- רכיבי פתרונות איזוטוניים
- הכנה
- - תנאים ומשוואה
- - דוגמא להכנה
- צעד ראשון
- צעד שני
- דוגמאות לפתרונות איזוטוניים
- מלח רגיל
- הפיתרון של רינגר הנקה
- מערכות לא מימיות
- הפניות
פתרון איזוטוני הוא אחד שמציג אותו הריכוז של מומס ביחס לפתרון מופרד או מבודד על ידי מחסום semipermeable. מחסום זה מאפשר לממס לעבור, אך לא את כל חלקיקי הממס.
בפיזיולוגיה, הפתרון המבודד האמור מתייחס לנוזל תוך תאי, כלומר פנים התאים; ואילו המחסום למחצה תואם את קרום התא, הנוצר על ידי דו שכבתי שומנים דרכו ניתן להתאמץ מולקולות המים לסביבה החוץ תאית.
אינטראקציה של תא עם פיתרון איזוטוני. מקור: גבריאל בוליבר.
התמונה לעיל ממחישה את הכוונה לפיתרון איזוטוני. "ריכוז" המים זהה בתא ומחוצה לו, ולכן המולקולות שלו נכנסות או עוזבות דרך קרום התא בתדרים שווים. לכן, אם שתי מולקולות מים נכנסות לתא, שתיים מהן ייצאו במקביל לסביבה החוץ תאית.
מצב זה, המכונה איזוטוניטיות, מתרחש רק כאשר המדיום המימי, בתוך התא ומחוצה לו, מכיל את אותו מספר של חלקיקי מומסים מומסים. לפיכך, פיתרון יהיה איזוטוני אם ריכוז המומסים שלו דומה לזה של הנוזל או המדיום התוך תאיים. לדוגמא, מלחים של 0.9% הם איזוטוניים.
רכיבי פתרונות איזוטוניים
כדי שיהיה פיתרון איזוטוני, עליכם לוודא תחילה כי אוסמוזה מתרחשת בתמיסה או במדיום הממיס ולא בדיפוזיה של המומס. זה אפשרי רק אם קיים מחסום חדיר למחצה, המאפשר למולקולות ממס לעבור דרך מולקולות מומסות, במיוחד יונים מומסים חשמליים.
כך, המומס לא יצליח להתפזר מאזורים מרוכזים יותר לאזורים מדוללים יותר. במקום זאת, מדובר במולקולות המים שיעברו מצד אחד לצד השני, יחצו את המחסום החדיר למחצה, ואוסמוזה מתרחשת. במערכות מימיות וביולוגיות מחסום זה הוא הצטיינות קרום התא.
לאחר מחסום חדיר למחצה ומדיום ממיס, נוכחותם של יונים או מלחים המומסים בשתי המדיות הכרחית גם היא: הפנימי (בתוך המכשול) והחיצוני (מחוץ למכשול).
אם הריכוז של יונים אלה זהה משני הצדדים, לא יהיה עודף או גירעון של מולקולות מים לפיתרון שלהם. כלומר, מספר מולקולות המים החופשיות זהה, ולכן הן לא יעברו דרך המחסום החדיר למחצה לשני הצדדים כדי להשוות את ריכוזי היונים.
הכנה
- תנאים ומשוואה
למרות שניתן להכין פיתרון איזוטוני עם כל ממס, מכיוון שמים הם המדיום לתאים, זו נחשבת לאפשרות המועדפת. על ידי ידיעה מדויקת של ריכוז המלחים באיבר ספציפי בגוף, או בזרם הדם, ניתן להעריך עד כמה יש להמיס את המלחים בנפח נתון.
באורגניזמים בעלי חוליות מקובלים כי בממוצע, ריכוז המומסים בפלסמת הדם הוא סביב 300 מ"ס / ליטר (מיליו-ססמיות), שניתן לפרש אותם כמעט כ -300 מ"מ / ל. כלומר, מדובר בריכוז מדולל מאוד. כדי להעריך מילוליסולריות, יש להחיל את המשוואה הבאה:
אוסמולריות = m v g
למטרות מעשיות ההנחה היא של- g, המקדם האוסמוטי, יש ערך של 1. לכן המשוואה נראית כעת כמו:
אוסמולריות = mv
כאשר m הוא המולאריות של המומס, ו- v הוא מספר החלקיקים שלתוכם מתפרק המומס במים. לאחר מכן אנו מכפילים ערך זה ב -1,000 כדי להשיג את המוליסמולולריות עבור מומס מסוים.
אם יש יותר ממס אחד, המילוליסמולריות הכוללת של הפיתרון תהיה סכום המיליוסמולריות עבור כל מומס. ככל שיש יותר מומסים ביחס לחלק הפנימי של התאים, כך הפתרון המוכן יהיה פחות.
- דוגמא להכנה
נניח שאתה רוצה להכין ליטר אחד של תמיסה איזוטונית החל מגלוקוזה ופוספט נתרן דיאקיד. כמה גלוקוז אתה צריך לשקול? נניח שישמשו 15 גרם של NaH 2 PO 4 .
צעד ראשון
ראשית עלינו לקבוע את האוסמולריות של NaH 2 PO 4 על ידי חישוב המולאריות שלו. לשם כך אנו משתמשים במסה הטוחנית או במשקל המולקולרי שלה, 120 גרם / מולקולה. מכיוון שאנו מבקשים ליטר של פתרון, אנו קובעים את השומות ויהיה לנו את המולאריות ישירות:
שומות (NaH 2 PO 4 ) = 15 גרם ÷ 120 גרם / מולקולה
= 0.125 מולקולות
M (NaH 2 PO 4 ) = 0.125 mol / L
אך כאשר NaH 2 PO 4 מתמוסס במים, הוא משחרר קטיון Na + ו- H 2 PO 4 - אניון , כך של- v יש ערך של 2 במשוואת האוסמולריות. לאחר מכן אנו ממשיכים לחשב עבור NaH 2 PO 4 :
אוסמולריות = mv
= 0.125 mol / L 2
= 0.25 אוסם / ל
וכאשר מכפילים אותו ב -1,000 יש לנו את המיליוסמולריות של NaH 2 PO 4 :
0.25 Osm / L 1,000 = 250 mOsm / L
צעד שני
מכיוון שהמיליוסמולולריות הכוללת של הפיתרון חייבת להיות שווה ל 300 mOsm / L, אנו מפחיתים בכדי לגלות מה צריך להיות הגלוקוזה:
mOsm / L (גלוקוז) = mOsm / L (סה"כ) - mOsm / L (NaH 2 PO 4 )
= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L
= 50 mOsm / L
מכיוון שהגלוקוזה לא מתנתקת, v שווה ל 1 והאוסמולולריות שלו שווה למולאריות שלה:
M (גלוקוז) = 50 mOsm / L ÷ 1,000
= 0.05 מול / ל
בהיותנו הטוחן של הגלוקוזה 180 גרם / מולקולה, אנו קובעים סוף סוף כמה גרם עלינו לשקול כדי להמיס אותו בליטר זה של פתרון איזוטוני:
מסה (גלוקוזה) = 0.05 mol 180 גרם / mol
= 9 גרם
לפיכך, פתרון NaH 2 PO 4 / גלוקוז איזוטוני זה מוכן על ידי המסת 15 גרם של NaH 2 PO 4 ו -9 גרם גלוקוז בליטר אחד של מים.
דוגמאות לפתרונות איזוטוניים
תמיסות או נוזלים איזוטוניים אינם גורמים לשום שיפוע או שינוי בריכוז היונים בגוף, כך שפעולתם ממוקדת למעשה בהלחמת החולים המטופלים במקרה של דימום או התייבשות.
מלח רגיל
אחד מהפתרונות הללו הוא מלח רגיל, עם ריכוז NaCl של 0.9%.
הפיתרון של רינגר הנקה
פתרונות איזוטוניים אחרים המשמשים לאותה מטרה הם Ringer Lactated, שמוריד את החומציות בגלל החיץ או ההרכב החוצץ שלה, ופתרונות הפוספט של סורנסן, המורכבים מפוספטים ונתרן כלוריד.
מערכות לא מימיות
ניתן ליישם את האיזוטוניות גם על מערכות לא מימיות, כמו אלה בהן הממס הוא אלכוהול; כל עוד יש מחסום חדיר למחצה, המעדיף את חדירת מולקולות האלכוהול ושומר על חלקיקי המומסים.
הפניות
- דה לה ספילה, א 'ומוקטנס, י' (1999). מדריך להתמחויות פרמצבטיות בוונצואלה. מהדורת XXXVª. מהדורות גלובליות.
- וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.
- Elsevier BV (2020). פיתרון איזוטוני. התאושש מ: sciencedirect.com
- אדריאן ברונדג '. (2020). פיתרון איזוטוני: הגדרה ודוגמא. לימוד. התאושש מ: study.com
- פליסיטס מרינו דה לה הוז. (sf). טיפול נוזל תוך ורידי. אוניברסיטת קנטבריה. . התאושש מ: ocw.unican.es
- המעבדה לרוקחות ורחבות. (2020). תכשירים עיניים: חוצצים איזוטוניים. התאושש מ: pharmlabs.unc.edu