Гипотонический, гипертонический и изотонический растворы. Изотонические, гипертонические и гипотонические растворы и их роль в организме Использование при ЛОР-заболеваниях

Потеря жидкости организмом называется обезвоживанием , или дегидратацией . Дегидратация бывает физиологической (потовыделение) и патологической (диарея, кровотечение и др.). Восполнение объема жидкости называют регидратацией , и ее могут проводить в экстренном порядке внутривенным введением больших объемов разных растворов, крови и плазмы крови, а также постепенно путем принятия жидкостей во внутрь. Другие пути введения жидкостей практикуются реже.
Во многих источниках написано, что во время простуды, особенно сопровождающейся высокой температурой тела, необходимо принимать большое количество жидкости. Но это не совсем точное утверждение, и на фоне борьбы организма с инфекцией, большая водная (жидкостная) нагрузка может нанести вред.

Что важно помнить до того, как начать дополнительный прием жидкости? Несколько азов водно-солевого обмена, о чем речь пойдет дальше.
Вы окажетесь совершенно правы, если вспомните всем известный постулат, что человеческий организм состоит из 75-80% воды, но такое количество воды только у новорожденных и маленьких детей. В теле взрослого человека имеется от 60 до 65% (мужчины) и от 50 до 60% (женщины) воды. В старшем возрасте процентное содержание воды незначительно понижается. Около 85% мозга состоит из жидкости, а в костной ткани имеется только 10-15% воды.

Из всей воды, содержащейся в организме, 60% ее находится внутри клеток (в цитоплазме и ядре), остальная вода находится вне клеток (экстрацеллюлярно). В кровеносных и лимфатических сосудах имеется около 20% оставшейся жидкости, а остальные 80% – это жидкость желудочно-кишечного тракта и межклеточная жидкость.
Клеточная мембрана, как и клетки, не является водорастворимой, но одновременно ни одно вещество не может проникнуть в клетку, если оно не растворено в воде и не находится в виде ионов. Ряд органических веществ для усвоения требуют связи со специальными белками-переносчиками, а также наличие ферментов (энзимов).

В реальности в человеческом организме нет чистой воды. Мы все без исключения являемся резервуаром солевых растворов. Наличие ионов солей и ряда других веществ (углеводов, жиров и белков) создает определенную кислотно-щелочную среду, а также специфическое давление, которое называется осмотическим давлением. Осмотическое давление играет важную роль в обмене ионов солей (электролитов) через клеточную стенку, и на нем основаны все жизненные процессы организма.
Осмос характеризует проникновение воды через мембраны. Если клетку поместить в чистую воду, молекулы воды начнут проникать во внутрь клетки, так как в цитоплазме клетки имеется определенная концентрация солей. При этом клетка увеличивается в размерах (отекает, набухает) и может даже погибнуть. Всасывание воды – это необходимый жизненный процесс (например, корнями растений из почвы).
Наоборот, если клетку поместить в раствор, концентрация ионов солей которого выше внутриклеточной концентрации, клетка начнет терять свою жидкость, то есть сморщиваться в размерах, потому что первыми из клетки начнут выходить молекулы воды.

Наверное, многие из вас слышали слово «изотонический », особенно если вам приходилось находиться на лечении в больнице. Изотонические растворы используют для внутривенных капельниц, когда необходимо ввести большое количество жидкости или же когда лекарство необходимо вводить в низких концентрациях и длительный период времени, а также для разных инъекций.
Понятие «изотонический» относится к «тонусу», то есть осмотическому давлению, которое возникает при наличии разных концентраций растворов вне клетки и внутри клетки. Причем, осмотическое давление зависит не от вида вещества, а его концентрации. «Изотонический» означает почти одинаковое осмотическое давление по разные стороны клеточной мембраны, когда обмена воды через нее практически не наблюдается или он находится в сбалансированном состоянии. При этом клетка становится «открытой» для ионов минералов и других веществ.
Чем ближе по изотоничности вводимые растворы, в том числе через рот, тем лучше воспринимаются они человеческим организмом, который постоянно сравнивает все вещества по шкале « свое-инородное» , а значит с меньшей агрессией.

Физиологический раствор хлорида натрия или глюкозы имеет почти такое же осмотическое давление, как и кровь человека, и внутриклеточная жидкость , поэтому не вызывает разрушения клеток. Он быстро пополняет объем жидкости в организме, не нарушая серьезно водно-электролитный обмен. Одновременно, через изотонические растворы могут вводиться лекарства, усвоение которых при этом значительно улучшается.
Гипертонический раствор подразумевает большую концентрацию веществ, а значит большее осмотическое давление на клеточную мембрану, поэтому при введении таких растворов клетки начнут терять собственную (цитоплазматическую) жидкость.

Гипотонический раствор означает меньшую концентрацию, а значит меньшее осмотическое давление снаружи клеток, поэтому первыми из таких растворов во внутрь клетки начнут проникать молекулы воды.

На рисунке представлено влияние разных видов растворов на состояние эритроцитов. Поэтому при введении лекарственных веществ, особенно внутривенно, необходимо учитывать их осмолярность.

Теперь мы подошли к вопросу водного режима . В некоторых источниках вы найдете утверждение, что для поддержки здоровья необходимо принимать минимум 8 стаканов воды (до 2 л воды) в день, однако такое утверждение базируется только на теоретических предположениях, а не на научных фактах.
С пищей вы получаете до 1 литра воды. Ваш организм вырабатывает 600-700 мл воды в результате химических реакций. Организмом может выводиться до 2-2.5 литров воды разными путями. Выведение воды через кожу (потение) и дыхательную систему (дыхание) во многом зависит от вашей физической активности. Чем меньше вы двигаетесь, тем меньше жидкости теряете. Поэтому дополнительная нагрузка организма водой при малоподвижном образе жизни (чем страдают многие старшие люди) может привести к негативной реакции – большой нагрузке на мочевыделительную и сердечно-сосудистую систему. Отравление водой вполне возможно, только об этом мало кто говорит.

Вспомним особенности обмена воды . Животные пьют воду только тогда, когда у них появляется чувство жажды, так как в животном мире многие процессы рациональны и тесно связаны с инстинктами самосохранения. То же самое можно сказать и о растительном мире: залейте горшок с цветком водой, вы, скорее убьете его, чем поможете ему, потому что растение усвоит только то количество воды, которое ему необходимо. Чувство жажды – это самый лучший индикатор того, необходима ли человеку жидкость или нет.
Вода, поступая в организм, усваивается не сразу, то есть даже при серьезном обезвоживании организма насыщение его водой за считанные минуты и даже часы не произойдет. Вода в человеческом организме участвует в первую очередь (самое первое звено ее употребления) в температурном обмене тела . Если тело перегревается, через процесс потения выделяется лишняя энергия и происходит охлаждение тела. Поэтому когда вы заняты физической нагрузкой или у вас повышен обмен веществ (например, при гиперфункции щитовидной железы), вы начинаете потеть, теряя при этом жидкость организма, но вместе с ней и ряд солей.
Когда вы потеете, вы редко мочитесь, так как ваш организм и так теряет воду через кожные покровы. Наоборот, когда вы мерзнете, организм старается избавиться от лишней воды, обогревание « водного резервуара» требуется немало энергии, поэтому в холодную погоду вы чаще мочитесь. Всасывание воды в желудочно-кишечном тракте, в основном в толстом кишечнике, проходит с определенной скоростью, в определенном объеме, поэтому излишек воды выводится через кишечник, почки и кожу. Кстати, прием воды понижает аппетит.

Вода необходима для человеческого организма . Некоторые диетологи советуют не ждать появления чувства жажды, потому что якобы так можно дождаться и до серьезного обезвоживания. Это не совсем точное утверждение. Чувство жажды появляется при потере от 0 до 2% общего объема воды тела, причем при 2% пить хочется сильно! Симптомы обезвоживания (слабость, усталость, апатия, потеря аппетита, трудности в выполнении физической активности) появляются при потере 4% и более объема воды тела. Таким образом, чувство жажды (не экстремально выраженной жажды), действительно является одним из лучших индикаторов того, что наш организм нуждается в жидкости (не просто воде).
У детей и старших людей процесс обмена воды и нарушение водно-электролитного баланса наблюдаются чаще , хотя регидратация у детей проходит намного быстрее, чем у взрослых.
У детей патологическая потеря воды и солей проходит также быстрее, так как у них центр мозга, регулирующий водно-солевой и температурный обмен все еще находятся в состоянии созревания (поэтому «беспричинное» кратковременное повышение температуры тела у маленьких детей – частое явление). С учетом того, что тело детей «водянистее», они нуждаются в регулярном пополнении запасов воды.
Многие родители жалуются, что их дети чуть ли не постоянно просят что-то выпить, особенно во время физической активности или в жаркую погоду. Важно в таких случаях не давать сладкие напитки, которые из-за наличия сахара приводят к потере воды в клетках слизистой ротовой полости (попросту «сушат»), а поэтому провоцируют чувство жажды еще больше.
Но одно дело быть здоровым, другое дело, когда возникают состояния, требующие восстановления объема жидкости и водно-солевого баланса. При каких обстоятельствах наблюдается быстрая потеря воды, а вместе с ней и солей? Это потеря крови и/или плазмы в результате кровотечения, после обширных ожогов, из-за диареи и рвоты по разным причинам (инфекция, отравление), в результате передозировки мочегонных препаратов. Другими словами, любые быстрые потери большого количества жидкостей приводят к нарушению водно-солевого баланса.
Помимо заболеваний, дегидратация наблюдается как результат профузного потения, что бывает при интенсивных физических нагрузках, перегревании, наличии повышенной температуры тела (лихорадка), а также заболеваниях щитовидной железы.

Как восстанавливать запасы воды , то есть проводить регидратацию? Необходимо понять важный факт: на фоне болезни, которая часто изнуряет организм, резкое объемное введение жидкости может привести к еще большему ухудшению состояния, поэтому во всем, в том числе и в количестве жидкости, должна быть мера! Прием жидкости начинают с глотков небольшого количества воды, увеличивая частоту приема. Очень важно следить за мочеиспусканием, которое должно наблюдаться каждые 2-3 часа, а то и чаще. Если человек не мочится в течение 5-6 часов, загружать его лишней водой и жидкостями нельзя. Поэтому первые 4-6 часов являются контрольными в отношении количества вводимой жидкости и требуют прием маленьких доз воды, но в частом режиме.

Каким видам жидкостей необходимо отдать предпочтение ? Здесь важно снова вернуться к понятию изотоничности, гипертоничности и гипотоничности. Так как жидкость вводится через желудочно-кишечный тракт, первыми с молекулами воды будут контактировать слизистые органов пищеварительной системы. При рвоте и диарее уже наблюдается выведение воды и солей из клеток наружу, а значит клетки и ткани обезвоживаются. Поэтому лучшим вариантом будут изотонические солевые растворы или слегка гипотонические (низко осмолярные) растворы.

Почему нельзя применять концентрированные солевые растворы , то есть гипертонические? Потому что это приведет к еще большей потери внутриклеточной воды. Если вводить гипотонические растворы, они также могут привести к быстрой отечности тканей.

Регидрон , который почему-то забыт или игнорируется врачами, является солевым препаратом с незначительно пониженной осмолярностью. Растворив содержимое пакетика в необходимом количестве воды (обычно в 1 л) получают раствор, который восполняет внутриклеточную потерю воды не жестко, и в то же время быстро, в силу своей гипотоничности.

Почему во многие солевые и другие комбинации препаратов для восстановления электролитно-водного баланса входят сахара (глюкоза, фруктоза, лактоза) в небольшом количестве? Для поддержания равновесия раствора и сохранения его осмолярности определенный период времени (обычно несколько часов).
Осмолярность плазмы крови составляет 280-300 мосм/л и рН 7,37-7,44. У Регидрона осмолярность – 260 мосм/л и рН 8,2, что незначительно отличается от свойств жидкостей человека, и в то же время способствует транспорту воды и ионов солей через клеточные мембраны.
Прием большого количества соков для восстановления водно-солевого баланса не рекомендуется, несмотря на то, что это жидкости, и как думают многие люди, содержат витамины и минералы, поэтому полезны. Большинство соков не являются 100% натуральным продуктом, так как созданы из концентрата, разведенного в воде, и содержат большое количество добавок: сахар, красители, ароматизаторы и др. Для получения «изотонического раствора» сока или близкого к нему, в 1 л воды должно содержаться 50 г глюкозы.
В 1 л разных соков может содержаться разное количество сахара. Например, 1 л морковного сока содержит 40 г сахара, апельсинового сока – 90-100 г (в свежем соке из апельсинов – 100-120 г сахара), фруктовых напитков – 100-110 г, яблочного сока – 120 г, клюквенного сока – 120-130 г, виноградного сока – 150 г, сока грейпфрута – 90 г сахара. В 1 л большинства консервированных соков содержится 120-150 г сахара. Многие производители добавляют в соки больше сахаров для увеличения срока годности.
Таким образом, большинство соков являются гипертоническими растворами, поэтому могут усугубить состояние обезвоживания. Врачи часто рекомендуют разводить соки наполовину водой, особенно для приема детьми.
Чаи, в том числе травяные, являются гипотоническими и гипосмолярными, если в них не добавлять сахар или мед. Но, как и кофе, чаи могут содержать кофеин и таннин, которые в небольшом количестве полезны для организма, но на фоне его обезвоживания, и в большом количестве могут нанести вред, нарушая белковый обмен и вызывая интоксикацию. Таннин также входит в ряд фруктовых напитков.

Ряд лекарственных трав при ослаблении организма и состоянии дегидратации могут оказать токсический эффект, поэтому травяные чаи должны приниматься с большой осторожностью.
Если сахар можно дозировать чайными ложками, дозировка меда, особенно количество сахаров, входящих в него, чрезвычайно трудная, поэтому в случаях дегидратации его использовать не следует.

А как на счет постного куриного бульона , который рекомендуют больным людям, особенно ослабленным и обезвоженным? Бульон – это не что иное, как водный раствор солей, протеинов, небольшого количества жиров и других веществ. Многие экспериментаторы проводили исследования бульона на предмет его полезности, учитывая осмолярность и рН.
Естественно, наиболее натуральным вариантом будет считаться бульон, рН которого близок к 7.0-8.0. Но никто из хозяек не будет проводить такие измерения. Однако, соединив народную мудрость куховарства с результатами «бульонных» экспериментов, а также с мудростью народной медициной, можно сделать определенные выводы.
Если готовить бульон из красного мяса (ножек), он более кислый (т.е. его рН 5.0-5.8), поэтому предпочтение необходимо отдавать белому мясу (грудинке). Чем прозрачнее и светлее по цвету бульон, тем он тоже полезнее для усвоения. В 1 л бульона должно быть не больше 2 чайных ложек соли (без верха), т.е. не больше 10 г. Меньшее количество соли допустимо, но отказываться от соли полностью не стоит.
Сколько необходимо мяса и воды? Вопрос спорный, но обычно достаточно одной грудинки на 3 л воды. Важно помнить, что бульон должен быть прозрачным и не слишком насыщенным по цвету. Также, процесс приготовления бульона не должен быть длительным, т.е. не больше 2 часов на медленном огне. Чем больше варится бульон, тем больше его рН смещается в сторону кислотности за счет распада белков, хотя появляется больше вкусовых качеств.
Некоторые приправы и добавки могут менять кислотно-щелочной баланс бульона (обычно ощелачивают те, которые есть в сухих приправах, как например, Вегета, потому что туда часто входит сода). Важно поглощать бульон теплым (но не горячим) сразу же после приготовления. Оптимальный период приема бульона – прекращение диареи и отсутствие лихорадки.

Также целебными свойствами обладает молоко , рН которого очень близок к внутриклеточной жидкости. Поэтому не удивительно, что молоком поили истощенных болезнью людей, так как оно усваивается легко большинством потребителей и содержит большое количество полезных ингредиентов.

Таким образом, оптимальным вариантом пополнения жидкостей и солей при ряде состояний будет прием готовых солевых растворов, реже растворов глюкозы и обыкновенной воды. Сочетание разных видов жидкостей возможно после исчезновения признаков дегидратации и в ходе выздоровления.

В этой статье: описание гипертонического раствора, что это такое, почему раствор так называется, его виды. Механизм воздействия при различных патологиях, как и когда можно сделать раствор самостоятельно и применять его.

Дата публикации статьи: 07.04.2017

Дата обновления статьи: 29.05.2019

Гипертоническим раствором соли (натрия хлорида) называется жидкость с концентрацией основного вещества выше 0,9%. Для понимания того, откуда происходит название «гипертонический», необходимо разобрать основы нормальной физиологии клетки и окружающего ее вещества.

Жидкость – основная часть содержимого клетки и окружающего ее пространства, в ней растворены все вещества, необходимые для поддержания нормальной функции. Обмен содержимым идет по разнице давлений жидкостей. В физиологических условиях нормальное давление жидкости в клетках и межклеточном веществе поддерживается ионами натрия хлорида в концентрации 0,9%, такой же процент и в плазме крови человека. Если количество вещества внутри и снаружи клетки равно – перехода ионов нет, при его изменении – ионы движутся в сторону с меньшей концентрацией, поддерживая равновесие. Таким образом, 0,9% раствор хлорида натрия или соли называют физиологическим или изотоническим (по отношению к плазме крови), а любой раствор большей концентрации – гипертоническим.

Данный раствор – официальный лекарственный препарат, широко используемый в медицинской практике в разных концентрациях:

1–2% для полоскания, промывания носовых ходов и горла (оториноларингология);
2–5% для промывания желудка (экстренная медицина);
5–10% для лечения инфицированных ран (гнойная хирургия), а так же для стимуляции отхождения стула при запорах (терапия, послеоперационный период);
10% для лечения и при нарушении выделения мочи (экстренная и неотложная медицина).

Учитывая показания, для лечения и профилактики раствор могут рекомендовать или назначать врачи нескольких специальностей: терапевты, оториноларингологи, хирурги, реаниматологи, нефрологи.

Показания для применения и механизм действия

В зависимости от вида патологического процесса и способа применения, используют разные концентрации препарата. Некоторые пути использования требуют лишь аптечную (стерильную) форму лекарственного средства, для других подойдет самостоятельное приготовление. Прежде чем перейти к домашним рецептам, нужно подробно рассмотреть, как и какое лекарственное средство использовать.

1–2% раствор соли

Показания: инфекционно-воспалительные заболевания слизистых оболочек носовых ходов, гайморовых пазух, ротовой полости (ринит, гайморит, тонзиллит, фарингит, стоматит), а так же – оперативные вмешательства и травмы в этой зоне.

Действие: подавляет рост микроорганизмов, уменьшает отек тканей и болевой синдром.

Применение: промывать нос или полоскать рот и горло каждые 4 часа в острый период заболевания. Длительность использования составляет 3–5 дней в зависимости от клинических проявлений.

2–5% раствор соли

Показания: промывание желудка при попадании внутрь ляписа (азотнокислого серебра).

Действие: вступая в химическую реакцию, гипертонический раствор соли нейтрализует кислоту путем образования безопасного хлорида серебра, который выводится через кишечник в неизмененном виде.

Применение: использовать в первые минуты после попадания ляписа внутрь, если пострадавший не может пить самостоятельно, вводить через желудочный зонд. Общий объем до 500 мл в зависимости от количества проглоченного азотнокислого серебра.

5–10% раствор соли

Показания:

инфицированные раны с обильным гнойным отделяемым;
длительное отсутствие стула, в том числе после оперативного лечения органов живота.

Действие:

обладает выраженным противомикробным эффектом, уменьшает отек и воспаление в гнойном очаге, снижает болевой синдром;
в ампуле прямой кишки раствор раздражает слизистую оболочку и увеличивает выход жидкости в просвет, размягчая каловые массы и стимулируя дефекацию.

Применение:

перевязки с обильно смоченными в препарате салфетками 2–3 раза в сутки (кратность зависит от выраженности гнойно-воспалительных изменений);
микроклизмы (общий объем до 200 мл) 1–2 раза в первой половине дня.

10% раствор соли

Показания:

внутренние и наружные кровотечения с большим объемом кровопотери;
острая недостаточность функции почек в стадии резкого снижения или полного отсутствия выделения мочи почками (олиго- и анурия).

Действие:

увеличивает объем плазмы крови за счет стимуляции выхода жидкости из межклеточного пространства в сосуды;
восстановление недостатка ионов натрия и хлора на фоне нарушенного водно-электролитного баланса.

Применение: медленное, внутривенное введение общим объемом до 10–20 мл.

Противопоказания и негативные эффекты

Гипертонический раствор – универсальное медицинское средство с минимальным количеством противопоказаний:

Противопоказание для местного применения (промывания, полоскания, перевязки, микроклизмы) – индивидуальная непереносимость (аллергические реакции любого типа).

Противопоказания для внутривенного введения:

индивидуальная непереносимость;
при отсутствии выделения мочи – только по строгим лабораторным показаниям (снижение в плазме крови ионов хлора, натрия и повышение содержания калия);
при больших кровопотерях в настоящее время используют редко – только при условии дефицита лекарственных препаратов для восстановления объема циркулирующей плазмы (в связи с необходимостью введения больших объемов раствора для адекватной поддержки работы сердца и циркуляции крови, что в свою очередь приводит к электролитным нарушениям, усугубляя состояние пациента).

Жжение, или даже легкая болезненность в области раневой поверхности при нанесении салфетки с раствором – нормальная реакция и не требует его отмены. Неприятные ощущения проходят при регулярном использовании.

Абсолютно противопоказано введение лекарственного препарата под кожу и внутримышечно – в месте инъекции развивается омертвение тканей.

Введение большого объема раствора через желудок или внутривенно приведет к развитию гипернатрии- и гиперхлоремии (превышению физиологической концентрации ионов в крови). Клинические проявления включают: жажду, нарушение сознания, судороги. При крайней степени развивается кома и мозговое кровотечение.

Самостоятельное приготовления

Для применения с целью промывания слизистых носовых ходов, ротовой полости, горла, стимуляции отхождения стула и очищения гнойных ран можно приготовить гипертонический раствор в домашних условиях. Сделать самостоятельно стерильный лекарственный препарат для внутривенного введения нельзя, как и вводить данное средство на дому без назначения врача.

Аптечная форма лекарственного средства выпускается во флаконах объемом 200 и 400 мл, для разведения используется только дистиллированная вода и расчет сухого вещества идет на 1 литр. Для местного применения подойдет обычная кипяченая вода, охлажденная до температуры 35–37 градусов (такая температура для ускорения растворения) и обычная поваренная соль из кухни.

Как приготовить гипертонический раствор в пересчете на 200 мл воды (объем граненого стакана до ободка):

Хранение домашнего раствора не требует специальных условий – антимикробная активность препятствует размножению бактерий. Срок годности ограничен кристаллизацией соли (легко определить «на глаз»).

В заключении можно отметить, что соляной раствор в лечении гнойно-воспалительных процессов в ряде случаев с успехом заменяет дорогие лекарственные препараты местного применения.

РАСТВОРЫ

Растворы однородные смеси двух или большого числа веществ (компонентов), которые равномерно распределены в виде отдельных атомов, ионов, молекул.

Различают истинные, коллоидные растворы и суспензии.

Истинные растворы характеризуются прозрачностью, имеют малые размеры растворённых частиц, легко проходят через биологические мембраны. В зависимости от концентрации солей существует три типа растворов: изотонические; гипертонические; гипотонические ;

1. И з о т о н и ч е с к и е р а с т в о р ы имеют одинаковую концентрацию солей, как и в плазме крови, и такое же осмотическое давление.

К ним относят растворы, имеющие концентрацию солей 0,9%.

Одним из таких растворов является физиологический раствор - это раствор хлорида натрия - NaCl 0,9%. В таком растворе в клетку и из клетки молекулы воды будут перемещаться в равном количестве в обе стороны.

С кл = С раствор С – концентрация солей

В этом растворе клетка сохраняет все жизненно важные функции, осуществляя процессы дыхания, размножения, обмена веществ.

Применение физиологического раствора.

Вводят физраствор через рот, внутривенно, внутримышечно, подкожно, в прямую кишку:

при некоторых заболеваниях – тяжелые длительные поносы, холера, неукротимая рвота, обширные ожоги хлорид натрия выделяется из организма в больших количествах, чем обычно. Также его много теряется с потом при работе в горячих цехах. В таких случаях в организме возникает его недостаточность, что сопровождается развитием ряда болезненных явлений: спазмы, судороги, нарушения кровообращения, угнетение ЦНС;

при интоксикациях, кровопотерях, обезвоживании, высокой температуре

для промывания глаз, носовой полости.

натрий хлористый является составной частью растворов применяющихся в качестве кровозамещающих (плазмозамещающих) жидкостей.

2. Г и п е р т о н и ч е с к и й р а с т в о р (2%, 5%, 10%, 15%) - это раствор в котором концентрация солей выше, чем в плазме крови.

К ним относятся растворы, содержащие более 0,9% солей. Если клетку поместить в такой раствор, то вода из клетки поступает в окружающую среду, при этом падает в клетке тургорное (осмотическое) давление, содержимое клетки сжимается, она теряет форму, происходит обезвоживание. Это явление называется- плазмолиз

С кл < С раствор

Явление плазмолиза обратимое, если поместить клетку в гипотонический раствор, то в таком растворе она восстановит объем и форму Н 2 0 клетка

Применяют гипертонический раствор для:

полосканий горла, для ванн, обтираний;

назначают при запорах для опорожнения кишечника.

в виде компрессов и примочек применяются при лечении гнойных ран, раны очищаются от гноя;

2 – 5% растворы используют для промывания желудка при отравлении нитратом серебра;

внутривенно используют при отёке лёгких и внутренних кровотечениях.

3. Г и п о т о н и ч е с к и й р а с т в о р , это раствор, имеющий меньшую концентрацию солей, чем в плазме крови. К ним относят ди - бидистиллированную воду, талую воду ледников. Если клетку поместить в гипотонический раствор, то в нее из раствора будет поступать вода, осмотическое давление возрастает, клетка набухает. Это явление получило название – деплазмолиз.

С кл > С раствор

Животные клетки, в таком растворе быстро разрушаются т.к. мембрана не выдерживает высокого осмотического давления и разрывается. Это явление называется цитолиз . Частные случаи цитолиза – разрушение эритроцитов крови – гемолиз , при этом гемоглобин выходит в плазму крови и окрашивает ее в красный цвет, такая кровь называется лаковой .

Растительные клетки в таком растворе обычно только набухают, т.к. имеют кроме цитоплазматической мембраны плотную клеточную стенку – целлюлозную оболочку. Но, если растительные клетки длительно находятся в гипотоническом растворе, то и они разрушаются.

Применяют гипотонические растворы в качестве растворителей для водорастворимых лекарственных препаратов. Путём пиноцитоза в клетки поступают питательные вещества из кровяного русла, гормоны, ферменты, лекарственные вещества.

а) клетки листа элодеи б) плазмолиз в клетках листа элодеи (в 10% растворе хлорида натрия)

Суспензии, или взвеси ,- мутные жидкости, частицы которых размером более 0,2 мкм. При отстаивании взвешенные частицы оседают.

Коллоидные растворы . Если частицы имеют промежуточные размеры от 0,1 до 0,001 мкм, т. е. слишком велики, чтобы образовать истинный раствор, но и слишком малы, чтобы выпасть в осадок, возникает коллоидный раствор (греч. со11а- клей). Поскольку диаметр белковых молекул превышает 0,001 мкм, белки образуют коллоидные растворы и вся протоплазма представляет собой коллоид. В коллоидных растворах на поверхностях частиц создаются огромные суммарные площади

Молекулы воды, водородными связями прочно соединены с молекулами белков. Мельчайшие частицы веществ, окружённых молекулами воды, образуют коллоидные растворы – это цитоплазма, кариоплазма, межклеточные жидкости. В коллоидном растворе различают непрерывную фазу – дисперсионную среду (вода) и коллоидные частицы – дисперсную фазу. Коллоидной частицей протоплазмы чаще всего являются молекулы белка, т.к. их размеры соответствуют размерам коллоидных частиц.

Вокруг белка в коллоидном растворе образуются водные или с о л ь в а т н ы е (от лат. solvare - распускать) оболочки. Сольватная связанная вода прочно удерживается коллоидными частицами белков. Молекулы воды, создавая оболочки вокруг белков, препятствуют образованию крупных частиц. Такое состояние называется д и с п е р с н ы м (рассеянным, раздробленным).

Дисперсность (степень раздробленности) обратно пропорциональна размерам коллоидных частиц

d = , где d - дисперсность, r – размер коллоидной частицы.

Коллоидные частицы как бы взвешены в дисперсионной среде, где создаётся огромная поверхность, на которой происходит оседание, адсорбция веществ поступающих в клетку и течение разнообразных биохимических реакций.

Коллоидные растворы бывают в двух состояниях : в виде золя (растворённый) и геля (студень, более вязкий).

Гели дисперсные системы . В состоянии гель вытянутые белковые молекулы, соприкасаясь , друг с другом образуют остов из сетки , заполненный жидкостью.

Золи коллоидные р-ры с частицами, которые свободно перемещаются. Когда белковые молекулы (коллоидные частицы) расходятся, коллоид переходит в золь .

Эти процессы обратимы и в клетке совершаются непрерывно. При сокращении мышцы золь быстро переходит в гель и наоборот . При образовании псевдоподий у амёбы наблюдается переход геля в золь.

Такой переход из одного состояния в другое можно наблюдать на растворе желатина, который при нагревании - жидкий (золь), а при остывании становится студнеобразным (гель).

Коллоидное состояние определяет вязкость. Вязкость повышается, а дисперсность уменьшается, например, при повреждении клеток, размеры коллоидных частиц укрупняются, за счёт набухания и их агрегации.

ФИЗИКО - ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОТОПЛАЗМЫ

ПОНЯТИЕ О ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ, КОЛЛОИДНОЕ И КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОТОПЛАЗМЫ

Протоплазма характеризуется рядом физико-химических свойств. Это обусловлено тем, что она представляет собой сложное соединение коллоидных растворов белка и других органических веществ с истинными растворами солей и ряда неорганических соединений. Протоплазма представляет собой устойчивый гидрофильный коллоид. Коллоидным состоянием протоплазмы обусловлена ее вязкость. У большинства клеток консистенция цитоплазматического матрикса превышает вязкость воды не более чем в 5-10 раз, но в ряде случаев может быть значительно выше. Вязкость протоплазмы зависит от обменных процессов в клетках. Так, она повышается при повреждении клетки, а в яйцеклетках - после оплодотворения. Во время деления клетки обнаруживается ритмичное изменение вязкости протоплазмы. Вязкость крови меняется в зависимости от физиологического и патологического состояния организма.

Раньше единственным физическим состоянием протоплазмы считалось коллоидное. Но в последнее время обнаружено, что ряд клеточных структур представляют собой жидкие кристаллы. Жидкие кристаллы в отличие от настоящих, имеющих правильное чередование, Составляющих их молекул в трех измерениях обладают упорядоченностью лишь в двух измерениях. Жидкие, кристаллы занимают промежуточное положение между жидкостями и кристаллами. С одной стороны, они как жидкости обладают текучестью, могут сливаться друг с другом, с другой - подобно кристаллам, отличаются анизотропией, т. е. их прочность, электропроводность и ряд других свойств неодинаковы в разных направлениях. Особенности жидких кристаллов важны для понимания ряда процессов жизнедеятельности: у них иногда проявляется способность к движению, они нередко делятся почкованием. По-видимому, жидкокристаллическое состояние ряда клеточных структур обеспечивает их большую лабильность (подвижность, изменчивость).

Большой способностью к образованию жидких кристаллов обладают липиды. Жидкокристаллическая структура обнаружена в сперматозоидах, эритроцитах, клетках нервной системы и нервных волокон, палочках и колбочках сетчатки глаза.

Классификация

Различают три варианта тоничности: один раствор по отношению к другому может быть изотоническим, гипертоническим и гипотоничнеским.

Изотонические растворы

Гипотонические растворы

Гипотонический раствор - раствор, имеющий меньшее осмотическое давление по отношению к другому, то есть обладающий меньшей концентрацией вещества, не проникающего через мембрану. При погружении клетки в гипотонический раствор, происходит осмотическое проникновение воды внутрь клетки с развитием её гипергидратации - набухания с последующим цитолизом . Растительные клетки в данной ситуации повреждаются не всегда; при погружении в гипотонический раствор, клетка будет повышать тургорное давление , возобновляя своё нормальное функционирование.

Воздействие на клетки

В клетках животных, гипертоническая среда вызывает выход воды из клетки, вызывая клеточное сморщивание (кренацию). В клетках растений, воздействие гипертонических растворов более драматично. Гибкая клеточная мембрана отходит от клеточной стенки , однако остаётся прикреплённой к ней в области плазмодесм . Развивается плазмолиз - клетки приобретают «игольчатый» вид, плазмодесмы практически прекращают функционировать из-за сокращения.

Некоторые организмы обладают специфическими механизмами преодоления гипертоничности окружающей среды. Например, рыбы, живущие в гипертоническом солевом растворе, поддерживают внутриклеточное осмотическое давление, активно выделяя избыток выпитой соли. Этот процесс носит название осморегуляции.

В гипотонической среде, клетки животных набухают вплоть до разрыва (цитолиза). Для удаления избытка воды у пресноводных рыб постоянно происходит процесс мочеиспускания. Растительные клетки хорошо сопротивляются воздействию гипотонических растворов благодаря прочной клеточной стенке, обеспечивающей эффективную осмолярность или осмоляльность .

Некоторые лекарственные препараты для внутримышечного применения предпочтительно вводить в форме слегка гипотонического раствора, что позволяет достичь их лучшей абсорбции тканями.

См. также

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Тоничность" в других словарях:

ВВГБТАТНВЦ-АЯ - HEt BHiH С И С ГОД 4 U ВЕГЕТАТИВНАЯ НЕГПНАН CIH TFMA III й*гл*. 4411^1. Jinn РИ"И рягцхш^чпт* dj ^LbH }