細胞に対するアイソトニック溶液の効果

アイソトーンとは？

ラテン語の「iso-」は「同じ」を意味し、「tonic」は二つの溶液間の浸透圧を指します。浸透圧とは、半透膜を通して細胞内に浸透するのを防ぐために必要な圧力です。したがって、アイソトニック（等張）溶液は浸透圧が等しく、半透膜で隔てても相互に流れ込むことはありません。医学や生物学では、ヒトの細胞と同じ浸透圧を持つ溶液を「等張」と呼びます。

等張（アイソトニック）溶液

最も一般的な等張溶液は、細胞や血液と同じ量の溶質（例：塩）を含んでいます。浸透圧が細胞と同等のため、細胞の体積は変化せず、細胞は水分を出し入れしません。スポーツドリンクの多くは等張で、細胞を損傷させずに水分と電解質を補給できます。

高張（ハイパートニック）溶液

高張溶液は、比較対象の細胞や溶液よりも浸透圧が高いです。細胞が高張溶液に置かれると、外側の溶質濃度が高いため水分が細胞外へ移動し、細胞は縮んでしわ（クレネーション）になります。植物細胞では、細胞膜が細胞壁から離れます。

低張（ハイポトニック）溶液

低張溶液は浸透圧が低く、細胞内よりも溶質濃度が低いです。細胞は浸透圧を均衡させようとして水分を取り込み、膨張しますが、膜が限界を超えると破裂し、細胞死（浸透ショック）を起こします。

実験や医療で細胞を保護するためには、等張溶液の使用が不可欠です。