ISOTONISK LÖSNING: KOMPONENTER, BEREDNING, EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

En isotonisk lösning är en som ger samma koncentration av löst ämne med avseende på en lösning som separeras eller isoleras med en semipermeabel barriär. Denna barriär gör att lösningsmedlet kan passera, men inte alla lösta partiklar.

I fysiologi avser nämnda isolerade lösning intracellulär vätska, det vill säga det inre av celler; medan den semipermeabla barriären motsvarar cellmembranet, bildat av en lipid-tvåskikt genom vilken vattenmolekylerna kan ansträngas in i den extracellulära miljön.

Interaktion mellan en cell och en isotonisk lösning. Källa: Gabriel Bolívar.

Bilden ovan illustrerar vad som menas med en isotonisk lösning. Vattenkoncentrationen är densamma inom och utanför cellen, så dess molekyler kommer in eller lämnar genom cellmembranet med lika frekvenser. Därför, om två vattenmolekyler kommer in i cellen, kommer två av dem samtidigt att gå ut till den extracellulära miljön.

Detta tillstånd, kallat isotonicitet, inträffar endast när det vattenhaltiga mediet, inuti och utanför cellen, innehåller samma antal upplösta lösta partiklar. Således kommer en lösning att vara isotonisk om koncentrationen av dess lösta ämnen är lik den för vätskan eller det intracellulära mediet. Till exempel är 0,9% saltlösning isoton.

Komponenter i isotoniska lösningar

För att det ska finnas en isotonisk lösning måste du först se till att osmos uppstår i lösningen eller lösningsmedelsmedlet och inte diffusionen av det lösta ämnet. Detta är endast möjligt om en halvpermeabel barriär finns, som tillåter lösningsmedelmolekyler att passera, men inte lösta molekyler, särskilt elektriskt laddade lösta ioner.

Således kommer det lösta ämnet inte att kunna diffundera från mer koncentrerade regioner till mer utspädda regioner. Istället kommer det att vara vattenmolekylerna som kommer att röra sig från ena sidan till den andra, korsa den halvpermeabla barriären och osmos sker. I vattenhaltiga och biologiska system är denna barriär överlägsen cellmembranet.

Med en semipermeabel barriär och ett lösningsmedium är närvaron av joner eller salter löst i båda medierna också nödvändig: den inre (inuti barriären) och den yttre (utanför barriären).

Om koncentrationen av dessa joner är densamma på båda sidor kommer det inte att finnas ett överskott eller underskott av vattenmolekyler för att lösa dem. Det vill säga, antalet fria vattenmolekyler är detsamma och därför kommer de inte att korsa den halvpermeabla barriären till någon sida för att jämföra jonkoncentrationerna.

Förberedelse

- Förhållanden och ekvation

Även om en isotonisk lösning kan framställas med vilket lösningsmedel som helst, eftersom vatten är mediet för cellerna, anses detta vara det föredragna alternativet. Genom att veta exakt koncentrationen av salter i ett specifikt organ i kroppen eller i blodomloppet är det möjligt att uppskatta hur mycket av salterna som ska lösas i en given volym.

I ryggradsorganismer accepteras det att koncentrationen av lösta ämnen i blodplasma i genomsnitt är cirka 300 mOsm / L (milliosmolaritet), och den kan tolkas som nästan 300 mmol / L. Det är, det är en mycket utspädd koncentration. För att uppskatta milliosmolaritet måste följande ekvation tillämpas:

Osmolaritet = m v g

För praktiska ändamål antas att g, den osmotiska koefficienten, har ett värde av 1. Så likningen ser nu ut som:

Osmolaritet = mv

Där m är moliteten för det lösta ämnet, och v är antalet partiklar i vilket nämnda lösta ämne dissocieras i vatten. Vi multiplicerar sedan detta värde med 1 000 för att erhålla milliosmolaritet för en viss lösning.

Om det finns mer än ett löst ämne, kommer lösningens totala milliosmolaritet att vara summan av milliosmolariteterna för varje löst ämne. Ju mer löst det är med avseende på det inre av cellerna, desto mindre isoton blir den beredda lösningen.

- Exempel på förberedelser

Anta att du vill förbereda en liter av en isotonisk lösning med utgångspunkt från glukos och natriumdicidfosfat. Hur mycket glukos ska du väga? Antag att 15 gram NaH ₂ PO4 _{kommer att användas} .

Första steget

Vi måste först bestämma osmolariteten hos NaH ₂ PO4 _{genom att} beräkna dess molaritet. För att göra detta använder vi dess molmassa eller molekylvikt, 120 g / mol. Eftersom vi blir ombedda en liter lösning bestämmer vi molerna och vi kommer att ha molariteten direkt:

mol (NaH ₂ PO ₄ ) = 15 g ÷ 120g / mol

= 0,125 mol

M (NaH ₂ PO ₄ ) = 0,125 mol / L

Men när NaH ₂ PO ₄ upplöses i vatten, frisätter den en Na ⁺ katjon och en H ₂ PO ₄ ^- anjon , så v har ett värde av 2 i osmolariteten ekvationen. Vi fortsätter sedan med att beräkna för NaH ₂ PO ₄ :

Osmolaritet = mv

= 0,125 mol / L2

= 0,25 Osm / L

Och när vi multipliceras med 1 000 har vi NaH ₂ PO ₄ : s milliosmolaritet :

0,25 Osm / L 1 000 = 250 mOsm / L

Andra steg

Eftersom lösningens totala milliosmolaritet måste vara lika med 300 mOsm / L, subtraherar vi för att ta reda på vad glukosen ska vara:

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

= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L

= 50 mOsm / L

Eftersom glukos inte dissocierar, är v lika med 1 och dess osmolaritet är lika med dess molaritet:

M (glukos) = 50 mOsm / L ÷ 1 000

= 0,05 mol / L

Som glukosmolar 180 g / mol bestämmer vi slutligen hur många gram vi måste väga för att lösa upp det i den liter isotoniska lösningen:

Massa (glukos) = 0,05 mol 180 g / mol

= 9 g

Därför denna isotonisk NaH ₂ PO ₄ / glukoslösning ₂ PO ₄ och 9 g glukos i en liter vatten.

Exempel på isotoniska lösningar

Isotoniska lösningar eller vätskor orsakar inte någon gradient eller förändring i koncentrationen av joner i kroppen, så deras verkan är i huvudsak inriktad på att hydratisera de patienter som får den i händelse av blödning eller uttorkning.

Normal saltlösning

En av dessa lösningar är normal saltlösning med en NaCl-koncentration på 0,9%.

Lactated Ringer's Solution

Andra isotoniska lösningar som används för samma ändamål är Lactated Ringer's, som sänker surhetsgraden på grund av dess buffert eller buffertkomposition, och Sorensens fosfatlösningar, som består av fosfater och natriumklorid.

Icke-vattenhaltiga system

Isotonicitet kan också appliceras på icke-vattenhaltiga system, såsom de där lösningsmedlet är en alkohol; så länge det finns en halvpermeabel barriär som gynnar penetrationen av alkoholmolekyler och behåller de lösta partiklarna.

referenser

1. De Lehr Spilva, A. och Muktans, Y. (1999). Guide till farmaceutiska specialiteter i Venezuela. XXXVª-utgåvan. Globala utgåvor.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
3. Elsevier BV (2020). Isotonisk lösning. Återställd från: sciencedirect.com
4. Adrienne Brundage. (2020). Isotonic lösning: Definition och exempel. Studie. Återställd från: study.com
5. Felicitas Merino de la Hoz. (Sf). Intravenös vätsketerapi. University of cantabria. . Återställd från: ocw.unican.es
6. Farmaceutiskt och sammansatt laboratorium. (2020). Oftalmiska preparat: Isotoniska buffertar. Återställs från: pharmlabs.unc.edu