Nøkkelforskjell – Isotonisk vs Hypertonisk
Det er viktig å forstå konseptet Tonicity før du analyserer forskjellen mellom isotonisk og hypertonisk. La oss derfor først kort beskrive begrepet tonicitet og dets betydning. Tonicitet er variasjonen i vannkonsentrasjon av to løsninger delt av en semipermeabel membran. Det kan også forklares som den relative vannkonsentrasjonen av løsninger som bestemmer retningen og mengden av diffusjon av vann til det oppnår like konsentrasjoner på begge sider av membranen. Ved å identifisere toniciteten til løsninger kan vi bestemme i hvilken retning vann vil diffundere. Dette fenomenet brukes ofte når man illustrerer responsen til celler nedsenket i en ekstern løsning. Det er tre klassifiseringer av tonicitet som en løsning kan ha i forhold til en annen. De er hypertoniske, hypotoniske og isotoniske. Den viktigste forskjellen mellom isotonisk og hypertonisk er at den hypertoniske løsningen inneholder mer løsemiddel enn løst stoff, mens løst stoff og løsningsmiddel er likt fordelt i den isotoniske løsningen. Det er imidlertid ikke avgjørende å huske definisjonen av hypertone og isotoniske løsninger hvis vi kan forstå forskjellen mellom isotoniske og hypertoniske løsninger.
Hva er hypertonisk?
Hyper er et annet ord for over eller overdreven. Hypertone løsninger vil ha en høyere konsentrasjon av oppløst stoff (glukose eller s alt) enn cellen. Oppløste stoffer er elementene som er oppløst i et løsningsmiddel, og danner dermed en løsning. I en hypertonisk løsning er konsentrasjonen av oppløste stoffer større utenfor cellen enn inne i den. Når en celle er nedsenket i en hypertonisk løsning vil det være et osmotisk skifte og vannmolekyler vil strømme ut av cellen for å balansere konsentrasjonen av de oppløste stoffene og det vil være krymping i størrelsen på cellen.
Hva er isotonisk?
Iso er et annet ord for lik og tonic er for toniciteten til løsningen. Isotoniske løsninger vil ha en lignende konsentrasjon av oppløst stoff enn løsningen den sammenlignes med. I en isotonisk løsning er konsentrasjonen av oppløste stoffer den samme både i og utenfor cellen og skaper en likevekt i miljøet til den cellulære organisasjonen. Når en celle er nedsenket i en isotonisk løsning, vil det ikke være et osmotisk skift og vannmolekyler diffunderer gjennom cellemembranen i begge retninger for å balansere konsentrasjonen av de oppløste stoffene. Denne prosessen vil ikke skape hevelse eller krymping av cellen.
Hva er forskjellen mellom isotonisk og hypertonisk?
Forskjellene mellom hypertonisk og isotonisk kan klassifiseres i følgende kategorier.
Definisjon av isotonisk og hypertonisk
Hypertonisk: "hyper" er kjent som ovenfor eller overdreven + "tonic" er kjent som noe i retning av en løsning. Derfor antyder hypertonisk økt tonicitet av løsningen.
Isotonisk: "iso" er kjent som samme + "tonic" er kjent som noe i retning av en løsning. Dermed antyder isotonisk lignende tonicitet for løsningen.
Kjennetegn ved isotonisk og hypertonisk
Konsentrasjon av oppløst stoff og løsning
Hypertonisk: Løsningen inneholder mer løsemiddel enn oppløst stoff.
Isotonisk: Løsningsmiddel og løsemiddel i løsningen er fordelt på en lik måte.
Eksempler
Hypertonisk: Renset vann, fordi ingen/mindre løst stoff er oppløst i det rensede vannet, og konsentrasjonen er svært lav sammenlignet med cellemiljøet.
Isotonisk: S altoppløsning er en isotonisk til humant blodplasma
Cellerespons i hypertonisk og isotonisk løsning (se figur 1)
Hypertonisk: Når en biologisk celle er i et hypertont miljø, strømmer vann over cellemembranen ut av cellen, for å balansere konsentrasjonen av oppløste stoffer i både cellen og miljøet rundt cellen. Som et resultat vil cellen krympe når vann forlater cellen for å redusere den høyere konsentrasjonen av oppløst stoff i det ytre miljøet.
Isotonisk: Når en celle er i en isotonisk løsning, vil den ikke skape hevelse eller krymping av cellen.
Vannkonsentrasjonsgradient
Hypertonisk: Vannkonsentrasjonsgradient kan observeres fra innsiden av cellen til den hypertoniske løsningen
Isotonisk: Vannkonsentrasjonsgradient eksisterer ikke
Løsningskonsentrasjonsgradient
Hypertonisk: konsentrasjonsgradient av oppløst stoff sees fra den hypertone løsningen til innsiden av cellen
Isotonisk: konsentrasjonsgradient av oppløste stoffer finnes ikke.
Osmotisk skift
Hypertonisk: osmotisk skift eksisterer.
Isotonisk: osmotisk skift eksisterer ikke
Bevegelse av vann
Hypertonisk: Vannmolekyler beveger seg eller diffunderer raskt fra innsiden av cellen til ytre løsningsretninger, og dermed vil cellen miste vann.
Isotonisk: Vannmolekyler beveger seg eller diffunderer i begge retninger, og vanndiffusjonshastigheten er lik i hver retning. Dermed vil cellen enten få eller miste vann.
Sportsdrikker
Isotonisk: En isotonisk drikk består av lignende konsentrasjoner av s alt, sukkerkarbohydrater og elektrolytter som i menneskekroppen. Isotonisk sportsdrikk er ofte foretrukket som en oral rehydreringsløsning. Den inneholder vanligvis 4-8 g karbohydrat per 100 ml.
Hypertonisk: Hypertonisk drikk inneholder høyere konsentrasjoner av s alt, sukkerkarbohydrater og elektrolytter som i menneskekroppen. Den har vanligvis omtrent 8 g karbohydrat per 100 ml. En hypertonisk løsning brukes også i osmoterapi for å håndtere hjerneblødning. Hypertone sportsdrikker er ideelle for de som trenger svært høye nivåer av energi.
Avslutningsvis er det tre former for løsninger som er basert på konsentrasjon av oppløste stoffer, og de er isotoniske, hypotoniske og hypertone. Konsentrasjonen av oppløste stoffer er den samme både i og utenfor cellen i en isotonisk løsning. Konsentrasjonen av oppløste stoffer er større inne i cellen enn det ytre miljøet i en hypotonisk løsning, mens den hypertoniske løsningen er en der konsentrasjonen av oppløste stoffer er større utenfor miljøet enn inne i cellen.
