IZOTONISKAIS ŠĶĪDUMS: KOMPONENTI, SAGATAVOŠANA, PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Izotonisks šķīdums ir viens, ka ir tādi paši koncentrācija izšķīdušās vielas attiecībā uz šķīdumu atdala vai izolēts ar puscaurlaidīgu barjeru. Šī barjera ļauj šķīdinātājam iziet cauri, bet ne visām izšķīdušajām daļiņām.

Fizioloģijā minētais izolētais šķīdums attiecas uz intracelulāru šķidrumu, tas ir, uz šūnu iekšpusi; savukārt puscaurlaidīgā barjera atbilst šūnas membrānai, ko veido lipīdu divslānis, caur kuru ūdens molekulas var tikt ievietotas ārpusšūnu vidē.

Šūnas mijiedarbība ar izotonisku šķīdumu. Avots: Gabriel Bolívar.

Attēlā parādīts, kas ir domāts ar izotonisku risinājumu. Ūdens "koncentrācija" šūnā un ārpus tās ir vienāda, tāpēc tā molekulas ar vienādām frekvencēm iekļūst vai iziet caur šūnas membrānu. Tāpēc, ja šūnā nonāk divas ūdens molekulas, divas no tām vienlaikus izies ārpusšūnu vidē.

Šis stāvoklis, ko sauc par izotoniskumu, rodas tikai tad, ja ūdens vidē šūnā un ārpus tās satur vienādu skaitu izšķīdušo izšķīdušo daļiņu. Tādējādi šķīdums būs izotonisks, ja tā izšķīdušo vielu koncentrācija ir līdzīga šķidruma vai intracelulāras vides koncentrācijai. Piemēram, 0,9% fizioloģiskais šķīdums ir izotonisks.

Izotonisko šķīdumu komponenti

Lai būtu izotonisks šķīdums, vispirms jāpārliecinās, ka šķīdumā vai šķīdinātāja vidē notiek osmoze, nevis izšķīdinātā viela. Tas ir iespējams tikai tad, ja ir daļēji caurlaidīga barjera, kas ļauj šķīdinātāja molekulām iziet cauri, bet ne šķīstošām molekulām, jo ​​īpaši ar elektriski lādētiem izšķīdinātiem joniem.

Tādējādi izšķīdinātā viela nespēs difuzēties no koncentrētākiem reģioniem uz atšķaidītākiem reģioniem. Tā vietā tās būs ūdens molekulas, kas pārvietosies no vienas puses uz otru, šķērsojot puscaurlaidīgo barjeru, un notiek osmoze. Ūdens un bioloģiskajās sistēmās šī barjera ir izcila šūnu membrāna.

Kam ir puscaurlaidīga barjera un šķīdinātājs, ir nepieciešama arī jonu vai sāļu klātbūtne abās barotnēs: iekšējā (barjeras iekšpusē) un ārējā (ārpus barjeras).

Ja šo jonu koncentrācija abās pusēs ir vienāda, tad, lai tās solvātu, ūdens molekulu pārpalikums vai deficīts nebūs. Tas ir, brīvo ūdens molekulu skaits ir vienāds, un tāpēc, lai izlīdzinātu jonu koncentrācijas, tās neies cauri puscaurlaidīgai barjerai uz abām pusēm.

Sagatavošana

- Nosacījumi un vienādojums

Lai arī izotonisku šķīdumu var pagatavot ar jebkuru šķīdinātāju, jo ūdens ir šūna barotne, tas tiek uzskatīts par vēlamo variantu. Precīzi zinot sāļu koncentrāciju noteiktā ķermeņa orgānā vai asinsritē, ir iespējams noteikt, cik daudz sāļu vajadzētu izšķīdināt noteiktā tilpumā.

Mugurkaulnieku organismos tiek pieņemts, ka vidēji izšķīdušo vielu koncentrācija asins plazmā ir aptuveni 300 mOsm / L (miliosmolaritāte), ko var interpretēt kā gandrīz 300 mmol / L. Tas ir, tā ir ļoti atšķaidīta koncentrācija. Lai novērtētu miliosmolaritāti, jāpielieto šāds vienādojums:

Osmolaritāte = m v g

Praktiskos nolūkos tiek pieņemts, ka osmotiskā koeficienta g vērtība ir 1. Tātad tagad vienādojums izskatās šādi:

Osmolaritāte = mv

Kur m ir izšķīdušās vielas molaritāte un v ir to daļiņu skaits, kurās minētā izšķīdinātā viela disociējas ūdenī. Pēc tam šo vērtību reizinām ar 1000, lai iegūtu miliosmolaritāti noteiktam izšķīdinātajam vielam.

Ja ir vairāk nekā viena izšķīdinātā viela, kopējā šķīduma miliosmolaritāte būs katras izšķīdinātās vielas miliosmolaritātes summa. Jo izšķīdāks ir šūnu iekšējais sastāvs, jo mazāk izotoniskāks būs sagatavotais šķīdums.

- sagatavošanas piemērs

Pieņemsim, ka vēlaties pagatavot vienu litru izotoniska šķīduma, sākot no glikozes un nātrija diacīda fosfāta. Cik daudz glikozes jums vajadzētu nosvērt? Pieņemsim, ka _{tiks izmantoti} 15 grami NaH ₂ PO ₄ .

Pirmais solis

Vispirms mums jānosaka NaH ₂ PO ₄ osmolaritāte, aprēķinot tā molaritāti. Lai to izdarītu, mēs izmantojam tā molāro masu vai molekulmasu, 120 g / mol. Tā kā mums tiek prasīts litrs šķīduma, mēs nosakām dzimumzīmes, un mums būs molaritāte tieši:

moli (NaH ₂ PO ₄ ) = 15 g ÷ 120 g / mol

= 0,125 mol

M (NaH ₂ PO ₄ ) = 0,125 mol / l

Bet, kad NaH ₂ PO ₄ izšķīst ūdenī, tas izdala Na ⁺ katjonu un H ₂ PO ₄ ^- anjonu , tāpēc osmolaritātes vienādojumā v vērtība ir 2. Pēc tam mēs aprēķinām NaH ₂ PO ₄ :

Osmolaritāte = mv

= 0,125 mol / L 2

= 0,25 Osm / L

Un reizinot ar 1000, mums ir NaH ₂ PO ₄ miliosmolaritāte :

0,25 Osm / L 1,000 = 250 mOsm / L

Otrais solis

Tā kā šķīduma kopējai miliosmolaritātei jābūt vienādai ar 300 mOsm / L, mēs atņemam, lai uzzinātu, kādai jābūt glikozei:

mOsm / L (glikoze) = mOsm / L (kopā) - mOsm / L (NaH ₂ PO ₄ )

= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L

= 50 mOsm / L

Tā kā glikoze neizdalās, v ir vienāds ar 1 un tā osmolaritāte ir vienāda ar tā molaritāti:

M (glikoze) = 50 mOsm / L ÷ 1,000

= 0,05 mol / L

Būdami glikozes molāri 180 g / mol, mēs beidzot nosakām, cik gramu mums jāsver, lai izšķīdinātu to litrā izotoniskā šķīduma:

Masa (glikoze) = 0,05 mol 180 g / mol

= 9 g

Tāpēc šo izotonisko NaH ₂ PO ₄ / glikozes šķīdumu sagatavo, izšķīdinot 15 gramus NaH ₂ PO ₄ un 9 gramus glikozes vienā litrā ūdens.

Izotonisko risinājumu piemēri

Izotoniski šķīdumi vai šķidrumi neizraisa gradientu vai jonu koncentrācijas izmaiņas organismā, tāpēc to darbība galvenokārt ir vērsta uz to pacientu saņemšanu, kuri saņem asiņošanu vai dehidratāciju, mitrināšanu.

Parasts fizioloģiskais šķīdums

Viens no šiem šķīdumiem ir parasts fizioloģiskais šķīdums ar NaCl koncentrāciju 0,9%.

Laktēts Ringera risinājums

Citi izotoniski šķīdumi, ko izmanto tajā pašā nolūkā, ir Lactated Ringer's, kas samazina buferšķīduma vai bufera sastāva dēļ skābumu, un Sorensen fosfātu šķīdumi, kas sastāv no fosfātiem un nātrija hlorīda.

Neūdens sistēmas

Izotoniskumu var attiecināt arī uz neūdens sistēmām, piemēram, tām, kur šķīdinātājs ir spirts; kamēr ir puscaurlaidīga barjera, kas veicina spirta molekulu iespiešanos un saglabā izšķīdušās daļiņas.

Atsauces

1. De Lehr Spilva, A. un Muktans, Y. (1999). Ceļvedis farmācijas specialitātēs Venecuēlā. XXXVª izdevums. Globālie izdevumi.
2. Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
3. Elsevier BV (2020). Izotoniskais risinājums. Atgūts no: sciencedirect.com
4. Adrienne Brundage. (2020). Izotoniskais risinājums: definīcija un piemērs. Pētījums. Atgūts no: study.com
5. Felicitas Merino de la Hoz. (sf). Intravenoza šķidruma terapija. Kantabrijas universitāte. . Atgūts no: ocw.unican.es
6. Farmaceitisko un maisījumu laboratorija. (2020). Oftalmoloģiski preparāti: izotoniski buferi. Atgūts no: pharmlabs.unc.edu