SOLUCIÓ ISOTÒNICA: COMPONENTS, PREPARACIÓ, EXEMPLES - BIOLOGIA - 2025

Una solució isotònica és aquella que presenta la mateixa concentració de solut respecte a una solució separada o aïllada per una Barrea semipermeable. Aquesta barrera permet que el solvent la traspassi, però no totes les partícules de solut.

En fisiologia, aquesta solució aïllada es refereix a el fluid intracel·lular, és a dir, l'interior de les cèl·lules; mentre que la barrera semipermeable, correspon a la membrana cel·lular, formada per una bicapa lipídica a través de la qual es poden colar les molècules d'aigua cap al medi extracel·lular.

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

La imatge superior il·lustra què s'entén per una solució isotònica. La "concentració" de l'aigua és la mateixa dins i fora de la cèl·lula, de manera que les seves molècules entren o surten a través de la membrana cel·lular amb iguals freqüències. Per tant, si dues molècules d'aigua entren a la cèl·lula, dues d'elles sortiran simultàniament cap al medi extracel·lular.

Aquest estat, anomenat isotonicitat, té lloc només quan el medi aquós, dins i fora de la cèl·lula, conté el mateix nombre de partícules de solut dissoltes. Així, una solució serà isotònica si la concentració dels seus soluts és similar a el de el fluid o mitjà intracel·lular. Per exemple, la solució salina a l'0,9% és isotònica.

Components de les solucions isotòniques

Perquè hi hagi una solució isotònica, primer ha d'assegurar-se que en la solució o mitjà dissolvent passi l'osmosi i no la difusió de l'solut. Això només és possible si està present una barrera semipermeable, la qual permeti que les molècules de solvent la traspassin, però no les de solut, especialment, soluts carregats elèctricament, ions.

Així, el solut no podrà difondre de regions més concentrades a regions més diluïdes. En el seu lloc, han de ser les molècules d'aigua les que es mourà d'un costat a un altre, travessant la barrera semipermeable, i tenint lloc l'osmosi. En els sistemes aquosos i biològics aquesta barrera és per excel·lència la membrana cel·lular.

Havent una barrera semipermeable i un mitjà dissolvent, també és necessària la presència d'ions o sals dissoltes en ambdós mitjans: l'intern (dins de la barrera), i l'extern (fora de la barrera).

Si la concentració d'aquests ions és la mateixa en ambdós costats, llavors no hi haurà un excés o dèficit de molècules d'aigua per solvatarlas. És a dir, el nombre de molècules lliures d'aigua és el mateix, i per tant, no traspassaran la barrera semipermeable cap a cap costat amb el propòsit d'igualar les concentracions dels ions.

preparació

- Condicions i equació

Encara que una solució isotònica pot estar preparada amb qualsevol solvent, a l'ésser l'aigua el medi de les cèl·lules es considera aquest l'opció predilecta. Coneixent amb exactitud la concentració de les sals en un òrgan específic de el cos, o en el torrent sanguini, és possible estimar quant de sals ha de dissoldre en un volum determinat.

En els organismes vertebrats s'accepta que, de mitjana, la concentració dels soluts en el plasma sanguini sigui al voltant de 300 mOsm / L (miliosmolaridad), podent-se interpretar gairebé com 300 mmol / L. És a dir, es tracta d'una concentració molt diluïda. Per estimar la miliosmolaridad s'ha d'aplicar la següent equació:

Osmolaritat = m · v · g

Per a fins pràctics s'assumeix que g, el coeficient osmòtic, té un valor de 1. De manera que l'equació queda ara com:

Osmolaritat = m · v

On m és la molaritat de l'solut, i v el nombre de partícules en què es dissocia dit solut en l'aigua. Després, aquest valor el multipliquem per 1.000 per obtenir la miliosmolaridad per a un solut en particular.

Si hi ha més d'un solut, la miliosmolaridad total de la solució serà el sumatori de les miliosmolaridades per a cada solut. Com més solut hagi respecte a l'interior de les cèl·lules, menys isotònica serà la solució preparada.

- Exemple de preparació

Suposem que es desitja preparar un litre d'una solució isotònica partint de glucosa i fosfat diàcid de sodi. Quant ha de pesar-se de glucosa? Assumeixi que s'utilitzaran 15 grams de NaH ₂ PO ₄.

primer pas

Hem de primer determinar la osmolaritat de l'NaH ₂ PO ₄ calculant la seva molaritat. Per a això, vam recórrer a la seva massa molar o pes molecular, 120 g / mol. A causa de que se'ns demana un litre de solució, vam determinar els mols i tindrem directament la molaritat:

mols (NaH ₂ PO ₄) = 15 g ÷ 120g / mol

= 0,125 mol

M (NaH ₂ PO ₄) = 0,125 mol / L

Però quan el NaH ₂ PO ₄ es dissol en aigua, allibera un catió Na ⁺ i un anió H ₂ PO ₄ ^-, de manera que v té un valor de 2 en l'equació de l'osmolaritat. Procedim a calcular llavors per al NaH ₂ PO ₄:

Osmolaritat = m · v

= 0,125 mol / L · 2

= 0,25 OSM / L

I a l'multiplicar per 1.000 tenim la miliosmolaridad de l'NaH ₂ PO ₄:

0,25 OSM / L · 1.000 = 250 mOsm / L

segon pas

Com la miliosmolaridad total de la solució ha de ser igual a 300 mOsm / L, restem per saber quina ha de ser la de la glucosa:

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

= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L

= 50 mOsm / L

A causa de que la glucosa no es dissocia, v val 1 i el seu osmolaritat és igual al seu molaritat:

M (glucosa) = 50 mOsm / L ÷ 1.000

= 0,05 mol / L

Sent la molar de la glucosa 180 g / mol, vam determinar finalment quants grams hem pesar per dissoldre-ho en aquest litre de solució isotònica:

Massa (glucosa) = 0,05 mol · 180 g / mol

= 9 g

Per tant, aquesta solució isotònica NaH ₂ PO ₄ / glucosa es prepara dissolent 15 grams de NaH ₂ PO ₄ i 9 grams de glucosa en un litre d'aigua.

Exemples de solucions isotòniques

Les solucions o líquids isotònics no ocasionen cap gradient o canvi en la concentració dels ions en l'organisme, pel que la seva acció se centra essencialment en hidratar els pacients que la reben en cas d'hemorràgia o deshidratació.

salina normal

Una d'aquestes solucions és la salina normal, amb una concentració de NaCl al 0,9%.

Solució de Ringer lactat

Altres solucions isotòniques utilitzades per al mateix propòsit són la de Ringer lactat, la qual disminueix l'acidesa causa de la seva composició buffer o d'esmorteïment, i les solucions fosfatades de Sorensen, les quals es componen de fosfats i clorur de sodi.

Sistemes no aquosos

La isotonicitat també es pot aplicar a sistemes no aquosos, com aquells on el solvent és un alcohol; sempre que, hi hagi una barrera semipermeable que afavoreixi el traspassi de les molècules d'alcohol i retingui les partícules de solut.

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. Elsevier BV (2020). Isotonic Solution. Recuperat de: sciencedirect.com
4. Adrienne Brundage. (2020). Isotonic Solution: Definition & Example. Study. Recuperat de: study.com
5. Felicitas Merino de la Hoz. (Sf). Seroteràpia intravenosa. Universitat de Cantàbria.. Recuperat de: ocw.unican.es
6. The Pharmaceutics and Compounding Laboratory. (2020). Ophthalmic Preparations: Isotonic Buffers. Recuperat de: pharmlabs.unc.edu