Inom biologisk forskning är isotona lösningar avgörande för framgången hos många experiment och analyser. De används för att späda ut eller buffra prover samtidigt som de skyddar celler och organeller från skador. En lösnings tonicitet bestäms av koncentrationen av lösta ämnen eller partiklar i lösningen. För att en lösning ska betraktas som isoton måste denna koncentration motsvara koncentrationen inuti cellen.
Det latinska prefixet "iso-" betyder "samma", medan "tonisk" syftar på det osmotiska trycket mellan två lösningar. Osmotiskt tryck är den mängd tryck som krävs för att helt förhindra osmos in i en cell som omsluts av ett semipermeabelt membran. Isotona lösningar har därför likvärdiga osmotiska tryck och skulle inte strömma in i varandra om de skiljdes åt av ett sådant membran.
Inom medicin och biologi kallas en lösning ofta isoton om den har samma osmotiska tryck som en typisk mänsklig cell. Ett välkänt exempel är fysiologisk koksaltlösning (0,9 % natriumklorid), som ofta används för intravenös infusion och sköljning av sår.
De vanligaste isotona lösningarna innehåller samma mängd lösta ämnen – exempelvis salt – som celler eller blod. Eftersom lösningarna har samma osmotiska tryck som cellerna påverkas inte cellernas volym. Cellerna tar varken upp eller förlorar vatten, eftersom deras omgivning är neutral och varken trycker in eller drar ut vätska genom cellmembranet.
Många sportdrycker är utformade för att vara isotona, med målet att snabbt ersätta vätskor och elektrolyter under fysisk aktivitet utan att skada kroppens celler.
En hyperton lösning har ett högre osmotiskt tryck än de celler eller lösningar den jämförs med. När celler placeras i en hyperton miljö gör den högre koncentrationen av lösta ämnen utanför cellen att vätska vandrar ut ur cellen i ett försök att jämna ut koncentrationsskillnaden. Detta får cellerna att krympa och skrynklas – ett fenomen som kallas krenation.
Hos växtceller leder processen till att cellmembranet drar sig tillbaka och lossnar från den stadigare cellväggen, vilket kallas plasmolys och kan skada växten allvarligt.
Hypotona lösningar har ett lägre osmotiskt tryck än det de jämförs med, alltså en lägre koncentration av salt eller andra lösta ämnen än inuti cellerna. För att kompensera för skillnaden tar cellerna upp vätska från omgivningen, vilket späder ut koncentrationen av lösta ämnen inuti cellen.
Resultatet är att cellerna sväller, men membranen kan bara expandera en viss grad. Vid en kritisk punkt spricker membranet och cellen dör – en process som kallas osmotisk chock. Detta illustrerar varför noggrann kontroll av lösningars tonicitet är så viktig både i laboratoriemiljö och inom sjukvården.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online