Wat zijn isotone oplossingen?
In algemene zin zijn twee oplossingen isotoon wanneer ze dezelfde hoeveelheden opgeloste stoffen of opgeloste stoffen bevatten en daarom dezelfde osmotische druk hebben. Echter, zoals algemeen gebruikt op medisch gebied, zijn isotone oplossingen oplossingen die dezelfde concentratie opgeloste stoffen hebben als de cellen in het menselijk lichaam. Een cel in een isotone oplossing zal geen water winnen of verliezen.
Wanneer twee waterige oplossingen met verschillende concentraties of toniciteiten worden gescheiden door een semi-permeabel membraan zoals een celwand, zal water migreren van de minder geconcentreerde of hypotone zijde naar de meer geconcentreerde of hypertonische zijde in een poging beide te brengen kanten in evenwicht. Dit proces staat bekend als osmose. Hoe groter het verschil in de concentraties van de twee oplossingen, hoe hoger de osmotische druk zal zijn en hoe sneller de osmotische overdracht zal zijn.
Als een levende cel, die een aanzienlijke concentratie opgeloste stoffen bevat, in een schaal met zuiver water wordt geplaatst, zal osmotische druk ervoor zorgen dat water uit de schaal in de cel migreert, waardoor de cel opzwelt en mogelijk breekt. Omgekeerd, als de cel in een schaal met water wordt geplaatst dat opgeloste stof bevat in een hogere concentratie dan de cel, stroomt er water uit de cel naar de oplossing, waardoor de cel verschrompelt en sterft. Als de cel in een schaal met isotone oplossing wordt geplaatst, zal er geen netto beweging van water zijn.
Het is de aard van osmose dat de identiteit van de opgeloste stof er niet toe doet. Aldus zijn zouten, suikers en andere oplosbare verbindingen allemaal effectief bij het reguleren van osmotische druk. Allen kunnen worden gebruikt om isotone oplossingen te bereiden.
Tonicity is van cruciaal belang in de biologie en geneeskunde vanwege het effect op levende cellen. Cellen zullen alleen groeien in isotone oplossingen en elk intraveneus toegediend medicijn moet worden aangepast om effectief isotonisch te zijn met menselijk bloed. Een oplossing van 0,9% natriumchloride wordt als isotoon met bloed beschouwd, hoewel de osmotische druk in feite iets hoger is.
Sportdranken zijn dranken die zijn verrijkt met elektrolyten en suikers om die te vervangen die verloren zijn gegaan door zware inspanning, en kunnen isotoon, hypertoon of hypotoon zijn, afhankelijk van de formule van de fabrikant. Isotone oplossingen die deze stoffen bevatten, worden over het algemeen als de beste beschouwd voor degenen die zich bezighouden met normale atletische activiteit, terwijl de hypertone versies meer gericht zijn op het leveren van energie tijdens langdurige evenementen met een hoog uithoudingsvermogen. De hypotone sportdranken zijn het beste voor atleten die vloeistoffen nodig hebben zonder de energieboost van de toegevoegde koolhydraten.