PENYELESAIAN ISOTONIK: KOMPONEN, PENYEDIAAN, CONTOH - BIOLOGI - 2026

Penyelesaian isotonik adalah penyelesaian yang memberikan kepekatan zat terlarut yang sama berkenaan dengan larutan yang dipisahkan atau diasingkan oleh penghalang semipermeabel. Halangan ini membolehkan pelarut melaluinya, tetapi tidak semua zarah terlarut.

Dalam fisiologi, larutan terpencil tersebut merujuk kepada cecair intraselular, iaitu bahagian dalam sel; sementara penghalang separa telap sesuai dengan membran sel, dibentuk oleh lapisan ganda lipid di mana molekul-molekul air dapat disaring ke dalam media ekstraselular.

Interaksi sel dengan larutan isotonik. Sumber: Gabriel Bolívar.

Gambar di atas menggambarkan apa yang dimaksudkan dengan penyelesaian isotonik. "Kepekatan" air adalah sama di dalam dan di luar sel, jadi molekulnya masuk atau keluar melalui membran sel dengan frekuensi yang sama. Oleh itu, jika dua molekul air memasuki sel, dua daripadanya akan keluar secara serentak ke persekitaran ekstraselular.

Keadaan ini, yang disebut isotonik, hanya berlaku apabila medium berair, di dalam dan di luar sel, mengandungi sebilangan zarah zat terlarut yang sama. Oleh itu, larutan akan menjadi isotonik sekiranya kepekatan zat terlarutnya serupa dengan cecair atau medium intraselular. Contohnya, 0.9% garam adalah isotonik.

Komponen penyelesaian isotonik

Agar terdapat larutan isotonik, anda mesti memastikan bahawa osmosis berlaku dalam larutan atau medium pelarut dan bukan penyebaran zat terlarut. Ini hanya mungkin berlaku jika terdapat penghalang separa telap, yang membolehkan molekul pelarut melaluinya, tetapi bukan molekul zat terlarut, terutamanya zat terlarut, ion elektrik.

Oleh itu, zat terlarut tidak akan dapat meresap dari kawasan yang lebih pekat ke kawasan yang lebih cair. Sebaliknya, molekul air akan bergerak dari satu sisi ke sisi lain, melintasi penghalang separa telap, dan osmosis berlaku. Dalam sistem berair dan biologi penghalang ini adalah sel yang paling baik membran sel.

Mempunyai penghalang separa telap dan medium pelarut, kehadiran ion atau garam yang dilarutkan dalam kedua media juga diperlukan: dalaman (di dalam penghalang), dan luaran (di luar penghalang).

Sekiranya kepekatan ion-ion ini sama di kedua sisi, maka tidak akan ada lebihan atau kekurangan molekul air untuk melarutkannya. Maksudnya, bilangan molekul air bebas adalah sama, dan oleh itu, mereka tidak akan melewati penghalang separa telap ke kedua sisi untuk menyamakan kepekatan ion.

Penyediaan

- Keadaan dan persamaan

Walaupun larutan isotonik dapat disediakan dengan pelarut apa pun, kerana air adalah medium untuk sel, ini dianggap sebagai pilihan yang disukai. Dengan mengetahui dengan tepat kepekatan garam dalam organ tubuh tertentu, atau dalam aliran darah, adalah mungkin untuk mengira berapa banyak garam yang harus dilarutkan dalam isipadu tertentu.

Dalam organisma vertebrata diterima bahawa, rata-rata, kepekatan zat terlarut dalam plasma darah sekitar 300 mOsm / L (miliosmolariti), dan dapat ditafsirkan sebagai hampir 300 mmol / L. Iaitu kepekatan yang sangat cair. Untuk mengira miliosmolariti, persamaan berikut mesti digunakan:

Osmolariti = m v g

Untuk tujuan praktikal diandaikan bahawa g, pekali osmotik, mempunyai nilai 1. Oleh itu, persamaannya sekarang seperti:

Osmolariti = mv

Di mana m adalah molariti zat terlarut, dan v adalah bilangan zarah ke mana zat terlarut itu berpisah di dalam air. Kami kemudian menggandakan nilai ini dengan 1,000 untuk mendapatkan miliosmolariti bagi zat terlarut tertentu.

Sekiranya terdapat lebih daripada satu zat terlarut, jumlah miliosmolariti larutan akan menjadi jumlah miliosmolariti bagi setiap zat terlarut. Semakin banyak zat terlarut berkaitan dengan bahagian dalam sel, semakin kurang isotonik penyelesaian yang disediakan.

- Contoh penyediaan

Katakan anda ingin menyediakan satu liter larutan isotonik bermula dari glukosa dan natrium diasid fosfat. Berapa banyak glukosa yang harus anda timbang? Anggap 15 gram NaH ₂ PO _{4 akan digunakan} .

Langkah pertama

Kita mesti terlebih dahulu menentukan osmolariti NaH ₂ PO _{4 dengan} mengira molaritasnya. Untuk melakukan ini, kita menggunakan jisim molar atau berat molekulnya, 120 g / mol. Oleh kerana kita diminta satu liter larutan, kita menentukan mol dan kita akan mempunyai molaritas secara langsung:

mol (NaH ₂ PO ₄ ) = 15 g ÷ 120g / mol

= 0.125 mol

M (NaH ₂ PO ₄ ) = 0.125 mol / L

Tetapi apabila Nah ₂ PO ₄ larut dalam air, ia mengeluarkan Na ⁺ kation dan H ₂ PO ₄ ^- anion , jadi v mempunyai nilai 2 dalam persamaan osmolarity itu. Kami kemudian mengira NaH ₂ PO ₄ :

Osmolariti = mv

= 0.125 mol / L 2

= 0.25 Osm / L

Dan apabila dikalikan dengan 1,000, kita mempunyai miliosmolariti NaH ₂ PO ₄ :

0,25 Osm / L 1,000 = 250 mOsm / L

Langkah kedua

Oleh kerana jumlah miliosmolariti larutan mestilah sama dengan 300 mOsm / L, kami tolak untuk mengetahui glukosa yang seharusnya:

mOsm / L (glukosa) = mOsm / L (Jumlah) - mOsm / L (NaH ₂ PO ₄ )

= 300 mOsm / L - 250 mOsm / L

= 50 mOsm / L

Oleh kerana glukosa tidak berpisah, v sama dengan 1 dan osmolariti sama dengan molaritasnya:

M (glukosa) = 50 mOsm / L ÷ 1.000

= 0.05 mol / L

Sebagai molar glukosa 180 g / mol, akhirnya kami menentukan berapa gram yang mesti kami timbang untuk melarutkannya dalam liter larutan isotonik itu:

Jisim (glukosa) = 0.05 mol 180 g / mol

= 9 g

Oleh itu, larutan glukosa NaH ₂ PO ₄ / isotonik ini disediakan dengan melarutkan 15 gram NaH ₂ PO ₄ dan 9 gram glukosa dalam satu liter air.

Contoh penyelesaian isotonik

Larutan atau cecair isotonik tidak menyebabkan kecerunan atau perubahan kepekatan ion di dalam badan, jadi tindakannya pada dasarnya tertumpu pada penghidratan pesakit yang menerimanya sekiranya berlaku pendarahan atau dehidrasi.

Salin biasa

Salah satu penyelesaiannya adalah garam biasa, dengan kepekatan NaCl 0.9%.

Penyelesaian Ringer's Lactated

Penyelesaian isotonik lain yang digunakan untuk tujuan yang sama adalah Lactated Ringer's, yang menurunkan keasidan kerana komposisi penyangga atau penyangga, dan larutan fosfat Sorensen, yang terdiri daripada fosfat dan natrium klorida.

Sistem tidak berair

Isotonik juga dapat diterapkan pada sistem yang tidak berair, seperti yang pelarutnya adalah alkohol; selagi ada penghalang separa telap yang menyokong penembusan molekul alkohol dan mengekalkan zarah zat terlarut.

Rujukan

1. De Lehr Spilva, A. dan Muktans, Y. (1999). Panduan untuk Kepakaran Farmaseutikal di Venezuela. Edisi XXXVª. Edisi Global.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE.
3. Elsevier BV (2020). Penyelesaian Isotonik. Dipulihkan dari: sciencedirect.com
4. Adrienne Brundage. (2020). Penyelesaian Isotonik: Definisi & Contoh. Kaji. Dipulihkan dari: study.com
5. Felicitas Merino de la Hoz. (sf). Terapi cecair intravena. Universiti cantabria. . Dipulihkan dari: ocw.unican.es
6. Makmal Farmasi dan Pengkompaun. (2020). Persediaan Oftalmik: Penampan Isotonik. Dipulihkan dari: pharmlabs.unc.edu