Isoton

Der Begriff Isoton bedeutet "von gleichem Druck" bzw. "mit gleicher Spannung".

Man bezeichnet eine Lösung als isoton, wenn sie denselben osmotischen Druck wie ein Vergleichsmedium besitzt und nicht, wenn sie die gleiche Anzahl gelöster Teichen pro Volumeneinheit wie ein Vergleichsmedium hat. In diesem Fall spricht man von isoosmolar.

Eine Muskelkontraktion ist isoton, wenn sich der Muskel ohne Kraftänderung verkürzt.

Der Begriff "isoton" bezieht sich auf die Tonizität einer Lösung, der Begriff "isoosmolar" auf ihre Osmolarität. Diese Begriffe werden häufig fälschlich synonym verwendet, weil der Reflexionskoeffizient σ der involvierten Teilchen ignoriert wird. Eine Lösung kann z.B. gleichzeitig hypoton und isoosmolar sein oder isoton und hyperosmolar.

Zur Rolle der Isotonie in der Arzneimittelherstellung und zu deren Einstellung siehe Isotonizität.

Anbei eine Übersicht möglicher Kombinationen von Tonizität und Osmolarität und ihr Effekt auf Erythrozyten:

2.1. Hypoton, Hypoosmolar

• Geringerer osmotischer Druck - kleinere Anzahl gelöster Teilchen pro Volumeneinheit
• Lösung: 50 mM NaCl -> 100 mOsm (50 mOsm Na⁺ und 50 mOsm Cl^-)
• Erythrozyten: 280 mOsm
• Resultat: Wasser fließt von außen in den Erythrozyt -> Zelle schwillt an

2.2. Hyperton, Hyperosmolar

• Größerer osmotischer Druck - größere Anzahl gelöster Teilchen pro Volumeneinheit
• Lösung: 500 mM NaCl -> 1.000 mOsm (500 mOsm Na+ und 500 mOsm Cl-)
• Erythrozyten: 280 mOsm
• Resultat: Wasser fließt aus dem Erythrozyten -> Zelle schrumpft

2.3. Hypoton, Isoosmolar

• Kleinerer osmotischer Druck - gleiche Anzahl gelöster Teilchen pro Volumeneinheit
• Lösung: 280 mM Harnstoff -> 280 mOsm * σ_Harnstoff < 1 -> 140 mOsm
• Erythrozyten: 280 mOsm -> 420 mOsm
• Resultat: Harnstoff tritt durch die Membran, Wasser fließt nach -> Zelle schwillt an.

2.4. Isoton, Hyperosmolar

• Gleicher osmotischer Druck - größere Anzahl gelöster Teilchen pro Volumeneinheit
• Lösung: 280 mM Harnstoff (σ < 1) und 280 mM Saccharose (σ = 1) -> 420 mOsm
• Erythrozyten: 280 mOsm -> 420 mOsm
• Resultat: Harnstoff verteilt sich - kein Nettofluss von Wasser -> Zellvolumen unverändert

Als Bezugswert wird in der Medizin in der Regel die Osmolarität des Blutplasmas verwendet.

siehe auch: hypoton, hyperton