Co jsou izotonická řešení?

Obecně jsou dva roztoky izotonické, pokud obsahují stejná množství solutů nebo rozpuštěných látek, a proto mají stejný osmotický tlak. Jak je však běžně používáno v lékařské oblasti, izotonické roztoky jsou roztoky, které mají stejnou koncentraci solutu jako buňky v lidském těle. Buňka umístěná v izotonickém roztoku nezíská ani neztratí vodu.

Když jsou dva vodné roztoky různých koncentrací nebo tonicit odděleny polopropustnou membránou, jako je buněčná stěna, voda bude migrovat z méně koncentrované nebo hypotonické strany na koncentrovanější nebo hypertonickou stranu ve snaze přinést obě strany do rovnováhy. Tento proces se nazývá osmóza. Čím větší je rozdíl koncentrací obou roztoků, tím vyšší bude osmotický tlak a tím rychlejší bude osmotický přenos.

Pokud je živá buňka, která má významnou koncentraci rozpuštěných látek, umístěna do misky čisté vody, osmotický tlak způsobí, že voda z misky migruje do buňky, což způsobí, že buňka nabobtná a případně praskne. Naopak, pokud je buňka umístěna do misky s vodou, která obsahuje rozpuštěnou látku ve vyšší koncentraci než buňka, voda bude proudit z buňky ven do roztoku, což způsobí, že se buňka scvrkne a zemře. Pokud je buňka umístěna do misky isotonického roztoku, nedojde k žádnému pohybu vody.

Na povaze osmózy nezáleží na totožnosti solutu. Soli, cukry a další rozpustné sloučeniny jsou tedy všechny účinné při regulaci osmotického tlaku. Všechny mohou být použity k přípravě izotonických roztoků.

Tonicita má zásadní význam v biologii a medicíně, protože působí na živé buňky. Buňky budou růst pouze v izotonických roztocích a jakékoli léčivo podávané intravenózně musí být upraveno tak, aby bylo účinně izotonické s lidskou krví. 0,9% roztok chloridu sodného je považován za izotonický s krví, i když ve skutečnosti je jeho osmotický tlak ve skutečnosti o něco vyšší.

Sportovní nápoje jsou nápoje obohacené o elektrolyty a cukry, které nahrazují ty, které byly ztraceny namáhavým cvičením, a mohou být buď izotonické, hypertonické nebo hypotonické v závislosti na vzorci výrobce. Izotonické roztoky obsahující tyto látky jsou obecně považovány za nejlepší pro ty, kteří se zabývají normální sportovní aktivitou, zatímco hypertonické verze jsou zaměřeny více na poskytování energie během trvalých, vysoce vytrvalostních událostí. Hypotonické sportovní nápoje jsou nejlepší pro sportovce, kteří potřebují tekutiny bez energetické podpory přidaných uhlohydrátů.