Која је разлика између хипертоничне, хипотоничке и изотоничне?

Када биљка увене, она пада и постаје мекана збрка. Увенуће се јавља када вода напусти ћелије биљке и поремети њен унутрашњи притисак. Ово је пример једне од три врсте тоничности. Решење може имати три категорије тоничности у односу на друго решење: хипертонично, хипотонично и изотонично. Заједно са осмозом, тоничност је саставни део за правилно функционисање биолошких система. Свака врста тоничности описује како ће доћи до осмозе између различитих раствора.

Осмоза

Да бисмо разумели тоничност, важно је прво разумети осмозу. Нето кретање воде кроз полупропусну мембрану из области са нижом концентрацијом растворених материја у област са вишом концентрацијом раствора је осмоза. Раствор може бити било који материјал или ћелија коју растварач раствара. Заједно чине решење. У људском телу, растворене супстанце могу бити шећер, уреа, калијум или различити други материјали. Осмоза је примарно средство кроз које вода улази и излази из ћелија.

Како и зашто настаје осмоза

Када проучавате осмозу, лакше је замислити ћелије као теглу са два одељка пуна воде. Мембрана дели теглу на пола и одваја одељке. Ако ниједан одељак не садржи растворене супстанце, вода ће се кретати кроз мембрану слободно и подједнако. Међутим, ако једна тегла има већу концентрацију растворене супстанце од друге, мања је вероватноћа да ће вода изаћи из области са раствореним материјама. Већина научника подржава да је разлог за то тај што се молекули растворене супстанце одбијају од мембране и физички померају молекуле воде од мембране.

Тоничност

Способност раствора да присили воду да се креће у или из ћелије кроз процес осмозе је његова тоничност. Осмотска концентрација ћелије је укупна концентрација сваке растворене супстанце у ћелији. Осмотска концентрација ћелије је мера броја осмола растворене супстанце по литру раствора. Ово се може појавити као осмол/Л или Осм/Л. Три категорије тоничности описују осмотску концентрацију ћелије до осмотске концентрације ванћелијске течности око ње.

Хипертонични

Ако ћелија има нижу осмотску концентрацију од течности око ње, течност је хипертонична за ћелију. Већа је вероватноћа да ће вода изаћи из ћелије и ући у ванћелијску течност јер течност има већу концентрацију растворених материја. Ово би мало утицало на концентрацију на спољашњој страни ћелије, чинећи је једнакијом концентрацији унутар ћелије. Неки појединци називају скупљање ћелије хипертоничности, јер губитак воде узрокује смањење ћелије у величини.

Примери хипертоничности

Без адекватне воде, биљке ће увенути и изгубити крутост. Ово је пример хипертоничности. Вода је путовала од унутар биљне ћелије до течности ван ње. Без притиска воде на ћелијске зидове, ћелије и биљка губе тургор притисак. Ако биљка добије воду, моћи ће да поврати своју крутост. Код људи, ако црвена крвна зрнца уђу у раствор који има већу концентрацију растворених супстанци, губитак воде ће узроковати неуспех бројних функција ћелије.

Заобилажење хипертоничности

Нека створења и организми су развили методе за заштиту или компензацију хипертоничности. Слана вода је хипертонична за рибе које живе у њој. Због тога рибе природно губе значајну количину воде. Ово се дешава када риба врши размену гаса са морском водом. Да би надокнадиле губитак воде, рибе конзумирају велике количине слане воде. Затим излучују вишак соли. Ово је процес осморегулације.

Хипотонични

Ако ћелија има већу осмотску концентрацију од течности око ње, течност је хипотонична за ћелију. Заузврат, то значи да је већа вероватноћа да ће вода путовати из течности у ћелију. Ово може довести до тога да ћелија изгледа надувено или тврдо. Животињске ћелије немају ћелијске зидове. Без заштитног ћелијског зида, прекомерна дифузија воде у ћелију може довести до пуцања ћелије. Међутим, у биљкама ћелијски зид штити ћелију. Ово доприноси тургорском притиску биљке и обезбеђује већу крутост.

Хипонатремија

Један од могућих ефеката хипотоничности у људском телу је хипонатремија или предозирање водом. Када особа попије превелику количину воде, спољашњи раствор соли се разблажи. Да би постигла еквивалентне осмотске концентрације, вода тада јури у крвне ћелије. Симптоми хипонатремије су мучнина, главобоља, конфузија и умор. Ако крвне ћелије мозга постану надувене и пукну, хипонатремија би потенцијално могла бити фатална. Ово стање је чешће код новорођенчади јер њихова мала тела не могу да поднесу висок ниво воде.

Изотонични

За разлику од друга два облика тоничности, изотоничност описује и ћелију и ванћелијску течност око ње као да имају једнаке осмотске концентрације. Због тога се вода може слободно кретати између ћелије и течности. Поред тога, ћелија се не смањује или шири јер концентрација остаје једнака између две области. Брзина дифузије воде је иста у оба смера, како у ћелију тако и ван ње.

Изотоничност у телу

Генерално, изотонични услови су идеални за ћелије као што су црвена крвна зрнца. Хипертоничне ситуације узрокују да се ћелије смањују и губе способност да правилно функционишу. Хипотоничне ситуације изазивају надимање и пуцање ћелије. Пошто је за црвена крвна зрнца саставни део да одржавају своју функцију, људско тело има низ хомеостатских функција које одржавају стабилно стање унутрашњих услова. Један од ових услова је тоничност екстрацелуларне течности у односу на црвена крвна зрнца.