HYPERTONICKÉ ŘEŠENÍ: KOMPONENTY, PŘÍPRAVA, PŘÍKLADY - CHEMIE - 2025

Hypertonický roztok je ten, který po uvedení do kontaktu s jiným roztokem, odděleny membránou propustnou pro vodu, ale nepropustné pro rozpuštěné látky, čistý proud vody dochází k ní, až se dosáhne stejný osmolaritu (koncentrace) v obou komorách.

Velmi reprezentativní příklad je, když jsou červené krvinky umístěny do roztoku, který je považován za hypertonický. Osmolarita erytrocytů, stejně jako u všech extra a intracelulárních tělesných tekutin, je přibližně 300 mOsm / L.

Interakce buňky s hypertonickým roztokem. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Proto musí být osmolarita hypertonického roztoku větší než 300 mOsm / L. Za těchto okolností dochází k proudění vody z vnitřku erytrocytů do okolního roztoku. Stejné chování lze pozorovat v jakémkoli typu buňky a je obecně znázorněno na obrázku výše.

Venku buňky je větší množství rozpuštěné soluty (žluté kruhy), takže molekuly jsou zaneprázdněny hydratací; to znamená, že existuje méně „volných“ molekul vody. Buňka dává do svého okolí vodu, snižuje její objem a vrásek jako rozinky. Voda v buňce je tedy více „koncentrovaná“ než v extracelulárním médiu.

Složky hypertonických roztoků

Hypertonický roztok se skládá z rozpouštědla, obvykle vody, a solutů, které mohou být čisté soli nebo cukry nebo jejich směsi. Obvyklý způsob vyjádření koncentrace roztoku, jako funkce počtu částic a ne tolika jejich jednotlivých koncentrací, je osmolarita.

Také musí existovat komora, která je oddělena semipermeabilní bariérou, což je v případě buněk lipidová dvouvrstvá membrána. Molekuly vody, stejně jako jiné neutrální molekuly, se dokážou proklouznout přes buněčnou membránu, ale totéž se nestává s ionty.

Vodné médium, které obklopuje buňku, musí být koncentrovanější v solutu a následně více „zředěno“ ve vodě. Je to tak proto, že molekuly vody obklopují částice rozpuštěné látky, s několika málo, které se volně šíří uprostřed.

Tato změna volné vody uvnitř a vně buňky způsobuje gradient, kterým se generuje osmóza, to znamená, že se mění koncentrace v důsledku přemísťování rozpouštědla bariérou, bez rozptylu rozpuštěné látky.

Příprava

Hypertonický roztok se připravuje stejně jako všechny roztoky: složky roztoku se zváží a jejich rozpuštěním ve vodě se upraví na určitý objem. Abychom však věděli, zda je řešení ve vztahu k buňkám hypertonické, musí se nejprve vypočítat jeho osmolarita a zjistit, zda je větší než 300 mOsm / L:

Osmolarita = m vg

Kde m je molarita solutu, v počet částic, na které se sloučenina disociuje, a g osmotický koeficient. Ten je faktorem, který koriguje interakci elektricky nabitých částic (iontů) a jeho hodnota je 1 pro zředěné roztoky a pro látky, které se nedisocují; jako glukóza.

Celková osmolarita roztoku se vypočítá tak, že se přidá osmolarita poskytovaná každou ze sloučenin přítomných v roztoku.

- Příklad

Stanovte osmolaritu roztoku obsahujícího 5% glukózy (MW = 180 g / mol) a 0,9% chloridu sodného (MW = 58,5 g / mol) a zjistěte, zda je roztok hypertonický nebo ne.

První krok

Nejprve musíte spočítat molaritu glukózy. Koncentrace glukózy je 5 g / 100 ml a je vyjádřena v jednotkách g / l:

(5 g x 100 ml) 1 000 ml

Koncentrace glukózy = 50 g / l

Molekula glukózy (mol / l) = (50 g / l) ÷ (180 g / mol)

= 0,277 mol / l

Osmolarita poskytovaná glukózou = molarita · počet částic, ve kterých disociuje · osmotický koeficient (g).

V tomto případě je hodnota osmotického koeficientu rovna 1 a může být přerušena. Glukóza má ve své struktuře pouze kovalentní vazby, které se ve vodném roztoku nedisocují, a proto je v rovna 1. Osmolarita glukózy se tedy rovná její molaritě.

Osmolarita poskytovaná glukózou = 0,277 Osm / l

= 277 mOsm / L

Druhý krok

Vypočítáme molárnost a osmolaritu druhého solutu, kterým je NaCl. Rovněž vyjadřujeme jeho koncentraci vg / l:

Vyjádřeno v g / l = (0,9 g ~ 100 ml) 1 000 ml

= 9 g NaCl / L

Molarita (mol / l) = (9 g / l) ÷ (58,5 g / mol)

= 0,153 mol / l

A vypočítáme jeho osmolaritu:

Osmolarita = molarita 2 1

Chlorid sodný se disociuje na dvě částice: Na ⁺ a Cl ^-. Z tohoto důvodu má v hodnotu 2.

Osmolarita = 0,153 mol / l · 2,1

Osmolarita = 0,306 Osm / L

= 306 mOsm / L

Třetí krok

Nakonec vypočítáme osmolaritu roztoku a rozhodneme, zda je nebo není hypertonický. K tomu musíme přidat osmolaritu poskytovanou glukózou a osmolaritu poskytovanou NaCl:

Celková osmolarita roztoku = 0,277 osm / l + 0,306 osm / l

Osmolarita roztoku = 0,583 Osm / L nebo 583 mOsm / L

Osmolarita buněk a tekutin, které je koupají: plazma a intersticiální tekutina, je kolem 300 mOsm / L. Proto lze usuzovat, že roztok glukózy a chloridu sodného, ​​s osmolaritou 583 mOsm / l, je ve vztahu k buněčnému prostředí hypertonickým roztokem.

Příklady hypertonických roztoků

10% dextróza č. 2 (hypertonický roztok glukózy)

Tento hypertonický roztok se skládá z 10 g dextrózy a destilované vody v dostatečném množství na 100 ml. Jeho osmolarita je 504 mOsm / L.

Tento roztok se používá k léčbě poklesu glykogenu v játrech, poklesu koncentrace glukózy v plazmě a dalších metabolických poruch.

0,45% dextróza

Tento roztok se skládá z 5 g dextrózy, 0,45 g NaCl a dostatečného množství destilované vody na objem 100 ml. Jeho osmolarita je 406 mOsm / L

Používá se při snižování hladiny jaterního glykogenu a při nedostatku chloridu sodného.

10% mannitol

Tento roztok se skládá z 10 g mannitolu a destilované vody v dostatečném množství na 100 ml. Jeho osmolarita je 549 mOsm / L.

Používá se ke zvýšení renální exkrece vody (osmotická diuretika) ak léčbě selhání ledvin.

Reference

1. De Lehr Spilva, A. a Muktans, Y. (1999). Průvodce farmaceutickými specialitami ve Venezuele. XXXVª vydání. Globální vydání.
2. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11. února 2020). Co je to hypertonické řešení? Obnoveno z: thinkco.com
4. Wikipedia. (2020). Tonicity. Obnoveno z: en.wikipedia.org
5. Kevin Beck. (21. září 2018). Co je to hypertonické řešení. Obnoveno z: sciencing.com