Áp suất thẩm thấu là áp suất tối thiểu cần được áp dụng cho dung dịch để ngăn dòng chảy của dung môi tinh khiết qua màng bán thấm về phía chứa chất tan.[1]
Nó cũng được định nghĩa là thước đo xu hướng của dung dịch lấy trong dung môi nguyên chất bằng thẩm thấu. Áp suất thẩm thấu tiềm năng là áp suất thẩm thấu tối đa có thể phát triển trong dung dịch nếu nó được tách ra khỏi dung môi tinh khiết của nó bằng một màng bán kết.
Quá trình thẩm thấu xảy ra khi hai dung dịch, chứa nồng độ chất tan khác nhau, được ngăn cách bởi màng thấm chọn lọc. Các phân tử Dung môi tốt nhất đi qua màng từ dung dịch nồng độ thấp đến dung dịch có nồng độ chất tan cao hơn. Việc chuyển các phân tử dung môi sẽ tiếp tục cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng.[1][2]
Jacobus van 't Hoff tìm thấy một mối quan hệ định lượng giữa áp suất thẩm thấu và nồng độ chất tan, được biểu thị trong phương trình sau.
Π = i C R T {\displaystyle \Pi =iCRT}trong đó Π {\displaystyle \Pi } là áp suất thẩm thấu, i là chỉ số van 't Hoff không thứ nguyên, C là nồng độ mol của chất tan, R là hằng số khí lý tưởng và T là nhiệt độ trong kelvins. Công thức này áp dụng khi nồng độ chất tan đủ thấp để dung dịch có thể được coi là dung dịch lý tưởng. Tỷ lệ với nồng độ có nghĩa áp suất thẩm thấu là một tính chất chung. Lưu ý sự giống nhau của công thức này với định luật khí lý tưởng ở dạng p = n V R T = c gas R T {\displaystyle p={n \over V}RT=c_{\text{gas}}RT} trong đó n là tổng số mol phân tử khí trong thể tích V và n/V là nồng độ mol của các phân tử khí. Harmon Northrop Morse và Frazer đã chỉ ra rằng phương trình được áp dụng cho các dung dịch đậm đặc hơn nếu đơn vị nồng độ là molal chứ không phải mol.[3]
Đối với các dung dịch đặc hơn, phương trình Hoff của van có thể được mở rộng như một chuỗi lũy thừa ở nồng độ chất tan, C. Đến một xấp xỉ đầu tiên,
Π = Π 0 + A C 2 {\displaystyle \Pi =\Pi _{0}+AC^{2}}trong đó Π 0 {\displaystyle \Pi _{0}} là áp suất lý tưởng và A là một tham số thực nghiệm. Giá trị của tham số A [và của các tham số từ các xấp xỉ bậc cao hơn] có thể được sử dụng để tính các tham số Pitzer. Các tham số thực nghiệm được sử dụng để định lượng hành vi của các dung dịch của các chất tan ion và không ion không phải là dung dịch pháp lý tưởng theo nghĩa nhiệt động.
Tế bào Pfeffer đã được phát triển để đo áp suất thẩm thấu.
- ^ a b Voet, Donald; Judith Aadil; Charlotte W. Pratt [2001]. Fundamentals of Biochemistry . New York: Wiley. tr. 30. ISBN 978-0-471-41759-0.
- ^ Atkins, Peter W.; de Paula, Julio [2010]. “Section 5.5 [e]”. Physical Chemistry [ấn bản 9]. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-954337-3.
- ^ Lewis, Gilbert Newton [ngày 1 tháng 5 năm 1908]. “The Osmotic Pressure of Concentrated Solutions and the Laws of the Perfect Solution”. Journal of the American Chemical Society. 30 [5]: 668–683. doi:10.1021/ja01947a002. ISSN 0002-7863.
Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Áp_suất_thẩm_thấu&oldid=65540823”
Độ thẩm thấu [osmolality] là thuật ngữ được sử dụng để mô tả nồng độ thảm thấu của một chất dịch. Độ thẩm thấu máu hay áp lực thẩm thấu máu “hữu dụng” do số lượng các phần tử [các ion hoặc phân tử] có hoạt tính thẩm thấu trong huyết tương. Đây là một XN hữu ích để đánh giá tình trạng mất cân bằng về nước và điện giải và để quyết định nhu cầu dịch của cơ thể.
Độ thẩm thấu máu cung cấp những thông tin hữu ích về:
– Tình trạng dịch của BN.
– Tình trạng cô đặc của nước tiểu.
– Tình trạng bải xuất hormon chống bài niệu [ADH].
Liên quan tới khái niệm về độ thẩm thấu máu có 2 thuật ngữ thường được sử dụng
– Độ thẩm thấu máu [Osmolality] hay áp lực thẩm thấu hữu dụng của huyết thanh [serum osmolality]: Là nồng độ của một dịch có tính thẩm thấu [osmotic solution] khi địch này được đo bằng đơn vị osmol [hay milliosmol] đối với 1000g chất hòa tan. Thông số này thường được đo bằng máy đo độ thẩm thấu [osmometer] theo kỹ thuật hạ băng điểm [freezing point depression] hoặc tăng áp lực hơi nước [vapor pressure elevation]. – Áp lực thẩm thấu máu [osmolarity]: Là nồng độ của một dịch có tính thẩm thấu khi dịch này được đo bằng đơn vị osmol [hay milliosrnol] đối Vài 1000 ml dịch.
Như vậy, áp lực thẩm thấu hữu dụng của huyết thanh [serum osmolality] đo lượng các chất có hoạt tính thẩm thấu hòa tan trong máu. Các chất “hòa tan” có tác động tới áp lực thẩm thấu thầu huyết thanh bao gồm natri, clo, bicarbonat, protein và glucose. Áp lực thẩm thấu hữu dụng của huyết thanh được kiểm soát một phần bởi ADH [hay vasopressin]. ADH được vùng dưới đồi sản xuất và được tuyến yên phóng thích vào máu khi các các biến đổi trong áp lực thẩm thấu máu.
Trong điều kiện bình thường, áp lực thẩm thấu “hữu dụng” huyết thanh [Osmolality] sẽ cao hơn so với áp lực thẩm thấu máu [osmolarity] do thể tích nước có trong 1L huyết tương chỉ chiếm 940 mt, phần thể tích còn lại thuộc về các protein.
Trong thực hành lâm sàng, có thể ước tính áp lực thẩm thấu của huyết tường bằng công thức sau:
Mục đích và chỉ định xét nghiệm
- Để chẩn đoán nguyên nhân hạ natri máu.
- Để giúp cho chẩn đoán và đánh giá các bất thường về dịch trong cơ thể.
- Tìm kiếm chẩn đoán các tình trạng bệnh lý có liên quan với rối loạn áp lực thẩm thấu máu [Vd: co giật, ngộ độc một số chất như ethylen glycol, methanol…].
Xét nghiệm được thực hiện trên huyết thanh. Không nhất thiết yêu cầu BN cần phải nhịn ăn trước khi lấy máu làm XN.
Giá trị bình thường
– 280 – 296 mOsm/kg H20 hay 280 – 296 mmol/kg H20.
– Giới hạn tới hạn: < 250 hoặc > 295 mOsm/kg H2O.
Tăng áp lực thẩm thấu máu
Các nguyên nhân chính thường gặp là:
– Đái tháo đường,
– Nhiễm toan xêtôn do ĐTĐ [áp lực thẩm thấu máu cần được đo thường quy ở các bệnh nhân ĐTĐ trong giai đoạn mất bù].
– Hôn mê tăng đường huyết không có nhiễm xêtôn máu [hay hôn mê tăng áp lực thẩm thấu máu].
– Tăng natri máu với tình trạng mất nước:
- Ỉa chảy mất nước, nôn, sốt, tăng thông khí, khẩu phần nước không đủ.
- Đái tháo nhạt [nguồn gốc trung ương].
- Đái tháo nhạt nguồn gốc thận [nephrogenic diabetes insipidus]: bẩm sinh hoặc mắc phải [Vd: Tăng canxi máu, hạ | kali máu, bệnh thận mạn, bệnh hồng cầu hình liềm [sickle cell disease], tác dụng phụ của một số thuốc].
- Tăng bài niệu do thẩm thấu [Vd: tăng đường huyết, dùng urea hoặc mannitol].
– Tăng natri máu với tình trạng dịch trong cơ thể bình thường:
- Thụ thể áp lực thẩm thấu [osmoreceptors] bị mất nhận cảm [tăng natri máu tiên phát hay vô căn]- tăng gánh tải nước cho cơ thể không đưa được áp lực thẩm thấu huyết thanh hữu dụng trở lại bình thường. Cho BN dùng chlorpropamid có thể giúp làm hạ thấp nồng độ natri huyết thanh về mức bình thường].
- Kiếm khuyết cảm giác khát [giảm cảm giác khát]- Buộc bệnh nhân uống nước giúp đưa áp lực thẩm thấu huyết thanh hữu dụng trở lại bình thường.
– Tăng natri máu với tăng gánh dịch trong cơ thể- do thầy thuốc gây nên hoặc tai nạn [Vd: trẻ nhỏ được nuôi dưỡng bằng chế độ ăn có hàm lượng natri cao hoặc BN được dùng quá nhiều natri bicarbonat để điều trị hồi sinh tim phổi, phù].
– Ngộ độc rượu cấp: Đây là nguyên nhân thường gặp nhất của tình trạng tăng áp lực thẩm thấu máu với hôn mê.
– Các nguyên nhân khác có thể gặp:
- Bệnh gan giai đoạn nặng.
- Bỏng.
– Tăng nồng độ nitơ máu [Vd: hội chứng urê máu cao].
– Ngộ độc ethylen glycol.
– Ngộ độc methanol.
– Tình trạng cường aldosteron.
– Chế độ ăn chứa nhiều protein.
– Chấn thương.
Giảm áp lực thẩm thấu máu
Các nguyên nhân chính thường gặp là:
– Giảm natri máu với giảm thể tích máu [nồng độ natri niệu thường > 20mmol/L]
– Suy thượng thận:
- Bệnh Addison.
- Dạng mất muối của tăng sản thượng thận bẩm sinh [Congenital adrenal hyperplasia [CAH]].
- Giảm sản thượng thận bẩm sinh [congenital adrenal hypoplasia].
- Chảy máu thượng thận.
- Bồi phụ corticosteroid không thỏa đáng.
- Giảm liều steroid không thích hợp.
– Mất qua thận:
- Tăng bài niệu thẩm thấu [Osmotic diuresis].
- Nhiễm toan do ống thận gần [proximal renal tubular acidosis].
- Bệnh thận gây mất muối [salt-losing nephropathies].
- Các bệnh ống thận kẽ thận [Vd: tắc nghẽn đường tiết niệu sinh dục, viêm thận bể thận, thận đa nang].
– Mất qua đường tiêu hóa [Vd: nôn, ta chảy].
– Các tình trạng mất khác [Vd: bỏng, viêm phúc mạc, viêm tụy cấp].
– Giảm natri máu với thể tích dịch bình thường hoặc tăng thể tích dịch trong cơ thể [hội chứng hòa loãng]:
- Suy tim ứ huyết.
- Phù.
- Xơ gan cổ chướng.
- Hội chứng thận hư.
- Sau mổ.
- Hội chứng tiết ADH không thích hợp [SIADH].
Các yếu tố góp phần làm thay đổi kết quả xét nghiệm
– Mẫu bệnh phẩm bị vỡ hồng cầu có thể làm thay đổi kết quả XN.
– Các thuốc có thể làm thay đổi kết quả XN là: Corticoid điều hòa muối nước [mineralocorticoid], các lợi tiểu thẩm thấu.
Lợi ích của xét nghiệm đo độ thẩm thấu máu
XN cung cấp các thông tin quan trọng về khả năng duy trì tình trạng cân bằng dịch bình thường của bệnh nhân, vì vậy đây là:
1. XN không thể thiếu khi làm bilan chẩn đoán hạ natri máu. Nó giúp chẩn đoán tình trạng hạ natri máu là do mất natri qua nước tiểu hay do hòa loãng máu.
2. XN hữu ích để đánh giá khả năng có đặc nước tiểu của thận: Bình thường thân thải trừ nước tiểu được cô đặc hơn gấp 3 lần so với huyết tương. Tiến hành so sánh độ thẩm thấu huyết tương và độ thẩm thấu niệu cho phép đánh giá chức năng cô đặc của thận.
3. XN hữu ích giúp cho chẩn đoán và đánh giá các bất thường về dịch trong cơ thể:
– Đánh giá tình trạng cân bằng giữa nước và các điện giải trong máu.
– Xác định liệu có tình trạng mất nước nặng hay tăng gảnh dịch trong cơ thể hay không.
– Giúp xác định vùng dưới đồi có sản xuất ADH một cách bình thường hay không.
– Giúp xác định nguyên nhân gây co giật hoặc hôn mê. Trong các trường hợp nặng, tình trạng mất cân bằng nghiêm trọng giữa nước và các điện giải [chủ yếu là natri] có thể gây co giật và hôn mê.
– Sàng lọc ngộ độc một số thuốc gây khoảng trống áp lực thẩm thấu máu [Vd: isopropanol, methanol hoặc ethylen glycol].
4. XN được sử dụng trong quy trình tiếp cận chẩn đoán đối với bệnh thận, hội chứng tiết ADH không thích hợp và đái tháo nhạt.
Các cảnh báo lâm sàng
Tăng áp lực thẩm thấu huyết thanh sẽ làm bệnh cảnh lâm sàng xấu đi:
– 385 mOsm/Kg H2O –> tình trạng u ám ở các BN tăng đường huyết.
– 400 mOsm/Kg H2O –> xuất hiện các cơn co giật toàn thân.
– 420 mOsm/Kg HO –> tử vong.
Nguồn: “Các xét nghiệm thường quy áp dụng trong thực hành lâm sàng” – do PGS.TS Nguyễn Đạt Anh và Dược sĩ chuyên khoa II Nguyễn Thị Hương biên soạn Xem tất cả xét nghiệm tại: //ykhoa.org/category/khoa-hoc/khoa-hoc-can-lam-sang/xet-nghiem/