Quelles sont les solutions isotoniques?
Au sens général, deux solutions sont isotoniques lorsqu'elles contiennent les mêmes quantités de solutés, ou de substances dissoutes, et ont donc la même pression osmotique. Cependant, comme on l'utilise couramment dans le domaine médical, les solutions isotoniques sont des solutions qui ont la même concentration de soluté que les cellules du corps humain. Une cellule placée dans une solution isotonique ne gagnera ni ne perdra de l'eau.
Lorsque deux solutions aqueuses de concentrations ou de tonicités différentes sont séparées par une membrane semi-perméable, telle qu'une paroi cellulaire, l'eau migre du côté moins concentré ou hypotonique au côté plus concentré, ou hypertonique, dans le but les côtés en équilibre. Ce processus est appelé osmose. Plus la différence entre les concentrations des deux solutions est grande, plus la pression osmotique est élevée et plus le transfert osmotique est rapide.
Si une cellule vivante, qui a une concentration significative de solutés, est placée dans une cuvette d’eau pure, la pression osmotique fera migrer l’eau de la cuvette dans la cellule, provoquant ainsi un gonflement et éventuellement une rupture de la cellule. Inversement, si la cellule est placée dans une cuvette d’eau contenant du soluté à une concentration supérieure à celle de la cellule, de l’eau s'écoulera de la cellule vers la solution, ce qui fera que la cellule se ratatinera et mourra. Si la cellule est placée dans un plat de solution isotonique, il n'y aura pas de mouvement net d'eau.
C'est la nature de l'osmose que l'identité du soluté n'a pas d'importance. Ainsi, les sels, les sucres et d'autres composés solubles sont tous efficaces pour réguler la pression osmotique. Tous peuvent être utilisés pour préparer des solutions isotoniques.
La tonicité revêt une importance capitale en biologie et en médecine en raison de ses effets sur les cellules vivantes. Les cellules ne se développeront que dans des solutions isotoniques, et tout médicament administré par voie intraveineuse doit être ajusté pour être efficacement isotonique avec le sang humain. Une solution à 0,9% de chlorure de sodium est considérée comme isotonique au sang, bien que sa pression osmotique soit en réalité légèrement supérieure.
Les boissons pour sportifs sont des boissons enrichies en électrolytes et en sucres pour remplacer celles perdues à la suite d'un exercice physique intense. Elles peuvent être isotoniques, hypertoniques ou hypotoniques, en fonction de la formule du fabricant. Les solutions isotoniques contenant ces substances sont généralement considérées comme les meilleures pour ceux qui pratiquent une activité sportive normale, tandis que les versions hypertoniques sont davantage axées sur la fourniture d’énergie lors d’événements soutenus et de grande endurance. Les boissons hypotoniques pour sportifs sont les meilleures pour les athlètes qui ont besoin de fluides sans l’énergie des glucides ajoutés.