Larutan isotonik adalah larutan cair yang stabil dalam hal tekanan osmotik. Tekanan osmotik pada dasarnya adalah tekanan yang diberikan oleh gaya atau elemen luar pada dinding sel. Dalam larutan yang isotonik, tekanan osmotiknya merata, yang berarti bahwa sel-sel tidak menyusut atau menarik kembali melainkan mengapung bebas dalam keadaan tipe alami. Jenis cairan ini memiliki sejumlah kegunaan penting. Mereka tidak hanya penting untuk eksperimen dan peneliti kimia, tetapi juga umum digunakan dalam hal-hal seperti infus cairan infus dalam pengaturan medis, dan juga populer dalam minuman olahraga dan solusi rehidrasi atletik lainnya. Ketika cairan memiliki komposisi dasar yang sama dengan darah atau keringat manusia, mereka dapat berinteraksi dengan atau mengganti cairan ini dengan relatif mulus. Mereka tidak akan menyebabkan perubahan kimia dalam tubuh dan cenderung bekerja sangat cepat.
Memahami Tonisitas Dasar
Dalam kimia, tonisitas adalah konsep yang mencakup tekanan cairan tertentu pada sel. Sebagian besar sel terdiri dari cairan yang terkandung di dalam dinding sel, yang dikenal sebagai membran. Membran itu umumnya menahan isi sel sambil menahan unsur-unsur dari lingkungan luar, tetapi ini tidak berarti bahwa isinya tidak berubah oleh lingkungan.
Ketika dua larutan berair dengan konsentrasi atau tonisitas yang berbeda dipisahkan oleh membran semipermeabel seperti dinding sel, air biasanya akan bermigrasi dari sisi yang kurang pekat, atau hipotonik, ke sisi yang lebih pekat, atau hipertonik, dalam upaya untuk membawa kedua belah pihak menjadi seimbang. Proses ini dikenal sebagai osmosis. Semakin besar perbedaan konsentrasi kedua larutan, semakin tinggi tekanan osmotiknya, dan akibatnya semakin cepat transfer osmotiknya.
Dampak pada Sel Hidup
Jika sel hidup, baik manusia, hewan, atau tumbuhan, ditempatkan dalam cawan air murni, tekanan osmotik hampir selalu menyebabkan air dari cawan bermigrasi ke dalam sel, menyebabkan sel membengkak dan mungkin pecah. Sebaliknya, jika sel ditempatkan dalam cawan air yang mengandung zat terlarut dalam konsentrasi yang lebih tinggi dari sel, air akan mengalir dari sel keluar ke dalam larutan, menyebabkan sel mengerut dan mati. Jika sel ditempatkan dalam cawan larutan isotonik, tidak akan ada pergerakan bersih air. Sel hidup memiliki konsentrasi zat terlarut yang signifikan dan sangat sensitif terhadap lingkungan luarnya.
Ini adalah sifat osmosis bahwa identitas zat terlarut tidak penting. Jadi, garam, gula, dan senyawa terlarut lainnya semuanya efektif dalam mengatur tekanan osmotik. Semua dapat digunakan untuk menyiapkan cairan dan larutan isotonik.
Pentingnya Cairan Tetes
Salah satu kegunaan paling penting dari cairan dan larutan isotonik adalah dalam pengobatan, dan peneliti medis sering menghabiskan banyak waktu untuk mempelajari dan memahami tonisitas yang berkaitan dengan berbagai proses tubuh. Secara umum sel hanya akan tumbuh dalam larutan isotonik, dan setiap obat yang diberikan secara intravena harus disesuaikan agar efektif isotonik dengan darah manusia. Zat pengukur standar adalah natrium klorida; larutan natrium klorida 0.9% dianggap isotonik dengan darah, meskipun sebenarnya tekanan osmotiknya sebenarnya sedikit lebih tinggi.
Solusi ini sering digunakan untuk memperkuat dan menstabilkan infus IV dan kadang-kadang bahkan suntikan dan vaksinasi. Mempersiapkan obat dan terapi yang berbeda dalam natrium klorida juga dapat membantu mereka menyebar lebih merata dan menjaga konsistensi yang lebih seragam.
Pilihan Minuman Olahraga
Minuman olahraga, pada dasarnya minuman yang ditingkatkan dengan elektrolit dan gula untuk menggantikan yang hilang dalam keringat melalui olahraga berat, biasanya isotonik, hipertonik, atau hipotonik, tergantung pada formula pabrikan. Larutan isotonik yang mengandung zat-zat ini umumnya dianggap terbaik bagi mereka yang terlibat dalam aktivitas atletik normal, sementara versi hipertonik lebih diarahkan untuk menyediakan energi selama acara yang berkelanjutan dan berdaya tahan tinggi. Minuman olahraga hipotonik, sebaliknya, umumnya terbaik untuk atlet yang membutuhkan cairan tanpa tambahan energi dari karbohidrat tambahan.