Одной из страшных болезней, уносившей ежегодно сотни тысяч жизней, была холера. В предсмертной ее стадии тело человека из-за непрерывной потери воды рвотой и поносом превращается в своего рода мумию. Человек гибнет, ибо ткани его не могут жить без необходимого количества воды. Ввести жидкость через рот оказывается невозможным, ибо она моментально выбрасывается обратно из-за неукротимой рвоты. У врачей давно возникла мысль: вводить воду прямо в кровь, в сосуды. Однако решить эту задачу удалось тогда, когда было понято и учтено явление, названное осмотическим давлением.
Мы знаем, что газ, находясь в том или ином сосуде, давит на его стенки, стремясь занять возможно больший объем. Чем сильнее газ сжат, т. е. чем больше частиц его заключено в данном пространстве, тем сильнее будет это давление. Оказалось, что вещества, растворенные, например, в воде, в известном смысле подобны газам: они также стремятся занять возможно больший объем, и чем концентрированнее раствор, тем больше сила этого стремления. В чем же проявляется данное свойство растворов? В том, что они жадно «притягивают» к себе дополнительное количество растворителя. Достаточно к раствору соли добавить немного воды, и раствор быстро становится равномерным; он как бы всасывает в себя эту воду, увеличивая тем самым свой объем. Описанное свойство раствора притягивать к себе растворитель и называется осмотическим давлением.
Если мы поместим эритроциты в стакан чистой воды, они быстро «распухнут» и лопнут. Это и понятно: протоплазма эритроцитов представляет собой раствор солей и белков определенной концентрации, имеющий осмотическое давление гораздо большее, чем чистая вода, где солей имеется немного. Поэтому эритроцит и «присасывает» к себе воду. Если мы, наоборот, поместим эритроциты в очень концентрированный раствор соли, они сморщатся — осмотическое давление раствора окажется выше, оно «высосет» воду из эритроцитов. Подобно эритроцитам ведут себя и остальные клетки организма.
Ясно, что для введения жидкости в кровяное русло она должна иметь концентрацию, соответствующую концентрации их в крови. Опытами установлено, что таковым является 0,9 %-ный раствор поваренной соли. Раствор этот получил название физиологического.
Введение 1—2 литров подобного раствора внутривенно умирающему холерному больному оказывало буквально чудодейственный эффект. Человек на глазах «оживал», садился в постели, просил есть и т. д. Повторяя введение раствора 2—3 раза в день, помогали организму преодолеть самый тяжелый период заболевания. Такие растворы, содержащие и ряд других веществ, применяют теперь при многих заболеваниях. В частности, очень велико значение кровозамещающих растворов в военное время. Кровопотеря страшна не только тем, что лишает организм эритроцитов, но прежде всего тем, что нарушается функция сердечно-сосудистой системы, «настроенной» на работу с определенным количеством крови. Поэтому в случаях, когда по тем или иным причинам переливание крови невозможно, простое введение физиологического раствора может спасти жизнь раненого.
Знание законов осмотического давления имеет огромное значение, ибо оно вообще помогает регулировать водный обмен организма. Так, становится понятным, почему соленая пища вызывает жажду: избыток соли повышает осмотическое давление наших тканей, т. е. «жадность» их к воде. Поэтому больным с отеками дают меньше соли, чтобы не задерживать воду в организме. Наоборот, рабочим горячих цехов, теряющим много воды, надо лить подсоленную воду, ибо с потом они выделяют и соли, лишаются их. Если в этих случаях человек будет пить чистую воду, жадность тканей к воде будет снижаться, и это усилит потоотделение. Состояние организма будет резко ухудшаться.