осмолярности плазмы | Изменения натрия сопровождаются нарушением распределения воды между внеклеточным и внутриклеточным пространствами |
| Мочевина | Неэлектролит, свободно проходит через многие клеточные мембраны | Повышает измеряемую осмоляльность | Относится к неэффективным осмолям для поддержания стойкого градиента тоничности |
| Белки плазмы | Крупные коллоидные частицы, присутствующие в относительно низкой молярной концентрации | Незначительно влияют на общую осмоляльность, но создают онкотическое давление | Снижение альбумина способствует выходу жидкости в интерстициальное пространство и развитию отёков |
| Осмоляльность сыворотки | Суммарная концентрация растворённых осмотически активных частиц | В норме обычно составляет около 275–295 мОсм/кг воды | Используется для оценки гипо-, изо- и гиперосмолярных состояний, а также водно-электролитных нарушений |
Таким образом, правильным является принцип суммирования всех растворённых осмотически активных частиц. Электролитная диссоциация увеличивает число частиц и тем самым усиливает осмотический эффект вещества. Для оценки движения воды между компартментами важно отличать общую осмоляльность от тоничности, которая определяется преимущественно непроникающими через мембрану осмолями. Именно поэтому лабораторная оценка натрия, глюкозы, мочевины и белка имеет ключевое значение при анализе осмотических нарушений.