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

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UMA solução hipertônica É aquela que ao ser colocada em contato com outra solução, separada por uma membrana permeável à água mas impermeável aos solutos, ocorre um escoamento líquido de água em sua direção, até que se atinja uma osmolaridade (concentração) igual nos dois compartimentos.

Um exemplo muito representativo é quando os glóbulos vermelhos são colocados em uma solução considerada hipertônica. A osmolaridade dos eritrócitos, como a de todos os fluidos corporais extra e intracelulares, é de aproximadamente 300 mOsm / L.

Portanto, a osmolaridade da solução hipertônica deve ser maior que 300 mOsm / L. Nessas circunstâncias, ocorre um fluxo de água de dentro dos eritrócitos para a solução circundante. O mesmo comportamento pode ser observado em qualquer tipo de célula e geralmente está representado na imagem acima.

Fora da célula, há uma quantidade maior de soluto dissolvido (círculos amarelos), então as moléculas estão ocupadas hidratando-as; ou seja, há menos moléculas de água "livres". A célula produz água ao seu redor, reduzindo seu volume e enrugando-se como uma passa. Conseqüentemente, a água dentro da célula é mais "concentrada" do que no meio extracelular.

Componentes de soluções hipertônicas

Uma solução hipertônica é composta de um solvente, geralmente água, e solutos que podem ser sais puros ou açúcares, ou uma mistura deles. A forma usual de expressar a concentração de uma solução, em função do número de partículas e não tanto de suas concentrações individuais, é por meio da osmolaridade.

Além disso, deve haver um compartimento separado por uma barreira semipermeável, que no caso das células é uma membrana lipídica de dupla camada. As moléculas de água, assim como outras moléculas neutras, conseguem se espremer pela membrana celular, mas o mesmo não ocorre com os íons.

O meio aquoso que envolve a célula deve estar mais concentrado no soluto e, conseqüentemente, mais “diluído” na água. Isso ocorre porque as moléculas de água estão ao redor das partículas de soluto, com poucas que se difundem livremente no meio.

Essa variação da água livre dentro e fora da célula provoca um gradiente pelo qual é gerada a osmose, ou seja, a variação das concentrações devido ao deslocamento do solvente por uma barreira, sem que o soluto se espalhe.

Preparação

Uma solução hipertônica é preparada como todas as soluções: os componentes da solução são pesados e levados a um determinado volume dissolvendo-os em água. Mas para saber se a solução é hipertônica em relação às células, deve-se primeiro calcular sua osmolaridade e verificar se é maior que 300 mOsm / L:

Osmolaridade = mvg

Onde m é a molaridade do soluto, v o número de partículas nas quais um composto se dissocia, e g o coeficiente osmótico. Este último é um fator que corrige a interação de partículas (íons) eletricamente carregadas e seu valor é 1 para soluções diluídas e para substâncias que não se dissociam; como a glicose.

A osmolaridade total de uma solução é calculada somando a osmolaridade fornecida por cada um dos compostos presentes na solução.

- Exemplo

Determine a osmolaridade de uma solução contendo 5% de glicose (MW = 180 g / mol) e 0,9% de cloreto de sódio (MW = 58,5 g / mol) e conclua se a solução é hipertônica ou não.

Primeiro passo

Primeiro você tem que calcular a molaridade da glicose. A concentração de glicose é 5 g / 100 mL, e é expressa em unidades de g / L:

(5 g ÷ 100 mL) 1.000 mL

Concentração de glicose = 50 g / L

Molaridade da glicose (moles / L) = (50 g / L) ÷ (180 g / mol)

= 0,277 moles / L

Osmolaridade fornecida pela glicose = molaridade · número de partícula em que se dissocia · coeficiente osmótico (g).

Nesse caso, o valor do coeficiente osmótico é igual a 1 e pode ser descontinuado. A glicose possui apenas ligações covalentes em sua estrutura que não se dissociam em solução aquosa e, portanto, v é igual a 1. Assim, a osmolaridade da glicose é igual à sua molaridade.

Osmolaridade fornecida pela glicose = 0,277 Osm / L

= 277 mOsm / L

Segundo passo

Calculamos a molaridade e a osmolaridade do segundo soluto, que é NaCl. Também expressamos sua concentração em g / L:

Expresso em g / L = (0,9 g ÷ 100 mL) 1.000 mL

= 9 g NaCl / L

Molaridade (moles / L) = (9 g / L) ÷ (58,5 g / mol)

= 0,153 mol / L

E calculamos sua osmolaridade:

Osmolaridade = molaridade 2 1

O cloreto de sódio se dissocia em duas partículas: um Na⁺ e um Cl^–. É por esta razão que v tem um valor de 2.

Osmolaridade = 0,153 moles / L · 2 · 1

Osmolaridade = 0,306 Osm / L

= 306 mOsm / L

Terceiro passo

Finalmente calculamos a osmolaridade da solução e decidimos se ela é hipertônica ou não. Para fazer isso, devemos adicionar a osmolaridade fornecida pela glicose e a osmolaridade fornecida pelo NaCl:

Osmolaridade total da solução = 0,277 osm / L + 0,306 osm / L

Osmolaridade da solução = 0,583 Osm / L ou 583 mOsm / L

A osmolaridade das células e dos fluidos que as banham: plasma e fluido intersticial, é em torno de 300 mOsm / L. Portanto, pode-se considerar que a solução de glicose e cloreto de sódio, com osmolaridade de 583 mOsm / L, é uma solução hipertônica em relação ao meio celular.

Exemplos de soluções hipertônicas

10% dextrose No. 2 (solução de glicose hipertônica)

Essa solução hipertônica é composta por 10 g de dextrose e água destilada em quantidade suficiente para 100 mL. Sua osmolaridade é 504 mOsm / L.

Esta solução é usada para tratar uma diminuição no glicogênio hepático, uma queda na concentração de glicose plasmática e outros distúrbios metabólicos.

0,45% de dextrose

Essa solução é composta por 5 g de dextrose, 0,45 g de NaCl e água destilada suficiente para um volume de 100 mL. Sua osmolaridade é 406 mOsm / L

É utilizado na diminuição do glicogênio hepático e na deficiência de cloreto de sódio.

Manitol 10%

Essa solução consiste em 10 g de manitol e água destilada em quantidade suficiente para 100 mL. Sua osmolaridade é 549 mOsm / L.

É usado para aumentar a excreção renal de água (diurético osmótico) e para tratar a insuficiência renal.

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.
Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 de fevereiro de 2020). O que é uma solução hipertônica? Recuperado de: Thoughtco.com
Wikipedia. (2020). Tonicidade. Recuperado de: en.wikipedia.org
Kevin Beck. (21 de setembro de 2018). O que é solução hipertônica. Recuperado de: sciencing.com