Qual é a diferença entre hipertônico, hipotônico e isotônico?

Quando uma planta murcha, ela cai e se torna uma bagunça macia. O murchamento ocorre quando a água sai das células da planta e perturba sua pressão interna. Este é um exemplo de um dos três tipos de tonicidade. Uma solução pode ter três categorias de tonicidade em relação a outra solução: hipertônica, hipotônica e isotônica. Junto com a osmose, a tonicidade é essencial para que os sistemas biológicos funcionem adequadamente. Cada tipo de tonicidade descreve como ocorrerá a osmose entre diferentes soluções.

Osmose

Para entender a tonicidade, é importante primeiro entender a osmose. O movimento líquido da água através de uma membrana semipermeável de uma área com uma concentração de soluto mais baixa para uma área com uma concentração de soluto mais alta é osmose. Um soluto pode ser qualquer material ou célula que um solvente dissolva. Juntos, eles formam uma solução. No corpo humano, os solutos podem ser açúcar, ureia, potássio ou uma variedade de outros materiais. A osmose é o principal meio pelo qual a água entra e sai das células.

Como e por que osmose ocorre

Ao estudar osmose, é mais fácil imaginar as células como um frasco com dois compartimentos cheios de água. Uma membrana divide o frasco ao meio e separa os compartimentos. Se nenhum dos compartimentos contiver qualquer soluto, a água se moverá através da membrana livre e igualmente. No entanto, se um frasco tiver uma concentração de soluto mais alta do que o outro, é menos provável que a água saia da área com os solutos. A maioria dos cientistas afirma que a razão para isso é que as moléculas de soluto estão saltando para fora da membrana e movendo fisicamente as moléculas de água para longe da membrana.

Tonicidade

A capacidade de uma solução de forçar a água a entrar ou sair de uma célula por meio do processo de osmose é sua tonicidade. A concentração osmótica de uma célula é a concentração total de cada soluto na célula. A concentração osmótica de uma célula é uma medida do número de osmoles de soluto por litro de solução. Isso pode aparecer como osmol / L ou Osm / L. As três categorias de tonicidade descrevem a concentração osmótica de uma célula em relação à concentração osmótica do fluido extracelular ao seu redor.

Hipertônico

Se uma célula tem uma concentração osmótica mais baixa do que o fluido ao seu redor, o fluido é hipertônico para a célula. A água tem maior probabilidade de sair da célula e entrar no fluido extracelular porque o fluido tem uma concentração mais alta de solutos. Isso afetaria levemente a concentração do lado de fora da célula, tornando-a mais igual à concentração dentro da célula. Alguns indivíduos chamam o encolhimento da célula de hipertonicidade, porque a perda de água faz com que o tamanho da célula encolha.

Exemplos de hipertonicidade

Sem água adequada, as plantas murcham e perdem a rigidez. Este é um exemplo de hipertonia. A água viajou de dentro da célula vegetal para o fluido externo. Sem a pressão da água contra as paredes celulares, as células e a planta perdem a pressão de turgor. Se a planta receber água, poderá recuperar sua rigidez. Em humanos, se os glóbulos vermelhos entrarem em uma solução que tem uma concentração de soluto mais alta, a perda de água fará com que várias funções da célula falhem.

Contornando a hipertonia

Algumas criaturas e organismos desenvolveram métodos para proteger ou compensar a hipertonia. A água salgada é hipertônica para os peixes que nela vivem. Por causa disso, os peixes perdem naturalmente uma quantidade significativa de água. Isso ocorre quando os peixes realizam uma troca gasosa com a água do mar. Para compensar a perda de água, os peixes consomem grandes quantidades de água salgada. Eles então excretam o excesso de sal. Este é o processo de osmorregulação.

Hipotônico

Se uma célula tem uma concentração osmótica mais alta do que o fluido ao seu redor, o fluido é hipotônico para a célula. Por sua vez, isso significa que a água tem maior probabilidade de viajar do fluido para a célula. Isso pode fazer com que a célula pareça inchada ou túrgida. As células animais não possuem paredes celulares. Sem uma parede celular protetora, o excesso de difusão de água na célula pode causar a ruptura da célula. No entanto, nas plantas, a parede celular protege a célula. Isso contribui para a pressão de turgor da planta e proporciona maior rigidez.

Hiponatremia

Um dos possíveis efeitos da hipotonicidade no corpo humano é a hiponatremia ou overdose de água. Quando uma pessoa bebe uma quantidade excessiva de água, a solução salina externa se dilui. Para atingir concentrações osmóticas equivalentes, a água então corre para as células sanguíneas. Os sintomas de hiponatremia são náuseas, dores de cabeça, confusão e fadiga. Se as células sanguíneas do cérebro incharem e se rompem, a hiponatremia pode ser potencialmente fatal. Essa condição é mais prevalente em bebês, pois seus corpos pequenos não conseguem lidar com altos níveis de água.

Isotônico

Ao contrário das outras duas formas de tonicidade, a isotonicidade descreve tanto a célula quanto o fluido extracelular ao seu redor como tendo concentrações osmóticas iguais. Por causa disso, a água pode se mover livremente entre a célula e o fluido. Além disso, a célula não encolhe nem se expande porque a concentração permanece equivalente entre as duas áreas. A taxa de difusão da água é a mesma em ambas as direções, dentro e fora da célula.

Isotonicidade no corpo

Geralmente, as condições isotônicas são ideais para células como os glóbulos vermelhos. Situações hipertônicas fazem com que as células encolham e percam a capacidade de funcionar adequadamente. Situações hipotônicas fazem com que a célula inche e se rompa. Como é essencial para os glóbulos vermelhos manterem sua função, o corpo humano tem várias funções homeostáticas que mantêm um estado estável de condições internas. Uma dessas condições é a tonicidade do líquido extracelular em relação às hemácias.