- Komponenter i hypertoniske løsninger
- Forberedelse
- - Eksempel
- Første skridt
- Andet trin
- Tredje trin
- Eksempler på hypertoniske opløsninger
- 10% dextrose nr. 2 (hypertonisk glucoseopløsning)
- 0,45% dextrose
- 10% mannitol
- Referencer
En hypertonisk opløsning er en sådan, at når der bringes i kontakt med en anden opløsning, adskilt af en membran, der er permeabel for vand, men uigennemtrængelig for opløste stoffer, forekommer en netto strømning af vand mod den, indtil der opnås en ensartet osmolaritet (koncentration) i de to rum.
Et meget repræsentativt eksempel er, når røde blodlegemer placeres i en opløsning, der betragtes som hypertonisk. Erythrocytters osmolaritet, ligesom for alle ekstra og intracellulære kropsvæsker, er ca. 300 mOsm / L.
Interaktion mellem en celle og en hypertonisk opløsning. Kilde: Gabriel Bolívar.
Derfor skal den hypertoniske opløsnings osmolaritet være større end 300 mOsm / L. Under denne omstændighed forekommer en strøm af vand fra erytrocytterne ind i den omgivende opløsning. Den samme opførsel kan ses i enhver type celle og er generelt repræsenteret på billedet ovenfor.
Uden for cellen er der en større mængde opløst opløst stof (gule cirkler), så molekylerne er travlt med at fugtige dem; der er færre "frie" vandmolekyler. Cellen giver vand til sine omgivelser, hvilket reducerer dens volumen og rynker som en rosin. Derfor er vandet inde i cellen mere "koncentreret" end i det ekstracellulære medium.
Komponenter i hypertoniske løsninger
En hypertonisk opløsning består af et opløsningsmiddel, generelt vand og opløste stoffer, der kan være rene salte eller sukkerarter, eller en blanding af dem. Den sædvanlige måde at udtrykke koncentrationen af en opløsning, som en funktion af antallet af partikler og ikke så meget af deres individuelle koncentrationer, er gennem osmolaritet.
Der skal også være et rum, der er adskilt af en semipermeabel barriere, som i tilfælde af celler er en lipid-dobbeltlagsmembran. Vandmolekyler såvel som andre neutrale molekyler formår at snige sig gennem cellemembranen, men det samme sker ikke med ioner.
Det vandige medium, der omgiver cellen, skal være mere koncentreret i opløst stof og følgelig mere "fortyndet" i vand. Dette skyldes, at vandmolekylerne omgiver de opløste partikler, med få, der diffunderer frit i midten.
Denne variation af frit vand inde i og uden for cellen forårsager en gradient, hvormed der dannes osmose, dvs. variationen i koncentrationer på grund af forskydning af opløsningsmidlet gennem en barriere, uden at opløsningsmidlet diffunderer.
Forberedelse
En hypertonisk opløsning fremstilles på samme måde som alle opløsninger: Komponenterne i opløsningen vejes og bringes til et vist volumen ved at opløse dem i vand. Men for at vide, om opløsningen er hypertonisk i forhold til cellerne, skal dens osmolaritet først beregnes og se, om den er større end 300 mOsm / L:
Osmolaritet = m v g
Hvor m er molariteten for det opløste stof, v antallet af partikler, som en forbindelse dissocieres i, og g den osmotiske koefficient. Sidstnævnte er en faktor, der korrigerer interaktionen mellem elektrisk ladede partikler (ioner), og dens værdi er 1 for fortyndede opløsninger og for stoffer, der ikke adskiller sig; som glukose.
Den samlede osmolaritet af en opløsning beregnes ved at tilsætte osmolariteten tilvejebragt af hver af de forbindelser, der findes i opløsningen.
- Eksempel
Bestemm osmolariteten i en opløsning, der indeholder 5% glucose (MW = 180 g / mol) og 0,9% natriumchlorid (MW = 58,5 g / mol), og konkluder, om opløsningen er hypertonisk eller ikke.
Første skridt
Først skal du beregne glukosens molaritet. Koncentrationen af glukose er 5 g / 100 ml, og den udtrykkes i enheder på g / L:
(5 g ÷ 100 ml) 1.000 ml
Glukosekoncentration = 50 g / L
Glukosemolaritet (mol / l) = (50 g / l) ÷ (180 g / mol)
= 0,277 mol / l
Osmolaritet leveret af glukose = molaritet · antal partikler, hvori det dissocieres · osmotisk koefficient (g).
I dette tilfælde er værdien af den osmotiske koefficient lig med 1 og kan afbrydes. Glukose har kun kovalente bindinger i sin struktur, der ikke dissocierer i vandig opløsning, og derfor er v lig med 1. Således er glukosens osmolaritet lig med dens molaritet.
Osmolaritet leveret af glukose = 0,277 Osm / L
= 277 mOsm / L
Andet trin
Vi beregner molariteten og osmolariteten af det andet opløst stof, som er NaCl. Vi udtrykker også dens koncentration i g / L:
Udtrykt i g / L = (0,9 g ÷ 100 ml) 1.000 ml
= 9 g NaCl / L
Molaritet (mol / l) = (9 g / l) ÷ (58,5 g / mol)
= 0,133 mol / l
Og vi beregner dens osmolaritet:
Osmolaritet = molaritet 2 1
Natriumchlorid dissocierer i to partikler: en Na + og en Cl -. Det er af denne grund, at v har en værdi af 2.
Osmolaritet = 0,133 mol / L · 2 · 1
Osmolaritet = 0,306 Osm / L
= 306 mOsm / L
Tredje trin
Endelig beregner vi løsningens osmolaritet og beslutter, om den er hyperton eller ej. Til dette skal vi tilføje osmolaritet leveret af glukose og osmolaritet leveret af NaCl:
Opløsningens samlede osmolaritet = 0,277 osm / L + 0,306 osm / L
Osmolaritet af opløsningen = 0,583 Osm / L eller 583 mOsm / L
Cellenes osmolaritet og væsker, der bader dem: plasma og mellemliggende væske, er omkring 300 mOsm / L. Derfor kan det overvejes, at glucose- og natriumchloridopløsningen med en osmolaritet på 583 mOsm / L er en hypertonisk opløsning i forhold til det cellulære miljø.
Eksempler på hypertoniske opløsninger
10% dextrose nr. 2 (hypertonisk glucoseopløsning)
Denne hypertoniske opløsning består af 10 g dextrose og destilleret vand i tilstrækkelig mængde til 100 ml. Dets osmolaritet er 504 mOsm / L.
Denne opløsning bruges til at behandle et fald i leverglykogen, et fald i plasmaglukosekoncentration og andre metaboliske lidelser.
0,45% dextrose
Denne opløsning er sammensat af 5 g dextrose, 0,45 g NaCI og tilstrækkeligt destilleret vand til et volumen på 100 ml. Dens osmolaritet er 406 mOsm / L
Det bruges til reduktion af leverglykogen og i mangel på natriumchlorid.
10% mannitol
Denne opløsning består af 10 g mannitol og destilleret vand i tilstrækkelig mængde til 100 ml. Dets osmolaritet er 549 mOsm / L.
Det bruges til at øge den renale udskillelse af vand (osmotisk vanddrivende) og til behandling af nyresvigt.
Referencer
- De Lehr Spilva, A. og Muktans, Y. (1999). Vejledning til farmaceutiske specialiteter i Venezuela. XXXVª udgave. Globale udgaver.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8. udgave). CENGAGE Læring.
- Helmenstine, Anne Marie, ph.d. (11. februar 2020). Hvad er en hypertonisk løsning? Gendannes fra: thoughtco.com
- Wikipedia. (2020). Tonicitet. Gendannet fra: en.wikipedia.org
- Kevin Beck. (21. september 2018). Hvad er hypertonisk opløsning. Gendannes fra: sciencing.com