Cómo identificar una disolución hipertónica

Disolución hipertónica

Hipertónica o hipertónico es un término relativo utilizado en la química, pero principalmente en las ciencias de la salud, para describir a una disolución que tiene una presión osmótica mayor que otra que se toma como referencia (de allí el hecho que sea relativa). En otras palabras, cuando hablamos de una disolución hipertónica, nos referimos a una disolución que posee una mayor concentración total de partículas osmóticamente activas que la disolución de referencia.

La tonicidad de una disolución es una propiedad de gran importancia en el campo de la medicina, ya que permite predecir cómo se comportará esta disolución en el torrente sanguíneo y cómo interactuará con las células con las que entre en contacto, sin importar el tipo de soluto que contenga. En consecuencia, las disoluciones hipertónicas encuentran aplicaciones muy específicas para el tratamiento rápido de ciertas condiciones que se describirán más adelante. Sin embargo, antes de esto debemos hacer un breve repaso de lo que hace importante a la tonicidad: la ósmosis y la presión osmótica.

Presión osmótica

La presión osmótica es la presión que se debe aplicar a una disolución para frenar el ingreso de disolvente a través de una membrana semipermeable desde un compartimiento que contiene disolvente puro. En otras palabras, es la presión que se debe aplicar a la disolución para frenar el proceso de ósmosis.

Se trata de una propiedad coligativa de las disoluciones que depende principalmente de la concentración total de partículas libres y no de su identidad. Esta presión permite predecir en qué dirección se moverá el disolvente cuando se ponen en contacto dos disoluciones a través de una membrana semipermeable. En efecto, el agua siempre se desplazará, siguiendo su gradiente de concentración, desde la disolución de menor presión osmótica (o sea, la disolución menos concentrada en solutos) hacia la de mayor presión osmótica (que es la disolución más concentrada).

La presión osmótica es de gran importancia en la medicina ya que las membranas celulares que rodean a todas las células de nuestro cuerpo son membranas semipermeables. Por lo tanto, la presión osmótica o, más precisamente, la diferencia entre las presiones osmóticas interna y externa, es capaz de regular el flujo de agua hacia y desde el citoplasma; hincha a las células si se introducen en una disolución con una presión osmótica muy baja, y las deshidrata si se hace lo contrario.

La osmolaridad y la tonicidad

En base a lo dicho hasta ahora se puede entender que la tonicidad de una disolución es una medida relativa de la presión osmótica. A su vez, la presión osmótica es una medida de la concentración total de partículas osmóticamente activas. Esto último se refiere a aquellas partículas que no pueden atravesar la membrana semipermeable; incluye a los iones disueltos y a las moléculas grandes y voluminosas que simplemente no caben por los poros de la membrana.

A la concentración total de todas estas partículas expresada en molaridad se le conoce como concentración osmolar u osmolaridad, y viene dada en unidades de Osm/L. Por otro lado, una unidad más común pero que ofrece el beneficio de ser independiente de la temperatura es la osmolalidad, con L, que representa la concentración total de las partículas osmóticamente activas en molalidad, y que viene dada en unidades de Osm/Kg de solvente.

Las disoluciones hipertónicas

El concepto de osmolaridad nos permite dar una definición más precisa de las disoluciones hipertónicas: será hipertónica toda aquella disolución que tenga una osmolaridad mayor que una solución de referencia. A las disoluciones con una osmolaridad menor que la referencia se les denomina disoluciones hipotónicas, mientras que a las que tengan la misma tonicidad u osmolaridad se les denomina disoluciones isotónicas.

El punto de referencia

Pero ahora cabe hacernos una pregunta importante: ¿cuál es la disolución que se toma como referencia? Esto es esencial si queremos saber si una disolución es hipertónica o no.

La respuesta a esta pregunta puede causar confusión. En principio, la tonicidad de una disolución debería reportarse junto con una mención de la disolución de referencia. Así podemos hablar de una disolución A que es hipertónica en relación a la disolución B.

Por ejemplo, podríamos decir que una solución que posee una osmolalidad de 1.5 Osm/Kg es hipertónica con respecto al agua del mar Mediterráneo, ya que esta última tiene una osmolalidad de cerca de 1,3 Osm/Kg. Sin embargo, esa misma solución es himpotónica con respecto al agua del mar Muerto, ya que esta tiene una osmolalidad de casi 8 Osm/Kg. Por otro lado, el agua del ar Mediterráneo es hipertónica en relación al plasma sanguíneo, el cual tiene una osmolalidad de cerca de 0,3 Osm/Kg o 300 mOsm/Kg (miliosmolal). Estos ejemplos ilustran el carácter relativo de la tonicidad de las disoluciones.

El plasma sanguíneo es la disolución de referencia por defecto

Los ejemplos anteriores demuestran que no es posible determinar si una disolución es hipertónica o no sin saber cuál es el patrón de referencia; sin embargo, es muy común oír hablar de disoluciones hipertónicas sin especificar dicha referencia. Esto es especialmente común en el campo de la medicina y las demás ciencias de la salud. En estos casos se sobreentiende que la referencia es el plasma sanguíneo, es decir, la disolución en la que están suspendidas todas las células y demás partículas que forman parte de nuestra sangre.

El plasma sanguíneo normal tiene una osmolaridad que oscila entre 275 mOsm/Kg y 295 mOsm/Kg. Por esta razón, cualquier disolución que tenga una osmolalidad mayor que 295 mOsm/Kg será una disolución hipertónica en el contexto de las ciencias de la salud.

Usos de las disoluciones hipertónicas

Las disoluciones hipertónicas encuentran muchos usos, principalmente en medicina pero también en otras áreas. Uno de los usos más importantes es en la reducción de la presión intracraneal en casos de edema cerebral. La inyección de soluciones hipertónicas al torrente sanguíneo permite absorber el exceso de agua en el cerebro por medio de la ósmosis, disminuyendo así la presión.

Adicionalmente, las disoluciones salinas hipertónicas se administran a pacientes que padecen de hiponatremia grave, así como en casos de shock hipovolémico. La primera condición se da cuando la concentración de sodio en la sangre es peligrosamente baja y se requiere aumentarla lo antes posible. El segundo caso se da cuando una persona ha perdido mucha sangre, por lo que se necesita aumentar el volumen de plasma sanguíneo rápidamente. La disolución hipertónica extrae el agua de las células hacia el torrente sanguíneo, aumentando así la volemia.

Además de sus usos en el campo médico, las disoluciones hipertónicas también se utilizan como medios para la conservación de los alimentos. Esto se debe a que deshidratan casi completamente a cualquier bacteria que entre en contacto con ella, matándola o impidiéndole crecer y proliferar.

Ejemplos de disoluciones hipertónicas

  • La salmuera es una disolución que contiene 5% o más de sal común o cloruro de sodio. Esto le confiere una osmolaridad de casi 2 Osm/L, la cual es más de 6 veces mayor que la osmolaridad del plasma.
  • El agua de mar. La concentración media del agua de mar es de 35 g/L, lo que corresponde a una osmolaridad de aproximadamente 1,2 Osm/L.
  • La solución salina hipertónica es una solución estéril que se utiliza para aplicaciones médicas. Sus concentraciones varían dependiendo del uso que se le pretende dar. Todas tienen una concentración de cloruro de sodio superior al 0,9%, razón por la cual son hipertónicas.
  • Soluciones glucosadas con 10% al 20% de glucosa. También son soluciones estériles para la administración intravenosa. Se utilizan para aportar calorías al cuerpo con mínima cantidad de líquidos, particularmente en los casos de insuficiencia renal.

Referencias