Solução isotônica: componentes, preparação, exemplos

Solução isotônica: componentes, preparação, exemplos

Uma solução isotônica é aquela que apresenta a mesma concentração de soluto em relação a uma solução separada ou isolada por uma barreira semipermeável. Essa barreira permite que o solvente passe por ela, mas nem todas as partículas de soluto.

Na fisiologia, a referida solução isolada refere-se ao fluido intracelular, isto é, o interior das células; enquanto a barreira semipermeável corresponde à membrana celular, formada por uma bicamada lipídica através da qual as moléculas de água podem se esticar para o meio extracelular.

A imagem acima ilustra o que se entende por uma solução isotônica. A “concentração” da água é a mesma dentro e fora da célula, de modo que suas moléculas entram ou saem da membrana celular com frequências iguais. Portanto, se duas moléculas de água entrarem na célula, duas delas sairão simultaneamente no meio extracelular.

Esse estado, chamado isotonicidade, ocorre apenas quando o meio aquoso, dentro e fora da célula, contém o mesmo número de partículas de soluto dissolvido. Assim, uma solução será isotônica se a concentração de seus solutos for semelhante à do fluido ou meio intracelular. Por exemplo, solução salina a 0,9% é isotônica.

Componentes de soluções isotônicas

Para que exista uma solução isotônica, primeiro é necessário garantir que a osmose ocorra na solução ou no meio solvente e não a difusão do soluto. Isso só é possível se uma barreira semi-permeável estiver presente, o que permite que as moléculas de solvente passem por ela, mas não as moléculas de soluto, especialmente os solutos com carga elétrica.

Assim, o soluto não pode difundir de regiões mais concentradas para regiões mais diluídas. Em vez disso, serão as moléculas de água que se moverão de um lado para o outro, atravessando a barreira semipermeável e a osmose ocorrendo. Em sistemas aquosos e biológicos, essa barreira é a membrana celular por excelência.

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Tendo uma barreira semipermeável e um meio solvente, também é necessária a presença de íons ou sais dissolvidos em ambos os meios: o interno (dentro da barreira) e o externo (fora da barreira).

Se a concentração desses íons for a mesma em ambos os lados, não haverá excesso ou déficit de moléculas de água para solvatá-los. Ou seja, o número de moléculas livres de água é o mesmo e, portanto, elas não cruzarão a barreira semipermeável para nenhum lado, a fim de equalizar as concentrações dos íons.

Preparação

– Condições e equação

Embora uma solução isotônica possa ser preparada com qualquer solvente, uma vez que a água é o meio das células, essa é considerada a opção preferida. Sabendo exatamente a concentração de sais em um órgão específico do corpo ou na corrente sanguínea, é possível estimar quanto sal deve dissolver em um determinado volume.

Nos organismos vertebrados , aceita-se que, em média, a concentração de solutos no plasma sanguíneo seja de cerca de 300 mOsm / L (miliosmolaridade), que pode ser interpretada como quase 300 mmol / L. Ou seja, é uma concentração muito diluída. Para estimar a miliosmolaridade, a seguinte equação deve ser aplicada:

Osmolaridade = m · v · g

Para fins práticos, assume-se que g , o coeficiente osmótico, tem um valor de 1. Portanto, a equação é agora como:

Osmolaridade = m · v

Onde m é a molaridade do soluto e v é o número de partículas nas quais o soluto se dissocia na água. Em seguida, multiplicamos esse valor por 1.000 para obter a miliosmolaridade de um determinado soluto.

Se houver mais de um soluto, a miliosmolaridade total da solução será a soma das miliosmolaridades de cada soluto. Quanto mais soluto existir no interior das células, menos isotônica será a solução preparada.

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– Exemplo de preparação

Suponha que se deseje preparar um litro de uma solução isotônica a partir de glicose e fosfato diácido de sódio. Quanta glicose deve ser pesada? Suponha que 15 gramas de NaH 2 PO 4 serão usados .

Primeiro passo

Primeiro devemos determinar a osmolaridade do NaH 2 PO 4 calculando sua molaridade. Para fazer isso, recorremos à sua massa molar ou peso molecular, 120 g / mol. Como nos pedem um litro de solução, determinamos as toupeiras e teremos a molaridade diretamente:

moles (NaH 2 PO 4 ) = 15 g ÷ 120 g / mol

= 0,125 mol

H (NaH 2 PO 4 ) = 0,125 mol / L

Mas quando se NaH 2 PO 4 dissolve-se em água, que liberta um de Na + catião e um H 2 PO 4 anião , então v tem um valor de 2 na equação osmolaridade. Em seguida, procedemos ao cálculo do NaH 2 PO 4 :

Osmolaridade = m · v

= 0,125 mol / L · 2

= 0,25 Osm / L

E multiplicando por 1.000, temos a miliosmolaridade de NaH 2 PO 4 :

0,25 Osm / L · 1.000 = 250 mOsm / L

Segundo passo

Como a miliosmolaridade total da solução deve ser igual a 300 mOsm / L, subtraímos para saber qual deve ser a glicose:

mOsm / L (glicose) = mOsm / L (Total) – mOsm / L (NaH 2 PO 4 )

= 300 mOsm / L – 250 mOsm / L

= 50 mOsm / L

Como a glicose não se dissocia, v é igual a 1 e sua osmolaridade é igual a sua molaridade:

M (glicose) = 50 mOsm / L ÷ 1.000

= 0,05 mol / L

Como o molar de glicose é de 180 g / mol, finalmente determinamos quantos gramas devemos pesar para dissolvê-lo naquele litro de solução isotônica:

Massa (glicose) = 0,05 mol · 180 g / mol

= 9 g

Portanto, este isotónica NaH 2 PO 4 / glicose solução é preparada através da dissolução de 15 gramas de NaH 2 PO 4 e 9 gramas de glicose em um litro de água.

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Exemplos de soluções isotônicas

As soluções ou líquidos isotônicos não causam gradiente ou alteração na concentração de íons no organismo, portanto sua ação é essencialmente focada em hidratar os pacientes que o recebem em caso de sangramento ou desidratação.

Solução salina normal

Uma dessas soluções é a solução salina normal, com uma concentração de NaCl de 0,9%.

Solução de Ringer com lactato

Outras soluções isotônicas usadas para o mesmo objetivo são o lactato de Ringer, que diminui a acidez devido à sua composição tampão ou tampão, e as soluções de fosfato de Sorensen, compostas de fosfatos e cloreto de sódio.

Sistemas não aquosos

A isotonicidade também pode ser aplicada a sistemas não aquosos, como aqueles em que o solvente é um álcool; desde que exista uma barreira semi-permeável que favorece a transferência de moléculas de álcool e retém as partículas de soluto.

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. Elsevier BV (2020). Solução isotônica. Recuperado de: sciencedirect.com
  4. Adrienne Brundage. (2020). Solução Isotônica: Definição e Exemplo. Estude. Recuperado de: study.com
  5. Parabéns Merino de la Hoz. (sf). Terapia sérica intravenosa. Universidade da Cantábria. [PDF]. Recuperado de: ocw.unican.es
  6. Laboratório Farmacêutico e de Compostos. (2020). Preparações Oftálmicas: Tampões Isotônicos. Recuperado de: pharmlabs.unc.edu

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