Pagrindinis skirtumas – izotoninis ir hipertoninis
Prieš analizuojant skirtumą tarp izotoninio ir hipertoninio, svarbu suprasti toniškumo sąvoką. Todėl pirmiausia trumpai apibūdinkime toniškumo sąvoką ir jos svarbą. Toniškumas yra dviejų tirpalų vandens koncentracijos dispersija, padalinta iš pusiau laidžios membranos. Tai taip pat galima paaiškinti kaip santykinę vandens koncentraciją tirpaluose, kurie lemia vandens difuzijos kryptį ir kiekį, kol jis pasiekia vienodas koncentracijas abiejose membranos pusėse. Nustatę tirpalų tonusą, galime nustatyti, kuria kryptimi sklis vanduo. Šis reiškinys dažniausiai naudojamas iliustruojant ląstelių, panardintų į išorinį tirpalą, atsaką. Yra trys toniškumo klasifikacijos, kurias vienas tirpalas gali turėti kito atžvilgiu. Jie yra hipertoniniai, hipotoniniai ir izotoniniai. Pagrindinis skirtumas tarp izotoninio ir hipertoninio yra tas, kad hipertoniniame tirpale yra daugiau tirpiklio nei tirpioje medžiagoje, o ištirpusi medžiaga ir tirpiklis yra vienodai pasiskirstę izotoniniame tirpale. Tačiau norint suprasti skirtumą tarp izotoninių ir hipertoninių tirpalų, nebūtina įsiminti hipertoninių ir izotoninių tirpalų.
Kas yra hipertonija?
Hyper yra dar vienas žodis, reiškiantis aukščiau arba per daug. Hipertoniniuose tirpaluose ištirpusios medžiagos (gliukozės arba druskos) koncentracija bus didesnė nei ląstelėje. Tirpiosios medžiagos yra elementai, kurie ištirpinami tirpiklyje ir taip susidaro tirpalas. Hipertoniniame tirpale ištirpusių medžiagų koncentracija yra didesnė už ląstelės ribų nei jos viduje. Kai ląstelė panardinama į hipertoninį tirpalą, įvyks osmosinis poslinkis ir vandens molekulės ištekės iš ląstelės, kad subalansuotų tirpių medžiagų koncentraciją, ir ląstelės dydis sumažės.
Kas yra izotoninis?
Iso yra dar vienas žodis, reiškiantis lygybę, o tonikas – tirpalo toniškumą. Izotoniniai tirpalai turės panašią tirpios medžiagos koncentraciją nei tirpalas, su kuriuo jis lyginamas. Izotoniniame tirpale ištirpusių medžiagų koncentracija yra vienoda tiek ląstelės viduje, tiek išorėje, sukuriant pusiausvyrą ląstelės organizacijos aplinkoje. Kai ląstelė panardinama į izotoninį tirpalą, nebus osmosinio poslinkio ir vandens molekulės difunduoja per ląstelės membraną į abi puses, kad subalansuotų tirpių medžiagų koncentraciją. Šis procesas nesukels ląstelės patinimo ar susitraukimo.
Kuo skiriasi izotoninis ir hipertoninis?
Hipertoninio ir izotoninio skirtumus galima suskirstyti į šias kategorijas.
Izotoninio ir hipertoninio apibrėžimas
Hipertoniškumas: „hiper“yra žinomas kaip aukščiau arba per didelis + „tonikas“yra žinomas kaip kažkas panašaus į sprendimą. Taigi hipertoniškumas rodo padidėjusį tirpalo tonusą.
Izotoninis: „iso“yra žinomas kaip tas pats + „tonikas“yra žinomas kaip kažkas panašaus į sprendimą. Taigi izotoniškumas rodo panašų tirpalo toniškumą.
Izotoninės ir hipertoninės savybės
Tirpintos medžiagos ir tirpalo koncentracija
Hipertoninis: tirpale yra daugiau tirpiklio nei tirpiklio.
Izotoninis: tirpalas ir tirpiklis tirpale pasiskirsto vienodai.
Pavyzdžiai
Hipertoninis: išgrynintas vanduo, nes išvalytame vandenyje neištirpsta/mažiau tirpių medžiagų, o jos koncentracija yra labai maža, palyginti su ląstelių aplinka.
Izotoninis: druskos tirpalas yra izotoninis žmogaus kraujo plazmai
Ląstelių atsakas hipertoniniame ir izotoniniame tirpale (žr. 1 pav.)
Hipertoninė: kai biologinė ląstelė yra hipertoninėje aplinkoje, vanduo išteka per ląstelės membraną iš ląstelės, kad subalansuotų tirpių medžiagų koncentraciją tiek ląstelėje, tiek ją supančioje aplinkoje. Dėl to ląstelė susitrauks, kai vanduo išeis iš ląstelės, kad sumažėtų didesnė ištirpusių medžiagų koncentracija išorinėje aplinkoje.
Izotoninis: kai ląstelė yra izotoniniame tirpale, ji nesukels patinimo ar susitraukimo.
Vandens koncentracijos gradientas
Hipertoninis: vandens koncentracijos gradientą galima stebėti nuo ląstelės vidaus iki hipertoninio tirpalo
Izotoninis: vandens koncentracijos gradientas neegzistuoja
Tirpusio tirpalo koncentracijos gradientas
Hipertoninis: Tirpalų koncentracijos gradientas matomas nuo hipertoninio tirpalo iki ląstelės viduje
Izotoninis: tirpių medžiagų koncentracijos gradiento nėra.
Osmosinis poslinkis
Hipertoninis: yra osmosinis poslinkis.
Izotoninis: osmosinis poslinkis neegzistuoja
Vandens judėjimas
Hipertoninė: vandens molekulės greitai juda arba difunduoja iš ląstelės vidaus į išorines tirpalo kryptis, todėl ląstelė praras vandenį.
Izotoninis: vandens molekulės juda arba difunduoja abiem kryptimis, o vandens difuzijos greitis yra panašus abiem kryptimis. Taigi ląstelė gaus arba neteks vandens.
Sportiniai gėrimai
Izotoninis: izotoninį gėrimą sudaro panaši druskos, cukraus angliavandenių ir elektrolitų koncentracija kaip ir žmogaus organizme. Izotoninis sporto gėrimas dažnai pasirenkamas kaip geriamasis rehidratacijos tirpalas. Paprastai 100 ml jo yra 4–8 g angliavandenių.
Hipertoninis: Hipertoninį gėrimą sudaro didesnė druskos, cukraus angliavandenių ir elektrolitų koncentracija, kaip ir žmogaus organizme. Paprastai 100 ml jo yra maždaug 8 g angliavandenių. Hipertoninis tirpalas taip pat naudojamas osmoterapijoje, siekiant valdyti smegenų kraujavimą. Hipertoniniai sporto gėrimai idealiai tinka tiems, kuriems reikia labai daug energijos.
Apibendrinant galima pasakyti, kad yra trijų formų tirpalai, pagrįsti tirpių medžiagų koncentracija, ir jie yra izotoniniai, hipotoniniai ir hipertoniniai. Izotoniniame tirpale ištirpusių medžiagų koncentracija yra vienoda tiek ląstelės viduje, tiek išorėje. Hipotoniniame tirpale ištirpusių medžiagų koncentracija ląstelės viduje yra didesnė nei išorinėje aplinkoje, tuo tarpu hipertoniniame tirpale tirpių medžiagų koncentracija yra didesnė išorinėje aplinkoje nei ląstelės viduje.
