Jak zidentyfikować rozwiązanie hipertoniczne

Hipertoniczny lub hipertoniczny to termin względny stosowany w chemii, ale głównie w naukach o zdrowiu, do opisania roztworu, który ma wyższe ciśnienie osmotyczne niż inny, który jest traktowany jako odniesienie (stąd fakt, że jest względny) . Innymi słowy, kiedy mówimy o roztworze hipertonicznym, mamy na myśli roztwór, który ma wyższe całkowite stężenie cząstek aktywnych osmotycznie niż roztwór referencyjny.

Toniczność roztworu jest właściwością o dużym znaczeniu w medycynie, ponieważ pozwala przewidzieć, jak ten roztwór zachowa się w krwioobiegu i jak będzie oddziaływać z komórkami, z którymi ma kontakt, niezależnie od rodzaju substancji rozpuszczonej który zawiera. W konsekwencji roztwory hipertoniczne znajdują bardzo specyficzne zastosowania do szybkiego leczenia pewnych stanów, które zostaną opisane później. Zanim jednak to zrobimy, powinniśmy zrobić krótki przegląd tego, co sprawia, że ​​toniczność jest ważna: osmoza i ciśnienie osmotyczne.

Ciśnienie osmotyczne

Ciśnienie osmotyczne to ciśnienie, które należy zastosować do roztworu, aby spowolnić wnikanie rozpuszczalnika przez półprzepuszczalną membranę z przedziału zawierającego czysty rozpuszczalnik. Innymi słowy, jest to ciśnienie, które należy zastosować do roztworu, aby zatrzymać proces osmozy.

Jest to koligatywna właściwość roztworów, która zależy głównie od całkowitego stężenia wolnych cząstek, a nie od ich tożsamości. To ciśnienie pozwala przewidzieć, w jakim kierunku przemieści się rozpuszczalnik, gdy dwa roztwory zetkną się przez półprzepuszczalną membranę. Rzeczywiście, woda zawsze będzie przemieszczać się, zgodnie ze swoim gradientem stężeń, od roztworu o najniższym ciśnieniu osmotycznym (to znaczy roztworu o najmniejszym stężeniu substancji rozpuszczonej) do roztworu o najwyższym ciśnieniu osmotycznym (co jest najbardziej stężonym roztworem).

Ciśnienie osmotyczne ma ogromne znaczenie w medycynie, ponieważ błony komórkowe otaczające wszystkie komórki w naszym ciele są błonami półprzepuszczalnymi. Dlatego ciśnienie osmotyczne, a dokładniej różnica między wewnętrznym i zewnętrznym ciśnieniem osmotycznym, jest w stanie regulować przepływ wody do iz cytoplazmy; pęcznieje komórki, jeśli są umieszczone w roztworze o bardzo niskim ciśnieniu osmotycznym i odwadnia je, jeśli jest odwrotnie.

osmolarność i toniczność

Na podstawie tego, co zostało powiedziane do tej pory, można zrozumieć, że toniczność roztworu jest względną miarą ciśnienia osmotycznego. Z kolei ciśnienie osmotyczne jest miarą całkowitego stężenia cząstek aktywnych osmotycznie. To ostatnie odnosi się do tych cząstek, które nie mogą przejść przez półprzepuszczalną membranę; zawiera rozpuszczone jony i duże, masywne cząsteczki, które po prostu nie mogą przejść przez pory membrany.

Całkowite stężenie wszystkich tych cząstek wyrażone w molach jest znane jako stężenie osmolarne lub osmolarność i jest podawane w jednostkach Osm/L. Z drugiej strony, bardziej powszechną jednostką, która ma tę zaletę, że jest niezależna od temperatury, jest osmolalność, gdzie L reprezentuje całkowite stężenie cząsteczek aktywnych osmotycznie w molowości i która jest podawana w jednostkach Osm/kg rozpuszczalnika.

roztwory hipertoniczne

Pojęcie osmolarności pozwala nam podać dokładniejszą definicję roztworów hipertonicznych: każdy roztwór, który ma osmolarność większą niż roztwór odniesienia, będzie hipertoniczny . Roztwory o osmolarności niższej od wzorcowej nazywane są roztworami hipotonicznymi , natomiast roztwory o tej samej toniczności lub osmolarności nazywane są roztworami izotonicznymi .

punkt odniesienia

Ale teraz warto zadać sobie ważne pytanie: jakie rozwiązanie przyjmuje się jako odniesienie? Jest to niezbędne, jeśli chcemy wiedzieć, czy roztwór jest hipertoniczny, czy nie.

Odpowiedź na to pytanie może wywołać zamieszanie. W zasadzie toniczność roztworu powinna być podana wraz z wzmianką o roztworze referencyjnym. Możemy więc mówić o roztworze A, który jest hipertoniczny w stosunku do roztworu B.

Na przykład, możemy powiedzieć, że roztwór o osmolalności 1,5 Osm/kg jest hipertoniczny w stosunku do wody z Morza Śródziemnego, ponieważ ta ostatnia ma osmolalność około 1,3 Osm/kg. Jednak to samo rozwiązanie jest hipotoniczne w stosunku do wody z Morza Martwego, ponieważ ma osmolalność prawie 8 Osm/kg. Z drugiej strony woda Morza Śródziemnego jest hipertoniczna w stosunku do osocza krwi, którego osmolalność wynosi około 0,3 Osm/kg lub 300 mOsm/kg (milionomol). Przykłady te ilustrują względny charakter toniczności roztworów.

Osocze krwi jest domyślnym roztworem referencyjnym.

Powyższe przykłady pokazują, że nie jest możliwe określenie, czy roztwór jest hipertoniczny, nie znając wzorca odniesienia; jednak bardzo często słyszy się o roztworach hipertonicznych bez określenia wspomnianego odniesienia. Jest to szczególnie powszechne w dziedzinie medycyny i innych nauk o zdrowiu. W takich przypadkach rozumie się, że odniesieniem jest osocze krwi, czyli roztwór, w którym zawieszone są wszystkie komórki i inne cząsteczki, które są częścią naszej krwi.

Normalne osocze krwi ma osmolarność między 275 mOsm/kg a 295 mOsm/kg. Z tego powodu każdy roztwór o osmolalności większej niż 295 mOsm/kg będzie roztworem hipertonicznym w kontekście nauk o zdrowiu.

Zastosowania roztworów hipertonicznych

Roztwory hipertoniczne znajdują wiele zastosowań, głównie w medycynie, ale także w innych dziedzinach. Jednym z najważniejszych zastosowań jest obniżenie ciśnienia wewnątrzczaszkowego w przypadkach obrzęku mózgu. Wstrzyknięcie roztworów hipertonicznych do krwioobiegu umożliwia wchłonięcie nadmiaru wody do mózgu poprzez osmozę, obniżając w ten sposób ciśnienie.

Dodatkowo hipertoniczne roztwory soli podaje się pacjentom z ciężką hiponatremią, a także we wstrząsie hipowolemicznym. Pierwszy stan występuje, gdy stężenie sodu we krwi jest niebezpiecznie niskie i należy je jak najszybciej zwiększyć. Drugi przypadek występuje, gdy dana osoba straciła dużo krwi, dlatego konieczne jest szybkie zwiększenie objętości osocza krwi. Roztwór hipertoniczny wciąga wodę z komórek do krwioobiegu, zwiększając w ten sposób objętość krwi.

Oprócz zastosowania w medycynie, roztwory hipertoniczne są również stosowane jako środek do konserwacji żywności. Dzieje się tak dlatego, że prawie całkowicie odwadniają wszelkie bakterie, które mają z nimi kontakt, zabijając je lub zapobiegając ich wzrostowi i namnażaniu.

Przykłady roztworów hipertonicznych

• Solanka to roztwór zawierający 5% lub więcej soli kuchennej lub chlorku sodu. Daje to osmolarność prawie 2 Osm/l, czyli ponad 6 razy większą niż osmolarność osocza.
• Woda morska . Średnie stężenie wody morskiej wynosi 35 g/L, co odpowiada osmolarności około 1,2 Osm/L.
• Sól hipertoniczna to sterylny roztwór do zastosowań medycznych. Jego stężenia różnią się w zależności od zamierzonego zastosowania. Wszystkie mają stężenie chlorku sodu większe niż 0,9%, dlatego są hipertoniczne.
• Roztwory glukozy zawierające 10% do 20% glukozy . Są to również sterylne roztwory do podawania dożylnego. Służą do dostarczania organizmowi kalorii przy minimalnej ilości płynów, szczególnie w przypadku niewydolności nerek.

Bibliografia

• Fundacja Szkolenia i Badań Zdrowotnych Regionu Murcji. (nd). 4.-Załącznik: Terapia płynami . FFIS.It. http://www.ffis.es/volviendoalobosico/4anexo_fluidoterapia.html
• Ozuna, C. i Carcel, JA (2011). WPŁYW STĘŻENIA SOLANKI NA TRANSPORT WODY I SOLI PODCZAS SOLARENIA POLĘDWICY WIEPRZOWEJ (Longissimus dorsi). Politechnika w Walencji. opublikowany. https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/13769/TesinaMaster_CesarOzuna.pdf?sequence=1
• plazmoliza i turgor . (nd). FCiencias.Ugr.Es. https://fciencias.ugr.es/images/stories/documentos/semanaCiencia2011/guionBiologiaCelular.pdf
• Zasolenie wody morskiej . (2018, 11 października). Eksperymenty naukowe. https://www.experimentoscientificos.es/agua/agua-de-mar/salinidad-mar/
• Ulatowski, J. (2003, 1 maja). Resuscytacja hipertonicznymi roztworami soli fizjologicznej na oddziale intensywnej terapii – Medwave . Fala MED. https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/PuestaDia/Congresos/591