Galvenā atšķirība - izotoniskā pret hipertonisko
Pirms analizēt atšķirību starp izotonisko un hipertonisko ir svarīgi saprast toniskuma jēdzienu. Tāpēc vispirms īsi aprakstīsim toniskuma jēdzienu un tā nozīmi. Toniskums ir divu šķīdumu ūdens koncentrācijas atšķirība, kas sadalīta ar puscaurlaidīgu membrānu. To var izskaidrot arī kā relatīvo ūdens koncentrāciju šķīdumos, kas nosaka ūdens difūzijas virzienu un daudzumu, līdz tas sasniedz vienādas koncentrācijas abās membrānas pusēs. Nosakot šķīdumu tonitāti, mēs varam noteikt, kurā virzienā ūdens izkliedēsies. Šo parādību parasti izmanto, lai ilustrētu ārējā šķīdumā iegremdētu šūnu reakciju. Ir trīs toniskuma klasifikācijas, kas vienam šķīdumam var būt attiecībā pret otru. Tās ir hipertoniskas, hipotoniskas un izotoniskas. Galvenā atšķirība starp izotonisko un hipertonisko ir tā, ka hipertoniskais šķīdums satur vairāk šķīdinātāja nekā izšķīdināta viela, turpretī izotoniskā šķīdumā šķīdinātājs un šķīdinātājs ir vienādi sadalīti. Tomēr nav svarīgi iegaumēt hipertonisko un izotonisko šķīdumu definīciju, ja mēs varam saprast atšķirību starp izotoniskiem un hipertoniskiem šķīdumiem.
Kas ir hipertonisks?
Hyper ir vēl viens vārds, kas apzīmē augstāko vai pārmērīgo. Hipertoniskajos šķīdumos būs lielāka izšķīdušās vielas (glikozes vai sāls) koncentrācija nekā šūnā. Izšķīdinātās vielas ir elementi, kas tiek izšķīdināti šķīdinātājā, tādējādi veidojot šķīdumu. Hipertoniskā šķīdumā izšķīdušo vielu koncentrācija ir lielāka ārpus šūnas nekā tās iekšpusē. Kad šūna tiek iegremdēta hipertoniskā šķīdumā, notiks osmotiskā nobīde un ūdens molekulas izplūdīs no šūnas, lai līdzsvarotu izšķīdušo vielu koncentrāciju, un šūnas izmērs samazināsies.
Kas ir izotonisks?
Iso ir vēl viens vārds, kas apzīmē vienlīdzīgu, un tonizējošs ir šķīduma toniskums. Izotoniskajiem šķīdumiem būs līdzīga izšķīdušās vielas koncentrācija nekā šķīdumam, ar kuru to salīdzina. Izotoniskā šķīdumā izšķīdušo vielu koncentrācija ir vienāda gan šūnas iekšpusē, gan ārpusē, radot līdzsvaru šūnu organizācijas vidē. Kad šūna ir iegremdēta izotoniskā šķīdumā, nenotiks osmotiskā nobīde un ūdens molekulas izkliedējas caur šūnas membrānu abos virzienos, lai līdzsvarotu izšķīdušo vielu koncentrāciju. Šis process neizraisīs šūnas pietūkumu vai saraušanos.
Kāda ir atšķirība starp izotonisko un hipertonisko?
Atšķirības starp hipertonisko un izotonisko var iedalīt šādās kategorijās.
Izotoniskā un hipertoniskā definīcija
Hipertonisks: “hiper” ir pazīstams kā iepriekš minēts vai pārmērīgs + “tonisks” ir zināms kā kaut kas līdzīgs risinājumam. Tādējādi hipertonisks liecina par paaugstinātu šķīduma tonusu.
Izotonisks: “iso” ir pazīstams kā tas pats; “toniks” ir zināms kā kaut kas līdzīgs risinājumam. Tādējādi izotoniskais liecina par līdzīgu šķīduma tonitāti.
Izotoniskās un hipertoniskās īpašības
Izšķīdušās vielas un šķīduma koncentrācija
Hipertonisks: šķīdums satur vairāk šķīdinātāja nekā izšķīdušās vielas.
Izotonisks: šķīdinātājs un šķīdinātājs šķīdumā tiek sadalīti vienādi.
Piemēri
Hipertonisks: attīrīts ūdens, jo attīrītajā ūdenī nav izšķīdināta/mazāk izšķīdināta viela, un tās koncentrācija ir ļoti zema salīdzinājumā ar šūnu vidi.
Izotonisks: Sāls šķīdums ir izotonisks cilvēka asins plazmai
Šūnu reakcija hipertoniskā un izotoniskā šķīdumā (sk. 1. attēlu)
Hipertonisks: kad bioloģiskā šūna atrodas hipertoniskā vidē, ūdens plūst cauri šūnas membrānai no šūnas, lai līdzsvarotu izšķīdušo vielu koncentrāciju gan šūnā, gan vidē ap šūnu. Tā rezultātā šūna saruks, ūdenim izejot no šūnas, lai samazinātu augstāko izšķīdušās vielas koncentrāciju ārējā vidē.
Izotonisks: kad šūna atrodas izotoniskā šķīdumā, tā neizraisīs šūnas pietūkumu vai saraušanos.
Ūdens koncentrācijas gradients
Hipertonisks: ūdens koncentrācijas gradientu var novērot no šūnas iekšpuses līdz hipertoniskajam šķīdumam
Izotonisks: ūdens koncentrācijas gradients nepastāv
Izšķīdušās vielas koncentrācijas gradients
Hipertonisks: izšķīdušo vielu koncentrācijas gradients ir redzams no hipertoniskā šķīduma līdz šūnas iekšpusei
Izotonisks: izšķīdušo vielu koncentrācijas gradients nepastāv.
Osmotiskā nobīde
Hipertonisks: pastāv osmotiskā nobīde.
Izotoniska: osmotiskā nobīde nepastāv
Ūdens kustība
Hipertonisks: ūdens molekulas ātri pārvietojas vai izkliedējas no šūnas iekšpuses uz ārējiem šķīduma virzieniem, un tādējādi šūna zaudēs ūdeni.
Izotonisks: ūdens molekulas pārvietojas vai izkliedējas abos virzienos, un ūdens difūzijas ātrums katrā virzienā ir līdzīgs. Tādējādi šūna vai nu iegūs, vai zaudēs ūdeni.
Sporta dzērieni
Izotonisks: izotoniskais dzēriens satur tādu pašu sāls, cukura ogļhidrātu un elektrolītu koncentrāciju kā cilvēka organismā. Izotoniskais sporta dzēriens bieži tiek dots priekšroka kā iekšķīgi lietojams rehidratācijas šķīdums. Parasti tajā ir 4–8 g ogļhidrātu uz 100 ml.
Hipertonisks: Hipertoniskais dzēriens satur augstāku sāls, cukura ogļhidrātu un elektrolītu koncentrāciju kā cilvēka organismā. Parasti tajā ir aptuveni 8 g ogļhidrātu uz 100 ml. Hipertonisku šķīdumu izmanto arī osmoterapijā, lai ārstētu smadzeņu asiņošanu. Hipertoniskie sporta dzērieni ir ideāli piemēroti tiem, kam nepieciešams ļoti augsts enerģijas līmenis.
Noslēgumā jāsaka, ka ir trīs šķīdumu veidi, kuru pamatā ir izšķīdušās vielas koncentrācija, un tie ir izotoniski, hipotoniski un hipertoniski. Izotoniskā šķīdumā izšķīdušo vielu koncentrācija ir vienāda gan šūnas iekšpusē, gan ārpusē. Izšķīdušo vielu koncentrācija šūnā ir lielāka nekā ārējā vidē hipotoniskā šķīdumā, turpretim hipertoniskā šķīdumā izšķīdušo vielu koncentrācija ir lielāka ārējā vidē nekā šūnā.
