¿Cuál es la diferencia entre hipertónico, hipotónico e isotónico?

Cuando una planta se marchita, se desploma y se convierte en un lío suave. El marchitamiento ocurre cuando el agua sale de las células de la planta y altera su presión interna. Este es un ejemplo de uno de los tres tipos de tonicidad. Una solución puede tener tres categorías de tonicidad en relación con otra solución: hipertónica, hipotónica e isotónica. Junto con la ósmosis, la tonicidad es fundamental para que los sistemas biológicos funcionen correctamente. Cada tipo de tonicidad describe cómo ocurrirá la ósmosis entre diferentes soluciones.

Ósmosis

Para comprender la tonicidad, es importante comprender primero la ósmosis. El movimiento neto de agua a través de una membrana semipermeable desde un área con una concentración de soluto más baja a un área con una concentración de soluto más alta es la ósmosis. Un soluto puede ser cualquier material o celda que un solvente disuelva. Juntos forman una solución. En el cuerpo humano, los solutos pueden ser azúcar, urea, potasio o una variedad de otros materiales. La ósmosis es el medio principal a través del cual el agua entra y sale de las células.

Cómo y por qué ocurre la ósmosis

Al estudiar la ósmosis, es más fácil imaginar las células como un frasco con dos compartimentos llenos de agua. Una membrana divide el frasco por la mitad y separa los compartimentos. Si ninguno de los compartimentos contiene solutos, el agua se moverá a través de la membrana con libertad e igualdad. Sin embargo, si un frasco tiene una concentración de soluto más alta que el otro, es menos probable que el agua salga del área con los solutos. La mayoría de los científicos apoyan que la razón de esto es que las moléculas de soluto rebotan en la membrana y alejan físicamente las moléculas de agua de la membrana.

Tonicidad

La capacidad de una solución para obligar al agua a entrar o salir de una célula a través del proceso de ósmosis es su tonicidad. La concentración osmótica de una célula es la concentración total de cada soluto en la célula. La concentración osmótica de una célula es una medida del número de osmoles de soluto por litro de solución. Esto puede aparecer como osmol / L u Osm / L. Las tres categorías de tonicidad describen la concentración osmótica de una célula a la concentración osmótica del líquido extracelular que la rodea.

Hipertónico

Si una célula tiene una concentración osmótica más baja que el líquido que la rodea, el líquido es hipertónico para la célula. Es más probable que el agua salga de la célula y entre en el líquido extracelular porque el líquido tiene una mayor concentración de solutos. Esto afectaría levemente la concentración en el exterior de la célula, haciéndola más igual a la concentración dentro de la célula. Algunas personas llaman contracción celular de hipertonicidad, porque la pérdida de agua hace que la célula se reduzca de tamaño.

Ejemplos de hipertonicidad

Sin agua adecuada, las plantas se marchitarán y perderán su rigidez. Este es un ejemplo de hipertonicidad. El agua ha viajado desde el interior de la célula vegetal hasta el líquido exterior. Sin el agua presionando contra las paredes celulares, las células y la planta pierden presión de turgencia. Si la planta recibe agua, podrá recuperar su rigidez. En los seres humanos, si los glóbulos rojos entran en una solución que tiene una concentración de soluto más alta, la pérdida de agua hará que fallen varias funciones de la célula.

Eludir la hipertonicidad

Algunas criaturas y organismos han desarrollado métodos para protegerse o compensar la hipertonicidad. El agua salada es hipertónica para los peces que viven en ella. Debido a esto, los peces pierden naturalmente una cantidad significativa de agua. Esto ocurre cuando los peces realizan un intercambio de gases con el agua de mar. Para compensar la pérdida de agua, los peces consumen grandes cantidades de agua salada. Luego excretan el exceso de sal. Este es el proceso de osmorregulación.

Hipotónico

Si una célula tiene una concentración osmótica más alta que el líquido que la rodea, el líquido es hipotónico para la célula. A su vez, esto significa que es más probable que el agua viaje desde el líquido a la celda. Esto puede hacer que la célula se vea hinchada o turgente. Las células animales no poseen paredes celulares. Sin una pared celular protectora, el exceso de difusión de agua en la celda puede hacer que la celda se rompa. Sin embargo, en las plantas, la pared celular protege la célula. Esto contribuye a la presión de turgencia de la planta y proporciona una mayor rigidez.

Hyponatremia

Uno de los posibles efectos de la hipotonicidad en el cuerpo humano es la hiponatremia o sobredosis de agua. Cuando una persona bebe una cantidad excesiva de agua, la solución salina exterior se diluye. Para alcanzar concentraciones osmóticas equivalentes, el agua penetra en las células sanguíneas. Los síntomas de la hiponatremia son náuseas, dolores de cabeza, confusión y fatiga. Si las células sanguíneas del cerebro se hinchan y se rompen, la hiponatremia podría ser potencialmente fatal. Esta afección es más frecuente en los bebés, ya que sus cuerpos pequeños no pueden soportar niveles altos de agua.

Isotónico

A diferencia de las otras dos formas de tonicidad, la isotonicidad describe que tanto la célula como el líquido extracelular que la rodea tienen concentraciones osmóticas iguales. Debido a esto, el agua puede moverse libremente entre la celda y el fluido. Además, la celda no se contrae ni se expande porque la concentración sigue siendo equivalente entre las dos áreas. La velocidad de difusión del agua es la misma en cualquier dirección, tanto dentro como fuera de la celda.

Isotonicidad en el cuerpo

Generalmente, las condiciones isotónicas son ideales para células como los glóbulos rojos. Las situaciones hipertónicas hacen que las células se encojan y pierdan su capacidad para funcionar correctamente. Las situaciones hipotónicas hacen que la célula se hinche y se rompa. Debido a que es fundamental que los glóbulos rojos mantengan su función, el cuerpo humano tiene una serie de funciones homeostáticas que mantienen un estado estable de condiciones internas. Una de estas condiciones es la tonicidad del líquido extracelular en relación con los glóbulos rojos.