Υπερτονικό Vs Υποτονικό Vs Ισοτονικό

Η διαφορά μεταξύ υπερτονικού έναντι υποτονικού έναντι ισοτονικού το διάλυμα είναι γύρω από τη συγκέντρωση. Ένα υποτονικό διάλυμα είναι λιγότερο συμπυκνωμένο από το κύτταρο, ένα υπερτονικό διάλυμα είναι πιο συμπυκνωμένο από το κύτταρο και το ισοτονικό είναι ισορροπημένο μεταξύ του κυττάρου και του εξωτερικού διαλύματος.

Τα κύτταρά μας περιβάλλονται από μια ημιπερατή μεμβράνη που επιτρέπει σε ορισμένα πράγματα να κινούνται μέσα και έξω. Αυτό είναι ένα πολύ επιλεκτικό φράγμα και παίζει σημαντικό ρόλο στην όσμωση και την τονικότητα, η οποία περιλαμβάνει την υπερτονικότητα, την υποτονικότητα και την ισοτονικότητα.

Στα βιολογικά συστήματα, η όσμωση είναι η κίνηση του νερού κατά μήκος της ημιπερατής μεμβράνης των κυττάρων μας. Αυτή η κίνηση συμβαίνει επειδή η συγκέντρωση των διαλυμένων ουσιών μέσα στα κύτταρα θέλει να είναι η ίδια συγκέντρωση με τις διαλυμένες ουσίες έξω από το κύτταρο. Δεδομένου ότι η κυτταρική μεμβράνη δεν είναι διαπερατή σε πολλές από αυτές τις διαλυμένες ουσίες, μόνο μικρά μόρια όπως το νερό μπορούν να περάσουν.

Αυτό σημαίνει ότι το νερό κινείται μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού των κυττάρων για να εξισορροπήσει τη συγκέντρωση των διαλυμένων ουσιών αντί να το κάνουν οι διαλυμένες ουσίες. Στη συνέχεια, η όσμωση σχετίζεται με την τονικότητα, η οποία μετρά την ικανότητα του εξωτερικού διαλύματος να πιέζει το νερό μέσα ή έξω από την κυψέλη, έτσι ώστε να μπορεί να επιτευχθεί ένα ισορροπημένο επίπεδο. Το Tonicity χρησιμοποιεί τη συγκέντρωση των μορίων ως μέτρηση.

Αυτή είναι μια σημαντική λειτουργία του σώματός μας γιατί είναι ο κύριος τρόπος με τον οποίο παρέχεται νερό στα κύτταρά μας και παραμένουν υγιή και λειτουργικά. Είναι επίσης σημαντικό για τη δομική ακεραιότητα των κυττάρων, επειδή τα ρυθμισμένα επίπεδα νερού υποστηρίζουν την κυτταρική σταθερότητα και την εμποδίζουν να σκάσει ή να καταρρεύσει.

Υπερτονικό

Ένα υπερτονικό σύστημα εμφανίζεται όταν το εξωτερικό διάλυμα περιέχει υψηλότερη συγκέντρωση σωματιδίων και το εσωτερικό διάλυμα του κυττάρου περιέχει χαμηλότερη συγκέντρωση. Αυτό αναγκάζει το νερό να βγει από το κελί στο εξωτερικό γιατί θέλει να αραιώσει το εξωτερικό διάλυμα. Αυτή η αραίωση θα έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερη συγκέντρωση στο εξωτερικό, η οποία θα είναι πιο κοντά στη συγκέντρωση στο εσωτερικό.

Αυτή η κίνηση του νερού από τα κύτταρα προς τα έξω έχει ως αποτέλεσμα τη συρρίκνωση του κυττάρου. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια θα συρρικνωθούν και θα παραμορφωθούν εάν αφαιρεθεί πολύ νερό από αυτά. Αυτή η κατάρρευση της δομής μειώνει την ικανότητα των ερυθρών αιμοσφαιρίων να λειτουργούν.

Χωρίς πότισμα, τα φυτά θα μαραθούν και θα παραμορφωθούν επειδή το νερό κινείται έξω από τα κύτταρα και προκαλεί απώλεια της πίεσης στρεβλώσεων, που είναι η εσωτερική πίεση του φυτού που χρησιμοποιεί για να πιέσει στο κυτταρικό τοίχωμα και να διατηρήσει το σχήμα του. Όταν ξαναπάρουν νερό, τελικά αποκαθιστούν αυτή την πίεση και το σχήμα.

Τα είδη των ψαριών του θαλασσινού νερού βιώνουν όλα μια υπερτονική κατάσταση, επειδή το περιβάλλον θαλασσινό νερό έχει ένα πολύ συμπυκνωμένο διάλυμα σε σχέση με το εσωτερικό του ψαριού και των κυττάρων του. Αυτό σημαίνει ότι τα ψάρια έπρεπε να αναπτύξουν ένα μέσο για να αντιμετωπίσουν αυτό το πρόβλημα. Η λύση τους είναι απλώς να πίνετε πολύ αλμυρό νερό και να αφαιρείτε συνεχώς το επιπλέον αλάτι και όχι το νερό.

Υποτονικός

Ένα υποτονικό σύστημα είναι το ακριβώς αντίθετο από ένα υπερτονικό σύστημα. Σε ένα υποτονικό σύστημα, η συγκέντρωση των διαλυμένων ουσιών είναι υψηλότερη στο εσωτερικό του κυττάρου σε σχέση με το εξωτερικό, το οποίο έχει χαμηλότερη συγκέντρωση. Αυτό αναγκάζει το νερό να εισέλθει στο κελί για να αραιώσει το εσωτερικό. Και πάλι, αυτό έχει σκοπό να φέρει τα επίπεδα συγκέντρωσης σε παρόμοιο επίπεδο και να επιτύχει ισορροπία.

Καθώς το νερό μετακινείται στα κύτταρα, αυξάνει τις εσωτερικές πιέσεις και προκαλεί το πρήξιμο του κυττάρου. Εάν διογκωθούν πολύ, τα κύτταρα έχουν τη δυνατότητα να σκάσουν. Αυτό μπορεί επίσης να είναι καλό για ορισμένους οργανισμούς.

Καθώς η υπερτονικότητα οδηγεί σε μειωμένη πίεση στροβιλισμού στα φυτά, είναι κακό. Όμως, η υποτονικότητα οδηγεί σε υψηλότερη πίεση στροβιλισμού και αυτό είναι καλό για τα νεαρά φυτά. Καθώς τα φυτά μεγαλώνουν, προάγουν διεργασίες που αυξάνουν την πίεση του στρεβλώματος επειδή πιέζει τα κυτταρικά τοιχώματα και διευκολύνει την επέκταση των φυτικών κυττάρων έτσι ώστε να μπορούν να συνεχίσουν να αναπτύσσονται.

Υπερδοσολογία νερού (Υπονατριαιμία)

Μια σπάνια, αλλά εμφανιζόμενη, συνέπεια της υποτονικότητας είναι η υπερβολική δόση νερού επειδή υπάρχει πολύ νερό. Εάν καταναλώνουμε περισσότερο νερό από αυτό που χρειάζονται τα κύτταρά μας και τα νεφρά μας μπορούν να επεξεργαστούν, κινδυνεύουμε να δημιουργήσουμε ανισορροπία.

Εάν πίνουμε πολύ νερό, το εξωτερικό διάλυμα αλατιού του αίματός μας αραιώνεται τόσο που το νερό εισέρχεται ορμητικά στα αιμοσφαίρια και τα κάνει να διογκωθούν. Όταν αυτό το πρήξιμο εμφανίζεται στον εγκέφαλο, απαιτεί άμεση προσοχή γιατί μπορεί να είναι επικίνδυνο και θανατηφόρο.

Τα συμπτώματα είναι παρόμοια με την εξάντληση και τη θερμοπληξία. Περιλαμβάνουν αίσθημα καύσωνα, πονοκεφάλους, κακουχία και πιθανώς έμετο. Αυτό είναι πιο διαδεδομένο στα μωρά από ότι στους ενήλικες, επειδή το μικρό τους σώμα δεν μπορεί να χειριστεί πολύ νερό όπως οι ενήλικες. Συνιστάται γενικά να προσκολλώνται στο γάλα και τη φόρμουλα αντί για το νερό για να αποφευχθεί αυτό.

Στους ενήλικες, γενικά πρέπει να βεβαιωθούμε ότι η ούρηση μας δεν είναι πολύ λευκή, υποδηλώνοντας πολύ νερό ή πολύ σκούρα, υποδηλώνοντας πολύ λίγο νερό.

Ισοτονικό

Η όσμωση και η τονικότητα εστιάζουν στο να φέρουν τα κύτταρα σε μια ισορροπία συγκέντρωσης μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού. Όταν συμβαίνει αυτή η ισορροπία, το σύστημα δεν είναι ισοτονικό. Το νερό κινείται μέσα στο κελί με τον ίδιο ρυθμό που κινείται προς τα έξω, επομένως υπάρχει μηδενική καθαρή κίνηση του νερού.

Αυτή η ισορροπία δημιουργεί ένα σταθερό σχήμα για τα κύτταρα και είναι γενικά η προτιμώμενη κατάσταση για τα περισσότερα βιολογικά κύτταρα. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια μας προτιμούν αυτήν την κατάσταση έναντι των άλλων δύο για να αποτρέψουν την απώλεια λειτουργικότητας.

Επειδή αυτά τα πράγματα συμβαίνουν σε βιολογικά συστήματα, είναι σχετικοί όροι που μεταβάλλονται και αλλάζουν συνεχώς καθώς καταναλώνουμε νερό ή όχι, καθώς διαπερατές διαλυμένες ουσίες (όπως τα άλατα) μετακινούνται μέσα και έξω από τα κύτταρα, και καθώς οποιοσδήποτε άλλος παράγοντας αλλάζει αυτές τις συγκεντρώσεις .

Σε αντίθεση με τα κύτταρά μας, τα φυτικά κύτταρα προτιμούν να βρίσκονται σε υποτονική κατάσταση παρά σε ισοτονική κατάσταση, επειδή αυξάνει την πίεση στρεβλώσεων και διατηρεί τα κύτταρα σε πιο άκαμπτο και ισχυρότερο σχήμα.