等張溶液は、プレゼントが溶液に対する溶質の同じ濃度は、分離又は半透過性バリアによって単離されたものです。このバリアにより、溶媒は通過しますが、すべての溶質粒子が通過するわけではありません。
生理学では、上記の単離された溶液は細胞内液、すなわち細胞の内部を指す。一方、半透過性バリアは、脂質二重層によって形成された細胞膜に対応します。脂質二重層を介して、水分子を細胞外培地に浸透させることができます。
細胞と等張液との相互作用。出典：ガブリエルボリバル
上の画像は、等張ソリューションの意味を示しています。水の「濃度」は細胞の内部と外部で同じなので、その分子は等しい周波数で細胞膜に出入りします。したがって、2つの水分子が細胞に入ると、2つが同時に細胞外環境に出ます。
等張性と呼ばれるこの状態は、セルの内側と外側の水性媒体に同じ数の溶質粒子が含まれている場合にのみ発生します。したがって、その溶質の濃度が流体または細胞内培地の濃度に類似している場合、溶液は等張になります。たとえば、0.9％生理食塩水は等張です。
アイソトニックソリューションのコンポーネント
等張の溶液が存在するためには、最初に、溶質の拡散ではなく、溶液または溶媒中で浸透が起こることを確認する必要があります。これは、溶媒分子の通過を許可する半透過性バリアが存在する場合にのみ可能ですが、溶質分子、特に帯電した溶質のイオンは通過できません。
したがって、溶質は、より濃縮された領域からより希釈された領域に拡散することができません。代わりに、水分子が片側から反対側に移動し、半透過性バリアを通過し、浸透が起こります。水性および生物学的システムでは、このバリアは細胞膜よりも優れています。
半透過性バリアと溶媒媒体があるため、両方の媒体に溶解したイオンまたは塩の存在も必要です：内部（バリア内部）および外部（バリア外部）。
これらのイオンの濃度が両側で同じである場合、それらを溶媒和する水分子の過剰または不足はありません。つまり、自由水分子の数は同じであるため、イオン濃度を等しくするために、半透性バリアをどちらの側にも通過しません。
準備
-条件と方程式
等張液は任意の溶媒で調製できますが、水が細胞の培地であるため、これは好ましいオプションと考えられています。身体の特定の器官または血流中の塩の濃度を正確に知ることにより、所与の体積でどれだけの塩が溶解されるべきかを推定することが可能です。
脊椎動物では、血漿中の溶質濃度は平均で約300 mOsm / L（ミリモル濃度）であると認められており、ほぼ300 mmol / Lと解釈できます。つまり、非常に希薄な濃度です。ミリ浸透圧を推定するには、次の方程式を適用する必要があります。
浸透圧= m v g
実際の目的のために、浸透係数であるgの値が1であると仮定します。したがって、方程式は次のようになります。
浸透圧= mv
ここで、mは溶質のモル濃度であり、vは前記溶質が水中で解離する粒子の数です。次に、この値に1,000を掛けて、特定の溶質のミリモル濃度を求めます。
複数の溶質がある場合、溶液の総ミリオスモル濃度は、各溶質のミリオスモル濃度の合計になります。細胞の内部に関して溶質が多いほど、調製された溶液の等張性は低くなります。
-準備例
グルコースと二酸リン酸ナトリウムから始めて、1リットルの等張液を準備するとします。どのくらいのブドウ糖を計量する必要がありますか？15グラムのNaH 2 PO 4が使用されると仮定します。
最初の一歩
まず、モル濃度を計算してNaH 2 PO 4の浸透圧を決定する必要があります。これを行うには、モル質量または分子量120 g / molを使用します。1リットルの溶液を求められるので、モルを決定し、直接モル濃度を取得します。
モル（NaH 2 PO 4）= 15 g÷120g / mol
= 0.125モル
M（NaH 2 PO 4）= 0.125 mol / L
しかしときのNaH 2 PO 4つの水に溶解し、それをNaリリース+のカチオン及びH 2 PO 4 -アニオンをので、Vは浸透圧式2の値を有します。次に、NaH 2 PO 4の計算に進みます。
浸透圧= mv
= 0.125 mol / L 2
= 0.25 Osm / L
そして、1,000を掛けると、ミリモル浸透圧のNaH 2 PO 4になります。
0.25 Osm / L 1,000 = 250 mOsm / L
第二段階
溶液の総ミリオスモル濃度は300 mOsm / Lに等しくなければならないので、グルコースが何であるかを見つけるために減算します。
mOsm / L（グルコース）= mOsm / L（合計）-mOsm / L（NaH 2 PO 4）
= 300 mOsm / L-250 mOsm / L
= 50 mOsm / L
グルコースは解離しないため、vは1に等しく、浸透圧はモル濃度に等しくなります。
M（グルコース）= 50 mOsm / L÷1,000
= 0.05モル/ L
グルコースのモルは180 g / molなので、最終的にそのリットルの等張液に溶かすために秤量しなければならないグラム数を決定します。
質量（グルコース）= 0.05 mol 180 g / mol
= 9 g
したがって、この等張性NaH 2 PO 4 /グルコース溶液は、15グラムのNaH 2 PO 4および9グラムのグルコースを1リットルの水に溶解することによって調製されます。
等張ソリューションの例
等張液または液体は、体内のイオン濃度に勾配や変化を引き起こさないため、出血または脱水の場合に、それを受け取った患者の水分補給に重点が置かれます。
生理食塩水
これらのソリューションの1つは、生理食塩水で、NaCl濃度は0.9％です。
乳酸リンゲル液
同じ目的で使用される他の等張液は、緩衝液または緩衝液の組成により酸性度を下げる乳酸リンゲル液、およびリン酸塩と塩化ナトリウムで構成されるソレンセンのリン酸塩液です。
非水系
等張性は、溶媒がアルコールであるシステムなどの非水性システムにも適用できます。アルコール分子の浸透を促進し、溶質粒子を保持する半透過性バリアがある限り。
参考文献
- De Lehr Spilva、A.およびMuktans、Y.（1999）。ベネズエラの製薬専門分野へのガイド。XXXVªエディション。グローバルエディション。
- ウィッテン、デイビス、ペック、スタンレー。（2008）。化学 （第8版）。CENGAGEラーニング。
- Elsevier BV（2020）。アイソトニックソリューション。回収元：sciencedirect.com
- エイドリアン・ブランデージ。（2020）。アイソトニックソリューション：定義と例。調査。回収元：study.com
- フェリシタスメリノデラホズ。（sf）。輸液療法。カンタブリア大学。。リカバリー元：ocw.unican.es
- 薬学および配合研究所。 （2020）。眼科用製剤：等張緩衝液。から回復：pharmlabs.unc.edu