Hva er isotoniske løsninger?

I generell forstand er to løsninger isotoniske når de inneholder de samme mengdene av oppløste stoffer, eller oppløste stoffer, og derfor har samme osmotiske trykk. Som ofte brukt i det medisinske feltet, er isotoniske løsninger imidlertid løsninger som har samme konsentrasjon av løst stoff som cellene i menneskekroppen. En celle plassert i en isoton løsning vil verken få eller miste vann.

Når to vandige oppløsninger med forskjellige konsentrasjoner eller toniciteter skilles ut med en halvgjennomtrengelig membran slik som en cellevegg, vil vann vandre fra den mindre konsentrerte eller hypotoniske siden til den mer konsentrerte eller hypertoniske siden i et forsøk på å bringe begge sider i likevekt. Denne prosessen er kjent som osmose. Jo større forskjell i konsentrasjonen av de to løsningene er, jo høyere vil det osmotiske trykket være, og jo raskere vil den osmotiske overføringen være.

Hvis en levende celle, som har en betydelig konsentrasjon av oppløste stoffer, plasseres i en skål med rent vann, vil osmotisk trykk føre til at vann fra skålen vandrer inn i cellen, noe som får cellen til å svelle og muligens sprekke. Motsatt, hvis cellen blir plassert i en skål med vann som inneholder løst stoff i en høyere konsentrasjon enn cellen, vil vann strømme fra cellen ut i løsningen, noe som får cellen til å krympe seg og dø. Hvis cellen blir plassert i en skål med isotonisk oppløsning, vil det ikke være noen nettobevegelse av vann.

Det er arten av osmose at identiteten til løsemidlet ikke betyr noe. Således er salter, sukkerarter og andre oppløselige forbindelser alle effektive til å regulere osmotisk trykk. Alt kan brukes til å fremstille isotoniske løsninger.

Tonicitet er av kritisk betydning innen biologi og medisin på grunn av dens effekt på levende celler. Celler vil bare vokse i isotoniske løsninger, og ethvert medikament som administreres intravenøst ​​må justeres for å være effektivt isotonisk med menneskelig blod. En 0,9% løsning av natriumklorid anses som isoton med blod, selv om dets osmotiske trykk faktisk er litt høyere.

Sportsdrikker er drikkevarer forsterket med elektrolytter og sukker for å erstatte de som går tapt gjennom anstrengende trening, og kan enten være isoton, hyperton eller hypoton, avhengig av produsentens formel. Isotoniske løsninger som inneholder disse stoffene, anses generelt som best for de som driver med normal atletisk aktivitet, mens de hypertoniske versjonene er mer rettet mot å gi energi under vedvarende, høye utholdenhetsbegivenheter. Den hypotoniske sportsdrikken er best for idrettsutøvere som trenger væskene uten energiforbedring av tilsatte karbohydrater.