ИЗОТОНИЧЕН РАЗТВОР: КОМПОНЕНТИ, ПРЕПАРАТ, ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Един изотоничен разтвор е такъв, който представя същата концентрация на разтворено вещество по отношение на разтвор разделени или изолирани чрез полупропусклива бариера. Тази бариера позволява на разтворителя да премине, но не всички разтворени частици.

Във физиологията споменатият изолиран разтвор се отнася до вътреклетъчната течност, тоест до вътрешността на клетките; докато полупропускливата бариера съответства на клетъчната мембрана, образувана от липиден двуслоен, през който водните молекули могат да бъдат прецедени в извънклетъчната среда.

Взаимодействие на клетка с изотоничен разтвор. Източник: Габриел Боливар.

Изображението по-горе илюстрира какво се разбира под изотоничен разтвор. "Концентрацията" на водата е еднаква вътре и извън клетката, така че нейните молекули влизат или излизат през клетъчната мембрана с равни честоти. Следователно, ако две молекули вода влизат в клетката, две от тях едновременно ще излязат в извънклетъчната среда.

Това състояние, наречено изотоничност, възниква само когато водната среда, вътре и извън клетката, съдържа същия брой разтворени разтворени частици. Така разтворът ще бъде изотоничен, ако концентрацията на неговите разтворители е подобна на тази на течната или вътреклетъчната среда. Например, 0,9% физиологичен разтвор е изотоничен.

Компоненти на изотонични разтвори

За да има изотоничен разтвор, първо трябва да се уверите, че в разтвора или разтворителя се появява осмоза, а не дифузия на разтвореното вещество. Това е възможно само при наличие на полупропусклива бариера, която позволява на молекулите на разтворителя да преминават през, но не разтворени молекули, особено електрически заредени йони.

По този начин разтвореното вещество няма да може да дифундира от по-концентрирани региони в по-разредени региони. Вместо това молекулите на водата ще се движат от едната страна на другата, преминавайки през полупропускливата бариера и настъпващата осмоза. Във водни и биологични системи тази бариера е par excellence клетъчната мембрана.

При наличието на полупропусклива бариера и среда с разтворител е необходимо също присъствието на йони или соли, разтворени в двете среди: вътрешната (вътре в бариерата) и външната (извън бариерата).

Ако концентрацията на тези йони е една и съща и от двете страни, тогава няма да има излишък или дефицит на водни молекули, които да ги солватират. Тоест, броят на свободните водни молекули е един и същ и следователно те няма да преминат полупропускливата бариера от двете страни, за да се изравнят концентрациите на йони.

подготовка

- Условия и уравнение

Въпреки че може да се приготви изотоничен разтвор с всеки разтворител, тъй като водата е среда за клетките, това се счита за предпочитан вариант. Познавайки точно концентрацията на соли в определен орган на тялото или в кръвообращението, е възможно да се прецени каква част от солите трябва да бъдат разтворени в даден обем.

При гръбначните организми е прието, че средно концентрацията на разтворени вещества в кръвната плазма е около 300 mOsm / L (милиосмоларитет) и това може да се тълкува като почти 300 mmol / L. Тоест, това е много разредена концентрация. За да се оцени милиомоларността, трябва да се приложи следното уравнение:

Осмоларност = m v g

За практически цели се приема, че g, осмотичният коефициент, има стойност 1. Така че уравнението сега изглежда така:

Осмоларитет = mv

Където m е моларността на разтвореното вещество и v е броят на частиците, в които разтвореното вещество се дисоциира във вода. След това умножаваме тази стойност на 1000, за да получим милиосмоларността за определено разтворено вещество.

Ако има повече от едно разтворено вещество, общата милиосмоларност на разтвора ще бъде сумата от милиосмоларности за всяко разтворено вещество. Колкото по-разтворено е по отношение на вътрешността на клетките, толкова по-малко изотоничен ще бъде приготвеният разтвор.

- Пример за подготовка

Да предположим, че искате да приготвите един литър изотоничен разтвор, като се започне от глюкоза и натриев диацид фосфат. Колко глюкоза трябва да тежите? Да приемем, че _{ще бъдат използвани} 15 грама NaH ₂ PO ₄.

Първа стъпка

Първо трябва да определим осмоларността на NaH ₂ PO _{4, като} изчислим неговата моларност. За целта използваме моларната му маса или молекулното тегло, 120 g / mol. Тъй като ни се иска литър разтвор, ние определяме бенките и ще имаме моларността директно:

мола (NaH ₂ PO ₄) = 15 грам ÷ 120 гр / мол

= 0,125 мол

M (NaH ₂ PO ₄) = 0.125 мола / L

Но когато NaH ₂ PO ₄ се разтваря във вода, той освобождава Na ⁺ катион и Н ₂ PO ₄ ^- анион, така об има стойност 2 в уравнението на осмоларност. След това продължаваме да изчисляваме за NaH ₂ PO ₄:

Осмоларитет = mv

= 0,125 mol / L2

= 0,25 Osm / L

И когато се умножи по 1000, имаме милиосмоларността на NaH ₂ PO ₄:

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

Втора стъпка

Тъй като общата милиосмоларност на разтвора трябва да е равна на 300 mOsm / L, изваждаме, за да разберем каква трябва да бъде глюкозата:

милиосмола / L (глюкоза) = милиосмола / L (общо) - милиосмола / L (NaH ₂ PO ₄)

= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L

= 50 mOsm / L

Тъй като глюкозата не се дисоциира, v е равна на 1 и неговата осмоларност е равна на моларността:

М (глюкоза) = 50 mOsm / L ÷ 1000

= 0,05 мол / л

Като молар от глюкоза 180 g / mol, най-накрая определяме колко грама трябва да претеглим, за да го разтворим в този литър изотоничен разтвор:

Маса (глюкоза) = 0,05 mol 180 g / mol

= 9 g

Следователно този изотоничен разтвор на NaH ₂ PO ₄ / глюкоза се приготвя чрез разтваряне на 15 грама NaH ₂ PO ₄ и 9 грама глюкоза в един литър вода.

Примери за изотонични разтвори

Изотоничните разтвори или течности не предизвикват градиент или промяна в концентрацията на йони в организма, така че действието им е насочено по същество към хидратиране на пациентите, които го приемат в случай на кървене или дехидратация.

Нормален физиологичен разтвор

Един от тези разтвори е нормален физиологичен разтвор, с концентрация на NaCl от 0,9%.

Решение на Лактат Рингер

Други изотонични разтвори, използвани за същата цел, са лактат Рингер, който понижава киселинността поради своя буфер или буферен състав, и фосфатни разтвори на Соренсен, които са съставени от фосфати и натриев хлорид.

Неводни системи

Изотоничността може да се приложи и за неводни системи, като например онези, където разтворителят е алкохол; стига да има полупропусклива бариера, която благоприятства проникването на алкохолните молекули и задържа разтворените частици.

Препратки

1. De Lehr Spilva, A. и Muktans, Y. (1999). Ръководство за фармацевтичните специалитети във Венецуела. XXXVª издание. Глобални издания.
2. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
3. Elsevier BV (2020). Изотоничен разтвор. Възстановени от: sciencedirect.com
4. Адриен Брюндж. (2020). Изотонично решение: Определение и пример. Изследване. Възстановено от: study.com
5. Felicitas Merino de la Hoz. (SF). Интравенозна течна терапия. Университет на Кантабрия., Възстановено от: ocw.unican.es
6. Фармацевтичната и съединителна лаборатория. (2020). Офталмологични препарати: Изотонични буфери. Възстановено от: pharmlabs.unc.edu