6. Зміст лекційного матеріалу.

• Ізотонічні розчини – це розчини, які мають осмотичний тиск, який дорівнює осмотичному тиску рідин організму ( крові, плазми, лімфи, слізної рідини та ін..), тобто 7,4 атмосфери.

Плазма, лімфа, слізна та спинномозкова рідина мають постійний осмотичний тиск, але при введенні до організму ін’єкційного розчину осмотичний тиск рідин змінюється. Концентрація та осмотичний тиск рідин організму підтримуються на постійному рівні дією так званими осморегуляторами.

При введенні розчину із високим осмотичним тиском (гіпертонічний розчин) в результаті різниці осмотичних тисків всередині клітини або еритроцитів та плазмою, що їх оточує, починається рух води із еритроциту до вирівнювання осмотичних тисків. Еритроцити при цьому, втрачаючи частину води, втрачають свою форму – проходить плазмоліз.

Гіпертонічні розчини в медичній практиці використовуються для зняття набряків. Гіпертонічні розчини натрію хлориду в концентраціях 3; 5 та 10% застосовують зовнішньо для відтоку гною при лікуванні гнійних ран. Гіпертонічні розчин також здійснюють протимікробну дію.

Якщо до організму вводиться розчин із низьким осмотичним тиском (гіпотонічний розчин), рідина при цьому буде проникати всередину клітини або еритроцита. Еритроцити починають набухати та при великих різницях в осмотичних тисках всередині та із-зовні клітини оболонка не витримує тиску та розривається – проходить гемоліз.

Клітина чи еритроцит при цьому гинуть та перетворюються в чужорідне тіло, яке може викликати закупорку життєво важливих капілярів чи судин, результатом чого може стати параліч окремих органів або смерть. Тому такі розчини вводяться в невеликих кількостях. Доцільно замість гіпотонічних розчинів прописувати ізотонічні.

Ізотонічна концентрація прописаної лікарської речовини не завжди вказується в рецепті.

Наприклад:

Rp.: Solutionis Glucosi isotonicae 200 ml

Sterilisa!

Da. Signa. Для внутрішньовенних вливань.

Способи розрахунку ізотонічних концентрацій.

• На основі газових законів Вант-Гофа, Авогадро, Жерара, за рівнянням Мендєлєєва – Клапейрона.

• Фармакопейний: із використанням ізотонічних еквівалентів а натрієм хлоридом.

• Кріоскопічний: за законом Рауля.

• Графічні.

Розрахунок ізотонічних концентрацій розчинів неелектролітів на основі газових законів.

За законом Авогадро та Жерара

1г/моль при 0ºС або 273ºК при тиску в 1 атмосферу або 760 мм.рт. ст. займає об’єм 22,4 л.

Для отримання осмотичного тиску, що дорівнює осмотичному тиску сироватки крові, що дорівнює 7,4 атмосфери, необхідно 1 г/моль розчинити в меншій кількості води:

22,4 : 7,4 = 3,03 л.

Але враховуючи, що тиск зростає пропорційно абсолютній температурі (273ºК) , необхідно внести поправку на температуру тіла людини

273ºК + 37ºК = 310ºК

Відповідно для збереження в розчині осмотичного тиску в 7,4 атмосфери 1 г/моль речовини слід розчинити не в 3,03 л розчинника, а в більшій кількості розчинника.

Із 1 г/моль речовини, що не дисоціює можна приготувати розчин

3,03 л – 273 К

Х л -- 310 К Х = = 3,44 л

Але в аптечних умовах доцільно вести розрахунки на 1 л розчину

1 г/моль - 3,44 л

Х г/моль -- 1 л Х = = 0,29 г/моль.

Відповідно для приготування 1 л ізотонічного розчину будь-якої лікарської речовини (неелектроліту) необхідно взяти 0,29 г/моль лікарської речовини, розчинити у воді та довести водою до 1 л:

m = 0.29 * M або 0,29 = ,

де m – кількість речовини, що необхідна для приготування 1 л ізотонічного розчину, г;

0,29 – фактор ізотонії речовини-неелектроліту;

М – молекулярна маса даної лікарської речовини.

Приклад. Нехай необхідно розрахувати ізотонічну концентрацію розчину глюкози. Молекулярна маса глюкози складає 180,18.

На 1 л ізотонічного розчину потрібно глюкози:

m = 0.29 *M = 0.29 * 180.18 = 52.22 г/л.

Відповідно ізотонічна концентрація глюкози складає 5,22%.

Залежність між осмотичним тиском, температурою, об’ємом та концентрацією в розведеному розчині неелектроліту можна також виразити рівнянням Мендєлєєва – Клапейрона:

PV = nRT,

Де P – осмотичний тиск плазми крові (7,4 атм),

V – об’єм розчину, л;

n – число грам-молекул розчиненої речовини;

R – газова постійна, виражена для даного випадку в атмосферо-літрах (0,082);

T – абсолютна температура тіла (310 К).

Звідси, n = ; n = ; тоді = або m = =

або m = 0.29 * M

Розрахунок ізотонічних концентрацій розчинів електролітів

При розрахунку ізотонічних концентрацій електролітів, як за законом Вант – Гоффа, так і за рівнянням Мендєлєєва – Клапейрона, слід внести поправку, тобто величину (0,29 *М) необхідно поділити на ізотонічний коефіцієнт і , якмй показує у скільки разів збільшується число часток при дисоціації (у порівнянні із речовиною, що не дисоціює), та чисельно дорівнює:

і = 1+ α (n – 1),

де і – ізотонічний коефіцієнт;

α – ступінь електричної дисоціації;

n - число часток, що утворюються із однієї молекули речовини;

Рівняння Мендєлєєва – Клапейрона із ізотонічним коефіцієнтом має вигляд:

PV = i _{* *} R T, тоді вирішуючи рівняння щодо m , знаходять:

m = , = = .

Для натрію хлориду, наприклад, m = = 9.06 г/л.

Відповідно. Для приготування 1 л ізотонічного розчину натрію хлориду необхідно його взяти 9,06 г або ізотонічним буде розчин натрію хлорид в концентрації 0,9%.

Для визначення ізотонічних концентрацій при виготовленні розчину, до складу якого входить декілька речовин, необхідне проведення додаткових розрахунків. З законом Дальтона осмотичний тиск суміші дорівнює сумі парціальних тисків її компонентів:

Р = Р₁ + Р₂ + Р₃ + ….. і т.д.

Це положення може бути перенесеним і на розведені розчини, в яких спочатку необхідно розрахувати, яку кількість ізотонічного розчину можна отримати із речовини або речовин, вказаних в рецепті. Потім встановлюють за різницею, яку кількість ізотонічного розчину повинна дати речовина, за допомогою якої розсин ізотонуєтья, після чого знаходять кількість цієї речовини.

Для ізотонування розчинів застосовують натрію хлорид. Якщо прописані речовини не сумісні з ним, то млжна використовувати натрію сульфат, натрію нітрат або глюкозу.

Rp.: Hexamethylentetramini 2,0

Natrii chloridi q.s.

Aquae pro injectionibus ad 200 ml

ut fiat solutio isotonica

Sterilisa!

Da. Signa. Для ін’єкцій.

Розраховують кількість ізотонічного розчину, отриманого за рахунок 2,0 гексаметилентетраміну ( М.м. =140). Ізотонічна концентрація уротропіну буде становити: 0,29 _* 140 = 40,6 г або 4,06%

4,06 - 100 мл

2,0 -- Х мл Х = 50 мл

Визначають кількість ізотонічного розчину, яка буде отримана за рахунок додавання натрію хлориду:

200 мл – 50 мл = 150мл.

Розраховують кількість натрію хлориду, яка необхідна для отримання 150 мл ізотонічного розчину:

0,9 -- 100 мл

Х -- 150 мл Х = 1,35 г

Таким чином для отримання 200 мл ізотонічного розчину, що міститьт 2,0 уротропіну необхідно додати 1,35 натрію хлориду.

Розрахунок ізотонічних концентрацій розчинів із використанням ізотонічних еквівалентів за натрію хлориду.

Найбільш універсальний та точний метод розрахунку ізотонічних концентрацій розчинів базується на використанні ізотонічних еквівалентів лікарських речовин за натрію хлоридом. В аптечній практиці використовується найчастіше.

• Ізотонічний еквівалент (Е) а натрію хлоридом вказує кількість натрію хлориду, що створює в однакових умовах осмотичний тиск, який дорівнює осмотичному тиску 1,0 г лікарської речовини.

Наприклад, 1,0 новокаїну за своїм осмотичним ефектом еквівалентний 0,18 натрію хлориду. Це значить, що 0,18 натрію хлориду та 1,0 новокаїну створюють однаковий осмотичний тиск та в однакових умовах ізотонують однакові об’єми водного розчину.

Знаючи еквіваленти за натрію хлоридом, можна ізотону вати будь – які розчини, а також визначити ізотонічну концентрацію.

Наприклад:

1,0 новокаїну еквівалентний 0,18 г натрію хлориду

Х новокаїну ---- 0,9 г натрію хлориду

Х = 5,0 г

Відповідно, ізотонічна концентрація новокаїну складає 5%.

Rp.: Dimedroli 1,0

Natrii chloridi q.s.

Aquaе pro injectionibus ad 100 ml

ut fiat solutio isotonica

Sterilisa!

Da. Signa Внутрішньом’язово по 2 мл двічі на день.