Klíčový rozdíl - izotonický vs. hypertonický
Před analýzou rozdílu mezi izotonickým a hypertonickým je důležité porozumět pojmu tonicity. Pojďme tedy nejprve stručně popsat pojem tonicity a jeho důležitost. Tonicita je rozptyl koncentrace vody dvou roztoků dělený semipermeabilní membránou. Lze jej také vysvětlit jako relativní koncentraci vody v roztocích, které určují směr a množství difúze vody, dokud nedosáhne stejné koncentrace na obou stranách membrány. Identifikací tonicity řešení můžeme určit, kterým směrem bude voda difundovat. Tento jev se běžně používá při ilustraci reakce buněk ponořených do externího roztoku. Existují tři klasifikace tonicity, které může mít jedno řešení ve srovnání s druhým. Jsou hypertonické, hypotonické a izotonické. Klíčovým rozdílem mezi izotonickým a hypertonickým je to, že hypertonický roztok obsahuje více rozpouštědla než rozpuštěné látky, zatímco rozpuštěná látka a rozpouštědlo jsou v izotonickém roztoku rovnoměrně rozloženy. Zapamatování definice hypertonických a izotonických řešení však není nezbytné, pokud rozumíme rozdílu mezi izotonickými a hypertonickými řešeními.
Co je Hypertonic?
Hyper je další slovo pro výše uvedené nebo nadměrné. Hypertonické roztoky budou mít vyšší koncentraci rozpuštěné látky (glukózy nebo soli) než buňka. Rozpuštěné látky jsou prvky, které jsou rozpuštěny v rozpouštědle, čímž vznikne roztok. V hypertonickém roztoku je koncentrace rozpuštěných látek větší mimo buňku než v ní. Když je buňka ponořena do hypertonického roztoku, dojde k osmotickému posunu a molekuly vody budou proudit ven z buňky, aby se vyrovnala koncentrace rozpuštěných látek, a dojde ke zmenšení velikosti buňky.
Co je izotonický?
Iso je další slovo pro rovné a tonikum je pro tonicitu řešení. Izotonické roztoky budou mít podobnou koncentraci rozpuštěné látky než roztok, s nímž se porovnává. V izotonickém roztoku je koncentrace rozpuštěných látek stejná uvnitř i vně buňky, což vytváří rovnováhu v prostředí buněčné organizace. Když je buňka ponořena do izotonického roztoku, nedojde k osmotickému posunu a molekuly vody difundují buněčnou membránou v obou směrech, aby se vyrovnala koncentrace rozpuštěných látek. Tento proces nezpůsobí otok nebo zmenšení buňky.
Jaký je rozdíl mezi izotonickým a hypertonickým?
Rozdíly mezi hypertonickým a izotonickým lze rozdělit do následujících kategorií.
Definice izotonického a hypertonického
Hypertonický: „hyper“se označuje jako výše nebo nadměrné + „tonikum“se označuje jako něco v duchu řešení. Hypertonika tedy naznačuje zvýšenou tonicitu řešení.
Izotonické: „iso“je známé jako stejné + „tonikum“je známé jako něco v duchu řešení. Izotonika tedy naznačuje podobnou tonicitu řešení.
Charakteristika izotonických a hypertonických
Koncentrace rozpuštěné látky a roztoku
Hypertonický: Roztok obsahuje více rozpouštědla než rozpuštěné látky.
Izotonický: Rozpuštěná látka a rozpouštědlo v roztoku jsou distribuovány stejným způsobem.
Příklady
Hypertonická: Čištěná voda, protože ve vyčištěné vodě není rozpuštěna žádná / méně rozpuštěná látka a její koncentrace je ve srovnání s celulárním prostředím velmi nízká.
Izotonický: Fyziologický roztok je izotonický k lidské krevní plazmě
Reakce buněk v hypertonickém a izotonickém roztoku (viz obrázek 1)
Hypertonická: Když je biologická buňka v hypertonickém prostředí, voda proudí přes buněčnou membránu ven z buňky, aby se vyrovnala koncentrace rozpuštěných látek v buňce i v prostředí kolem buňky. Výsledkem je, že se buňka zmenšuje, když z ní voda opouští, aby snížila vyšší koncentraci rozpuštěné látky ve vnějším prostředí.
Izotonický: Je-li buňka v izotonickém roztoku, nevytvoří se otok nebo zmenšení buňky.
Gradient koncentrace vody
Hypertonický: Gradient koncentrace vody lze pozorovat zevnitř buňky do hypertonického roztoku
Izotonický: gradient koncentrace vody neexistuje
Koncentrační gradient rozpuštěné látky
Hypertonický: Spádový koncentrační gradient je vidět z hypertonického roztoku dovnitř buňky
Izotonický: Gradentní koncentrační gradient neexistuje.
Osmotický posun
Hypertonický: existuje osmotický posun.
Izotonický: osmotický posun neexistuje
Pohyb vody
Hypertonický: Molekuly vody se rychle pohybují nebo difundují zevnitř buňky do vnějších směrů řešení, a tím buňka ztratí vodu.
Izotonický: Molekuly vody se pohybují nebo difundují v obou směrech a rychlost difúze vody je v každém směru podobná. Buňka tedy získá nebo ztratí vodu.
Sportovní nápoje
Izotonický: Izotonický nápoj obsahuje podobné koncentrace soli, cukerných cukrů a elektrolytů jako v lidském těle. Jako orální rehydratační roztok je často preferován izotonický sportovní nápoj. Obvykle obsahuje 4 až 8 g sacharidů na 100 ml.
Hypertonický: Hypertonický nápoj obsahuje vyšší koncentrace solí, cukerných cukrů a elektrolytů jako v lidském těle. Obvykle má přibližně 8 g sacharidů na 100 ml. Hypertonický roztok se také používá v osmoterapii za účelem zvládnutí mozkového krvácení. Hypertonické sportovní nápoje jsou ideální pro ty, kteří potřebují velmi vysokou hladinu energie.
Závěrem lze říci, že existují tři formy řešení, které jsou založeny na koncentraci solute a jsou izotonické, hypotonické a hypertonické. Koncentrace rozpuštěných látek je v izotonickém roztoku stejná uvnitř i vně buňky. Koncentrace rozpuštěných látek je vyšší v buňce než vnější prostředí v hypotonickém roztoku, zatímco hypertonický roztok je takový, kde je koncentrace rozpuštěných látek větší vnější prostředí než uvnitř buňky.
