Solução hipertônica: componentes, preparação, exemplos

Solução hipertônica: componentes, preparação, exemplos

Uma solução hipertônica é aquela que, quando em contato com outra solução, separada por uma membrana permeável à água, mas impermeável aos solutos, ocorre um fluxo líquido de água até que uma osmolaridade (concentração) igual seja alcançada nos dois compartimentos.

Um exemplo muito representativo é quando os glóbulos vermelhos são colocados em uma solução considerada hipertônica. A osmolaridade dos eritrócitos, como a de todos os fluidos corporais extras e intracelulares, é de aproximadamente 300 mOsm / L.

Portanto, a osmolaridade da solução hipertônica deve ser superior a 300 mOsm / L. Sob essa circunstância, ocorre um fluxo de água do interior dos eritrócitos para a solução circundante. O mesmo comportamento é visto em qualquer tipo de célula e geralmente é representado na imagem acima.

Fora da célula, há uma quantidade maior de soluto dissolvido (círculos amarelos), então as moléculas estão ocupadas hidratando-as; isto é, há menos moléculas de água “livres”. A célula dá água ao ambiente, reduzindo seu volume e enrugando-se como uma passa. Portanto, a água dentro da célula é mais “concentrada” do que no meio extracelular.

Componentes de soluções hipertônicas

Uma solução hipertônica é composta de um solvente, geralmente água e solutos que podem ser sais ou açúcares puros ou uma mistura destes. A maneira usual de expressar a concentração de uma solução, com base no número de partículas e não tanto em suas concentrações individuais, é pela osmolaridade.

Da mesma forma, deve haver um compartimento separado por uma barreira semi-permeável, que no caso das células é uma membrana de camada dupla lipídica. Moléculas de água, assim como outras moléculas neutras, conseguem se infiltrar através da membrana celular, mas o mesmo não ocorre com os íons.

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O meio aquoso que circunda a célula deve estar mais concentrado em soluto e, consequentemente, mais “diluído” em água. Isso ocorre porque as moléculas de água estão circundando as partículas de soluto, são poucas as que se difundem livremente através do meio.

Essa variação de água livre dentro e fora da célula causa um gradiente pelo qual a osmose é gerada, ou seja, a variação das concentrações devido ao deslocamento do solvente através de uma barreira, sem a difusão do soluto.

Preparação

Uma solução hipertônica é preparada da mesma maneira que todas as soluções: os componentes da solução são pesados ​​e levados a um certo volume dissolvendo-os em água. Mas, para saber se a solução é hipertônica em relação às células, sua osmolaridade deve primeiro ser calculada e verificar se é maior que 300 mOsm / L:

Osmolaridade = m · v · g

Onde m é a molaridade do soluto, v é o número de partículas nas quais um composto se dissocia e g é o coeficiente osmótico. Este último é um fator que corrige a interação de partículas (íons) eletricamente carregadas e seu valor é 1 para soluções diluídas e para substâncias que não se dissociam; como glicose.

A osmolaridade total de uma solução é calculada adicionando a osmolaridade fornecida por cada um dos compostos presentes na solução.

– Exemplo

Determine a osmolaridade de uma solução contendo 5% de glicose (MW = 180 g / mol) e 0,9% de cloreto de sódio (MW = 58,5 g / mol) e conclua se a solução é hipertônica ou não.

Primeiro passo

A molaridade da glicose deve primeiro ser calculada. A concentração de glicose é de 5 g / 100 mL e é expressa em unidades de g / L:

(5 g ÷ 100 mL) · 1.000 mL

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Concentração de glicose = 50 g / L

Molaridade da glicose (moles / L) = (50 g / L) ÷ (180 g / mol)

= 0,277 moles / L

Osmolaridade fornecida pela glicose = molaridade · número de partículas nas quais é dissociada · coeficiente osmótico (g).

Nesse caso, o valor do coeficiente osmótico é igual a 1 e pode ser descontinuado. A glicose possui apenas ligações covalentes em sua estrutura que não se dissociam em solução aquosa e, portanto, v é igual a 1. Assim, a osmolaridade da glicose é igual à sua molaridade.

Osmolaridade fornecida pela glicose = 0,277 Osm / L

= 277 mOsm / L

Segundo passo

Calculamos a molaridade e a osmolaridade do segundo soluto, que se torna NaCl. Também expressamos sua concentração em g / L:

Expresso em g / L = (0,9 g ÷ 100 mL) · 1.000 mL

= 9 g NaCl / L

Molaridade (moles / L) = (9 g / L) ÷ (58,5 g / mol)

= 0,153 moles / L

E calculamos sua osmolaridade:

Osmolaridade = molaridade · 2 · 1

O cloreto de sódio se dissocia em duas partículas: um Na + e um Cl . É por esse motivo que v tem o valor 2.

Osmolaridade = 0,153 moles / L · 2 · 1

Osmolaridade = 0,306 Osm / L

= 306 mOsm / L

Terceiro passo

Finalmente, calculamos a osmolaridade da solução e decidimos se é hipertônica ou não. Para fazer isso, devemos adicionar a osmolaridade fornecida pela glicose e a osmolaridade fornecida pelo NaCl:

Osmolaridade total da solução = 0,277 osm / L + 0,306 osm / L

Osmolaridade da solução = 0,583 Osm / L ou 583 mOsm / L

A osmolaridade das células e os fluidos que as banham: plasma e líquido intersticial, é de cerca de 300 mOsm / L. Portanto, pode-se considerar que a solução de glicose e cloreto de sódio, com osmolaridade de 583 mOsm / L, é uma solução hipertônica em relação ao meio celular.

Exemplos de soluções hipertônicas

Dextrose 10% No. 2 (solução de glicose hipertônica)

Esta solução hipertônica é composta por 10 g de dextrose e água destilada em quantidade suficiente para 100 mL. Sua osmolaridade é de 504 mOsm / L.

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Esta solução é usada para tratar uma diminuição no glicogênio hepático, uma queda na concentração plasmática de glicose e outros distúrbios metabólicos.

0,45% de dextrose

Esta solução é composta por 5 g de dextrose, 0,45 g de NaCl e água destilada suficiente para um volume de 100 mL. Sua osmolaridade é de 406 mOsm / L

É utilizado na diminuição do glicogênio hepático e na deficiência de cloreto de sódio.

10% de manitol

Esta solução consiste em 10 g de manitol e água destilada em quantidade suficiente para 100 mL. Sua osmolaridade é de 549 mOsm / L.

É utilizado para aumentar a excreção renal de água (diurético osmótico) e para tratar a insuficiência renal.

Referências

  1. De Lehr Spilva, A. e Muktans, Y. (1999). Guia de especialidades farmacêuticas na Venezuela . XXXVª Edição. Edições Globais.
  2. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chemistry . (8a ed.). Aprendizagem CENGAGE.
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 de fevereiro de 2020). O que é uma solução hipertônica? Recuperado de: thoughtco.com
  4. Wikipedia. (2020). Tonicidade. Recuperado de: en.wikipedia.org
  5. Kevin Beck. (21 de setembro de 2018). O que é solução hipertônica. Recuperado de: sciencing.com

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