Soluzioni ipotoniche, isotoniche e ipertoniche (con esempi)

Soluzioni ipotoniche, isotoniche e ipertoniche sono modi di nominare miscele omogenee formate da un soluto che può essere classificato come cristalloidi e colloidi (Thomas Graham, 1861). Hanno la capacità di dissolversi in un solvente come l'acqua (H ₂ O), considerato il solvente universale.

Nel gruppo dei cristalloidi Graham ha selezionato quelli che hanno una buona capacità di dissociarsi in acqua e formare ioni, in modo che possano essere dializzati e diffusi attraverso le membrane semipermeabili della cellula. Esempi di questi sono NaCl e / o zucchero in diverse concentrazioni (osmolarità) o in diverse proporzioni.

I cristalloidi sono i soluti che formano soluzioni isotoniche, ipotoniche e ipertoniche. Tra i colloidi si collocano quelle sostanze che non dializzano e non si diffondono attraverso le membrane citoplasmatiche, o lo fanno molto lentamente.

Quando il solvente in cui sono disciolti viene evaporato, rimane un residuo gommoso. Al contrario, i cristalloidi lasciano un residuo solido cristallino.

Soluzioni ipotoniche

Per studiare il tipo di soluzione ipotonica, isotonica e ipertonica, è necessario disporre di una soluzione standard che funge da confronto. Per questo, viene confrontato con la concentrazione di soluti all'interno della cellula.

In una soluzione ipotonica, la concentrazione di tutti i soluti all'esterno della cellula - cioè nel fluido extracellulare (LEC) - è inferiore ai soluti all'interno della cellula, chiamata fluido intracellulare (SCI).

In questo caso, l'acqua che forma il LEC è molto più grande, quindi entra nella cella e fa aumentare il volume. A volte troppa acqua raggiunge l'interno della cellula e, poiché non vi è alcun muro, le membrane cellulari possono rompersi, provocando lo scoppio della cellula. Questo è noto come citolisi, nei globuli rossi è chiamato emolisi.

Membrana al plasma

Va ricordato che le cellule sono semplicemente una soluzione circondata da una sacca semipermeabile: la membrana plasmatica. La membrana plasmatica è in grado di impedire ai soluti di diffondersi attraverso la membrana cellulare, mentre consente all'acqua di diffondersi per osmosi attraverso la membrana nel citoplasma.

La membrana è composta da speciali proteine chiamate proteine di trasporto della membrana, che aiutano a trasportare i soluti specifici attraverso la membrana.

Altre proteine chiamate acquaporine mantengono canali aperti attraverso i quali solo l'acqua può passare. Le cellule devono regolare il loro contenuto di soluto e acqua, poiché consentono loro di svolgere molte delle loro funzioni chimiche e biologiche.

Riduzione della pressione osmotica

In una terapia con fluidi per via endovenosa (IV), si deve tenere conto che le soluzioni ipotoniche riducono la pressione osmotica plasmatica, causando i fluidi che devono essere somministrati per invadere la cellula.

Se la soluzione ha una tonicità inferiore a 150 mOsm / L possono causare emolisi; cioè, la distruzione dei globuli rossi o dei globuli rossi, che è accompagnata dal rilascio di emoglobina, e nelle cellule cerebrali può causare edema ed ernia.

Nelle persone che praticano sport, queste soluzioni dovrebbero essere consumate solo prima di iniziare l'allenamento, poiché sono utili come idratanti. Il suo consumo è raccomandato durante l'esercizio in base all'intensità.

Funghi e verdure

Verdure e funghi superiori, le cui cellule hanno una parete cellulare semipermeabile, controllano l'ambiente delle loro cellule in modo tale da essere sempre conservati in un mezzo ipotonico.

Questo fa sì che l'acqua penetri all'interno delle cellule piene d'acqua che presentano il fenomeno del turgore. Ciò fa sì che le cellule diventino più erette e si spingono a vicenda per rimanere rigide. Tra di loro, i soluti vengono riciclati per mantenere il giusto livello d'acqua all'interno delle cellule.

Se un fertilizzante viene aggiunto a un giardino, la quantità di soluto sarà maggiore nel LEC della cella rispetto al LIC. Questo fa sì che l'acqua si scarichi dall'interno delle cellule e, quindi, il giardino appassisce e muore.

esempio

L'acqua è l'esempio per eccellenza di una soluzione ipotonica.

Soluzioni isotoniche

Le soluzioni isotoniche sono quelle che hanno una concentrazione nei soluti o uguale osmolarità all'interno e all'esterno della cellula. La pressione osmotica è la stessa, quindi c'è sempre un equilibrio tra il LEC e il LIC, che sono separati da una membrana.

Queste soluzioni sono molto importanti per idratare il compartimento intravascolare in situazioni di perdita di grandi quantità di liquidi ed emorragie, tra gli altri scenari. È necessario somministrare da 3 a 4 volte il volume perso per ottenere la sostituzione dei liquidi.

Esempi di questo tipo di soluzione sono la soluzione salina fisiologica - costituita da soluzione salina allo 0, 9% - gocce oculari utilizzate per rinfrescare e pulire gli occhi e la soluzione di destrosio al 5% denominata Ringer lattato.

Le bevande isotoniche sono quelle che contengono una concentrazione di sali, minerali e zuccheri simili a quelle presenti nel sangue, con una concentrazione di 300 mOsm / L. Il suo scopo è l'idratazione e la sostituzione degli elettroliti.

Sono raccomandati quando c'è sudorazione eccessiva a causa del calore intenso e durante l'attività fisica se la durata è maggiore di un'ora ed è molto intenso.

Esempi

Gatorade, bevanda iso, energia iso

Soluzioni ipertoniche

In questa classe di soluzioni l'osmolarità del soluto nel LEC è maggiore rispetto al LIC. La pressione osmotica generata fa sì che l'acqua presente all'interno della cellula passi alla parte extracellulare.

Queste soluzioni sono molto utili quando le cellule hanno intossicazione da acqua, quando sono state a lungo in un mezzo ipotonico e sono gonfie. Pertanto, una somministrazione di soluzione ipertonica causa una disidratazione cellulare e sarebbe vantaggiosa per la cellula.

Tuttavia, quando la cellula è a lungo in un mezzo ipertonico, perde acqua fino a disidratazione in modo tale che si restringe e le rughe.

Le bevande ipertoniche sono quelle che hanno una concentrazione di zuccheri e minerali superiore a quella del sangue: più di 300 mOsm / L. A causa della grande quantità di carboidrati, costringe la cellula a rilasciare l'acqua per essere in grado di assimilarli, il che causa la disidratazione cellulare.

Queste bevande sono raccomandate solo dopo un esercizio molto intenso e si consiglia di consumarle in modo moderato.