等渗溶液定义

等渗溶液是指具有相同张力的溶液。因此，这里就引出了张力（tonicity）的含义。张力是指衡量半透膜两侧有效渗透压梯度的一个指标，它用于估算半透膜两侧的溶质浓度相对关系。

张力控制着溶质通过半透膜两侧的迁移数量（或程度）和方向。需要牢记的是，渗透压梯度或张力的产生只发生在那些不能通过半透膜的溶质身上。而且，等渗（iso-osmotic）溶液并非总是等张（isotonic）溶液，这两者不能互换使用，这一点至关重要。

根据张力，溶液可分为三类：

• 高张性
• 低张性
• 等渗性

等渗溶液：是什么？

在等渗溶液中，当半透膜两侧的溶质浓度相同时，就达到了平衡状态。在等渗溶液的情况下，由于没有浓度梯度，溶质分子在半透膜两侧没有整体的迁移。然而，这并不意味着溶质分子没有穿过膜迁移。实际上，虽然溶质分子没有整体的迁移，但它们仍然在不断地穿过膜迁移。因此，溶质分子在穿过膜时，既没有增加也没有减少。

血浆与生理盐水（9克/升的氯化钠溶液）是等渗的。生理盐水是一种氯化钠水溶液，在1升水中含有9克氯化钠（0.9% w/v）。由于生理盐水的盐浓度与血液相似，有时也被称为生理溶液。

生理盐水因其等渗性，在医学上经常被用于局部和肠外（即直接注入血液）给药，用于伤口清洁、鼻窦治疗、液体复苏治疗、维持水分等目的。它能维持红细胞的形态。在等渗生理盐水或0.9% w/v的氯化钠溶液中，红细胞既不收缩也不膨胀。

现在想象一下，将红细胞置于含有2% w/v氯化钠的溶液中。该溶液是高张性的，因为红细胞内的钠含量高于2% w/v的氯化钠浓度。这将导致红细胞收缩，这个过程称为皱缩。

在另一种情况下，假设将红细胞置于含有0.1% w/v氯化钠的溶液中。该溶液是低张性生理盐水，因为红细胞内的钠含量高于0.1% w/v的氯化钠浓度。这将导致红细胞膨胀，最终破裂，释放出血红蛋白。这种情况被称为溶血，具有相当大的危害。

因此，在医学上，静脉输注（即注入血液）时，必须仅使用等渗生理盐水。高张性或低张性溶液不能通过静脉输注。

值得注意的是，肌内注射和皮下注射的制剂可以是非等渗的，因为红细胞不会立即与之接触。为了避免眼部不适和刺激，眼科用液应为等渗的。

此外，泪液也与生理盐水等渗。高张性溶液会引起组织中的液体排出，而低张性溶液则可能导致液体进入眼部组织，使其充血。然而，人的眼睛仍然可以耐受0.6%至1.8% w/v的溶液。

等渗溶液在医学中的应用

• 在肠炎、腹泻等情况下，口服补液疗法使用等渗溶液来补充电解质和维持水分。
• 生理盐水疗法用于治疗高钠血症（一种血液钠含量升高的医学状况）和严重脱水。
• 由于生理盐水和血浆等渗，生理盐水可用作肠外给药（尤其是在静脉给药）的载体，用于递送药物。
• 乳酸林格氏液和哈特曼氏液都与血浆等渗，并用于治疗酸中毒（血液酸度升高）和低血容量症（血容量降低，可能由创伤或其他原因引起）。
• 生理盐水用于治疗鼻窦炎。
• 用于雾化给药的药物在生理盐水中输送。
• 用于眼科疾病

等渗溶液在医学以外的应用

• 运动饮料用于补水和补充电解质
• 磷酸盐缓冲液；此外，在实验中，细胞培养液通常保存在生理盐水中以维持其活性。

等渗溶液与高张性溶液

当溶液的溶质浓度超过半透膜两侧溶液的溶质浓度时，该溶液称为高张性溶液。因此，当细胞浸入高张性溶液中时，由于渗透压梯度的存在，溶质会离开细胞，以达到膜两侧溶质浓度的平衡。细胞收缩是这种现象的体现。因此，置于高张性溶液中的细胞会发生质壁分离，即细胞收缩。在这种情况下，细胞膜充当半透膜，如果溶质浓度高于细胞质浓度，则该溶液称为“高张性”。

等渗溶液与低张性溶液

如果溶液的溶质浓度低于半透膜两侧溶液的溶质浓度，则该溶液称为低张性溶液。因此，当细胞浸入低张性溶液中时，渗透压梯度会驱动溶质进入细胞，以达到膜两侧溶质浓度的平衡。这可以看作是细胞膨胀。

当细胞置于溶质浓度低于细胞质浓度的溶液中时，会发生梯度差异，导致溶质流入细胞，引起细胞膨胀，最终细胞破裂或发生细胞溶解。这通常发生在动物细胞中，因为它们没有细胞壁。植物细胞有坚硬的细胞壁，以及细胞膜和中央液泡，这可以防止细胞破裂，液泡吸收多余的水分，将细胞膜推向细胞壁。这种现象称为膨压。

结论

由于渗透压相等，等渗液体不会引起渗透流。