При составлении физиологических растворов основная задача заключается в создании осмотического давления, достаточного для поддержания такого состояния равновесия, при котором взвешенные в этих растворах живые клетки не выделяют содержащуюся в них воду и не вбирают воду из окружающей их среды.
Как и понижение точки замерзания, осмотическое давление зависит от числа молекул растворенного вещества или нескольких веществ. В 0,85-процентном растворе NaCl не удается поддерживать нормальную функцию многих клеток, в том числе волокон сердечной мышцы, нервных клеток и их аксонов и дендритов, поскольку эта функция зависит от присутствия в определенном соотношении ионов натрия, калия, кальция и магния. Жизнедеятельность указанных клеток зависит также от концентрации в среде водородных ионов, а для постоянного обмена веществ требуется глюкоза. Таким образом, основное условие приготовления физиологических растворов заключается в создании общей концентрации молекул для поддержания нормального осмотического давления. Практически наиболее целесообразна концентрация около 0,15 М. Тогда точки замерзания этих растворов лежат приблизительно при —0,55°, т. е. так же, как у 0,85-процентного раствора хлористого натрия. В большинстве уравновешенных солевых растворов преобладает хлористый натрий; концентрации хлоридов калия, кальция и магния и других солей по сравнению с хлористым натрием относительно невелики. В качестве примера приведем раствор Тироде. В этом растворе имеет место ионизация, и в качестве буфера для предотвращения изменения концентрации водородных ионов часто используют карбонат и бикарбонат натрия или калия, а также различные фосфаты.
Когда эти уравновешенные солевые растворы охлаждают до температуры ниже их точки замерзания, выпадает лед и общая молярная концентрация, а также концентрация хлористого натрия и других ионов повышаются. Разные соли при любой температуре обладают разной растворимостью. Во время постепенного охлаждения одна или несколько солей выпадают в осадок. Таким образом, молярные доли их в растворе уменьшаются, и с физиологической точки зрения раствор становится неуравновешенным. Это, вероятно, особенно важно в тех случаях, когда рассматриваемые соли относятся к буферной системе и применяются для создания соответствующего pH при температуре выше точки замерзания раствора.