Что такое изотоник и для чего он нужен. Как сделать изотоник дома своими руками

Изотоник – это специальный напиток, который нужен для поддержания водного баланса и восполнения электролитов в организме: хлориды кальция, магния, натрия и калия. Преимущественно их используют профессиональные спортсмены при тяжелых нагрузках или люди, которые физически много работают. Для чего пьют изотоник? В таких случаях им нужно восполнять дефицит минеральных веществ и жидкости в организме, которые выделяются с потом. Если этого не делать, может появиться головокружение, слабость, судороги.

Из чего состоят изотоники. Состав

Что такое изотоник? Это – напиток на основе воды, поэтому это основный ингредиент таких напитков. Она восстанавливает водный баланс. Также в состав таких напитков входят полезные вещества:

• углеводы;
• натрий;
• витамины группы B;
• калий, магний;
• антиоксиданты;
• иногда белок.

Каждый из элементов выполняет свою роль. Натрий, например, используется для восстановления солей, которые выводятся с потом. Углеводы, в свою очередь, обеспечивают человека энергией.

Как сделать изотоник в домашних условиях

Существует множество способов, как приготовить изотоник дома. Рецепты отличаются по ингредиентам, по вкусу и, соответственно, по веществам, которыми они наполняют организм. Мы представим вам два самых легких, но хороших по составу рецептов изотоников.

Первый рецепт приготовления изотоника своими руками: смешать 300 мл яблочного или апельсинового сока, 200 мл и щепотку соли. Такой напиток восстановит уровень глюкозы в крови и восполнит водно-солевой баланс.

Второй рецепт: в 250 мл воды выдавить сок из 3 апельсинов и 1 лимона, а также добавить чайную ложку имбиря в порошке, щепотку морской соли и столовую ложку меда. Такой изотоник не хуже магазинного напитка восполнит электролиты в организме.

Такие напитки можно использовать для многих целей: при интенсивной тренировке, при высоких физических нагрузках, изотоник для бега также полезен, например, во время марафона.

Когда и как пить изотоник

Нужно ли всем спортсменам пить изотоники? Нет. Если вы не понимаете, что такое изотонический напиток и зачем он вам нужен, не стоит его принимать. Изотоники нужны только в тех случаях, когда тренировка длится больше 1-1,5 часа и направлена на выносливость. Например, полезны такие изотоники для бегунов, которые бегут марафоны, велосипедистов, которые проезжают огромные дистанции, тяжелоатлетов, которые берут большую нагрузку.

Обычно изотоник начинают пить за 20-60 минут до тренировки, во время и после нее. Всего за час тренировки с высокой нагрузкой рекомендуется выпивать 0,5-1 литр изотонического напитка. Также при тренировке длительностью более часа нужно восполнять организм углеводами, коих в изотонике может быть не так уж и много.

Эффективность изотоников

В целом, ученые заявляют, что изотоники эффективны для поддержания водно-солевого баланса и восполнения электролитов в организме. По словам Роберта Робергса, физиолога из Университета Нью-Мексико, в электролитах нет потребности, если вы не тренируетесь или не участвуете в спортивных соревнованиях более 90 минут. Избыток сахара и электролитов в таком случае может привести к “желудочно-кишечным проблемам или дальнейшему нарушению баланса жидкости”.

Кроме того, если потреблять изотоники без надобности, это может привести к набору веса.

Перед приемом изотоников рекомендуется проконсультироваться с врачем, чтобы тот порекомендовал вам, сколько и каких электролитов вам нужно восполнить после тяжелой физической деятельности. Особенно настоятельно рекомендует обратиться к врачу тем людям, которые имеют сахарный диабет и/или аллергию.

для чего нужен, состав и применение спортивного напитка

Изотоник: для чего он нужен

Изотонические напитки нужны для поддержания баланса жидкости и электролитов в организме. Они содержат нужную концентрацию веществ для быстрого всасывания в организме. Поэтому утоляют жажду эффективнее обычной воды.

Во время нагрузки организм теряет с потом влагу и минеральные вещества, в основном это натрий и калий. Недостаток этих веществ ухудшает работоспособность и может навредить здоровью. Для нормальной работы организма концентрация натрия в крови должна быть около 135 ммоль/л. Теряя воду с потом, организм избавляется от лишних солей, чтобы сохранять нужную концентрацию в крови. Если во время долгой нагрузки пить только воду, концентрация солей будет уменьшаться и возникнет опасное состояние гипонатриемии — недостаток натрия и других минеральных веществ. Такое состояние опасно для здоровья.

Источник: dailymail.co.uk

Состав

В состав входят разные типы углеводов (глюкоза, фруктоза, мальтодекстрин) и минеральные вещества. В основном те, которые больше всего теряются с потом — натрий и калий. Некоторые производители добавляют в состав витаминные комплексы, минералы, аминокислоты и различные стимуляторы (кофеин, таурин, гуарана).

Эффективность и польза

Многие исследования показали: изотоник повышает выносливость, но никак не влияет на скорость. Они эффективны при нагрузках длительностью более 60 минут, особенно в жаркую погоду.

Концентрация углеводов должна быть 4-8%, а солей — около 1%. Именно в такой концентрации он будет эффективным. По калорийности это примерно 300-600 Ккал на 1 л. Если содержание углеводов более 8%, могут появиться проблемы с пищеварением. Поэтому запивать спортивный гель нужно водой или безуглеводным изотоником. При низкой концентрации веществ напиток будет дольше всасываться, организм не получит вещества в нужном объеме. Многим начинающим марафонцам знакомо ощущение жажды при наполненном водой желудке.

Зачем спортсмену нужны электролиты?

Нехватка электролитов снижает работоспособность, ухудшает координацию, может привести к судорогам и потере сознания. При недостатке натрия может упасть артериальное давление, появиться тошнота, отвращение к еде, рвота. Изотоник поддерживает концентрацию электролитов на нужном уровне.

Как правильно пить изотоники

Пейте за 20-30 минут до нагрузки, во время нагрузки и сразу после. Оптимальное время приема — во время нагрузки. Если нет возможности брать питье на тренировку, принимайте до нагрузки и сразу после нее. Примерный объем в жаркую погоду — 0,5-1 л в час.

Иногда полезно проводить тренировки совсем без питья и дополнительного питания. Так организм адаптируется к высоким нагрузкам и дефициту веществ, будет более экономично расходовать собственные запасы.

Как выбрать спортивный напиток

Изотонические напитки производят много брендов, даже не связанных напрямую со спортом. При выборе обращайте внимание на состав и вкус, бренд не так важен. Пробуйте разных производителей и вкусов, чтобы найти свой.

• По вкусу нет никаких рекомендаций, выбирайте то, что больше нравится. Меняйте вкусы, чтобы не надоедали. Так же можно менять вкусы, в зависимости от сезона. Для зимы выбирайте вкусы, которые приятны в теплой воде, для лета — в холодной.
• Состав в большинстве случаев схожий, но бывают те, у которых изотоничность только на этикетке. Самое важное — не более 4-8% углеводов, наличие натрия и калия. Остальные элементы не так важны. Углеводы лучше получать из глюкозы или смеси глюкозы, фруктозы и мальтодекстрина.

В продаже бывают изотоники уже в готовом виде, например Powerade или Gatorade, но выгоднее покупать в сухом виде.

В виде шипучек

Изотоник своими руками в домашних условиях

При желании можно приготовить аналог спортивного напитка в домашних условиях. Для этого нужны:

• Вода
• Минеральные вещества
• Вкус и углеводы (по необходимости)

Минеральные вещества (электролиты) можно получить из обычной пищевой соли или препарата Регидрон. По инструкции 1 пакетик разводится на 1 литр воды, но для занятий спортом разводите пакетик на 2 литра. Если нет регидрона, возьмите пищевую соль из расчета 1/2 ч.л соли на 1 л.

Добавить углеводов и придать нужный вкус можно компотом, фруктовым соком, морсом или обычным сахаром.

Пиво вместо изотоника: правда или миф

Если сайт оказался вам полезен, можете поддержать нас на Патреоне. Или выберите другой способ поддержать проект. Даже маленькая помощь — большой вклад в наше дело.

Подписывайтесь на нас в Instagram, Telegram, ЯндексДзен и Вконтакте.

Изотоники — что это? Изотоник своими руками — простой рецепт

Что такое изотоник?

Изотоник – это спортивный напиток, необходимый для восстановления баланса жидкости и электролитов в организме во время физических нагрузках и кардиотренировках. В состав изотоника входят углеводы (мальтодекстрин, фруктоза, глюкоза) и минеральные соли (хлориды магния, калия и натрия). Некоторые производители также добавляют кофеин и витаминные комплексы.

Главным плюсом изотоника для спортсменов-бегунов является его способность утолять жажду лучше, чем обычная питьевая вода. Кроме возмещения потери жидкости, изотонические напитки помогают восполнить потерю минеральных веществ, вызванную повышенным потоотделением, а также являются источником быстрой энергии и повышают запасы гликогена в организме.

Отметим, что спортивные напитки рекомендуются при физических тренировках длительностью более 60 минут. Аминокислоты BCAA помогут при силовых тренировках, а изотоники будут полезны при кардиотренировках на выносливость — особенно в случае длительных пробежек в жаркую и солнечную погоду. Однако при тренировках короче 45 минут изотоники не принесут дополнительной пользы.

// Польза изотоников:

• Удаляют жажду лучше, чем обычная вода
• Помогают бороться с обезвоживанием
• Содержат соли-электролиты

Состав изотоников

Спортивные изотоники продаются как в готовом виде (то есть, жидкость в бутылке), так и в виде сухих концентратов для смешивания с водой. Состав у них одинаков, поэтому покупка изотоника в порошке или в таблетках более экономична. Кроме этого, изотонический напиток можно приготовить дома полностью своими руками — в этом случае вы сможете контролировать количество минералов и углеводов.

Отметим, что в состав готовых изотоников типа Powerade и Gatorade входит существенное количество мальтодекстрина. Подобные углеводы имеют высокий гликемический индекс и мгновенно повышает уровень инсулина в крови. Несмотря на то, что это помогает спортсменам тренироваться более энергично, подобный состав категорически не рекомендуется при тренировках для жиросжигания.

Польза изотоников

Входящие в состав изотоника минералы-электролиты играют важную роль не только в регулировке водного баланса организма, но и в процессах энергетического обмена в мышцах. Потеря электролитов с потоотделением способна приводить к снижению работоспособности спортсмена, спазмам, судорогам, ухудшению координации, а также к падению артериального давления и даже к потере сознания.

Кроме этого, недостаток минералов в организме при физических тренировках является причиной увеличения вязкости крови и целого ряда связанного с этим процессов. Например, ухудшающийся газообмен в клетках приводит к значительному снижению работоспособности и дальнейшему нарушению баланса солей-электролитов. И чем дольше продолжительность тренировки, тем заметнее эти процессы.

Плюсы изотоников для бегунов

Главной пользой изотоников для бегунов является то, что входящий в их состав натрий (по сути, основной компонент столовой соли) стимулирует жажду и заметно подавляет выработку мочи и пота. Кроме этого, солевые добавки обеспечивают более быстрое и эффективное усвоение жидкости различными тканями и клетками организма. Простые углеводы, в свою очередь, как мы уже отмечали выше, дают энергию.

Несмотря на это, научные исследования показывают, что для тренировок не больше 45-60 минут достаточно обычной воды. Изотоники и напитки с электролитами рекомендуются исключительно для продолжительных забегов и марафонов — особенно в жарких погодных условиях. В этом случае спортсменам рекомендуется употреблять изотоники не только во время самого забега, но и за день до старта.

Изотоник своими руками

Ключевым ингредиентом для изготовления изотоника своими руками является обычная столовая соль (либо гималайская соль). Вторым по важности компонентом состава выступают простые углеводы (мед, сахар, фруктовый сок). Правильно приготовленный изотоник должен обладать сладко-соленым вкусом, для улучшения которого могут использоваться как обычные мята, имбирь и лимон, так и кокосовая вода, мед или даже семена фенхеля.

Ингредиенты для домашнего изотоника:

• 500 мл воды
• 500 мл фруктового сока
• 1-1.2 г соли
• мята, имбирь и лимон по вкусу

Изотоник с регидроном

Регидрон — это биологически активная добавка, продающаяся в аптеках без рецепта. В состав входят декстроза, хлорид натрия, хлорид калия и дигидрат цитрата натрия. По сути, регидрон представляет из себя смесь минеральных солей и углеводов, являясь простым изотоником в порошке. Треть чайной ложки препарата разводятся на литр воды — пакетика (19 г) достаточно для изготовления 12 л изотоника.

После разведения в воде регидрона к нему добавляются источники углеводов и вкусовые добавки. Количество углеводов зависит от типа физических нагрузок. Обычной дозой является 10 г (примерно 2 чайные ложки) на литр, однако при продолжительных высокоинтенсивных тренировках цифра может доходить и до 50-70 г углеводов на литр. Их источником может выступать как порошок мальтодекстрина, так и мед или сок.

Энергетический напиток

В рецепты домашних изотоников часто входят и энергетические компоненты — то есть, кофеин в различных вариациях. Источником кофеина может выступать как крепкозаваренный чай или растворимый кофе, так и кофеин в таблетках (бензоат натрия). В большинстве случаев синтетический кофеин удобнее, так как он не оказывает агрессивного действия на желудок — в отличие от крепкого чая.

Однако напомним, что кофеин имеет как ряд плюсов (прежде всего, он повышает фокус и усиливает работоспособность), так и ряд нежелательных минусов. Кроме того факта, что кофеин является достаточно сильным диуретиком и повышает потливость, он способен увеличивать частоту сердцебиения, что может быть нежелательно для некоторых спортсменов. При этом источник кофеина не имеет принципиального значения.

***

Изотоники — это спортивные напитки с содержанием солей-электролитов и быстрых углеводов. Главная польза от приема изотоника заключается в восстановлении баланса минералов в организме и в подавлении процессов потери воды. Изготовить изотонический напиток можно в домашних условиях, добавив в воду обычную столовую соль и источники углеводов (мед, фруктовый сок).

Научные источники:

1. Effects of an isotonic beverage on autonomic regulation during and after exercise, source
2. Health Risks of Consuming Sports Drinks, Energy Drinks, Fortified Waters and Other Flavored Beverages, source
3. The Effect of Drinking Water and Isotonic Sports Drinks in Elite Wrestlers, source
4. Как выбрать спортивный изотоник?, ссылка

В продолжение темы

Дата последнего обновления материала —  9 сентября 2019

Для чего нужен изотоник на тренировке

Изотоник происходит от англ. Isotonic drinks, что означает «изотонические напитки». Так называют специальные жидкости, употребление которых помогает дольше и интенсивнее тренироваться. Именно с целью повышения работоспособности изотоник используется в спортивном питании. Его пьют не вместо воды, а как дополнение к основному рациону. Далее об изотонике и для чего точно он нужен в спорте.

Что такое изотоническая жидкость

В медицине существует такое понятие, как изотоническая или изоосмотическая жидкость. У нее и у плазмы крови одинаковое осмотическое давление. Здесь стоит сказать о явлении осмоса:

1. Есть два водных раствора с разным составом, разделенные проницаемой перегородкой.
2. Из-за разности состава на мембране (перегородке) между ними создается градиент концентрации — направление ее наибольшего изменения.
3. Именно градиент (разность осмотического давления) становится причиной того, что вода переходит из одной камеры в другую.

Подобное явление наблюдается и в организме. Здесь в качестве перегородок выступают клеточные мембраны. Эффект осмоса имеет важное значение для организма. Его учитывают и используют во многих областях медицины. В этой сфере применяются жидкости, изотоничные плазме, т. е. приближенные к ней по составу. Подобные растворы не влияют на осмотическое давление крови, поэтому не вызывают изменения концентрации электролитов. Это позволяет использовать их, чтобы разбавлять лекарства для внутривенного введения.

Как изотонические жидкости связаны со спортом

Ответ на вопрос, для чего изотоник нужен спортсменам, очень прост. Интенсивные физические нагрузки приводят к потере организмом значительного количества жидкости. Как правило, она теряется с потом и мочой. Еще с ними уходит и значительное количество солей.

Из-за потери части жидкости в плазме повышается количество ее основных веществ. Это ведет к нескольким негативным эффектам:

• меняется течение процессов, связанных с кровью;
• увеличивается вязкость крови;
• перегружается сердечно-сосудистая система;
• ухудшается процесс газообмена в капиллярах;
• начинается отток воды из клеток, что ухудшает течение биохимических процессов.

Для спортсмена это не приносит никакой пользы, а даже совсем наоборот. Потеря всего 2-3% воды от нормального объема приводит к снижению работоспособности.

При потере большого количества солей (за 1 час тренировки может уйти 800-4000 мг, особенно в жару) человек чувствует себя усталым, у него могут возникнуть судороги, а в самом крайнем случае при наиболее интенсивных тренировках — гипонатриемия, при которой содержание ионов натрия в плазме падает ниже 135 ммоль/л. Такое состояние сопровождается:

• тошнотой,
• рвотой,
• вздутием живота,
• головной болью и прочими неприятными симптомами.

Как изотоник влияет на организм

Избежать негативных эффектов, связанных с дегидратацией, помогает изотоник. Он действует подобно изотоническим растворам, используемым в медицине. Польза изотоника:

1. Поддерживает постоянный состав крови.
2. Компенсирует потерю электролитов, которые выходят с потом, выступающим во время тренировок.
3. Восполняет запасы гликогена (служит источником энергии), концентрация которого тоже снижается во время тренировки.

Подобные эффекты объясняют то, для чего нужен изотоник на тренировке:

• для повышения работоспособности;
• восполнения запасов воды и предотвращения дегидратации;
• профилактики усталости;
• быстрого утоления жажды без увеличения диуреза;
• увеличения продолжительности тренировки;
• повышения устойчивости спортсмена к длительным нагрузкам.

Особенно полезным изотоник считают для бега. Специалисты и профессионалы рекомендуют использовать напиток при подготовке к длительным забегам. Спортсмены часто употребляют изотоник, тренируясь на выносливость, что связано со способностью напитка оттягивать время наступления усталости.

Советуем изучить: «Запланированный перерыв в беге».

Эффективность добавки в таком случае доказана даже в ходе исследований. Они были проведены в Эдинбургском университете (Шотландия). По результатам исследований оказалось, что спортсмены, употреблявшие во время тренировки изотоники, занимались на 24% дольше.

Состав изотоника

То, чем полезен изотоник, напрямую зависит от его состава. В целом концентрация ингредиентов в напитке максимально приближена к пропорциям элементов, содержащихся в организме. Это делает изотоник быстро и легко усваиваемым. В составе обычно присутствуют:

1. Углеводы: декстроза, мальтоза, рибоза, глюкоза. Представлены простыми сахарами в количестве 5-8%. Углеводы восполняют энергетические запасы организма.
2. Минералы: магний, хлор, кальций и калий. Создают условия для нормальной жизнедеятельности организма.
3. Витамины и минералы. Дополнительные компоненты, увеличивающие пользу изотоника.

Советуем изучить: «Чем полезен магний для спортсменов».

Существуют также изотоники без сахара, рекомендованные к употреблению во время строгой диеты с целью похудения. Использование глюкозосодержащего напитка делает низкоуглеводную диету бессмысленной. Здесь наблюдается только эффект восполнения запаса электролитов. Здесь важно учитывать, что из-за отсутствия сахара действие будет другим — прилива сил не почувствуется.

BCAA и изотоники — в чем отличия

Многие спортсмены интересуются, чем отличается БЦАА от изотоника. Это абсолютно разные добавки. BCAA — аминокислотный комплекс, исключающий разрушение мышц и дающий дополнительную энергию, а изотоник — добавка, созданная для предотвращения дегидратации. BCAA не поможет устранить дефицит солей, а изотоник не защитит мышцы от катаболизма. Кроме того, BCAA пьют не только во время тренировки, но и в другое время дня.

Советуем изучить: «BCAA для похудения: стоит ли использовать».

И еще: «О пользе и вреде BCAA».

Как принимать изотоник

Изотоники выпускаются в виде напитков или порошков, которые необходимо развести перед употреблением. К примеру, Vp Laboratory Fitactive Isotonic Drink берут в количестве 20 г (2 мерные ложки) и смешивают с 500 мл воды.

Как пить изотоник: начинать необходимо прямо со старта, за 30-60 минут до тренировки или соревнований. Далее равномерно на протяжении всего времени прохождения дистанции или выполнения упражнений — по паре глотков, не дожидаясь наступления жажды. Лучше пить через трубочку, поскольку из-за содержания сахара изотоники разрушают зубную эмаль не хуже обычных сладостей.

Более простой изотоник можно сделать самостоятельно. Для этого достаточно смешать:

• 400 мл концентрированного апельсинового сока;
• 1 литр воды;
• 1 щепотку соли.

Ответы на важные вопросы

Можно ли давать изотоник детям?

Можно. С точки зрения состава в изотониках нет ничего вредного. Но лучше давать напитки детям, активно занимающимся спортом, и только после консультации с врачом.

Со скольких лет можно пить изотоник?

Если ребенок занимается спортом, то оптимально — с 10-14 лет, но опять же перед началом употребления лучше посоветоваться с педиатром. Еще одно правило — пить изотоник только во время тренировки. При нормальном водно-солевом балансе напиток может вызвать отеки, поскольку соли и гликоген задерживают влагу в тканях, а избытки солей откладываются в суставах.

Не пропусти интересные новости и события в телеграм-канале: https://tlgg.ru/fitbarnews

Оцените статью

Isotonic – это поддержание здорового осмоса и высокого тонуса.

Исследователи Эдинбургского университета выяснили, что водный раствор углеводов и электролитов (изотоник) помогает тренироваться на 24% дольше. Однако, влияя на выносливость, он никак не сказывается на скорости выполнения упражнений.

Функции изотоника

Изотонические напитки поддерживают организм за счет минералов и углеводов. Они не содержат абсолютно всех необходимых атлету веществ, но позитивно отражаются на энергопотенциале и работе мышц.

В любом растворе есть глюкоза – основной и самый ценный источник энергии для поддержания метаболизма. Получать энергию из глюкозы умеют все клетки организма. В процессе гликолиза углеводы преобразуются в АТФ – аденозинтрифосфорную кислоту, необходимую для работы мышц.

Простые сахара (декстрин, мальтодекстрин) восполняют гликоген, израсходованный во время занятий. Как следствие, спортсмен получает возможность тренироваться интенсивнее и лучше справляться с нагрузками.

Некоторые изотоники поставляют витамины, что улучшает спортивные показатели, ведь витамины служат катализаторами и ингибиторами метаболических процессов.

В качестве вспомогательных ингредиентов в раствор могут вводить:

• 
  Кофеин – для повышения тонуса и активности.

• 
  Креатин, глютамин – для прибавки мышечной силы.

• 
  Карнитин – для интенсификации жиросжигания.

Не составит труда подобрать вариант, отвечающий типу тренинга и индивидуальным потребностям.

Состав

Главные компоненты – питьевая вода, электролиты, углеводы, представленные 5-8 видами простых сахаров (фруктоза, глюкоза, декстрин и т.п.). Этого достаточно, чтобы восстановить энергетические ресурсы и уровень солей.

• 
  Электролиты. Кроме соли (хлористого натрия) в формулу вводят магний и кальций. Их задача – поддерживать осмотическое давление крови (тт).

• 
  Аминокислоты, трикарбоновые кислоты. Соединения, регулирующие биохимические процессы. Их функционал широк – от стимуляции сжигания жира и поддержания умственной активности до активации обмена веществ и улучшение анаболизма.

• 
  Микро- и макроэлементы (спортивные минералы).

Любой изотонический напиток по составу и концентрации основных компонентов копирует биологические параметры. Минеральные вещества и углеводы, представленные фруктозой и глюкозой, смешаны в жидкости в пропорции, аналогичной соотношению в крови. Поэтому изотоники легко усваиваются, восстанавливают электролитный баланс, восполняют израсходованную с потоотделением жидкость, а заодно обеспечивают углеводную поддержку.

Формы выпуска

На рынке спортивного питания присутствуют:

При желании несложно сделать изотоник своими руками в домашних условиях.

Самый простой рецепт

Мед растворить в теплой воде, добавить остальные ингредиенты. Такое питье хорошо стимулирует кровообращение.

Тонизирующий изотоник

Кофеин наделяет изотоник свойствами энергетика, а витамин С обеспечивает антиоксидантную защиту.

Можно приготовить своими руками изотоник специально для бегунов, заменив обычную воду минеральной и добавив 1 п. регидрона, ВСАА, глюкозу, элеутерококк или женьшень (20 капель).

Стимулирующий напиток

• 
  Немного имбиря.

• 
  1000 мл воды.

• 
  3 апельсина (выжать сок).

• 
  Соль.

• 
  2 ст. л. меда или сахара.

Имбирь натереть, добавить 0,5 л воды, варить при кипении 3 мин. Охладить, постепенно ввести апельсиновый сок, 0,5 л воды, соль, мед.

Кокосовая вода (не молоко!) – природный изотоник. Благодаря низкой калорийности и содержанию калия, кокосовая вода крайне полезна при продолжительных велопрогулках.

Кому подходят

Спортсменам нужен изотоник, чтобы повысить производительность кардио-тренировок и тренинга, требующего выносливости. При выполнении упражненияй человек активно потеет, а интенсивное потоотделение грозит обезвоживанием. Кроме того, если пить вместо обычной воды изотоник, можно нормализовать уровень электролитов. Другими словами, изотоник поддерживает водно-солевой баланс, ускоряют восстановление и помогают избежать судорог.

Изотонические растворы полезны и для бодибилдинга, и в обычной жизни. Рекомендуют пить изотоники после вирусных заболеваний, ОРИ, простуд – состояний, которые ослабляют организм. Простые сахара и минеральные вещества помогают быстрее восстанавливать здоровье.

Как работают изотоники

Потоотделение, без которого не обходится ни один циклический вид спорта, приводит к нарушению баланса жидкости. Кровь становится гуще, возрастает нагрузка на сердечную мышцу. Даже 2% пота от массы тела существенно ухудшают результаты тренировок, а 7% чревато галлюцинациями. Чтобы сохранить работоспособность, нужно постоянно пить хотя бы воду.

Минералы в составе делают изотоник для спортсменов напитком №1. С потом тело теряет и воду, и электролиты – вещества, которые отвечают за сокращение мышц и нервную проводимость. Чем ниже уровень электролитов, тем хуже сокращаются все мышцы.

При критическом снижении уровня магния в крови возникают судороги. Нехватка натрия приводит к увеличению частоты сердечных сокращений. Дефицит калия вызывает спазмы, негативно сказывается на кислотно-щелочном равновесии и восстановлении гликогенового запаса. Это объясняет, почему вместо пресной воды предпочтительнее пить жидкости с калием, магнием, кальцием или другими макроэлементами.

Единственные ситуации, когда действительно хватает обычной воды: тренировки в соревновательном темпе продолжительностью до 30 мин или в спокойном до 1 ч.

По мнению спортивного физиолога Роберта Рогбергса, изотонический напиток эффективен только при нагрузках, длящихся более 1,5 ч. Он также установил, что против гипонатремии изотоники, действительно, помогают. Но при условии, что на тренировку уходит более 4 ч.

Вред

Даже лучшие добавки не всегда полезны. Они всасываются медленнее обычной воды, поэтому, чтобы предотвратить потерю жидкости, напитки изотоники надо пить постоянно, делая небольшие глотки в течение всей тренировки. При этом оптимально выбирать составы с 6-8% углеводов. Однако такое количество глюкозы замедляет всасывание жидкости, что приводит к желудочно-кишечным расстройствам, спазмам, метеоризму, тошноте. Фруктоза вызывает схожие побочные эффекты и провоцирует проблемы с желудком.

Применение

При интенсивных нагрузках пульс учащается до 120-130 ударов в минуту и более, температура тела достигает 37-39 °C, что влияет на потоотделение. Так тело пытается восставить температурный режим. Спортивная вода с электролитами:

• 
  предотвращает обезвоживание и тепловой удар из-за существенного выделения пота;

• 
  повышает эффективность тренировок;

• 
  помогает увеличить мышечную активность;

• 
  противостоит мышечному истощению;

• 
  защищает от судорог и спазмов.

Выпивая жидкость с быстрыми углеводами, спортсмен легче справляется с нагрузками и повышает интенсивность силового тренинга.

Противопоказания

Некоторые производители изотоников пользуются красителями и подсластителями, к примеру, сахарином, ацесульфамом, а это канцерогены. Они противопоказаны при индивидуальной непереносимости.

Нормы приема

Компоненты спортивного напитка поступают в кровь постепенно, поэтому изотоники начинают пить за 0,5-1 ч до тренировки. Также их пьют в ходе тренировки, по 1-2 глотка после каждого подхода. Нужны они и после нагрузок, так как восполняют гликоген и ускоряют восстановление.

Когда жарко, рекомендуют делать по паре глотков весь день, не дожидаясь жажды. В идеале объем поступающей жидкости должен соответствовать объему выделившегося пота. Чтобы рассчитать порцию, надо:

1. 
    Взвеситься.

2. 
   Провести контрольную тренировку, не употребляя никаких напитков. (Важно тренироваться менее 60 мин, чтобы не развилось обезвоживание).

3. 
   Вытереть пот и еще раз взвеситься.

Разница показателей взвешиваний до и после нагрузок и будет количеством изотонического напитка, необходимого для каждого занятия.

Преподаватель Гарвардской медшколы Элисон Филд утверждает, что у неспортивных людей изотоники провоцируют набор веса.

Взаимодействие с другими средствами

Изотоники можно комбинировать с предтрениками, жиросжигателями, L-карнитином. Хорошо сочетаются изотонические напитки и с другим спортивным питанием и добавками, включая креатин и протеин. Также в состав тренировочного коктейля вводят аминокислоты – отдельные, комплексные или BCAA.

При использовании в альянсе с кофеином нужно учитывать, что в больших количествах он замедляет всасывание углеводов.

Какой изотоник лучше?

Самый высокий потребительский рейтинг у таких товаров, как:

• 
  VP Lab Fit Active Drink. Кроме классического состава, доступна версия с L-карнитином.

• 
  Olimp ISO Plus Powder. Снабжает глютамином, снижающим процент жира.

• 
  Maxler Max Motion. Витаминно-минеральная добавка.

• 
  Genetic Lab Isotonic Boost. Сбалансированный изотоник для тренировочных и нетренировочных дней.

• 
  Power System Isotonic Energy Drink. Витамины, минералы, углеводы для поддержания работоспособности.

Консультанты магазина предоставят исчерпывающую информацию о том, что такое изотоник, для чего нужен, зачем и как принимать, и порекомендуют добавку, отвечающую вашим запросам.

Видео по теме «Изотоник» 

Как пить изотоник?

Для читателей нашего блога действует скидка 10%
по промокоду blog-BB30 на все товары, представленные в нашем магазине

1. Введение
2. Когда принимать
3. Как принимать
4. Вывод

Введение

Что такое изотоник? Некоторые люди ошибочно думают, что это допинг или какой-то энергетик, который обязательно нанесёт вред организму. Но на самом деле, изотоник – это раствор солей и минералов, который нужен для пополнения водного и солевого баланса в нашем теле. Иногда в изотониках бывает кофеин, таурин и углеводы для поддержания в тонусе. Кофеина и таурина содержится значительно меньше, чем в энергетиках, поэтому это не так вредно для сердца.

Изотоник нужен спортсменам, когда они интенсивно потеют на тренировках или соревнованиях. В далекой поездке на велосипеде он также может пригодиться. Вместе с потом организм выделяет соли, ухудшается нервная проводимость, и в мышцах могут начаться судороги.

Когда принимать?

Если на вашем велосипеде два крепления под флягу, то на длинную гонку в одну бутыль можно набрать воду, а в другую – изотоник. Воду можно пить в начале дистанции, запивать ею сладкие энергетические гели и батончики, обливать себя в жару. Изотоник же можно оставить на середину и конец гонки. Он действительно может придать сил и бодрости, когда наступает утомление. На средней по времени гонке можно пить только изотоник, а на короткой хватит и воды. В принципе, изотоник не имеет ограничений по употреблению, но если в нем много углеводов и кофеина, то нужно учитывать их, потому что кишечник может усваивать около 60 грамм углеводов в час. Употребляя изотоник в сочетании с энергетическими гелями, важно не перегрузить желудок и верно рассчитать количество гелей. А слишком много кофеина может негативно сказаться на сердечно-сосудистой системе.

Как принимать?

Большинство изотоников содержат углеводы, поэтому они сладкие. Не стоит наводить очень концентрированные растворы и слишком слабые – вкус от этого может стать отвратительным. При наведении нужно руководствоваться инструкцией. Обычно требуется 1-2 таблетки или мерные ложки порошка на одну флягу.

Изотоники могут иметь специфический вкус и состав, из-за этого может возникнуть индивидуальная непереносимость – будет болеть живот, возможна рвота. Поэтому нужно обязательно пробовать изотоник сначала на тренировке и только проверив его и себя, использовать напиток во время гонок.

Чтобы повысить эффективность изотоника, нужно подержать его во рту некоторое время и только потом проглотить. Сладкий вкус способствует выделению гормонов радости и может поднять настроение. Также углеводы и соли могут всасываться в кровь прямо через слизистую полости рта – это происходит быстрее, чем всасывание из желудка и кишечника.

Выводы

Изотоник – это необходимая вещь для спортсменов и любителей. Они выручат на соревнованиях или во время долгой тренировки и похода. Соблюдая наши рекомендации, вы сможете более грамотно их применять, катаясь на велосипеде.

Для читателей нашего блога действует скидка 10% по промокоду blog-BB30 на все товары, представленные в нашем магазине

15 лучших изотоников — Рейтинг 2019 года (Топ 15)

Изотоники, как и другие высокоуглеводные продукты, часто обделены вниманием посетителей тренажёрного зала. О существовании таких энергетических спортивных напитков зачастую известно лишь велолюбителям и марафонцам. В этом рейтинге мы расскажем о лучших изотониках и о том, зачем они вообще нужны.

Виды спортивных напитков

Существует три основных вида спортивных напитков: гипотоники, изотоники и гипертоники. Или напитки для: гидратации, энергии и восстановления.

Гидратация, или насыщение водой, необходима для быстрого избавления от усталости, которая возникает при обезвоживании во время интенсивного потоотделения. Уменьшение количества воды в теле ведёт к повышению вязкости крови. А это увеличивает частоту сердечных сокращений и как результат – замедляется реакция и снижается производительность.

Энергия необходима во время длительных и изнурительных велопробегов, марафонов, а также при любых других долгих аэробных нагрузках. Это могут быть футбол, хоккей, теннис, бокс, плавание, лыжи. То есть любые вида спорта, где есть повышенная кардионагрузка (нагрузка на сердце и кровеносные сосуды) и потребность в быстрой энергии.

Восстановление необходимо уже после физических нагрузок. В этот период организму требуется большое количество питательных веществ для восполнения потраченных запасов и реабилитации.

Для чего нужны спортивные напитки

Изотоники необходимы во время длительных занятий спортом, когда возникает потребность в быстрой энергии для работающих мышц. Имея такой источник питания, организм практически не будет расходовать свои запасы углеводов, которые хранятся в мышцах в виде гликогена.

Также изотоники, как и гипотоники, помогают восстановить водно-солевой баланс. При повышенных нагрузках, например, при беге на длинные дистанции, повышается потоотделение, а это приводит к нарушению баланса солей и жидкости в организме. Изотонические напитки помогают быстро решить эту проблему.

Гипотоники имеют низкую концентрацию веществ и состоят в основном из электролитов и очищенной воды. Они необходимы для возмещения потраченных во время тренировки солей и жидкости. Также в гипотоники может быть добавлено небольшое количество углеводов. Такие напитки хороши тогда, когда организму не нужны большие порции быстрой энергии. Например, если тренировка не изнуряющая или не очень длительная.

Гипертоники, напротив, необходимы после длительных и больших нагрузок. Они так же, как и изотоники, состоят из углеводов и электролитов, но в бОльших концентрациях. Часто в гипертонические напитки добавляют белки. Таким образом, организм получает не только глюкозу и электролиты для восстановления запасов гликогена и водно-солевого баланса, но и аминокислоты для реабилитации мышц.

Примечание. БОльшую часть рейтинга лучших изотоников занимает продукция британского бренда SIS (Science in Sport), потому что они – лидеры европейского рынка в сегменте изотонических напитков для профессиональных спортсменов. Самым главным преимуществом SIS является то, что их продукция прошла тестирование и сертификацию в агенстве Informed Sport в соответствии с требованиями WADA (Всемирное антидопинговое агентство). Наличие такого сертификата подтверждает факт отсутствия в протестированной продукции запрещённых веществ.

Рейтинг лучших изотоников — Топ 15

Что такое изотонический напиток, его состав

Изотоники – это самый популярный вид спортивных напитков. Изотонический – значит имеющий такое же осмотическое давление, что и плазма крови. Иными словами, изотонический напиток имеет схожий состав и концентрацию растворённых в нём веществ с жидкостями в организме. Поэтому такие напитки быстро усваиваются и способствуют поддержанию баланса в организме.

Состав

Изотоник состоит из воды и растворённых в ней простых углеводов и солей. Часто в такие напитки добавляют витаминный комплекс, кофеин и карнитин.

Входящими в состав изотоника углеводами чаще всего выступают мальтодекстрин, глюкоза и фруктоза. Эти простые сахара служат источником энергии для мышц. Такие углеводы быстро усваиваются и поддерживают мышечную работоспособность на высоком уровне.

Соли (калия, натрия, магния, кальция) являются электролитами, т. е. веществами, проводящими электрические импульсы от центральной нервной системы к мышцам. Эти импульсы заставляют их сокращаться, то есть совершать работу. Человеческий организм постоянно получает и теряет электролиты. Они поступают с пищей, а выводятся с потом и мочой.

Как уже было сказано, повышенное потоотделение приводит к обезвоживанию и истощению запасов электролитов. Из-за этого нервные импульсы проводятся хуже, и, как результат, мышцы перестают сокращаться должным образом. Работоспособность организма в целом снижается. Поступающие из изотоников электролиты помогают возобновить работу мышц и повысить выносливость организма.

Витамины участвуют во многих процессах метаболизма. Поэтому их наличие в напитке может стать отличной поддержкой для организма во время серьезных кардионагрузок. В такие витаминные миксы чаще всего входит вся группа В и витамин С.

L-карнитин – это вещество, родственное витаминам группы В. Оно выполняет функцию транспорта жирных кислот в клетку, где они будут разрушены для получения энергии. А поскольку жирные кислоты могут окисляться только в присутствии кислорода, прием карнитина во время аэробных нагрузок может дать организму дополнительную порцию энергии.

Кофеин – один из самых популярных стимуляторов нервной системы. Но не стоит забывать, что при злоупотреблении кофеином наступает перевозбуждение ЦНС и организм наоборот начинает замедляться. Поэтому рекомендуется умеренное потребление кофеинсодержащих изотоников, особенно в жаркую погоду.

Кому и когда можно пить изотонические напитки

Изотоники можно пить практически всем, кто занимается аэробными видами спорта, требующими больших количеств энергии. Такие напитки рекомендуется употреблять непосредственно в процессе тренировок и соревнований. Однако не забывайте — у спортивных напитков, как и у других видов спортивного питания, есть противопоказания. Перед началом приема следует посоветоваться с врачом!

Злоупотребление изотониками, как и другими высокоуглеводными напитками и продуктами может привести к появлению избыточного веса. Поэтому перед употреблением изотоника, следует ознакомиться с его составом и обратить внимание на количество углеводов в одной порции. Эта информация поможет понять, сколько нужно взять продукта для каждой конкретной цели.

Сколько и как нужно пить изотоники во время тренировок

Например, при езде на велосипеде в течение часа расходуется 30-60 г углеводов. Такое количество энергии позволяет держать хороший темп и предотвращать усталость, которая возникает из-за истощения гликогеновых запасов и обезвоживания.

Допустим, в одной порции сухого концентрата содержится 15 г углеводов. Этого количества хватит на полчаса велопрогулки. Таким образом, для одного часа езды нужно будет взять две порции концентрата.

Каждые 15 минут рекомендуется выпивать 125 мл изотоника. Соответственно, всю порцию концентрата необходимо растворить в полулитре воды.

Успешных вам тренировок!

Определение изотоники по Merriam-Webster

iso · ton · ic

| \ Ī-sə-ˈtä-nik

\

1

: , относящееся или являющееся мышечным сокращением в отсутствие значительного сопротивления, с заметным укорочением мышечных волокон и без значительного повышения мышечного тонуса — сравните изометрические данные

Определение и примеры изотоники — Биологический онлайн-словарь

Изотонический
прил., [ˌⱭɪ.sə.ˈtɑː.nɪk]
Определение: одинаковое напряжение или тоничность

Изотоническое определение

Что означает изотонический? Термин «изотонический» используется в физиологии, анатомии и физической химии. См. ниже.

Изотоническое определение наука / химия
В физической химии: растворы, которые классифицируются как имеющие эквивалентное или идентичное осмотическое давление

Изотоническое определение физиология / биология
В физиологии: И снова в физиологии изотонические растворы, которые имеют такое же содержание растворенных веществ, как и кровь млекопитающих

Изотоническое определение анатомии
Анатомически мышцы демонстрируют такое же напряжение.Изотонический — это состояние мышечного сокращения, при котором при одинаковом или постоянном напряжении длина мышцы уменьшается.

Что такое изотонический? Растворы, обладающие одинаковой тоничностью, известны как изотонические растворы. Итак, возникает вопрос, каково определение тоничности? Тоничность — это оценка относительной концентрации растворенного вещества на полупроницаемой мембране, которая, следовательно, также является мерой эффективного градиента осмотического давления на полупроницаемой мембране.

Количество (или степень) и направление движения растворителя через полупроницаемую мембрану определяются тоничностью. Важно отметить, что только растворенное вещество, которое не может пересечь полупроницаемую мембрану, отвечает за создание градиента осмотического давления или тоничности . Важно понимать, что изоосмотические растворы не всегда являются изотоническими растворами и, следовательно, эти два термина не могут использоваться взаимозаменяемо.

В зависимости от тоничности растворы можно разделить на три типа:

Рисунок 1: Движение воды при помещении в раствор с различными концентрациями растворенных веществ (гипотонический, или гипертонический, или изотонический). Изотонический (биологическое определение): Описательное слово, относящееся к изотоничности. На клеточном уровне изотоничность может относиться к свойству раствора, в котором его концентрация растворенного вещества равна той же , что и концентрация растворенного вещества другого раствора, с которым он сравнивается.Таким образом, раствор описывается как изотонический , когда сравнивается другой раствор, имеющий такое же (или равное) осмотическое давление и одинаковый водный потенциал, поскольку два раствора имеют равную концентрацию молекул воды. Это также может относиться к состоянию или свойству раствора, который имеет ту же тоничность , что и другой раствор, с которым его сравнивают. Например, сыворотка крови изотонична, физиологическому солевому раствору. Растворы с одинаковой тоничностью не приведут к чистому потоку воды через клеточную мембрану. Этимология: от iso– + греч. Tonos («напряжение») + -ic. Сравните: гипотоническое, гипертоническое.

Гипертонический раствор против изотонического раствора

Когда раствор имеет более высокую концентрацию растворенного вещества, чем раствор, присутствующий на полупроницаемой мембране, он известен как гипертонический раствор . В результате, когда клетка помещается в гипертонический раствор, градиент осмотического давления заставляет растворитель выходить из клетки, чтобы достичь одинаковой концентрации растворенного вещества на мембране (рис. 1).Это визуализируется как уменьшение ячейки . Таким образом, когда клетка помещается в гипертонический раствор, это приводит к сокращению клетки, известному как плазмолиз (рис. 2). В таком сценарии клеточная мембрана действует как полупроницаемая мембрана , а раствор, имеющий более высокую концентрацию растворенного вещества по сравнению с цитозольной концентрацией, известен как гипертонический .

Рисунок 2: Влияние концентрации растворенного вещества на структуру растительной клетки. Обратите внимание на то, что клетка перед плазмолизом (вверху) набухла.Клетка выглядит опухшей. Однако после плазмолиза (внизу) клетка имеет промежутки между клеточной стенкой и плазматической мембраной.

В клетках животных эквивалентным условием плазмолиза растений является зазубривание. На рисунке 1 обратите внимание, как красные кровяные тельца теряют воду, когда молекулы воды диффундируют вниз по градиенту концентрации.

Гипотонический раствор против изотонического раствора

Когда раствор имеет более низкую концентрацию растворенного вещества, чем раствор, присутствующий на полупроницаемой мембране, он известен как гипотонический раствор .В результате, когда клетка помещается в гипотонический раствор, градиент осмотического давления заставляет растворитель перемещаться в клетку, чтобы достичь равной концентрации растворенного вещества на мембране (рис. 1). Это визуализируется как набухание клеток .

Когда клетка помещается в раствор, имеющий более низкую концентрацию растворенного вещества по сравнению с концентрацией в цитозоле, разница градиента приводит к перемещению растворителя в клетку, что приводит к набуханию и, в конечном итоге, к разрыву или цитолизу клетки (Рисунок 1) .Обычно это происходит с клетками животных, у которых нет клеточной стенки. Однако в случае растительных клеток, которые имеют клеточную стенку и центральную вакуоль, жесткая клеточная стенка защищает клетку от разрыва, и вакуоли поглощают избыток воды, подталкивая клеточную мембрану к клеточной стенке. (Рисунок 3) Это явление известно как тургорное давление.

Рисунок 3: Обратите внимание, что растительная клетка в гипотоническом растворе приводит к перемещению воды в клетку. Это, в свою очередь, приводит к большому тургорному давлению на стенку растительной клетки.

Что такое изотонический раствор?

Изотонический раствор — это раствор, в котором концентрация растворенного вещества на полупроницаемой мембране одинакова, что приводит к равновесному состоянию. Таким образом, в случае изотонических растворов из-за отсутствия градиента концентрации отсутствует чистое движение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану (Фиг.1). Однако это не означает, что растворитель не движется через мембрану. В действительности, одинакова только скорость движения растворителя через мембрану, что приводит к нулевому движению.Таким образом, не происходит ни увеличения, ни потери молекул растворителя через мембрану (рис. 1 и 3).

Физиологический раствор (9 г / л раствора хлорида натрия) изоосмолярен и изотоничен плазме крови. Итак, что такое солевой раствор? Физиологический раствор — это водный раствор хлорида натрия, в котором 9 граммов хлорида натрия растворены в 1 литре воды, т.е. 0,9% масс. / Об. Из-за схожих концентраций натрия в крови физиологический раствор также известен как физиологический раствор .

Из-за изотоничности физиологический раствор широко используется в медицине как местно , так и парентерально (то есть инъекция непосредственно в кровоток), например, для очистки ран, носовых пазух, жидкостной заместительной терапии, поддержания гидратации и т. Д. Красные кровяные тельца сохраняют свою форму. Они не сжимаются и не набухают в изотоническом физиологическом растворе, то есть 0,9% -ном растворе хлорида натрия (рис. 1).

Теперь предположим, что эритроциты помещены в раствор с концентрацией хлорида натрия 2% мас. / Об.Концентрация хлорида натрия в 2% мас. / Об. Больше, чем содержание натрия в эритроцитах, и, следовательно, раствор является гипертоническим. Это приведет к усадке эритроцитов, известных как crenation (Рисунок 1).

В другой ситуации предположим, что эритроциты помещены в раствор с концентрацией хлорида натрия 0,1% мас. / Об. Концентрация хлорида натрия 0,1% мас. / Об. Меньше, чем содержание натрия в эритроцитах и, следовательно, гипотонического солевого раствора. Это приведет к набуханию и, в конечном итоге, к разрыву эритроцитов, что приведет к высвобождению гемоглобина.Это называется гемолизом (рис. 1), и это очень опасная ситуация.

Таким образом, в медицине критически важно вводить только изотонический физиологический раствор внутривенно, т.е. непосредственно в кровоток. Тонический раствор hyper- или hypo- нельзя вводить внутривенно.

Интересно, что состав для подкожных и внутримышечных инъекций может быть неизотоническим , поскольку клетки крови не контактируют напрямую с инъекционным составом.Однако офтальмологические растворы должны быть изотоническими, чтобы избежать раздражения глаз и боли.

Слезная жидкость также изотонична физиологическому раствору. Гипотонический раствор может привести к прохождению жидкости в ткани глаза, вызывая закупорку, тогда как гипертонический раствор приведет к вытеснению жидкости из ткани. Тем не менее человеческий глаз может переносить от 0,6% до 1,8% мас. / Об.

Какие примеры изотонических? Вот некоторые примеры изотонических растворов: физиологический раствор, фосфатный буферный раствор, лактатный раствор Рингера, растворы для пероральной регидратации (ORS), и раствор Хартмана

Медицинское использование изотонических растворов

• Пероральный Rehydration Therapy использует изотонический раствор для добавления электролитов и поддержания гидратации в таких случаях, как энтерит, диарея и т. Д.
• Солевой раствор для лечения крайнего обезвоживания и гипернатриемии (состояние, при котором концентрация натрия в сыворотке повышена).
• Физиологический раствор используется в качестве носителя для парентерального, особенно внутривенного, введения лекарств, так как физиологический раствор и плазма крови изотоничны.
• Раствор Рингера с лактатом и раствор Хартмана изотоничны плазме крови и используются для лечения гиповолемии (уменьшение объема крови может быть вызвано травмой или любой другой причиной) и ацидоза (повышение кислотности крови).
• Физиологический раствор применяется для лечения риносинусита .
• Физиологический раствор используется в качестве носителя для лекарств, которые должны вводиться путем распыления.
• При офтальмологических заболеваниях

Немедицинское использование изотонических растворов

• Спортивные напитки для обеспечения гидратации и добавления электролитов
• Фосфатный буферный раствор также используется в качестве средства для поддержания клеточных культур во время экспериментов

Измерение тоничности

Тоничность раствора можно измерить двумя методами:

• Гемолитическими методами
  Этот метод основан на принципе изменения внешнего вида (размера и формы) эритроцитов при их подвешивании в исследуемом растворе.Объем упакованных клеток (PCV) эритроцитов в исследуемом растворе сравнивается с контрольным раствором и классифицируется как изотонический (PCVtest = PCVref) / гипертонический (PCVtest PCVref).
• Коллигативные методы
  В этом методе тоничность измеряется с использованием коллигативных свойств, таких как-
  o Молекулярная концентрация
  o Данные о точке замерзания
  o Эквивалентное значение хлорида натрия
  o Метод Уайта-Винсента

Изотоническое сокращение мышц

Определение изотонического сокращения: В физиологии, когда мышцы изменяют длину мышц, приводя к движению без изменения мышечного напряжения, тогда это движение мышцы известно как изотоническое сокращение мышц (изотоническое значение -‘iso ‘означает то же самое;’ тон ‘означает напряжение).С другой стороны, мышцы могут вызывать изменение мышечного напряжения без изменения размера мышцы или движения посредством изометрических мышечных сокращений (изометрическое значение — «iso» означает то же самое; «метрическая» означает длину). Эти сокращения обычно наблюдаются в мышцах, отвечающих за хват в руке и предплечье.

Изотоническое сокращение мышц можно подразделить на:

• Концентрические сокращения
  Во время этого сокращения мышцы укорачиваются, создавая силу для преодоления сопротивления.Например: поднятие тяжестей по направлению к плечам включает концентрические сокращения мышц.
• Эксцентрические сокращения
  Во время этого сокращения мышцы увеличиваются в длине, создавая силу для преодоления сопротивления. Эти сокращения могут быть как добровольными, так и недобровольными.

На уровне ткани изотоничность определяется как состояние, при котором мышца остается в относительно постоянном напряжении, в то время как ее длина изменяется. В частности, термин изотоническая мышца относится к мышечному сокращению, при котором мышца остается в относительно постоянном напряжении, в то время как ее длина изменяется.

Определение изотонического упражнения

Упражнения, которые включают в себя фазу подъема и фазу опускания, считаются изотоническими упражнениями, как сгибания рук на бицепс и отжимания . Сгибания рук на бицепс включают подъем и опускание руки, в то время как упражнения отжимания включают подъем тела и опускание его в положение планки. Здесь важно понимать, что изотонические мышцы будут иметь одинаковый мышечный тонус. Следовательно, изотонические упражнения не могут быть результатом изотонических мышц.Например, при сгибании бицепса человек может уделять больше внимания правому или левому бицепсу, что приводит к неизотоническим мышцам. Напротив, в отжиманиях обе стороны тела работают одинаково, и, следовательно, они являются результатом изотонических мышц.

Источник: Мария Виктория Гонзага, BiologyOnline.com.

Ссылки

• Матиас Р. Т. и Ван Х. (2005). Местный осмос и изотонический транспорт. Журнал мембранной биологии, 208 (1), 39–53.https://doi.org/10.1007/s00232-005-0817-9.
• Фишман Р. А. (1953). Влияние изотонических растворов для внутривенного введения на нормальное и повышенное внутричерепное давление. AMA Arch NeurPsych. 70 (3): 350–360. DOI: 10.1001 / archneurpsyc.1953.02320330075007
• Барановски, П., Каролевич, Б., Гайда, М., и Плута, Дж. (2014). Лекарственные формы офтальмологических препаратов: характеристика и методы исследования. The Scientific World Journal, 2014, 861904. https://doi.org/10.1155/2014/861904.
• Шелдон Ф.Г. (1978). Изосмотический и изотонический — это не одно и то же. Американский учитель биологии 40 (5): 321–323. DOI: https://doi.org/10.2307/4446258.
• Даймонд Дж. М. (1964). МЕХАНИЗМ ИЗОТОННОГО ВОДНОГО ТРАНСПОРТА. Журнал общей физиологии, 48 (1), 15–42. https://doi.org/10.1085/jgp.48.1.15
• Алвес, Дж. Т., Тростер, Э. Дж., и Оливейра, К. А. (2011). Изотонический физиологический раствор в качестве поддерживающей внутривенной инфузионной терапии для профилактики приобретенной гипонатриемии у госпитализированных детей. Журнал педиатрии, 87 (6), 478–486.https://doi.org/10.2223/JPED.2133.
• Матур А., Дюк Т., Кукурузович Р. и Саут М. (2004). Гипотонические и изотонические солевые растворы для внутривенного введения жидкости при острых инфекциях. Кокрановская база данных систематических обзоров, 2003 г. (2), CD004169. https://doi.org/10.1002/14651858.CD004169.pub2.

© BiologyOnline.com. Контент предоставлен и модерируется редакторами BiologyOnline.

Следующий

Изотонический — Определение и примеры

Изотонический Определение

Изотонический — это термин, используемый для описания растворов и химии, а иногда и мышц в биологии человека.

В химии раствор считается изотоническим, если он имеет ту же концентрацию растворенных веществ, что и другой раствор через полупроницаемую мембрану.

Реже в анатомии человека используется изотоник. Однако он описывает мышцы, которые имеют тот же тонус, что и «нормальные» сравнения, или уровни жидкости внутри органа, которые совпадают с уровнями жидкости за пределами внешней стенки или внешней мембраны этого органа.

Примеры изотонических веществ

Доказательства алкоголя

Ни для кого не секрет, что выстрел (ок.1 унция) пива влияет на нас физически меньше, чем рюмка виски. Это потому, что виски содержит больше алкоголя по объему или более высокую крепость, чем пиво. С научной точки зрения, виски имеет большую концентрацию этанола, молекулы, ответственной за действие алкоголя, чем пиво. Проще говоря, виски гипертоничен для пива, а пиво — наоборот, гипотонично для виски.

Разница в стойкости между разными видами алкогольных напитков не всегда столь велика.Например, есть несколько слабоалкогольных сортов вина, которые имеют такую ​​же крепость, как пиво. Если слабоалкогольное вино имеет ту же крепость, что и пиво, оно изотонично пиву или имеет ту же концентрацию этанола, что и пиво.

Снятие обезвоживания

Физиологический раствор состоит из воды, смешанной с хлоридом натрия (NaCl). Солевые растворы часто назначают больным пациентам, страдающим тяжелым обезвоживанием или которые не могут потреблять достаточное количество жидкости при традиционном потреблении.

Изотонический физиологический раствор чаще всего назначают пациентам, испытывающим сильное обезвоживание. В отличие от гипертонических и гипотонических солевых растворов, изотонические солевые растворы имеют ту же концентрацию NaCl, что и клеточные жидкости в организме человека.

Поскольку они имеют ту же концентрацию NaCl, что и изотонический физиологический раствор, клетки не сокращаются из-за потери большего количества воды, а также они не рискуют отека или набухания из-за избытка воды. Поддерживая постоянный размер клеток, изотонические солевые растворы снижают риск потенциально смертельных проблем со здоровьем, таких как сердечная недостаточность, связанных с чрезмерной регидратацией.

Изотонические упражнения

Когда физическая активность считается изотонической, она включает в себя фазу подъема и фазу опускания. С другой стороны, изотонические мышцы имеют такой же мышечный тонус.

Сгибания рук на бицепс — изотонические упражнения, потому что они включают подъем и опускание руки для наращивания мышц. Однако они могут не влиять на изотонические мышцы, потому что человек, выполняющий упражнение, может уделять больше внимания правому или левому бицепсу.

Отжимания, с другой стороны, изотонические упражнения, которые способствуют изотоническим мышцам.Отжимания изотоничны, потому что они включают подъем и опускание тела в положении планки. Они создают изотонические мышцы, потому что при правильном выполнении работают одинаково с обеими сторонами тела.

Чтобы уточнить, отжимания не изотоничны в том смысле, что они имеют ту же концентрацию или тонус, что и другое упражнение. Однако они производят изотонические мышцы, имеющие такой же тонус.

• Hypertonic — раствор, имеющий более высокую концентрацию растворенного вещества, чем раствор через полупроницаемую мембрану, или мышца, имеющая более высокий тонус, чем другая, например мышца.
• Hypotonic — Раствор, имеющий более низкую концентрацию растворенного вещества, чем раствор через полупроницаемую мембрану, или мышца, имеющая меньший тонус, чем другая, например мышца.

Quiz

1. Разнообразие пива — 5 доказательств, а вино — 5 крепостей. Эти алкогольные напитки считаются изотоническими, потому что _________.
A. Пиво имеет более высокую концентрацию этанола, чем вино.
B. В вине концентрация этанола выше, чем в пиве.
C. Они не изотоничны.
D. Пиво и вино имеют одинаковую концентрацию алкоголя.

Ответ на вопрос № 1

D правильный. Алкогольные напитки считаются изотоническими, если они имеют одинаковую крепость или концентрацию алкоголя по объему.

2. Изотонические солевые растворы предпочтительнее гипертонических или гипотонических солевых растворов при лечении обезвоживания, потому что _________.
А. Изотонические солевые растворы не вызывают сокращения клеток от дальнейшего обезвоживания и не вызывают их набухание от чрезмерной гидратации.
B. Изотонические солевые растворы заставляют клетки сокращаться, что затрудняет их чрезмерную гидратацию.
C. Изотонические физиологические растворы вызывают набухание клеток, что затрудняет их повторное обезвоживание.
D. Изотонические солевые растворы не предпочтительнее любых других солевых растворов.

Ответ на вопрос № 2

правильный.Изотонические солевые растворы предотвращают сокращение клеток или их обезвоживание. Они также предохраняют клетки от набухания, которое, если оно слишком сильное, может способствовать сердечной недостаточности.

3. Изотонические растворы имеют _________ концентрацию растворенного вещества, чем гипертонические растворы.
A. Аналогичный
B. Высший
C. Нижний
D. Более разнообразный

Ответ на вопрос № 3

C правильный. Изотонические растворы имеют более низкую концентрацию растворенного вещества, чем гипертонические растворы.Гипертонические растворы имеют более высокую концентрацию растворенного вещества, чем аналогичный раствор, в то время как изотонические растворы имеют такую ​​же концентрацию растворенного вещества, как аналогичный раствор.

Изотонический, гипотонический и гипертонический раствор для внутривенного введения

Изотонические, гипотонические и гипертонические растворы широко используются в медицинских учреждениях, и, будучи медсестрой, вы должны знать, как каждое из растворов действует на организм и почему они назначаются.

В школе медсестер и на экзамене NCLEX вам необходимо будет знать, какой тип жидкости для внутривенного введения считается изотоническим, гипотоническим или гипертоническим.В этой статье я дам вам простой обзор каждого решения и того, как они работают на клеточном уровне.

Кроме того, у меня есть изотонический, гипотонический и гипертонический тест, который вы можете пройти, чтобы проверить свои знания по этому содержанию.

Видеоурок по изотоническим, гипотоническим и гипертоническим растворам

Не забудьте подписаться на мой канал на YouTube, чтобы получать больше учебных пособий.

Изотонические, гипотонические и гипертонические жидкости для студентов-медсестер

Во-первых, давайте познакомимся с клеткой и тем, как тоничность работает через осмос.

Клетка делится на две части: ( внутриклеточная и внеклеточная). Каждая часть состоит из раствора, и, в зависимости от тоничности жидкости, вы можете перемещать жидкости снаружи клетки внутрь посредством осмоса .

Клетка любит находиться в изотоническом состоянии, и когда что-то делает ее неравномерной (например, при гипотонических или гипертонических состояниях), она будет использовать осмос, чтобы попытаться выровнять ее.

Осмос

позволяет молекулам растворителя проходить через полупроницаемую мембрану из раствора с меньшей концентрацией в раствор с более высокой концентрацией .Здесь важно помнить, что все будет двигаться от концентрации LOW к концентрации HIGH .

Помните, когда мы говорим об изотонике и гипо / гипертонике, мы говорим о том, как она выглядит вне клетки по сравнению с внутренней.

Простой обзор изотонических, гипотонических и гипертонических растворов

Изотонический

Iso : то же / равно

Тоник : концентрация раствора

Клетка имеет одинаковую концентрацию внутри и снаружи, при этом в нормальных условиях внутриклеточные и внеклеточные клетки являются изотоническими.

Важно знать, какие жидкости изотоничны и когда их дают.

Изотонические жидкости

• 0,9% физиологический раствор
• 5% раствор декстрозы в воде (D5W) ** также используется в качестве гипотонического раствора после введения, потому что организм абсорбирует декстрозу, НО он считается изотоническим)
• 5% декстроза в 0,225% физиологическом растворе (D5W1 / 4NS)
• Лактат Рингера

Изотонические растворы используются: для увеличения объема ВНЕКЛЕТОЧНОЙ жидкости из-за кровопотери, хирургического вмешательства, обезвоживания, потери жидкости, которая была потеряна внеклеточно .

Гипотонический

Hypo : «под / под»

Тоник : концентрация раствора

Клетка имеет низкое количество растворенного вещества вне клетки, и она хочет перемещаться внутри клетки, чтобы вернуть все в норму посредством осмоса. Это вызовет НАБУШЕНИЕ КЛЕТОК , которое может вызвать взрыв или лизис клетки.

Гипотонические растворы

• 0,45% физиологический раствор (1/2 NS)
• 0,225% физиологический раствор (1/4 NS)
• 0.33% физиологический раствор (1/3 нс)

Гипотонические растворы используются, когда клетка обезвожена и жидкости необходимо вернуть внутрь клетки. Это происходит, когда у пациентов развивается диабетический кетоацидоз (ДКА) или гиперосмолярная гипергликемия.

Важно : Остерегайтесь истощения циркулирующей жидкости жидкости, поскольку вы пытаетесь протолкнуть внеклеточную жидкость в клетку, чтобы восстановить ее. Никогда не давайте гипотонические растворы пациентам, которые подвержены риску повышенного черепного давления (может вызвать переход жидкости в ткани мозга), обширных ожогов , травм (уже гиповолемия) и т. Д.потому что вы можете исчерпать их жидкий объем.

Гипертонический

Hyper : чрезмерно

Тоник : концентрация раствора

Клетка содержит чрезмерное количество растворенного вещества во внеклеточной среде, и осмос вызывает выброс воды из клетки внутриклеточно во внеклеточную область, что приводит к сокращению КЛЕТКИ .

Гипертонические решения

• 3% физиологический раствор
• 5% физиологический раствор
• 10% декстроза в воде (D10W)
• 5% декстрозы в 0.9% физиологический раствор
• 5% декстроза в 0,45% физиологическом растворе
• 5% декстроза в лактатных растворах Рингера

При использовании гипертонических растворов (очень осторожно…. Скорее всего, будет назначаться в отделении интенсивной терапии из-за быстро возникающих побочных эффектов отека легких / перегрузки жидкостью). Кроме того, предпочтительно вводить гипертонические растворы через центральную линию из-за того, что гипертонический раствор оказывает везикантное действие на вены и риск инфильтрации.

Пройдите тест на изотонический, гипотонический и гипертонический раствор

5.2F: Тоничность — Biology LibreTexts

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

• Определите тоничность и опишите, насколько она важна для осмоса

Тоничность описывает, как внеклеточный раствор может изменять объем клетки, влияя на осмос. Тоничность раствора часто напрямую зависит от его осмолярности. Осмолярность описывает общую концентрацию растворенного вещества в растворе. Раствор с низкой осмолярностью имеет большее количество молекул воды по сравнению с количеством растворенных частиц; раствор с высокой осмолярностью имеет меньше молекул воды по сравнению с частицами растворенного вещества.В ситуации, когда растворы двух различных осмолярностей разделены мембраной, проницаемой для воды, но не для растворенного вещества, вода будет перемещаться со стороны мембраны с более низкой осмолярностью (и большим количеством воды) в сторону с более высокой осмолярностью (и меньше воды). Этот эффект имеет смысл, если вы помните, что растворенное вещество не может перемещаться через мембрану, и, следовательно, единственный компонент в системе, который может двигаться — вода — движется по собственному градиенту концентрации. Важное различие, касающееся живых систем, заключается в том, что осмолярность измеряет количество частиц (которые могут быть молекулами) в растворе.Следовательно, раствор, мутный от клеток, может иметь более низкую осмолярность, чем раствор, который является прозрачным, если второй раствор содержит больше растворенных молекул, чем клеток.

Гипотонические растворы

Три термина — гипотонический, изотонический и гипертонический — используются для связи осмолярности клетки с осмолярностью внеклеточной жидкости, содержащей клетки. В гипотонической ситуации внеклеточная жидкость имеет более низкую осмолярность, чем жидкость внутри клетки, и вода поступает в клетку.(В живых системах точкой отсчета всегда является цитоплазма, поэтому приставка гипо- означает, что внеклеточная жидкость имеет более низкую концентрацию растворенных веществ или более низкую осмолярность, чем цитоплазма клетки.) Это также означает, что внеклеточная жидкость имеет более низкую концентрацию. более высокая концентрация воды в растворе, чем в ячейке. В этой ситуации вода будет следовать градиенту своей концентрации и попадет в ячейку, заставляя ячейку расширяться.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Изменения формы клеток из-за растворенных веществ : Осмотическое давление изменяет форму эритроцитов в гипертонических, изотонических и гипотонических растворах.

Гипертонические решения

Что касается гипертонического раствора, приставка гипер- относится к внеклеточной жидкости, имеющей более высокую осмолярность, чем цитоплазма клетки; следовательно, жидкость содержит меньше воды, чем ячейка. Поскольку в ячейке относительно более высокая концентрация воды, вода покидает ячейку, и ячейка сжимается.

Изотонические растворы

В изотоническом растворе внеклеточная жидкость имеет ту же осмолярность, что и клетка. Если осмолярность клетки совпадает с осмолярностью внеклеточной жидкости, чистого движения воды в клетку или из нее не будет, хотя вода все равно будет входить и выходить.

Клетки крови и клетки растений в гипертонических, изотонических и гипотонических растворах приобретают характерный вид. Клетки в изотоническом растворе сохраняют свою форму. Клетки в гипотоническом растворе набухают при попадании воды в клетку и могут лопнуть, если градиент концентрации между внутренней и внешней частью клетки достаточно велик. Клетки в гипертоническом растворе сжимаются по мере выхода воды из клетки, становясь сморщенными.

Ключевые моменты

• Осмолярность описывает общую концентрацию растворенного вещества в растворе; растворы с низкой концентрацией растворенных веществ имеют низкую осмолярность, тогда как растворы с высокой осмолярностью имеют высокую концентрацию растворенных веществ.
• Вода движется со стороны мембраны с более низкой осмолярностью (и большим количеством воды) в сторону с более высокой осмолярностью (и меньшим количеством воды).
• В гипотоническом растворе внеклеточная жидкость имеет более низкую осмолярность, чем жидкость внутри клетки; вода попадает в клетку.
• В гипертоническом растворе внеклеточная жидкость имеет более высокую осмолярность, чем жидкость внутри клетки; вода покидает клетку.
• В изотоническом растворе внеклеточная жидкость имеет ту же осмолярность, что и клетка; чистого движения воды в ячейку и из нее не будет.

Ключевые термины

• осмолярность : Осмотическая концентрация раствора, обычно выражаемая в осмолях растворенного вещества на литр раствора.
• гипотонический : имеющий более низкое осмотическое давление, чем другое; клетка в этой среде заставляет воду попадать в клетку, вызывая ее набухание.
• гипертонический : имеющий большее осмотическое давление, чем другой
• изотонический : имеющий такое же осмотическое давление

8.4. Осмос и диффузия — Chemistry LibreTexts

Результаты обучения

• Определите осмос и диффузию.
• Различают гипотонические, гипертонические и изотонические растворы.
• Опишите полупроницаемую мембрану.
• Предсказать поведение клеток крови в различных типах растворов.
• Опишите поток молекул растворителя через мембрану.
• Определите полярные и неполярные области клеточной мембраны.
• Объясните компоненты, присутствующие в фосфолипиде.

Клетки рыб, как и все клетки, имеют полупроницаемые мембраны. В конце концов, концентрация «всякой всячины» по обе стороны от них выровняется. Рыба, которая живет в соленой воде, будет иметь внутри несколько соленую воду. Поместите его в пресную воду, и пресная вода через осмос попадет в рыбу, заставив ее клетки набухнуть, и рыба погибнет. Что будет с пресноводной рыбой в океане?

Осмос

Представьте, что у вас есть чашка с \ (100 \: \ text {mL} \) водой, и вы добавляете в нее \ (15 \: \ text {g} \) столового сахара.Сахар растворяется, и смесь, которая сейчас находится в чашке, состоит из растворенного вещества (сахар), растворенного в растворителе (вода). Смесь растворенного вещества в растворителе называется раствором .

Представьте, что у вас есть вторая чашка с \ (100 \: \ text {mL} \) водой, и вы добавляете в воду \ (45 \: \ text {g} \) столового сахара. Как и в первой чашке, сахар является растворенным веществом, а вода — растворителем. Но теперь у вас есть две смеси с разными концентрациями растворенных веществ.При сравнении двух растворов с неодинаковой концентрацией растворенного вещества раствор с более высокой концентрацией растворенного вещества составляет гипертонический , а раствор с более низкой концентрацией растворенного вещества — гипотонический . Растворы с одинаковой концентрацией растворенных веществ изотонические . Первый сахарный раствор является гипотоническим по отношению ко второму раствору. Второй раствор сахара гипертоничен первому.

Теперь вы добавляете два раствора в химический стакан, разделенный полупроницаемой мембраной с порами, которые слишком малы для прохождения молекул сахара, но достаточно велики для прохождения молекул воды.Гипертонический раствор находится с одной стороны мембраны, а гипотонический раствор — с другой. Гипертонический раствор имеет более низкую концентрацию воды, чем гипотонический раствор, поэтому теперь существует градиент концентрации воды через мембрану. Молекулы воды будут перемещаться со стороны более высокой концентрации воды в сторону более низкой концентрации , пока оба раствора не станут изотоническими. В этот момент равновесие достигнуто.

Эритроциты ведут себя точно так же (см. Рисунок ниже).Когда эритроциты находятся в гипертоническом растворе (с более высокой концентрацией), вода вытекает из клетки быстрее, чем поступает внутрь. Это приводит к зазубринам (сморщивание) клетки крови. С другой стороны, гипотонический эритроцит (более низкая концентрация вне клетки) приведет к тому, что в клетку будет поступать больше воды, чем наружу. Это приводит к набуханию клетки и потенциальному гемолизу (разрыву) клетки. В изотоническом растворе поток воды в ячейку и выход из нее происходит с одинаковой скоростью.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): эритроциты в гипертонических, изотонических и гипотонических растворах.

Осмос — это диффузия молекул воды через полупроницаемую мембрану из области раствора с более низкой концентрацией (то есть с более высокой концентрацией воды) в область раствора с более высокой концентрацией (то есть с более низкой концентрацией воды). Вода проникает в клетки и выходит из них путем осмоса.

• Если клетка находится в гипертоническом растворе, раствор имеет более низкую концентрацию воды, чем цитозоль клетки, и вода выходит из клетки, пока оба раствора не станут изотоническими.
• Клетки, помещенные в гипотонический раствор, будут поглощать воду через свои мембраны, пока и внешний раствор, и цитозоль не станут изотоническими.

Эритроцит набухает и подвергается гемолизу (взрыву) при помещении в гипотонический раствор. При помещении в гипертонический раствор эритроцит теряет воду и претерпевает зазубрины (сморщивание). Клетки животных, как правило, лучше всего работают в изотонической среде, где поток воды в клетку и из клетки происходит с одинаковой скоростью.

Распространение

Пассивный транспорт — это способ перемещения небольших молекул или ионов через клеточную мембрану без передачи энергии клеткой. Три основных вида пассивного транспорта — это диффузия (или простая диффузия), осмос и облегченная диффузия. Простая диффузия и осмос не связаны с транспортными белками. Для облегчения диффузии требуется помощь белков.

Диффузия — это движение молекул из области с высокой концентрацией молекул в область с более низкой концентрацией.Для клеточного транспорта диффузия — это движение небольших молекул через клеточную мембрану. Разница в концентрациях молекул в двух областях называется градиентом концентрации . Кинетическая энергия молекул приводит к случайному движению, вызывающему диффузию. При простой диффузии этот процесс протекает без помощи транспортного белка. Это беспорядочное движение молекул, которое заставляет их перемещаться из области с высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией.

Распространение будет продолжаться до тех пор, пока градиент концентрации не будет устранен. Поскольку диффузия перемещает материалы из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией, она описывается как перемещение растворенных веществ «вниз по градиенту концентрации». Конечным результатом является равная концентрация или равновесных молекул по обе стороны мембраны. В состоянии равновесия движение молекул не прекращается. В состоянии равновесия материалы движутся одинаково в обоих направлениях.

Не все может попасть в ваши клетки.У ваших клеток есть плазматическая мембрана, которая помогает защитить ваши клетки от нежелательных вторжений.

Плазменная мембрана и цитозоль

Если внешняя среда клетки основана на воде, а внутренняя часть клетки также в основном состоит из воды, что-то должно гарантировать, что клетка останется неповрежденной в этой среде. Что произойдет, если клетка раствориться в воде, как сахар? Очевидно, клетка не могла выжить в такой среде. Таким образом, что-то должно защищать клетку и позволять ей выжить в водной среде.Все клетки окружены барьером, который отделяет их от окружающей среды и других клеток. Этот барьер называется плазматической мембраной , или клеточной мембраной.

Плазменная мембрана

Плазматическая мембрана (см. Рисунок ниже) состоит из двойного слоя специальных липидов, известных как фосфолипиды . Фосфолипид представляет собой молекулу липида с гидрофильной («водолюбивой») головкой и двумя гидрофобными («водоненавистническими») хвостами. Из-за гидрофильной и гидрофобной природы фосфолипида молекула должна располагаться в определенном порядке, поскольку только определенные части молекулы могут физически контактировать с водой.Помните, что вне клетки есть вода, и цитоплазма внутри клетки также в основном состоит из воды. Таким образом, фосфолипиды расположены в виде двойного слоя (двухслойного), чтобы клетка была отделена от окружающей среды. Липиды не смешиваются с водой (напомним, что масло — это липид), поэтому фосфолипидный бислой клеточной мембраны действует как барьер, удерживая воду вне клетки и удерживая цитоплазму внутри клетки. Клеточная мембрана позволяет клетке оставаться структурно нетронутой в водной среде.

Функция плазматической мембраны — контролировать то, что входит и выходит из клетки. Некоторые молекулы могут проходить через клеточную мембрану, входить в клетку и покидать ее, а некоторые нет. Следовательно, клетка не полностью проницаема. «Проницаемый» означает, что все может преодолеть барьер. Открытая дверь полностью проницаема для всего, что хочет войти или выйти через дверь. Плазматическая мембрана , полупроницаемая , что означает, что некоторые вещи могут проникать в клетку, а некоторые нет.

Молекулы, которые не могут легко проходить через бислой, включают ионы и небольшие гидрофильные молекулы, такие как глюкоза, и макромолекулы, включая белки и РНК. Примеры молекул, которые могут легко диффундировать через плазматическую мембрану, включают углекислый газ и газообразный кислород. Эти молекулы свободно диффундируют в клетку и из клетки в соответствии с их градиентом концентрации. Хотя вода является полярной молекулой, она также может диффундировать через плазматическую мембрану.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Плазменные мембраны в основном состоят из фосфолипидов (оранжевый).Показаны гидрофильная («водолюбивая») голова и два гидрофобных («водоненавистнических») хвоста. Фосфолипиды образуют бислой (два слоя). Середина бислоя — это область без воды. По обе стороны от бислоя может быть вода. По всей мембране много белков.

Цитозоль

Внутри всех клеток также содержится желеобразное вещество, называемое цитозоль . Цитозоль состоит из воды и других молекул, в том числе ферментов , которые являются белками, ускоряющими химические реакции клетки.Все в клетке находится в цитозоле, как фрукты в желе. Термин «цитоплазма» относится к цитозолю и всем органеллам, специализированным компартментам клетки. Цитоплазма не включает ядра. Поскольку прокариотическая клетка не имеет ядра, ДНК находится в цитоплазме.

Авторы и авторство

• Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза ​​Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.

• Эллисон Соулт, Ph.D. (факультет химии, Университет Кентукки)

Isotonic Solution — обзор

Результаты и обсуждение

В присутствии валиномицина свежевыделенные митохондрии бурого жира быстро набухают в изотонических растворах KCl, поскольку валиномицин индуцирует проницаемость K ⁺ , а митохондрии обладают высокой внутренней проницаемостью для Cl ^— ((Nicholls et al., 1974) и рис. 1 (а)). Эту проницаемость для Cl ^— можно эффективно ингибировать теми же пуриновыми нуклеотидами, которые приводят к индукции сохранения энергии, закрывая предложенный канал H ⁺ (или OH ^—) ((Nicholls et al., 1974) и рис.1 (б)). Ранее мы продемонстрировали (Cannon et al., 1977) (и рис. 1 (c)), что низкие количества пальмитоил-КоА могут повторно вызвать набухание в митохондриях, ингибированных нуклеотидами. Этот эффект пальмитоил-КоА конкурирует с GDP (рис. 1 (d)), т.е. специфичен для ионов Cl ^— .

РИС. 1. Скорость набухания митохондрий бурого жира в среде KCl. (a-d) в присутствии 0,5 мкМ валиномицина. ВВП = 0,1 млн ВВП; PmCoA = 3 мкМ пальмитоил-КоА; высокий ВВП = 5 млн ВВП. Средний см. Методы.

Пальмитоил-КоА — сильнодействующее моющее средство; таким образом, мы были заинтересованы в демонстрации того, что те эффекты, которые могут иметь физиологическое значение, действительно являются специфическими, то есть (1) не подобными детергентам и (2) конкурирующими с нуклеотидами. Для этой цели мы провели эксперименты, которые показаны на рис. 1 (ad), также в отсутствие валиномицина (рис. 1. (например)), т.е. где проницаемость K ⁺ может быть ограничивающей скорость. . На рис. 1 (e) это явно так, поскольку скорость набухания ниже, чем на (b).Добавление пальмитоил-КоА вызывало некоторое увеличение набухания (рис. 1 (f)), т.е. происходило увеличение проницаемости как для K ⁺ , так и для Cl ^—, вероятно, из-за сходных с детергентами эффектов пальмитоил-КоА. Однако, что очень важно, и в явном контрасте с рис. 1 (d), эта повышенная проницаемость не могла конкурировать с ВВП (рис. 1 (g)). Скорость набухания на рис. 1 (е) и (ж) была примерно такой же, как на рис. 1 (г), что подтверждает неспецифический характер набухания.

Таким образом, хотя пальмитоил-КоА может, как ожидалось, особенно при более высоких концентрациях, иметь неспецифические эффекты, подобные детергентам, эффекты, которые мы продемонстрировали в отношении проницаемости для Cl ^—, являются специфическими и конкурентными, и, как следствие, носят характер ожидается для физиологического разобщителя i.е. физиологический антагонист связывания нуклеотидов.

Помимо нашей более ранней демонстрации того, что пальмитоил-КоА действительно конкурирует со связыванием GDP (Cannon et al., 1977), и демонстрации того, что пальмитоил-КоА может специфически повторно вводить проницаемость для Cl ^— ((Cannon et al., 1977) и рис. 1), теперь мы также смогли напрямую продемонстрировать специфические разобщающие эффекты пальмитоил-КоА на дыхание в митохондриях бурого жира (рис. 2).

Рис. 2. Специфическое, частичное разобщение митохондрий бурого жира пальмитоил-КоА.

а.

AcCn = 5 мМ ацетил-L-карнитин FCCP = 0,2 мкМ карбонилцианид п-трифторметоксифенилгидразон

b.

PmCoA = 5 мкМ пальмитоил-КоА

c.

высокий ВВП = 2 мМ ВВП

Свежевыделенные митохондрии бурого жира не проявляют энергосбережения. Их можно привести в состояние сохранения энергии путем добавления пуринового нуклеотида (обычно GDP) и бычьего сывороточного альбумина, или, как здесь, позволяя митохондриям окислять определенные эндогенные жирные кислоты при добавлении карнитина, CoA и ATP (Hittelman et al. al., 1969). Добавленный АТФ выполняет двойную функцию: как обеспечивать энергию для активации жирных кислот, так и служить пуриновым нуклеотидом для закрытия протонного канала (Cannon et al., 1973). После того, как приступ дыхания, вызванный карнитином, КоА и АТФ, утих (рис. 2а), митохондрии соединились; например. добавление субстрата ацетил-карнитина не увеличивало частоту дыхания; добавление искусственного разобщителя (FCCP) немедленно привело к усиленному окислению (рис. 2а). Однако, когда был проведен аналогичный эксперимент, но вместо ацетилкарнитина было добавлено небольшое количество пальмитоил-КоА, скорость дыхания сразу увеличилась, и эта высокая скорость была лишь частично чувствительной к FCCP (рис.2б). Это демонстрирует, что пальмитоил-КоА частично разъединяет собственное дыхание. То, что это частичное разобщение имеет специфическую природу, показано на рис. 2c: как видно, дыхание, вызванное пальмитоил-КоА, полностью подавлялось добавлением GDP, и это ингибирование не носило неспецифического характера, поскольку оно могло полностью высвобождаться под действием FCCP.