SOLUȚIE IZOTONICĂ: COMPONENTE, PREPARARE, EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

O soluție izotonică este cea care prezintă aceeași concentrație de solut față de o soluție separată sau izolată de o barieră semipermeabilă. Această barieră permite trecerea solventului, dar nu toate particulele de solut.

În fiziologie, soluția izolată menționată se referă la lichidul intracelular, adică la interiorul celulelor; în timp ce bariera semi-permeabilă corespunde membranei celulare, formată dintr-o stratură lipidică prin care moleculele de apă pot fi încordate în mediul extracelular.

Interacțiunea unei celule cu o soluție izotonică. Sursa: Gabriel Bolívar.

Imaginea de mai sus ilustrează ce se înțelege printr-o soluție izotonică. „Concentrația” apei este aceeași în interiorul și în afara celulei, astfel încât moleculele sale intră sau ies prin membrana celulară cu frecvențe egale. Prin urmare, dacă două molecule de apă intră în celulă, două dintre ele vor ieși simultan în mediul extracelular.

Această stare, numită izotonicitate, apare numai atunci când mediul apos, în interiorul și în afara celulei, conține același număr de particule de solut dizolvate. Astfel, o soluție va fi izotonică dacă concentrația soluțiilor sale este similară cu cea a mediului fluid sau intracelular. De exemplu, 0,9% soluție salină este izotonică.

Componentele soluțiilor izotonice

Pentru a exista o soluție izotonică, trebuie mai întâi să vă asigurați că osmoza apare în soluție sau în solvent și nu în difuzarea solutiei. Acest lucru este posibil numai dacă este prezentă o barieră semi-permeabilă, care permite trecerea moleculelor de solvent, dar nu și moleculele de solut, în special solutii, ionii încărcați electric.

Astfel, solutul nu va putea difuza de la regiuni mai concentrate la regiuni mai diluate. În schimb, moleculele de apă vor fi cele care se vor deplasa dintr-o parte în alta, traversând bariera semi-permeabilă și va avea loc osmoza. În sistemele apoase și biologice această barieră este, prin excelență, membrana celulară.

Având o barieră semi-permeabilă și un mediu solvent, prezența ionilor sau a sărurilor dizolvate în ambele medii este de asemenea necesară: interiorul (în interiorul barierei), și externul (în afara barierei).

Dacă concentrația acestor ioni este aceeași pe ambele părți, atunci nu va exista un exces sau deficit de molecule de apă care să le solveze. Adică, numărul de molecule de apă libere este același și, prin urmare, nu vor traversa bariera semi-permeabilă în nici o parte pentru a egaliza concentrațiile ionice.

preparare

- Condiții și ecuație

Deși o soluție izotonică poate fi preparată cu orice solvent, deoarece apa este mediul pentru celule, aceasta este considerată opțiunea preferată. Cunoscând exact concentrația sărurilor într-un anumit organ al corpului sau în fluxul sanguin, este posibil să estimați cât de multe dintre săruri trebuie dizolvate într-un volum dat.

În organismele vertebrate, se acceptă că, în medie, concentrația de solutii în plasma sanguină este în jur de 300 mOsm / L (miliosmolaritate) și poate fi interpretată ca fiind aproape 300 mmol / L. Adică este o concentrație foarte diluată. Pentru a estima miliosmolaritatea, trebuie să se aplice următoarea ecuație:

Osmolaritate = m v g

În scopuri practice, se presupune că g, coeficientul osmotic, are o valoare de 1. Deci ecuația arată acum:

Osmolaritate = mv

Unde m este molaritatea solutului, iar v este numărul de particule în care respectivul solut se disociază în apă. Înmulțim apoi această valoare cu 1.000 pentru a obține miliosmolaritatea pentru un anumit solut.

Dacă există mai mult de un solut, miliosmolaritatea totală a soluției va fi suma miliosmolarităților pentru fiecare solut. Cu cât există mai multă solutie în ceea ce privește interiorul celulelor, cu atât soluția pregătită va fi mai puțin izotonică.

- Exemplu de pregătire

Să presupunem că doriți să pregătiți un litru de soluție izotonică pornind de la glucoză și fosfat de diacid de sodiu. Cât glucoză trebuie să cântărești? Să presupunem 15 grame de NaH ₂ PO _{4 va fi utilizat} .

Primul pas

Noi trebuie să stabilească mai întâi osmolaritatea de NaH ₂ PO _{4 prin} calcularea molaritate sale. Pentru a face acest lucru, folosim masa sa molară sau greutatea moleculară, 120 g / mol. Deoarece ni se cere un litru de soluție, determinăm alunitele și vom avea direct molaritatea:

mol (NaH ₂ PO ₄ ) = 15 g ÷ 120g / mol

= 0,125 mol

M (NaH ₂ PO ₄ ) = 0,125 mol / l

Dar când NaH ₂ PO ₄ se dizolvă în apă, se eliberează o Na ⁺ cation și un H ₂ PO ₄ ^- anion , deci v are valoarea 2 în ecuația osmolarității. Apoi vom proceda pentru a calcula pentru NaH ₂ PO ₄ :

Osmolaritate = mv

= 0,125 mol / L2

= 0,25 Osm / L

Și când înmulțit cu 1000 avem milliosmolarity de NaH ₂ PO ₄ :

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

Al doilea pas

Întrucât miliosmolaritatea totală a soluției trebuie să fie egală cu 300 mOsm / L, scăzem pentru a afla care trebuie să fie glucoza:

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

= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L

= 50 mOsm / L

Deoarece glucoza nu se disociează, v este egală cu 1 și osmolaritatea sa este egală cu molaritatea sa:

M (glucoză) = 50 mOsm / L ÷ 1.000

= 0,05 mol / L

Fiind molarul de glucoză 180 g / mol, determinăm în cele din urmă câte grame trebuie să cântărim pentru a-l dizolva în acel litru de soluție izotonică:

Masă (glucoză) = 0,05 mol 180 g / mol

= 9 g

De aceea, această izotonica NaH ₂ PO ₄ / glucoză soluție este preparată prin dizolvarea a 15 g de NaH ₂ PO ₄ și 9 grame de glucoză într - un litru de apă.

Exemple de soluții izotonice

Soluțiile sau lichidele izotonice nu provoacă niciun gradient sau modificare a concentrației ionilor din organism, astfel încât acțiunea lor este concentrată în principal pe hidratarea pacienților care o primesc în caz de sângerare sau deshidratare.

Salinitate normala

Una dintre aceste soluții este soluția salină normală, cu o concentrație de NaCl de 0,9%.

Soluția Rachetei Lactate

Alte soluții izotonice utilizate în același scop sunt Lactated Ringer, care scade aciditatea datorită compoziției tampon sau a tamponului, și soluțiile fosfat Sorensen, care sunt formate din fosfați și clorură de sodiu.

Sisteme neapoase

Izotonicitatea poate fi de asemenea aplicată sistemelor neapoase, cum ar fi cele în care solventul este un alcool; atâta timp cât există o barieră semi-permeabilă care favorizează pătrunderea moleculelor de alcool și reține particulele de solut.

Referințe

1. De Lehr Spilva, A. și Muktans, Y. (1999). Ghid de specialități farmaceutice din Venezuela. Ediția XXXVª Ediții globale.
2. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
3. Elsevier BV (2020). Soluție izotonică. Recuperat de la: sciencedirect.com
4. Adrienne Brundage. (2020). Soluție izotonică: definiție și exemplu. Studiu. Recuperat din: studiu.com
5. Felicitas Merino de la Hoz. (Sf). Terapia cu fluide intravenoase. Universitatea din Cantabria. . Recuperat din: ocw.unican.es
6. Laboratorul farmaceutic și compus. (2020). Preparate oftalmice: tampoane izotonice. Recuperat din: pharmlabs.unc.edu