滲透壓力大小關係

《 滲透壓力大小 》

溶液性質可以濃度大小區分成下列三種,以細胞為例:
溶液濃度等於細胞者為等張溶液,大於細胞者為高張溶液,低於細胞者為低張溶液

等張溶液即是    等滲透溶液      (Isotonic solution)
高張溶液即是    高滲透溶液      (Hypertonic solution)
低張溶液即是    低滲透溶液      (Hypotonic solution)

而等 滲透為 Isotoniciso 是「相同的」,tonix 則是「壓力」之意。



  常見滲透例子 

(一)食物保存

食物保存上與滲透相關的方法即是:使用高濃度糖分或鹽分進行醃製,而這是因為鹽和糖會干擾微生物的酵素活性。

在現今食品工業上很常見的罐頭也屬於其中之一,以水果罐頭為例,罐頭中的糖濃度比生物細 胞高,屬於高滲溶液。因為此特性,故造成食物腐敗的微生物不易存活,因此食物較不易腐敗。

(二)古埃及木乃伊

木乃伊與食物保存原理相似,皆是以高濃度物質處理,造成脫水等現象防止物質腐壞。而在剛開始的製備時,即應用到鹽水浸泡屍體,接著填充香 料防腐。而現代的製木乃伊技術使用之化學物質,亦具有高度滲透性,可以發揮防腐作用。

(三)發電

現在已有發電廠利用滲透壓發電,而此原理為利用兩種鹽濃度不同之海水所產生的海水鹽差能進行發電。在發電系統中,主要是在海中放置半透膜 隔開海水和淡水,此時淡水會流向海水,是為低鹽度的淡水稀釋高鹽度的海 水。而在這個過程中會產生電為差能,進而推動渦輪轉動,以此產生電能。

(四)血液透析(Hemodialysis

需要接受血液透析的患者,通常是腎臟失去清潔血液的能力,故需要洗腎機來協助清除有害物質。洗腎機是在血液和透析液間放置差異透性膜,而 透析液中沒有有害物質,故血液中的有害物質會擴散至透析液然後排走;至 於其他有用的物質則不會從血液擴散至透析液,因為那些物質在透析液中的 濃度與在血液中相同,故不會移動。


  新科技──等滲透產品  

 (一) 運動飲料

為大家所熟知的是,富含電解質的運動飲料是專為運動所設計的,能在 大量運動後補充身體所流失的水分及電解質,然而近日講究時效之風漸長, 除了原先的高滲透壓的運動飲料,近年也研發出等滲透形式,以利人體更高 效率的吸收及利用,也減低人體在轉化型態時的負擔。

 (二)液態健康食品

我們常見的保健食品多以錠狀或膠囊為主,這些都是較傳統、我們所熟 知的保健食品。然而,最近十年內,粉狀沖泡而成的等滲透溶液逐漸佔據市場,而這種保健食品的特色,就是它本身為與人體相同的等滲透,故在吸收 上較快速,也不會有一般錠劑保健食品吸收不良的問題。


  各種滲透壓的運動飲料比較  

  (一)等滲透壓

此種飲料符合人體糖分和鹽分濃度,迅速補充因流汗而失去的水分, 因此是大部分運動員偏好的選擇,像是中程、長程的跑者或是團隊競賽運 動的選手皆適合飲用等滲透壓運動飲料來補充體力,在運動中飲用等滲透 壓飲料較無負擔,可以幫助細胞內的水份平衡。

  (二)高滲透壓

通常高滲透飲料適用於高消耗力的運動員身上,因為它能在相當耗費 體力的鍛鍊後提供每天的醣類需求,補足肌肉的肝醣存量,尤其在長距離 的競賽中可以補充高需求的精力。但是因電解質濃度較高,故需更多的血 液來稀釋之,容易造成血壓升高。

  (三)低滲透壓

對人體而言滲透壓較低的低張溶液,成分與高滲透飲料相似,只是它 含有較低濃度的糖分、鹽分以及電解質,但同樣能快速補充流汗失去的水 分,適合像是體操選手這類需要沒有高糖分流體的運動員。







人體體液的滲透壓值約為 300mosm/kg,過高或過低的滲透壓皆 會導致細胞內水分不平衡的狀態,而等滲透的飲料能夠迅速為人體 所吸收。


 運動飲料中的鈉離子能夠協助儲流水分,不致水分流失太快,雖然如此, 鈉離子也會造成口渴的感覺,因此過多鈉離子的高濃度運動飲料反而會讓我們感到口渴,而等滲透壓的運動飲料較無此困擾。

   維持細胞的活化性,從滲透壓的特質我們可以得知,高張溶液會造成細胞萎縮,低張溶液則 會造成細胞脹裂,而等張溶液則能維持細胞穩定良好的狀態,故可保持其活性。



資料參考 維基百科https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%BB%B2%E9%80%8F%E5%A3%93


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