Ključna razlika – izotonični proti hipertoničnemu
Pomembno je razumeti koncept toničnosti, preden analiziramo razliko med izotoničnim in hipertoničnim. Zato najprej na kratko opišemo pojem toničnosti in njen pomen. Toničnost je razlika v koncentraciji vode dveh raztopin, ki ju deli polprepustna membrana. Lahko ga razložimo tudi kot relativno koncentracijo vode v raztopinah, ki odločajo o smeri in količini difuzije vode, dokler ne doseže enakih koncentracij na obeh straneh membrane. Z določitvijo toničnosti raztopin lahko določimo, v katero smer bo voda difundirala. Ta pojav se običajno uporablja pri ponazarjanju odziva celic, potopljenih v zunanjo raztopino. Obstajajo trije razredi toničnosti, ki jih ima lahko ena raztopina glede na drugo. So hipertonična, hipotonična in izotonična. Ključna razlika med izotonično in hipertonično je v tem, da hipertonična raztopina vsebuje več topila kot topljenca, medtem ko sta topljenec in topilo enakomerno porazdeljena v izotonični raztopini. Vendar pa zapomniti definicijo hipertoničnih in izotoničnih raztopin ni nujno, če lahko razumemo razliko med izotoničnimi in hipertoničnimi raztopinami.
Kaj je Hypertonic?
Hiper je druga beseda za nad ali pretirano. Hipertonične raztopine bodo imele višjo koncentracijo topljenca (glukoze ali soli) kot celica. Raztopljene snovi so elementi, ki so raztopljeni v topilu in tako tvorijo raztopino. V hipertonični raztopini je koncentracija topljencev večja zunaj celice kot v njej. Ko je celica potopljena v hipertonično raztopino, bo prišlo do osmotskega premika in molekule vode bodo odtekle iz celice, da bi uravnotežile koncentracijo raztopljenih snovi, in prišlo bo do krčenja velikosti celice.
Kaj je Isotonic?
Iso je druga beseda za enako, tonik pa za toničnost raztopine. Izotonične raztopine bodo imele podobno koncentracijo topljenca kot raztopina, s katero se primerja. V izotonični raztopini je koncentracija topljencev enaka znotraj in zunaj celice, kar ustvarja ravnotežje v okolju celične organizacije. Ko je celica potopljena v izotonično raztopino, ne bo prišlo do osmotskega premika in molekule vode difundirajo skozi celično membrano v obe smeri, da uravnotežijo koncentracijo topljencev. Ta postopek ne bo povzročil otekanja ali krčenja celice.
Kakšna je razlika med izotonikom in hipertonikom?
Razlike med hipertoničnim in izotoničnim lahko razvrstimo v naslednje kategorije.
Definicija izotoničnih in hipertoničnih
Hipertonično: »hiper« je znano kot zgoraj ali pretirano + »tonik« je znano kot nekaj v smislu rešitve. Tako hipertonično pomeni povečano toničnost raztopine.
Isotonic: "iso" je znan kot isto + "tonic" je znan kot nekaj v skladu z raztopino. Tako izotonični nakazuje podobno toničnost raztopine.
Značilnosti izotoničnih in hipertoničnih
Koncentracija topljenca in raztopine
Hipertonična: raztopina vsebuje več topila kot topljenca.
Izotonično: Topilo in topilo v raztopini sta porazdeljena na enak način.
Primeri
Hipertonična: Prečiščena voda, ker v prečiščeni vodi ni raztopljene nič/manj topljenca in je njena koncentracija zelo nizka v primerjavi s celičnim okoljem.
Isotonic: fiziološka raztopina je izotonična za človeško krvno plazmo
Odziv celic v hipertonični in izotonični raztopini (glej sliko 1)
Hipertonično: Ko je biološka celica v hipertoničnem okolju, voda teče čez celično membrano iz celice, da uravnovesi koncentracijo raztopljenih snovi v celici in okolju okoli celice. Posledično se bo celica skrčila, ko bo voda zapustila celico, da se zmanjša višja koncentracija topljenca v zunanjem okolju.
Izotonično: Ko je celica v izotonični raztopini, ne bo povzročilo otekanja ali krčenja celice.
Gradient koncentracije vode
Hipertonično: Gradient koncentracije vode je mogoče opazovati od notranjosti celice do hipertonične raztopine
Isotonic: Gradient koncentracije vode ne obstaja
Gradient koncentracije topljenca
Hipertonično: Gradient koncentracije raztopine je viden od hipertonične raztopine do notranjosti celice
Isotonic: Gradient koncentracije raztopine ne obstaja.
Osmotski premik
Hipertonični: obstaja osmotski premik.
Isotonic: osmotski premik ne obstaja
Gibanje vode
Hipertonično: Molekule vode se hitro premikajo ali difundirajo iz notranjosti celice v zunanje smeri raztopine, zato bo celica izgubila vodo.
Izotonično: Molekule vode se gibljejo ali razpršijo v obe smeri, stopnja difuzije vode pa je podobna v obe smeri. Tako bo celica pridobila ali izgubila vodo.
Športne pijače
Isotonic: Izotonična pijača vsebuje podobne koncentracije soli, sladkorja, ogljikovih hidratov in elektrolitov kot v človeškem telesu. Izotonični športni napitek ima pogosto prednost kot peroralna rehidracijska raztopina. Običajno vsebuje 4-8 g ogljikovih hidratov na 100 ml.
Hipertonik: Hipertonični napitek vsebuje višje koncentracije soli, sladkorja, ogljikovih hidratov in elektrolitov kot v človeškem telesu. Običajno vsebuje približno 8 g ogljikovih hidratov na 100 ml. Hipertonična raztopina se uporablja tudi v osmoterapiji za obvladovanje možganske krvavitve. Hipertonični športni napitki so idealni za tiste, ki potrebujejo zelo veliko energije.
Za zaključek obstajajo tri oblike raztopin, ki temeljijo na koncentraciji topljenca in so izotonične, hipotonične in hipertonične. Koncentracija topljencev je enaka znotraj in zunaj celice v izotonični raztopini. Koncentracija topljencev je v hipotonični raztopini večja znotraj celice kot v zunanjem okolju, medtem ko je hipertonična raztopina tista, kjer je koncentracija topljencev večja v zunanjem okolju kot v celici.
