Fiziológiás oldat

(Izotóniás oldat szócikkből átirányítva)

Fiziológiás oldatnak nevezzük a szervezet folyadéktereit kitöltő testfolyadékok ozmolalitásával (290–300 mOsm/kg H2O) megegyező ozmolalitású, azaz izotóniás oldatokat, melyek lehetnek elektrolitok, nemelektrolitok vagy azok keverékei. Más megfogalmazásban ezek olyan oldatok, amelyek fagyáspontja megegyezik a vérplazma −0,55 és −0,57 °C közötti fagyáspontjával.[1][2][3]

Sydney Ringer (1835–1910) brit orvos-farmakológus portréja

A fiziológiás oldat jelentőségeSzerkesztés

Az élő szervezet voltaképpen egy folyékony belső környezetben, az extracelluláris folyadékban él, amely folyadék körülveszi a szervezet minden szöveti elemét. Ez a folyadék, azaz a vérplazma, továbbá a nyirok, amely emberben és magasabb fejlettségű állatokban a szövetek között áramlik, táplálékkal, oxigénnel látja el a sejteket. Ez az extracelluláris folyadék szállítja el a sejtekben keletkezett anyagcsere végtermékeket, valamint a sejtlégzés során keletkezett szén-dioxidot.

Ennek a testfolyadéknak a kémiai összetétele az anyagcserétől függően folyamatosan változik, miközben ozmolalitása igen szűk határok között (290–300 mOsm/kg H2O) állandónak mondható.[4] Ha a sejtek a fiziológiás (azaz izoozmotikus vagy izotóniás) értéknél alacsonyabb koncentrációjú (ú.n. hipotóniás) oldattal érintkeznek, akkor a környezetükből vizet vesznek fel, megduzzadnak és akár tartósan károsodhatnak is. Ha 300 mOsm/kg H2O értéknél nagyobb ozmolalitású a sejteket körülvevő oldat (azaz hipertóniás), akkor a sejtek vizet veszítenek, zsugorodnak, és ennek tartós fennállása esetén visszafordíthatatlanul károsodnak. Ezért fontos, hogy a szövetek közé beadott vagy a nyálkahártyán alkalmazott mesterséges oldatok izoozmotikusak legyenek.

Vannak olyan egészségügyi, baleseti vagy kísérleti körülmények, amikor ezt az ozmotikusan állandó folyadékot helyettesíteni vagy pótolni kell. Vannak gyógyszerek, amelyeket a vérbe vagy a szövetek közé kell juttatni (injekciók, infúziók), esetleg valamilyen érzékeny nyálkahártyán kell alkalmazni (szemcseppek). Ilyen esetekben a helyettesítésre szánt vagy a gyógyszert hordozó oldatot izotóniásra (290 mOsm/kg H2O) kell beállítani.

A mesterséges fiziológiás oldatok legfontosabb kritériuma az izotónia, de emellett különös figyelmet kell szentelni a kémiai összetételre (nem lehet mérgező), a kémhatásra (pH 7,4), a sterilitásra és alkalmazáskor az oldat hőmérsékletére is.

Gyakran használt fiziológiás oldatokSzerkesztés

 
Állati sejtek tenyésztésére alkalmas termosztát, amely állandó hőmérsékletet, páratartalmat és CO2/O2 arányt biztosít a fiziológiás közegben növekvő és osztódó sejteknek
 
Kereskedelemben kapható, szövettenyésztő fiziológiás oldatok, amelyek tartalmát, összetételét a felhasználó számára pontosan megadják és további analitikai bizonylattal látják el, kitérve olyan részletekre is, mint a toxin- vagy vírusmentesség

A medicinában, a fiziológia területén vagy a molekuláris biológiai kutatásban számos, eltérő összetételű fiziológiás oldatot használnak. Az összetételt elsősorban a rendeltetési cél határozza meg aszerint, hogy in vivo akarják alkalmazni, azaz élő szervezetbe akarják juttatni, vagy in vitro, a szervezetből kiemelt sejtek, szövetek, szervek életben tartása a cél. Fiziológiás oldatok ugyanis alkalmasak lehetnek arra is, hogy a szervezetből kiemelt ú.n. túlélő szöveteket hosszabb ideig életben tartsák, és szükség esetén táplálják. Természetesen ebben az esetben igen összetett oldatokról van szó, amelyek tápanyagok, vitaminok mellett antibiotikumokat is tartalmaznak a fertőzések elkerülésére. Az itt említett összes fiziológiás oldatra egyaránt érvényes (a felhasználástól függetlenül), hogy fagyáspontjuk azonos (−0,56 °C), továbbá ozmolalitásuk 290–300 mOsm/kg H2O. Ez az állítás az emberre és más emlősökre érvényes.

Az alábbiakban a teljesség igénye nélkül néhány gyakran használt fiziológiás oldat kerül ismertetésre.

Fiziológiás nátrium-klorid oldat (fiziológiás sóoldat, szakmai zsargonban: fiz-só) a leggyakrabban és legtöbbek által ismert, egyben a legegyszerűbb összetételű fiziológiás oldat. A vérplazma fagyáspont csökkenésével (−0,56 °C) megegyező NaCl oldat moláris koncentrációja 0,15 M, ami megfelel 0,9%-os oldatnak. Az ilyen koncentrációjú NaCl oldat ozmolalitása tehát 290 mOsm/kg H2O. Az oldatot sebek tisztítására, műtéti területek műtét alatti lemosására, oltóanyagok vagy injekciók hígítására használják. Nagyobb vérzések, vérvesztések után az elvesztett vér pótlására intravénásan adva csak szükség esetén alkalmazzák, mert a vér kolloidozmotikus nyomása a felhígulás következtében erősen csökken és a bevitt folyadék ~ 10 perc alatt eltávozik az érpályából a szövetek közötti folyadéktérbe.[5]

Ringer fiziológiás oldat, amelyet Sydney Ringer brit orvos-farmakológus publikált először.[6] Ringer a 19. század nyolcvanas éveiben izolált békaszívet vizsgált és próbált életben tartani 0,75%-os nátrium-klorid oldatban. Eközben fedezte fel, hogy a kimetszett békaszív izolált körülmények között, működés közben vizsgálható, de a Na+-ionok mellett Ca2+- és K+-ionok jelenléte és meghatározott aránya is szükséges. Így alakította ki a később róla elnevezett fiziológiás oldatot.[7] Az idők folyamán az elnevezés annyiban változott, hogy mára a laboratóriumi munkában Ringer neve fogalommá vált és „ringer”-oldatnak, vagy egyszerűbben csak „ringernek” neveznek minden olyan fiziológiás sóoldat típust, amelyben élő sejteket, túlélő szöveteket lehet tartani, miközben élettani működésük vizsgálható.

Ringer-laktát-oldat, amelyet infúzió formájában, folyadék- vagy elektrolitvesztés esetén használnak azok pótlására. A szakirodalomban Hartmann-oldat néven is említik. Összetételét tekintve NaCl, Na-laktát, KCl és CaCl2 (130 mM Na+, 109 mM Cl, 4 mM K+, 1,5 mM Ca2+, 28 mM laktátion).

Locke-oldat, amely egy módosított Ringer-oldat, és amely többek között emlősszív életben tartásához is alkalmazható fiziológiás folyadék (154 mM NaCl, 5,6  mM KCl, 2,2 mM CaCl2, 2,1 mM MgCl2, 5,9 mM NaHCO3 és 2,8 mM d-glükóz).[8]

Tyrode-oldat, amelyet élettani kísérletekhez vagy szövettenyészetek mosására, ritkábban életben tartására használnak (134 mM NaCl, 2,68 mM KCl, 1,80 mM CaCl2, 1,05 mM MgCl2, 11,9 mM NaHCO3, 417 μM NaH2PO4, 5,56 mM d-glükóz). Az oldat energiaforrásnak glükózt használ, a megfelelő kémhatását (pH 6,5) a NaHCO3 és NaH2PO4 biztosítja.[9]

A sejt- és szövettenyésztő médiumok nem csak a sejtek életben tartását, in vitro megfigyelését, de azok szaporodását is biztosítják bizonyos korlátok között, állandó hőmérsékletű termosztátban, szigorú CO2/O2 arány betartása mellett. Ezek a többnyire nagyon összetett oldatok az elektrolitok mellett tartalmazzák az összes olyan tápanyagot (pl. aminosavakat, vitaminokat), amelyek nélkül a sejtek osztódása nem lehetséges. A bonyolult összetételű, megfelelő pH-t biztosító, pufferelt oldatok külön követelménye a sterilitás, ami antibiotikumok adását teszi szükségessé. A sejttenyésztő médiumok gyakran tartalmaznak hormonokat, állati plazmafehérjéket is, amelyek a sejtek növekedéséhez szükségesek. Az ilyen célra használt oldatok laboratóriumi körülmények közötti elkészítése – bár nem lehetetlen, de – körülményes. Összetettségük, nagy fokú sterilitásuk miatt legtöbbször gyógyszergyárak ellenőrzött termékeiként szerezhetők be. Természetesen az ilyen, több száz oldott komponenst tartalmazó sejttenyésztő médiumok is fiziológiás, azaz izotóniás oldatok.

Kapcsolódó szócikkekSzerkesztés


JegyzetekSzerkesztés

  1. Bálint P.: Orvosi élettan, Budapest, Medicina, 1972, 55–64. oldal.
  2. Guyton, A. G., Hall J. E.: Textbook of medical physiology, Elsevier Saunders, 2006, 11. kiadás, 297–298 oldal. ISBN 978-0-7216-0240-0
  3. Costanzo, L. S., Physiology, (Board Review Series), Wolters Kluwer | Lippincott Williams & Wilkins Philadelphia, Baltimore, New York, London, Buenos Aires, Hong Kong, Sydney, Tokyo, 5. kiadás, 2011, 4–7. oldal, ISBN 978-0-7817-9876-1
  4. Fonyó A.: Az orvosi élettan tankönyve, Medicina Könyvkiadó Zrt., Budapest, 7. kiadás, 2014. 23–25. oldal. ISBN 978-963-226-504-9
  5. Issekutz B., Issekutz L.: Gyógyszerrendelés. Medicina Könyvkiadó, Budapest, 1979. 452–453. oldal. ISBN 963 240 641 9
  6. Ringer, S.: Concerning the influence exerted by each of the constituents of the blood on the contraction of the ventricle. J. Physiol. 1880–1882. vol. 3, 380–393.
  7. Ringer, S.: A further contribution regarding the influence of the different constituents of the blood on the contraction of the heart. J. Physiol. 1883–1884. vol. 4, 29–42.
  8. K. Obara, L. Ao, T. Ogawa, T. Ikarashi, F.Yamaki, K. Matsuo, T. Yoshio, Y. Tanaka: Assessment of inhibitory effects of hypnotics on acetylcholine-induced contractions in isolated rat urinary bladder smooth muscle. Biol. Pharm. Bull. vol. 42, 2019. 280–288.
  9. Lissák K., Tigyi A., Montskó T., Hollósi G.: Biológiai gyakorlatok. Egyetemi segédtankönyv. Medicina Könyvkiadó, Budapest, 1967. 245–246. oldal.