Componenti della soluzione ipotonica, preparazione, esempi

UN Soluzione ipotonica È quello che presenta una concentrazione di soluto minore rispetto a una soluzione separata o isolata da un bug semipermeabile. Questa barriera consente al solvente di trans, acqua in caso di sistemi biologici, ma non tutte particelle di soluto.

I fluidi corporei di vertebrati intracellulari ed extracellulari hanno un'osmolarità di circa 300 mOSm/L. Mentre si considera che un liquido ipotonico abbia un'osmolarità inferiore a 280 MOSM/L. Quindi una soluzione di questa osmolarità è ipotonica in relazione al mezzo cellulare.

Interazione di una cellula con una soluzione ipotonica. Fonte: Gabriel Bolívar.

Un esempio di soluzione ipotonica è lo 0,45% di cloruro di sodio. Ma come si comportano la cella o il compartimento di fronte a questo tipo di soluzione? L'immagine superiore risponde a questa domanda.

La concentrazione di particelle di soluto (punti gialli) è più alta all'interno della cellula esterna. Avendo meno soluto intorno alla cellula, ci sono più molecole d'acqua libere, quindi è rappresentato con un colore blu più intenso rispetto all'interno della cellula.

L'acqua scorre verso l'esterno attraverso l'osmosi a concentrazioni di livello. Di conseguenza, la cellula si espande o si espande assorbendo l'acqua che attraversa la sua membrana cellulare.

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Componenti di soluzioni ipotoniche

Le soluzioni ipotoniche consistono in un solvente che, se non diversamente indicato, consiste in acqua e soluti disciolti come sali, zuccheri, ecc., in forma pura o mista. Ma questa soluzione non avrà alcuna tonicità se non esiste una barriera semipermeabile, che diventa la membrana cellulare.

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Ci devono essere pochi sali disciolti in modo che la sua concentrazione sia piccola, mentre la "concentrazione" dell'acqua è alta. Avere più acqua libera al di fuori della cella, cioè non sta risolvendo o idratare particelle di soluto, maggiore è la sua pressione sulla membrana cellulare e più tende a attraversarla per diluire il fluido intracellulare.

Preparazione di una soluzione ipotonica

Per la preparazione di queste soluzioni, lo stesso protocollo viene seguito come seguito per altre soluzioni. Vengono effettuati i calcoli appropriati della massa dei soluti. Quindi questi vengono pesati, dissolversi in acqua e prendere una bandiera condivisa al volume che corrisponde ad esso.

La soluzione ipotonica ha una bassa osmolarità, di solito inferiore a 280 mOSM/L. Quindi, quando preparano una soluzione ipotonica, dobbiamo calcolare l'osmolarità in modo tale che il suo valore sia inferiore a 280 MOSM/L. L'osmolarità può essere calcolata con la seguente equazione:

Osmolarità = m · v · g

Dove M È la molarità del soluto e v Il numero di particelle in cui un composto è dissociata in soluzione. Le sostanze non elettrolitiche non si dissociano, quindi il valore di V è uguale a 1. Questo è il caso del glucosio e di altri zuccheri.

Mentre G è il coefficiente osmotico. Questo è un fattore di correzione per l'interazione di particelle (ioni) caricate elettricamente in soluzione. Per soluzioni diluite e sostanze non dissociate, ad esempio e di nuovo glucosio, viene preso un valore di G uguale a 1. Si dice quindi che la molarità è identica alla sua osmolarità.

Esempio 1

Preparare una soluzione di cloruro di sodio (NaCl) allo 0,5 % (P/V) controllando se si tratta o meno di una soluzione ipotonica. Peso molecolare NaCl = 58,5 g/mol.

Viene trasportato lo 0,5 % di una soluzione di NaCl Gram per litro:

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NaCl in g/l = (0,5 g ÷ 100 ml) · 1.000 ml

= 5 g/l

E procediamo a calcolare la sua molarità e quindi determiniamo la sua osmolarità:

Molarità = massa (g/l) ÷ peso molecolare (g/mol)

= 5 g/l ÷ 58,5 g/mol

= 0,085 moli/L

NaCl si dissocia in due particelle: Na⁺ (cation) e cl^- (anione). Quindi il valore di v = 2. Inoltre, poiché è una soluzione di NaCl diluita allo 0,5 %, si può presumere che il valore di G (coefficiente osmotico) sia 1. Allora abbiamo:

Osmolarità (NaCl) = molarità · v · g

= 0,085 m · 2 · 1

= 0,170 OSM/L O 170 MOSM/L

Questa è una soluzione ipotonica, poiché la sua osmolarità è molto inferiore all'osmolarità di riferimento per i fluidi corporei che è osmolarità plasma.

Esempio 2

Preparare una soluzione di una miscela di cloruro di calcio (CACL₂) a 0,055 % (P/V) e glucosio (C₆H₁₂O₆) al 4 % (p/v). Pesi molecolari: CACL₂ = 111 g/mol e c₆H₁₂O₆ = 180 g/mol.

Calcoliamo la molarità con le concentrazioni dei rispettivi soluti a 0,55 g/L e 40 g/L:

Molarità (CACL₂) = 0,55 g/L ÷ 111 g/mol

= 4.95 · 10^-3 M

= 4,95 mm

Molarità (c₆H₁₂O₆) = 40 g/l ÷ 180 g/mol

= 0,222 m

= 222 mm

E allo stesso modo calcoliamo le osmolarità, sapendo che il clic₂ Si dissocia su tre ioni, due CL^- E un ca²⁺, e supponendo che siano soluzioni molto diluite, quindi il valore di v È 1. Abbiamo:

Osmolarità (CACL₂) = 4,95 mm · 3 · 1

= 14,85 MOSM/L

Osmolarità di (c₆H₁₂O₆) = 222 mm · 1 · 1

= 222 MOSM/L

Infine, l'osmolarità totale della soluzione diventa la somma delle singole osmolarità; cioè da quelli di NaCl e glucosio. Questo è quindi:

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Osmolarità totale della soluzione = Osmolarità Cacl₂ + osmolarità c₆H₁₂O₆

= 222 MOSM/L + 14,85 MOSM/L

= 236,85 MOSM/L

La soluzione della miscela di calcio e cloruro di glucosio è ipotonica, poiché la sua osmolarità (236,85 mosm/L) è molto inferiore all'osmolarità plasmatica (300 mosm/L), che viene presa come riferimento come riferimento.

Esempi di soluzioni ipotoniche

Soluzione di cloruro di sodio

La soluzione di cloruro di sodio 0,45 % viene somministrata per via per via endovenosa a pazienti con chetosi diabetica che sviluppano disidratazione in compartimenti interstiziali e intracellulari. L'acqua scorre dal plasma a quegli scomparti.

Soluzione lattata suoneria

Soluzione il lattata Ringer n. 19 è un altro esempio di soluzione ipotonica. La sua composizione è 0,6 g di cloruro di sodio, 0,03 g di cloruro di potassio, 0,02 g di cloruro di calcio, 0,31 g di lattato di sodio e 100 ml di acqua distillata. È una soluzione utilizzata per la reidratazione del paziente ed è leggermente ipotonica (274 MOSM/L).

Riferimenti

1. Da Lehr Spilva, a. E muktans, e. (1999). Guida alle specialità farmaceutiche in Venezuela. Edizione XXXVª. Edizioni globali.
2. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). Apprendimento del Cengage.
3. Wikipedia. (2020). Tonicità. Recuperato da: in.Wikipedia.org
4. Union Media LLC. (2020). Soluzioni isotoniche, ipotoniche e ipertoniche. Estratto da: UnionTestPrep.com
5. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). Sezione 15.8osmosi, canali d'acqua e regolazione del volume cellulare. Libreria NCBI. Recuperato da: NCBI.Nlm.NIH.Gov
6. John Brennan. (13 marzo 2018). Come calcolare l'isotonicità. Recuperato da: scientifici.com