Solução hipotônica: componentes, preparação, exemplos - Ciência - 2023

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UMA solução hipotônica É aquele que apresenta menor concentração de soluto em relação a uma solução separada ou isolada por barreira semipermeável. Essa barreira permite que o solvente passe por ela, água no caso de sistemas biológicos, mas nem todas as partículas de soluto.

Os fluidos corporais de vertebrados intracelulares e extracelulares têm uma osmolaridade de cerca de 300 mOsm / L. Enquanto um líquido hipotônico é considerado ter uma osmolaridade inferior a 280 mOsm / L. Portanto, uma solução dessa osmolaridade é hipotônica em relação ao meio celular.

Um exemplo de solução hipotônica é o cloreto de sódio a 0,45%. Mas como a célula ou um compartimento se comporta nesse tipo de solução? A imagem acima responde a esta pergunta.

A concentração de partículas de soluto (pontos amarelos) é maior dentro da célula do que fora. Como há menos soluto ao redor da célula, há mais moléculas de água livres, por isso é representado com uma cor azul mais intensa em comparação com o interior da célula.

A água flui de fora para dentro por meio de osmose para nivelar as concentrações. Como resultado, a célula se expande ou incha ao absorver água que atravessa sua membrana celular.

Componentes de soluções hipotônicas

As soluções hipotônicas consistem em um solvente que, salvo indicação em contrário, consiste em água e solutos nela dissolvidos, como sais, açúcares, etc., na forma pura ou mista. Mas essa solução não terá tonicidade se não houver barreira semipermeável envolvida, que é a membrana celular.

Deve haver poucos sais dissolvidos para que sua concentração seja pequena, enquanto a "concentração" da água é alta. Como há mais água livre fora da célula, ou seja, ela não está solucionando ou hidratando partículas de soluto, maior será sua pressão na membrana celular e mais ela tenderá a atravessá-la para diluir o fluido intracelular.

Preparação de uma solução hipotônica

Para a preparação dessas soluções, segue-se o mesmo protocolo que para as demais soluções. Faça os cálculos apropriados da massa dos solutos. Em seguida, são pesados, dissolvidos em água e levados a um balão volumétrico no volume correspondente.

A solução hipotônica tem baixa osmolaridade, geralmente menor que 280 mOsm / L. Portanto, ao preparar uma solução hipotônica, devemos calcular sua osmolaridade de forma que seu valor seja inferior a 280 mOsm / L. A osmolaridade pode ser calculada com a seguinte equação:

Osmolaridade = mvg

Onde m é a molaridade do soluto, e v o número de partículas nas quais um composto se dissocia em solução. As substâncias não eletrolíticas não se dissociam, portanto, o valor de v é igual a 1. Esse é o caso da glicose e de outros açúcares.

Enquanto g é o coeficiente osmótico. Este é um fator de correção para a interação de partículas eletricamente carregadas (íons) em solução. Para soluções diluídas e substâncias indissociáveis, por exemplo e novamente glicose, um valor de g é considerado igual a 1. Diz-se então que a molaridade é idêntica à sua osmolaridade.

Exemplo 1

Prepare uma solução de cloreto de sódio (NaCl) a 0,5% (p / v) verificando se é ou não uma solução hipotônica. Peso molecular NaCl = 58,5 g / mol.

A solução de NaCl a 0,5% é convertida em grama por litro:

NaCl em g / l = (0,5 g ÷ 100 mL) 1.000 mL

= 5 g / L

E passamos a calcular sua molaridade e então determinar sua osmolaridade:

Molaridade = massa (g / L) ÷ peso molecular (g / mol)

= 5 g / L ÷ 58,5 g / mol

= 0,085 mol / L

O NaCl se dissocia em duas partículas: Na⁺ (cátion) e Cl^– (ânion). Portanto, o valor de v = 2. Além disso, uma vez que é uma solução diluída de NaCl 0,5%, pode-se assumir que o valor de g (coeficiente osmótico) é 1. Temos então:

Osmolaridade (NaCl) = molaridade · v · g

= 0,085 M · 2 · 1

= 0,170 Osm / L ou 170 mOsm / L

Esta é uma solução hipotônica, pois sua osmolaridade é muito inferior à osmolaridade de referência para os fluidos corporais, que é a osmolaridade plasmática cujo valor está em torno de 300 mOsm / L.

Exemplo 2

Prepare uma solução de uma mistura de cloreto de cálcio (CaCl₂) a 0,055% (p / v) e glicose (C₆H₁₂OU₆) a 4% (p / v). Pesos moleculares: CaCl₂ = 111 g / mol e C₆H₁₂OU₆ = 180 g / mol.

Calculamos a molaridade tendo as concentrações dos respectivos solutos em 0,55 g / L e 40 g / L:

Molaridade (CaCl₂) = 0,55 g / L ÷ 111 g / mol

= 4,95 · 10^-3 M

= 4,95 mM

Molaridade (C₆H₁₂OU₆) = 40 g / L ÷ 180 g / mol

= 0,222 M

= 222 mM

E da mesma forma calculamos as osmolaridades, sabendo que o CaCl₂ dissocia-se em três íons, dois Cl^– e um Ca²⁺, e supondo que sejam soluções muito diluídas, então o valor de v é 1. Portanto, temos:

Osmolaridade (CaCl₂) = 4,95 mM 3 1

= 14,85 mOsm / L

Osmolaridade de (C₆H₁₂OU₆) = 222 mM 1 1

= 222 mOsm / L

Finalmente, a osmolaridade total da solução torna-se a soma das osmolaridades individuais; isto é, daqueles de NaCl e glicose. Isso é, portanto:

Osmolaridade total da solução = osmolaridade CaCl₂ + osmolaridade C₆H₁₂OU₆

= 222 mOsm / L + 14,85 mOsm / L

= 236,85 mOsm / L

A solução da mistura de cloreto de cálcio e glicose é hipotônica, pois sua osmolaridade (236,85 mOsm / L) é muito inferior à osmolaridade plasmática (300 mOsm / L), que é tomada como referência.

Exemplos de soluções hipotônicas

Solução de cloreto de sódio

A solução de cloreto de sódio (NaCl) a 0,45% é administrada por via intravenosa a pacientes com cetose diabética que desenvolvem desidratação nos compartimentos intersticial e intracelular. A água flui do plasma para esses compartimentos.

Solução de lactato Ringer

A solução 19 de Lactate Ringer é outro exemplo de solução hipotônica. Sua composição é de 0,6 g de cloreto de sódio, 0,03 g de cloreto de potássio, 0,02 g de cloreto de cálcio, 0,31 g de lactato de sódio e 100 mL de água destilada. É uma solução usada para a reidratação de pacientes e é levemente hipotônica (274 mosm / L).

Referências

De Lehr Spilva, A. e Muktans, Y. (1999). Guia de especialidades farmacêuticas na Venezuela. XXXVª Edição. Edições globais.
Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). CENGAGE Learning.
Wikipedia. (2020). Tonicidade. Recuperado de: en.wikipedia.org
Union Media LLC. (2020). Soluções isotônicas, hipotônicas e hipertônicas. Recuperado de: uniontestprep.com
Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). Seção 15.8 Osmose, canais de água e a regulação do volume celular. NCBI Bookshelf. Recuperado de: ncbi.nlm.nih.gov
John Brennan. (13 de março de 2018). Como calcular a isotonicidade. Recuperado de: sciencing.com