IZOTÓNIÁS OLDAT: KOMPONENSEK, ELŐÁLLÍTÁS, PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2025

Az izotóniás oldat olyan, amelyben az oldott anyag koncentrációja megegyezik egy féligáteresztő gáttal elválasztott vagy elkülönített oldathoz viszonyítva. Ez a gát lehetővé teszi az oldószer átjutását, de nem minden oldott részecskét.

A fiziológiában az említett izolált oldat intracelluláris folyadékra utal, azaz a sejtek belsejére; míg a féligáteresztő gát a sejtmembránnak felel meg, amelyet egy lipid kettős réteg képez, amelyen keresztül a vízmolekulák szűrhetők az extracelluláris közegbe.

Sejt kölcsönhatása izotóniás oldattal. Forrás: Gabriel Bolívar.

A fenti kép szemlélteti, hogy mit értünk izotóniás megoldás alatt. A víz "koncentrációja" azonos a sejten belül és kívül, tehát molekulái azonos frekvenciával lépnek be vagy távoznak a sejtmembránon. Ezért ha két vízmolekula lép be a sejtbe, akkor kettő közülük egyszerre távozik az extracelluláris környezetbe.

Ez az izotóniásságnak nevezett állapot csak akkor fordul elő, ha a vizes közeg a sejt belsejében és azon kívül azonos számú oldott részecskét tartalmaz. Így egy oldat izotóniás lesz, ha oldott részeinek koncentrációja hasonló a folyékony vagy az intracelluláris közeg koncentrációjához. Például a 0,9% sóoldat izotóniás.

Izotóniás oldatok alkotóelemei

Izotóniás oldat kialakításához először meg kell győződnie arról, hogy az ozmózis az oldatban vagy az oldószer közegben fordul elő, és nem az oldott anyag diffúziója. Ez csak akkor lehetséges, ha van egy féligáteresztő gát, amely lehetővé teszi az oldószermolekulák átjutását, de nem oldott molekulákat, különösen az elektromosan töltött oldott ionokat.

Így az oldott anyag nem képes diffundálni a koncentráltabb régiókból a hígított régiókba. Ehelyett a vízmolekulák mozognak az egyik oldalról a másikra, átlépve a félig áteresztő gátat, és az ozmózis zajlik. Vizes és biológiai rendszerekben ez a gát par excellence a sejtmembránon.

Félig áteresztő képességgel és oldószeres közeggel rendelkező ionok vagy sók jelenléte is szükséges mindkét közegben: a belső (a gáton belül) és a külső (a gáton kívül).

Ha ezeknek az ionoknak a koncentrációja mindkét oldalon megegyezik, akkor a vízmolekulák nem lépnek túl vagy hiánynak a szolvatálásához. Vagyis a szabad vízmolekulák száma azonos, ezért az ionkoncentrációk kiegyenlítése érdekében nem fogják átlépni a félig áteresztő gátat egyik oldalra sem.

Készítmény

- Feltételek és egyenlet

Noha izotóniás oldatot bármilyen oldószerrel el lehet készíteni, mivel a sejtek közege a víz, ezt tekintik az előnyben részesített lehetőségnek. Ha pontosan megismerjük a sók koncentrációját a test egy adott szervében vagy a véráramban, megbecsülhetjük, hogy a sóknak mekkora részét kell feloldani egy adott térfogatban.

A gerinces szervezetekben elfogadott, hogy az oldott anyag koncentrációja a vérplazmában átlagosan körülbelül 300 mOsm / L (millioszoliaritás), és ezt csaknem 300 mmol / L-nek lehet értelmezni. Vagyis nagyon híg koncentráció. A millioszoláris becsléshez a következő egyenletet kell alkalmazni:

Ozmolaritás = m v g

Gyakorlati szempontból feltételezzük, hogy g, az ozmotikus együttható értéke 1. Tehát az egyenlet így néz ki:

Ozmolaritás = mv

Ahol m az oldott anyag molaritása, és v a részecskék száma, amelyekbe az említett oldott anyag vízben disszociál. Ezután ezt az értéket megszorozzuk 1000-vel, hogy megkapjuk az adott oldott anyag milliozolaritását.

Ha egynél több oldott anyag van, az oldat teljes milliozolaritása az egyes oldott anyagok milliozimilitásainak összege. Minél oldottabb a sejtek belseje, annál kevésbé izotóniás lesz az elkészített oldat.

- Előkészítési példa

Tegyük fel, hogy egy liter izotóniás oldatot kíván készíteni glükózból és nátrium-diacid-foszfátból kiindulva. Mennyi glükózt kell mérni? Tegyük fel, 15 g NaH ₂ PO _{4 fogják használni}.

Első lépés

Először meg kell határoznunk a NaH ₂ PO ₄ ozmolaritását, kiszámítva annak molaritását. Ehhez a moláris tömegét vagy a molekulatömegét, 120 g / mol használjuk. Mivel egy liter oldatot kértünk, meghatározzuk a vakondokat, és közvetlenül lesz a molaritásuk:

mol (NaH ₂ PO ₄) = 15 g ÷ 120g / mól

= 0,125 mol

M (NaH ₂ PO ₄) = 0,125 mol / L

De amikor NaH ₂ PO ₄ feloldódik a vízben, felszabadul a Na ⁺ kationt és egy H ₂ PO ₄ ^- anion, így v értéke 2 a ozmolaritás egyenletben. Ezután kiszámoljuk a NaH ₂ PO ₄ értékét:

Ozmolaritás = mv

= 0,125 mol / L2

= 0,25 Osm / L

És ha megszorozzuk az 1000-el, akkor megkapjuk a NaH ₂ PO ₄ milliozolaritását:

0,25 Osm / L 1000 = 250 mOsm / L

Második lépés

Mivel az oldat teljes millioszmolaritásának 300 mOsm / L-nek kell lennie, levonjuk, hogy megtudjuk, milyen glükóznak kell lennie:

mOsm / L (glükóz) = mOsm / L (összesen) - mOsm / L (NaH ₂ PO ₄)

= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L

= 50 mOsm / L

Mivel a glükóz nem disszociál, v értéke 1 és ozmolaritása megegyezik molaritásával:

M (glükóz) = 50 mOsm / L ÷ 1000

= 0,05 mol / L

Mivel a glükóz mólaránya 180 g / mol, végül meghatározzuk, hány grammot kell megmérnie ahhoz, hogy feloldódjon abban a liter izotóniás oldatban:

Tömeg (glükóz) = 0,05 mol, 180 g / mol

= 9 g

Ezért ez a izotóniás NaH ₂ PO ₄ / glükóz oldatot készítünk oly módon, 15 g NaH ₂ PO ₄ és 9 g glükóz egy liter vizet.

Példák izotóniás oldatokra

Az izotóniás oldatok vagy folyadékok nem okoznak gradienst vagy változást az ionok koncentrációjában a testben, tehát működésük alapvetően a betegek hidratálására irányul, akik vérzés vagy kiszáradás esetén szenvednek.

Normál sóoldat

Ezen oldatok egyike a normál sóoldat, 0,9% NaCl-koncentrációval.

Ringer laktált oldata

Egyéb, azonos célra alkalmazott izotóniás oldatok a Lactated Ringer oldatok, amelyek puffer vagy puffer összetételük miatt csökkentik a savasságot, és a Sorensen foszfát oldatok, amelyek foszfátokból és nátrium-kloridból állnak.

Nemvizes rendszerek

Az izotonitás alkalmazható nemvizes rendszerekben is, például azokban, amelyekben az oldószer alkohol; mindaddig, amíg van egy féligáteresztő gát, amely elősegíti az alkoholmolekulák behatolását és megtartja az oldott részecskéket.

Irodalom

1. De Lehr Spilva, A. és Muktans, Y. (1999). Útmutató a venezuelai gyógyszerészeti specialitásokhoz. XXXVª Edition. Globális kiadások.
2. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
3. Elsevier BV (2020). Izotóniás megoldás. Helyreállítva: sciencedirect.com
4. Adrienne Brundage. (2020). Izotóniás megoldás: Meghatározás és példa. Tanulmány. Helyreállítva: study.com
5. Felicitas Merino de la Hoz. (Sf). Intravénás folyadékterápia. Kantabriai egyetem.. Helyreállítva: ocw.unican.es
6. A gyógyszerészeti és vegyületgyártó laboratórium. (2020). Szemészeti készítmények: izotóniás pufferek. Helyreállítva: pharmlabs.unc.edu