SOLUCIÓ HIPERTÒNICA: COMPONENTS, PREPARACIÓ, EXEMPLES - QUIMICA - 2026

Una solució hipertònica és aquella que a l'posar-la en contacte amb una altra solució, separades per una membrana permeable a l'aigua però impermeable als soluts, ocorre un flux net d'aigua cap a ella, fins aconseguir-se una igualtat de osmolaritat (concentració) en els dos compartiments.

Un exemple molt representatiu és quan es col·loquen glòbuls vermells en una solució que es considera hipertònica. La osmolaritat dels eritròcits, a l'igual que l'existent en tots els líquids corporals extra i intracel·lulars, és d'aproximadament 300 mOsm / L.

Interacció d'una cèl·lula amb una solució hipertònica. Font: Gabriel Bolívar.

Per tant, la osmolaritat de la solució hipertònica ha de ser superior a 300 mOsm / L. Sota aquesta circumstància, ocorre un flux d'aigua des de l'interior dels eritròcits cap a la solució que els envolta. El mateix comportament s'aprecia en qualsevol tipus de cèl·lula i es representa de manera general a la imatge superior.

A fora de la cèl·lula hi ha major quantitat de solut dissolt (cercles grocs), de manera que les molècules estan ocupades hidratándolas; és a dir, hi ha menys molècules d'aigua "lliure". La cèl·lula cedeix aigua als seus voltants, reduint el seu volum i arrugant com un raïm passa. D'allí que l'aigua dins de la cèl·lula estigui més "concentrada" que en el medi extracel·lular.

Components de les solucions hipertòniques

Una solució hipertònica està composta per un solvent, generalment aigua, i soluts que poden ser sals o sucres purs, o una barreja dels mateixos. La forma usual d'expressar la concentració d'una solució, en funció de l'nombre de partícules i no tant de les seves concentracions individuals, és mitjançant la osmolaritat.

Així mateix, ha d'haver un compartiment que estigui separat per una barrera semipermeable, que en el cas de les cèl·lules és una membrana de doble capa lipídica. Les molècules d'aigua, així com altres molècules neutres, aconsegueixen colar-se a través de la membrana cel·lular, però no passa el mateix amb els ions.

El medi aquós que envolta la cèl·lula ha d'estar més concentrat en solut, i per conseqüència, més "diluït" en aigua. Això és així perquè les molècules d'aigua es troben envoltant a les partícules de solut, havent-hi poques que es difonguin lliurement pel mig.

Aquesta variació d'aigua lliure dins i fora de la cèl·lula ocasiona un gradient pel qual es genera l'osmosi, és a dir la variació de les concentracions per desplaçament de l'solvent a través d'una barrera, sense que es difongui el solut.

preparació

Una solució hipertònica es prepara igual que totes les solucions: es pesen els components de la solució i es porten a un volum determinat mitjançant la seva dissolució en aigua. Però per saber si la solució és hipertònica amb relació a les cèl·lules, s'ha de calcular primer el seu osmolaritat i veure si és major a 300 mOsm / L:

Osmolaritat = m · v · g

On m és molaritat de l'solut, v el nombre de partícules en què dissocia un compost, i g el coeficient osmòtic. Aquest últim és un factor que corregeix la interacció de les partícules carregades elèctricament (ions) i el seu valor és de 1 per a les solucions diluïdes i per a les substàncies que no es dissocien; com la glucosa.

La osmolaritat total d'una solució és calculada sumant l'osmolaritat que aporta cada un dels compostos presents en la solució.

- Exemple

Determinar la osmolaritat d'una solució que conté 5% de glucosa (PM = 180 g / mol) i 0,9% de clorur de sodi (PM = 58,5 g / mol) i concloure si la solució és hipertònica o no.

primer pas

Primer cal calcular la molaritat de la glucosa. La concentració de la glucosa és 5 g / 100 ml, i es procedeix a expressar-la en unitats de g / L:

(5 g ÷ 100 ml) · 1.000 ml

Concentració glucosa = 50 g / L

Molaridad glucosa (mols / L) = (50 g / L) ÷ (180 g / mol)

= 0,277 mols / L

Osmolaritat que aporta la glucosa = molaritat · nombre de partícula en què es dissocia · coeficient osmòtic (g).

En aquest cas, el valor de coeficient osmòtic és igual a 1 i es pot deixar d'utilitzar. La glucosa només té en la seva estructura enllaços covalents que no es dissocien en solució aquosa, i per tant v és igual a 1. Així doncs, la osmolaritat de la glucosa és igual al seu molaritat.

Osmolaritat que aporta la glucosa = 0,277 OSM / L

= 277 mOsm / L

segon pas

Calculem la molaritat i osmolaritat del segon solut, el qual ve a ser el NaCl. Expressem també la seva concentració en g / L:

Expressada en g / L = (0,9 g ÷ 100 ml) · 1.000 ml

= 9 g NaCl / L

Molaridad (mols / L) = (9 g / L) ÷ (58,5 g / mol)

= 0,153 mols / L

I calculem la seva osmolaritat:

Osmolaritat = molaritat · 2 · 1

El clorur de sodi es dissocia en dues partícules: 1 Na ⁺ i un Cl ^-. És per aquesta raó que v té un valor de 2.

Osmolaritat = 0,153 mols / L · 2 · 1

Osmolaritat = 0,306 OSM / L

= 306 mOsm / L

tercer pas

Finalment calculem la osmolaritat de la solució i vam decidir si és o no hipertònica. Per a això, cal sumar la osmolaritat que aporta la glucosa i l'osmolaritat que aporta el NaCl:

Osmolaritat total de la solució = 0,277 osm / L + 0,306 osm / L

Osmolaritat de la solució = 0,583 OSM / L o 583 mOsm / L

La osmolaritat de les cèl·lules i els líquids que la banyen: el plasma i el líquid intersticial, és d'al voltant de 300 mOsm / L. Pel que es pot considerar que la solució de glucosa i clorur de sodi, amb una osmolaritat de 583 mOsm / L, és una solució hipertònica amb relació a el medi cel·lular.

Exemples de solucions hipertòniques

Dextrosa a l'10% Nº 2 (solució glucosada hipertònica)

Aquesta solució hipertònica es compon de 10 g de dextrosa i aigua destil·lada en quantitat suficient per a 100 ml. La seva osmolaritat és de 504 mOsm / L.

Aquesta solució s'utilitza per tractar una disminució en el glucogen hepàtic, la caiguda en la concentració de glucosa en el plasma, i altres alteracions metabòliques.

Dextrosa a l'0,45%

Aquesta solució es compon de 5 g de dextrosa, 0,45 g de NaCl, i aigua destil·lada suficient per a un volum de 100 ml. La seva osmolaritat és de 406 mOsm / L

S'utilitza en la disminució de l'glucogen hepàtic i en el dèficit de clorur de sodi.

Manitol a l'10%

Aquesta solució es compon de 10 g de manitol i aigua destil·lada en quantitat suficient per a 100 ml. La seva osmolaritat és de 549 mOsm / L.

S'utilitza per augmentar l'excreció renal d'aigua (diürètic osmòtic) i per tractar la insuficiència renal.

referències

1. De Lehr Spilva, A. i Muktans, I. (1999). Guia de les Especialitats Farmacèutiques a Veneçuela. XXXVª Edició. Global Edicions.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). Cengage Learning.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 de febrer de 2020). What Is a Hypertonic Solution? Recuperat de: thoughtco.com
4. Wikipedia. (2020). Tonicity. Recuperat de: en.wikipedia.org
5. Kevin Beck. (21 de setembre del 2018). Què és el Hypertonic Solution. Recuperat de: sciencing.com