Hvad er isotoniske løsninger?

I den generelle forstand er to opløsninger isotoniske, når de indeholder de samme mængder af opløste stoffer eller opløste stoffer og derfor har det samme osmotiske tryk. Som almindeligt anvendt inden for det medicinske område er isotoniske opløsninger imidlertid opløsninger, der har den samme koncentration af opløst stof som cellerne i den menneskelige krop. En celle placeret i en isotonisk opløsning vil hverken få eller miste vand.

Når to vandige opløsninger med forskellige koncentrationer eller toniciteter adskilles af en semipermeabel membran, såsom en cellevæg, vandes vand fra den mindre koncentrerede eller hypotoniske side til den mere koncentrerede eller hypertoniske side i et forsøg på at bringe begge sider i ligevægt. Denne proces er kendt som osmose. Jo større forskel i koncentrationen af ​​de to opløsninger er, jo højere vil det osmotiske tryk være, og jo hurtigere vil den osmotiske overførsel være.

Hvis en levende celle, der har en betydelig koncentration af opløste stoffer, anbringes i en skål med rent vand, vil osmotisk tryk få vand fra skålen til at migrere ind i cellen, hvilket får cellen til at opsvulme og muligvis sprænge. Omvendt, hvis cellen anbringes i en skål med vand, der indeholder opløst stof i en højere koncentration end cellen, vil vand strømme fra cellen ud i opløsningen, hvilket får cellen til at krympe og dø. Hvis cellen anbringes i en skål med isotonisk opløsning, vil der ikke være nogen nettobevægelse af vand.

Det er arten af ​​osmose, at identiteten af ​​det opløste stof ikke betyder noget. Således er salte, sukkerarter og andre opløselige forbindelser alle effektive til at regulere osmotisk tryk. Alle kan bruges til at fremstille isotoniske opløsninger.

Tonicitet er af kritisk betydning inden for biologi og medicin på grund af dens virkning på levende celler. Celler vokser kun i isotoniske opløsninger, og ethvert lægemiddel, der administreres intravenøst, skal justeres for at være effektivt isotonisk med humant blod. En 0,9% opløsning af natriumchlorid betragtes som isoton med blod, skønt dets osmotiske tryk faktisk er lidt højere.

Sportsdrikke er drikkevarer forbedret med elektrolytter og sukker til at erstatte de tabte ved anstrengende træning og kan være enten isotoniske, hypertoniske eller hypotoniske, afhængigt af producentens formel. Isotoniske opløsninger, der indeholder disse stoffer, betragtes generelt bedst for dem, der udøver normal atletisk aktivitet, mens de hypertoniske versioner er mere rettet mod at give energi under vedvarende, høje udholdenhedsbegivenheder. De hypotoniske sportsdrikke er bedst for atleter, der har behov for væskerne uden energiforøgelse af de tilsatte kulhydrater.