- Komponenter av hypotoniske løsninger
- Utarbeidelse av en hypoton løsning
- Eksempel 1
- Eksempel 2
- Eksempler på hypotoniske løsninger
- Natriumkloridløsning
- Laktat Ringers løsning
- referanser
En hypoton løsning er en som har en lavere konsentrasjon av oppløst stoff enn en løsning som er separert eller isolert med en semi-permeabel barriere. Denne barrieren gjør at løsningsmidlet kan passere gjennom det, vann når det gjelder biologiske systemer, men ikke alle oppløste partikler.
Kroppsvæskene i intracellulære og ekstracellulære virveldyr har en osmolaritet på omtrent 300 mOsm / L. Mens en hypoton væske anses å ha en osmolaritet som er mindre enn 280 mOsm / L. Derfor er en løsning av denne osmolariteten hypotonisk i forhold til det cellulære miljøet.
Interaksjon mellom en celle og en hypoton løsning. Kilde: Gabriel Bolívar.
Et eksempel på en hypoton løsning er 0,45% natriumklorid. Men hvordan oppfører cellen eller et rom seg i møte med denne type løsninger? Bildet over svarer på dette spørsmålet.
Konsentrasjonen av faste stoffer (gule prikker) er høyere inne i cellen enn utenfor. Ettersom det er mindre løst stoff rundt cellen, er det flere frie vannmolekyler, og det er derfor den er representert med en mer intens blåfarge sammenlignet med det indre av cellen.
Vann strømmer fra utsiden til innsiden gjennom osmose for å jevne ut konsentrasjonene. Som et resultat ekspanderer eller sveller cellen ved å absorbere vann som går gjennom cellemembranen.
Komponenter av hypotoniske løsninger
Hypotoniske oppløsninger består av et løsningsmiddel som, med mindre annet er angitt, består av vann og oppløste stoffer i det, så som salter, sukkerarter, i ren eller blandet form. Men denne løsningen vil ikke ha noen tonicitet hvis det ikke er noen semipermeabel barriere involvert, som er cellemembranen.
Det må være få oppløste salter slik at konsentrasjonen er liten, mens "konsentrasjonen" av vannet er høy. Ettersom det er mer fritt vann utenfor cellen, det vil si at det ikke løser eller hydrerer oppløste partikler, desto større er trykket på cellemembranen, og jo mer vil det ha en tendens til å krysse den for å fortynne den intracellulære væsken.
Utarbeidelse av en hypoton løsning
For utarbeidelse av disse løsningene følges den samme protokollen som fulgt for andre løsninger. Gjør passende beregninger av massen til løslater. Disse blir deretter veid, oppløst i vann og ført til en volumetrisk kolbe til tilsvarende volum.
Den hypotoniske løsningen har lav osmolaritet, generelt mindre enn 280 mOsm / L. Så når vi forbereder en hypoton løsning må vi beregne dens osmolaritet på en slik måte at verdien er mindre enn 280 mOsm / L. Osmolaritet kan beregnes med følgende ligning:
Osmolaritet = m v g
Hvor m er molariteten til det løste stoffet, og v er antall partikler som en forbindelse dissoserer seg i oppløsning. Ikke-elektrolytiske stoffer dissosierer ikke, så verdien av v er lik 1. Dette er tilfellet for glukose og andre sukkerarter.
Mens g er den osmotiske koeffisienten. Dette er en korreksjonsfaktor for samspillet mellom elektrisk ladede partikler (ioner) i løsning. For fortynnede oppløsninger og ikke-dissoserbare stoffer, for eksempel og igjen glukose, tas en verdi av g lik 1. Det sies da at molariteten er identisk med dens osmolaritet.
Eksempel 1
0,5% NaCl-oppløsningen bringes til gram per liter:
NaCl i g / l = (0,5 g ÷ 100 ml) 1000 ml
= 5 g / l
Og vi fortsetter med å beregne dens molaritet og deretter bestemme dens osmolaritet:
Molaritet = masse (g / L) ÷ molekylvekt (g / mol)
= 5 g / L ÷ 58,5 g / mol
= 0,085 mol / l
NaCl dissosierer i to partikler: Na + (kation) og Cl - (anion). Derfor er verdien av v = 2. Siden det er en fortynnet løsning på 0,5% NaCl, kan det antas at verdien av g (osmotisk koeffisient) er 1. Vi har da:
Osmolaritet (NaCl) = molaritet · v · g
= 0,085 M · 2 · 1
= 0,170 Osm / L eller 170 mOsm / L
Dette er en hypoton løsning, siden dens osmolaritet er mye lavere enn referanse-osmolariteten for kroppsvæsker, som er plasma-osmolariteten hvis verdi er rundt 300 mOsm / L.
Eksempel 2
Vi beregner molariteten med konsentrasjonene av de respektive oppløste stoffer ved 0,55 g / L og 40 g / L:
Molariteten (CaCl 2 ) = 0,55 g / l ÷ 111 g / mol
= 4,95 10 -3 M
= 4,95 mM
Molariteten (C 6 H 12 O til 6 ) = 40 g / l ÷ 180 g / mol
= 0,222 M
= 222 mM
Og på samme måte beregner vi osmolaritetene, vel vitende om at CaCl 2 dissosierer i tre ioner, to Cl - og en Ca 2+ , og antar at de er veldig fortynnede løsninger, så verdien av v er 1. Vi har da :
Osmolaritet (CaCl 2 ) = 4,95 mM 3 1
= 14,85 mOsm / L
Osmolaritet av (C 6 H 12 O 6 ) = 222 mM-1 * 1
= 222 mOsm / L
Til slutt blir den totale osmolariteten til løsningen summen av de individuelle osmolaritetene; det vil si av NaCl og glukose. Dette er derfor:
Total osmolaritet av løsningen = CaCl 2 osmolaritet + C 6 H 12 O 6 osmolaritet
= 222 mOsm / L + 14,85 mOsm / L
= 236,85 mOsm / L
Løsningen av blandingen av kalsiumklorid og glukose er hypoton, siden dens osmolaritet (236,85 mOsm / L) er mye lavere enn osmolariteten i plasma (300 mOsm / L), som tas som referanse.
Eksempler på hypotoniske løsninger
Natriumkloridløsning
0,45% natriumkloridoppløsning (NaCl) administreres intravenøst til pasienter med diabetisk ketose som utvikler dehydrering i de mellomliggende og intracellulære rommene. Vann strømmer fra plasmaet inn i disse avdelingene.
Laktat Ringers løsning
Laktat Ringers løsning nr. 19 er et annet eksempel på en hypoton løsning. Sammensetningen er 0,6 g natriumklorid, 0,03 g kaliumklorid, 0,02 g kalsiumklorid, 0,31 g natriumlaktat og 100 ml destillert vann. Det er en løsning som brukes til rehydrering av pasienter og er svakt hypotonisk (274 mosm / L).
referanser
- De Lehr Spilva, A. og Muktans, Y. (1999). Guide til farmasøytiske spesialiteter i Venezuela. XXXVª utgave. Globale utgaver.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi (8. utg.). CENGAGE Læring.
- Wikipedia. (2020). Toni. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
- Union Media LLC. (2020). Isotoniske, hypotoniske og hypertoniske løsninger. Gjenopprettet fra: uniontestprep.com
- Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). Avsnitt 15.8 Osmose, vannkanaler og regulering av cellevolum. NCBI bokhylle. Gjenopprettet fra: ncbi.nlm.nih.gov
- John Brennan. (13. mars 2018). Hvordan beregne isotonicity. Gjenopprettet fra: sciencing.com