Uma solução isotônica é uma solução líquida que é estável em termos de pressão osmótica. Pressão osmóica é basicamente a pressão que forças externas ou elementos exercem sobre as paredes das células. Em uma solução isotônica, a pressão osmótica é uniforme, o que significa que as células não encolhem nem retraem, mas flutuam livremente em estado natural. Esses tipos de fluidos têm vários usos importantes. Eles não apenas são importantes para experimentos e pesquisadores químicos, mas também são comumente usados em coisas como gotas de fluidos intravenosos em ambientes médicos, e são populares em bebidas esportivas e outras soluções de reidratação atlética. Quando os fluidos têm a mesma composição básica que o sangue ou o suor humano, eles podem interagir ou substituir esses fluidos de maneira relativamente uniforme. Eles não causam alterações químicas no corpo e tendem a ser muito rápidos.
Compreendendo a tonicidade básica
Em química, tonicidade é um conceito que cobre as pressões de certos líquidos nas células. A maioria das células é composta de líquido contido em uma parede celular, conhecida como membrana. Essa membrana geralmente mantém o conteúdo da célula enquanto mantém elementos do ambiente externo, mas isso não quer dizer que o conteúdo não seja alterado pelo ambiente.
Quando duas soluções aquosas de diferentes concentrações ou tonicidades são separadas por uma membrana semi-permeável, como uma parede celular, a água geralmente migra do lado menos concentrado ou hipotônico para o lado mais concentrado ou hipertônico, na tentativa de trazer ambos os lados em equilíbrio. Esse processo é conhecido como osmose. Quanto maior a diferença nas concentrações das duas soluções, maior será a pressão osmótica e mais rápida será a transferência osmótica.
Impacto nas células vivas
Se uma célula viva, humana, animal ou vegetal, for colocada em um prato de água pura, a pressão osmótica quase sempre fará com que a água do prato migre para a célula, causando inchaço e possivelmente ruptura da célula. Por outro lado, se a célula for colocada em um prato de água que contenha soluto em uma concentração maior que a célula, a água fluirá da célula para a solução, fazendo com que a célula se enrugue e morra. Se a célula for colocada em um prato de solução isotônica, não haverá movimento líquido da água. As células vivas têm uma concentração significativa de solutos e são muito sensíveis ao ambiente externo.
É da natureza da osmose que a identidade do soluto não importa. Assim, sais, açúcares e outros compostos solúveis são eficazes na regulação da pressão osmótica. Tudo pode ser usado para preparar fluidos e soluções isotônicos.
Importância em gotejamentos fluidos
Um dos usos mais importantes dos fluidos e soluções isotônicos está na medicina, e os pesquisadores médicos geralmente passam muito tempo estudando e compreendendo a tonicidade, no que se refere a vários processos corporais. Em geral, as células crescem apenas em soluções isotônicas, e qualquer medicamento administrado por via intravenosa deve ser ajustado para ser efetivamente isotônico no sangue humano. Um agente de medição padrão é o cloreto de sódio; uma solução a 0,9% de cloreto de sódio é considerada isotônica no sangue, embora na verdade sua pressão osmótica seja realmente um pouco mais alta.
Esta solução é freqüentemente usada para reforçar e estabilizar gotejamentos intravenosos e às vezes até injeções e vacinas. A preparação de diferentes medicamentos e terapias com cloreto de sódio também pode ajudá-los a se dispersar mais uniformemente e manter uma consistência mais uniforme.
Opções de bebidas esportivas
Bebidas esportivas, basicamente bebidas aprimoradas com eletrólitos e açúcares para substituir as perdidas no suor através de exercícios extenuantes, geralmente são isotônicas, hipertônicas ou hipotônicas, dependendo da fórmula do fabricante. As soluções isotônicas que contêm essas substâncias geralmente são consideradas melhores para aqueles que praticam atividades atléticas normais, enquanto as versões hipertônicas são mais voltadas para o fornecimento de energia durante eventos sustentados e de alta resistência. As bebidas esportivas hipotônicas, por outro lado, geralmente são melhores para atletas que precisam de líquidos sem o aumento de energia dos carboidratos adicionados.