- Komponenty izotonických řešení
- Příprava
- - Podmínky a rovnice
- - Příklad přípravy
- První krok
- Druhý krok
- Příklady izotonických řešení
- Běžná slanost
- Lakované Ringerovo řešení
- Nevodné systémy
- Reference
Izotonický roztok je ten, který představuje stejný koncentrace rozpuštěné látky s ohledem na řešení oddělena nebo izolována semipermeabilní bariérou. Tato bariéra umožňuje, aby rozpouštědlo prošlo, ale ne všechny rozpuštěné částice.
Ve fyziologii se uvedený izolovaný roztok týká intracelulární tekutiny, tj. Vnitřku buněk; zatímco polopropustná bariéra odpovídá buněčné membráně tvořené lipidovou dvojvrstvou, skrz kterou mohou být molekuly vody napnuty do extracelulárního média.
Interakce buňky s izotonickým řešením. Zdroj: Gabriel Bolívar.
Výše uvedený obrázek ilustruje, co se myslí izotonickým řešením. "Koncentrace" vody je stejná uvnitř i vně buňky, takže její molekuly vstupují nebo opouštějí buněčnou membránu se stejnými frekvencemi. Pokud tedy do buňky vstoupí dvě molekuly vody, dvě z nich současně vystoupí do extracelulárního prostředí.
K tomuto stavu, nazývanému izotonicita, dochází pouze tehdy, když vodné médium uvnitř a vně buňky obsahuje stejný počet rozpuštěných částic solutu. Roztok bude tedy izotonický, pokud je koncentrace jeho rozpuštěných látek podobná koncentraci tekutin nebo intracelulárního média. Například 0,9% fyziologický roztok je izotonický.
Komponenty izotonických řešení
Aby existoval izotonický roztok, musíte nejprve zajistit, aby v roztoku nebo v rozpouštěcím médiu došlo k osmóze, nikoli k rozptylu rozpuštěné látky. To je možné pouze tehdy, je-li přítomna polopropustná bariéra, která umožňuje molekulám rozpouštědla procházet, ale ne solutované molekuly, zejména elektricky nabité soluty, ionty.
Solut se tedy nebude moci rozptylovat z více koncentrovaných oblastí do více zředěných oblastí. Místo toho se budou pohybovat molekuly vody, které se budou pohybovat z jedné strany na druhou, překračují polopropustnou bariéru a dochází k osmóze. Ve vodných a biologických systémech je tato bariéra par excellence buněčné membrány.
S polopropustnou bariérou a rozpouštědlovým médiem je také nezbytná přítomnost iontů nebo solí rozpuštěných v obou médiích: vnitřní (uvnitř bariéry) a vnější (vnější bariéry).
Pokud je koncentrace těchto iontů na obou stranách stejná, pak nebude existovat nadbytek nebo deficit molekul vody, které by je rozpustily. To znamená, že počet volných molekul vody je stejný, a proto nepřekročí polopropustnou bariéru na obě strany, aby vyrovnaly koncentrace iontů.
Příprava
- Podmínky a rovnice
I když isotonický roztok může být připraven s jakýmkoli rozpouštědlem, protože voda je médiem pro buňky, je to považováno za výhodnou možnost. Přesným poznáním koncentrace solí v konkrétním orgánu těla nebo v krevním řečišti je možné odhadnout, kolik solí by mělo být rozpuštěno v daném objemu.
U organismů obratlovců se uznává, že v průměru je koncentrace solutů v krevní plazmě přibližně 300 mOsm / L (miliosmolarita), což lze interpretovat jako téměř 300 mmol / L. To znamená, že se jedná o velmi zředěnou koncentraci. Pro odhad miliosmolarity je třeba použít následující rovnici:
Osmolarita = m vg
Pro praktické účely se předpokládá, že g, osmotický koeficient, má hodnotu 1. Takže rovnice nyní vypadá takto:
Osmolarita = mv
Kde m je molárnost rozpuštěné látky, a v je počet částic, na které se rozpuštěná látka rozpouští ve vodě. Tuto hodnotu pak vynásobíme 1 000, abychom získali miliosmolaritu pro konkrétní solut.
Pokud existuje více než jedna solut, bude celková miliosmolarita řešení součtem miliosmolarit pro každý solut. Čím více solutu je s ohledem na vnitřek buněk, tím méně izotonické bude připravené řešení.
- Příklad přípravy
Předpokládejme, že chcete připravit jeden litr izotonického roztoku z glukózy a fosforečnanu sodného. Kolik glukózy byste měli zvážit? Předpokládejme, že 15 gramů NaH 2 PO 4 se použije.
První krok
Musíme nejprve určit osmolaritu NaH 2 PO 4 podle výpočtu jeho molarity. K tomu se používá jeho molekulová hmotnost nebo molekulová hmotnost 120 g / mol. Protože jsme žádáni o litr roztoku, určujeme krtky a budeme mít přímo molaritu:
mol (NaH 2 PO 4) = 15 g ÷ 120 g / mol
= 0,125 mol
M (NaH 2 PO 4) = 0,125 mol / l
Ale když NaH 2 PO 4 se rozpouští ve vodě, se uvolňuje Na + kation a H 2 PO 4 - anion, tak v má hodnotu 2 v osmolarity rovnice. Pak přistoupíme k výpočtu pro NaH 2 PO 4:
Osmolarita = mv
= 0,125 mol / L2
= 0,25 Osm / L
A po vynásobení 1000 máme milliosmolarity NaH 2 PO 4:
0,25 Osm / L 1 000 = 250 mOsm / L
Druhý krok
Protože celková miliosmolarita roztoku musí být rovna 300 mOsm / L, odečteme, abychom zjistili, jaká by měla být glukóza:
mOsm / l (glukózy) = mOsm / l (celkem) - mOsm / l (NaH 2 PO 4)
= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L
= 50 mOsm / L
Protože glukóza nedisociuje, v se rovná 1 a jeho osmolarita se rovná jeho molaritě:
M (glukóza) = 50 mOsm / L ÷ 1 000
= 0,05 mol / l
Jako molární glukóza 180 g / mol jsme konečně určili, kolik gramů musíme zvážit, abychom jej rozpustili v tomto litru isotonického roztoku:
Hmotnost (glukóza) = 0,05 mol, 180 g / mol
= 9 g
Proto tento izotonický NaH 2 PO 4 / glukózy roztok se připraví rozpuštěním 15 g NaH 2 PO 4 a 9 g glukosy v jednom litru vody.
Příklady izotonických řešení
Izotonické roztoky nebo kapaliny nezpůsobují v těle žádný gradient ani změnu koncentrace iontů v těle, takže jejich účinek je v podstatě zaměřen na hydrataci pacientů, kteří jej dostávají v případě krvácení nebo dehydratace.
Běžná slanost
Jedním z těchto roztoků je normální fyziologický roztok s koncentrací NaCl 0,9%.
Lakované Ringerovo řešení
Dalšími izotonickými roztoky používanými pro stejný účel jsou laktátové Ringerovy, které snižují kyselost v důsledku svého pufrového nebo pufrového složení, a Sorensenovy fosfátové roztoky, které se skládají z fosfátů a chloridu sodného.
Nevodné systémy
Izotonicita může být také aplikována na nevodné systémy, jako jsou systémy, kde rozpouštědlem je alkohol; pokud existuje polopropustná bariéra, která zvýhodňuje pronikání molekul alkoholu a zachovává částice rozpuštěné látky.
Reference
- De Lehr Spilva, A. a Muktans, Y. (1999). Průvodce farmaceutickými specialitami ve Venezuele. XXXVª vydání. Globální vydání.
- Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
- Elsevier BV (2020). Izotonické řešení. Obnoveno z: sciposedirect.com
- Adrienne Brundage. (2020). Izotonické řešení: definice a příklad. Studie. Obnoveno z: study.com
- Felicitas Merino de la Hoz. (sf). Intravenózní tekutinová terapie. University of Cantabria.. Obnoveno z: ocw.unican.es
- Farmaceutická a smíšená laboratoř. (2020). Oční přípravky: izotonické pufry. Obnoveno z: pharmlabs.unc.edu