ISOTONISK OPLØSNING: KOMPONENTER, KLARGØRING, EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

En isotonisk opløsning er en, der præsenterer den samme koncentration af opløst stof med hensyn til en opløsning adskilt eller isoleret med en semipermeabel barriere. Denne barriere gør det muligt for opløsningsmidlet at passere, men ikke alle opløste partikler.

I fysiologi henviser den isolerede opløsning til intracellulær væske, det vil sige det indre af celler; mens den semipermeable barriere svarer til cellemembranen, dannet af et lipid-dobbeltlag, gennem hvilket vandmolekylerne kan anspændes ind i det ekstracellulære miljø.

Interaktion mellem en celle og en isotonisk opløsning. Kilde: Gabriel Bolívar.

Billedet ovenfor illustrerer, hvad der menes med en isotonisk løsning. "Koncentration" af vand er den samme inden i og uden for cellen, så dens molekyler trænger ind eller forlader gennem cellemembranen med samme frekvenser. Derfor, hvis to vandmolekyler kommer ind i cellen, vil to af dem samtidig forlade det ekstracellulære miljø.

Denne tilstand, kaldet isotonicitet, forekommer kun når det vandige medium inden i og uden for cellen indeholder det samme antal opløste opløste partikler. Således vil en opløsning være isoton, hvis koncentrationen af ​​dets opløste stoffer ligner koncentrationen af ​​væsken eller det intracellulære medium. For eksempel er 0,9% saltvand isotonisk.

Komponenter i isotoniske løsninger

For at der skal være en isotonisk opløsning, skal du først sikre dig, at der forekommer osmose i opløsningen eller opløsningsmidlet og ikke diffusionen af ​​opløsningen. Dette er kun muligt, hvis der er en semi-permeabel barriere, der tillader opløsningsmolekyler at passere, men ikke opløste molekyler, især elektrisk ladede opløste ioner.

Det opløste stof vil således ikke være i stand til at diffundere fra mere koncentrerede regioner til mere fortyndede regioner. I stedet vil det være vandmolekylerne, der bevæger sig fra den ene side til den anden og krydser den semi-permeable barriere, og osmose finder sted. I vandige og biologiske systemer er denne barriere iøjnefaldende cellemembranen.

Når der er en semipermeabel barriere og et opløsningsmiddel, er tilstedeværelsen af ​​ioner eller salte, der er opløst i begge medier, også nødvendig: den indre (inde i barrieren) og den ydre (uden for barrieren).

Hvis koncentrationen af ​​disse ioner er den samme på begge sider, vil der ikke være et overskud eller underskud af vandmolekyler til at opløse dem. Det vil sige, at antallet af frie vandmolekyler er det samme, og derfor vil de ikke passere gennem den semi-permeable barriere til nogen af ​​siderne for at udligne ionkoncentrationerne.

Forberedelse

- Forhold og ligning

Selvom en isotonisk opløsning kan fremstilles med ethvert opløsningsmiddel, da vand er mediet for cellerne, betragtes dette som den foretrukne mulighed. Ved at vide nøjagtigt koncentrationen af ​​salte i et specifikt organ i kroppen eller i blodbanen er det muligt at estimere, hvor meget af saltene der skal opløses i et givet volumen.

I hvirveldyrorganismer accepteres det, at koncentrationen af ​​opløste stoffer i blodplasma i gennemsnit er omkring 300 mOsm / L (milliosmolaritet), og det kan fortolkes som næsten 300 mmol / L. Det vil sige, det er en meget fortyndet koncentration. For at estimere milliosmolaritet skal følgende ligning anvendes:

Osmolaritet = m v g

Af praktiske formål antages det, at g, den osmotiske koefficient, har en værdi af 1. Så ligningen ser nu ud:

Osmolaritet = mv

Hvor m er molariteten for det opløste stof, og v er antallet af partikler, hvortil det opløste stof dissocieres i vand. Derefter multiplicerer vi denne værdi med 1.000 for at opnå milliosmolaritet for en bestemt opløst mængde.

Hvis der er mere end et opløst stof, vil den samlede milliosmolaritet af opløsningen være summen af ​​milliosmolariteterne for hvert opløst stof. Jo mere opløst der er med hensyn til det indre af cellerne, jo mindre isotonisk vil den tilberedte opløsning være.

- Forberedelseseksempel

Antag, at du vil forberede en liter af en isotonisk opløsning, der starter med glukose og natriumdisphosphat. Hvor meget glukose skal du veje? Antag 15 g NaH ₂ PO _{4 vil blive anvendt}.

Første skridt

Vi skal først bestemme osmolariteten af ​​NaH ₂ PO4 _{ved at} beregne dens molaritet. For at gøre dette bruger vi dens molmasse eller molekylvægt, 120 g / mol. Da vi bliver bedt om en liter opløsning, bestemmer vi molerne, og vi vil have molariteten direkte:

mol (NaH ₂ PO ₄) = 15 g ÷ 120 g / mol

= 0,125 mol

M (NaH ₂ PO ₄) = 0,125 mol / l

Men når NaH ₂ PO ₄ opløses i vand, frigiver en Na ⁺ kation og en H ₂ PO ₄ ^- anion, så v har en værdi på 2 i osmolariteten ligning. Vi fortsætter derefter med at beregne for NaH ₂ PO ₄:

Osmolaritet = mv

= 0,125 mol / L2

= 0,25 Osm / L

Og når vi ganges med 1.000, har vi den miliosmolaritet af NaH ₂ PO ₄:

0,25 Osm / L 1.000 = 250 mOsm / L

Andet trin

Da den samlede milliosmolaritet af opløsningen skal være lig med 300 mOsm / L, trækker vi for at finde ud af, hvad glukosen skal være:

mOsm / L (glucose) = mOsm / L (Total) - mOsm / L (NaH ₂ PO ₄)

= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L

= 50 mOsm / L

Da glukose ikke adskilles, er v lig med 1, og dens osmolaritet er lig med dens molaritet:

M (glukose) = 50 mOsm / L ÷ 1.000

= 0,05 mol / l

Da vi er molær glukose på 180 g / mol, bestemmer vi endelig, hvor mange gram vi skal veje for at opløse den i den liter isotoniske opløsning:

Masse (glukose) = 0,05 mol 180 g / mol

= 9 g

Derfor er denne isotonisk NaH ₂ PO ₄ / glucose -opløsning fremstilles ved at opløse 15 g NaH ₂ PO ₄ og 9 gram glucose i en liter vand.

Eksempler på isotoniske løsninger

Isotoniske opløsninger eller væsker forårsager ikke nogen gradient eller ændring i koncentrationen af ​​ioner i kroppen, så deres handling er hovedsageligt koncentreret om at hydratisere de patienter, der modtager det i tilfælde af blødning eller dehydrering.

Normalt saltvand

En af disse opløsninger er normal saltvand med en NaCl-koncentration på 0,9%.

Lactated Ringer's Solution

Andre isotoniske opløsninger, der bruges til samme formål, er Lactated Ringer, der sænker surhedsgraden på grund af dens buffer eller puffersammensætning, og Sorensens phosphatopløsninger, der består af fosfater og natriumchlorid.

Ikke-vandige systemer

Isotonicitet kan også anvendes til ikke-vandige systemer, såsom dem, hvor opløsningsmidlet er en alkohol; så længe der er en semi-permeabel barriere, der favoriserer penetrationen af ​​alkoholmolekylerne og bevarer de opløste partikler.

Referencer

1. De Lehr Spilva, A. og Muktans, Y. (1999). Vejledning til farmaceutiske specialiteter i Venezuela. XXXVª udgave. Globale udgaver.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8. udgave). CENGAGE Læring.
3. Elsevier BV (2020). Isotonisk opløsning. Gendannes fra: sciencedirect.com
4. Adrienne Brundage. (2020). Isotonisk løsning: Definition & eksempel. Undersøgelse. Gendannes fra: study.com
5. Felicitas Merino de la Hoz. (Sf). Intravenøs væsketerapi. University of cantabria.. Gendannes fra: ocw.unican.es
6. Farmaceutisk og sammensat laboratorium. (2020). Oftalmiske præparater: Isotoniske buffere. Gendannes fra: pharmlabs.unc.edu