Alimentos salgados, doces e até mesmo certas soluções médicas podem provocar sede porque seus íons ou açúcares dissolvidos atuam como osmóis ativos. Quando estas substâncias se dissolvem nos fluidos corporais – principalmente no soro sanguíneo – alteram o movimento da água através das membranas celulares, um processo governado pelo conceito de pressão de turgor.

Medindo a concentração

A concentração é mais comumente expressa como massa por unidade de volume (por exemplo, gramas de glicose por decilitro de soro, g/dL). Para solutos que atravessam membranas, a métrica relevante é a molaridade (M) , o número de moles por litro. A molaridade leva em consideração o peso molecular do soluto e o número de Avogadro (6,02 × 10 ²³ partículas por mol). Por exemplo, 90 g de glicose em 400 mL de água corresponde a 0,5 mol de glicose, produzindo uma molaridade de 1,25 M.

Osmose

Osmose é o movimento passivo da água através de uma membrana semipermeável em direção ao lado com maior concentração de soluto. A força motriz é chamada de pressão osmótica . Os solutos que contribuem para esta pressão são denominados osmoles ativos. A água se comporta como um soluto, passando de baixa para alta concentração de soluto para equalizar as concentrações em ambos os lados da membrana.

Tonicidade e efeitos celulares

A concentração relativa de uma solução em comparação com outra é descrita como:

• Hipotônico – menos concentrado (por exemplo, água destilada em comparação com água do mar).
• Isotônico – concentração igual.
• Hipertônico – mais concentrado (por exemplo, solução salina em comparação com células humanas).

Quando uma célula é colocada em um ambiente hipertônico, a água sai da célula (plasmólise), reduzindo a pressão de turgescência e potencialmente causando encolhimento. Num ambiente hipotônico, a água entra, aumentando a pressão de turgescência e arriscando a lise celular. Estes princípios sustentam a formulação cuidadosa de soluções intravenosas, que devem corresponder ou exceder ligeiramente a osmolaridade do plasma humano para evitar danos celulares.

Soluções Hipertônicas em Nutrição Esportiva

Atletas de resistência geralmente dependem da reposição de líquidos para manter o desempenho. No entanto, uma bebida desportiva hipertónica – com mais açúcar do que o fluido extracelular do corpo – pode atrair água de volta para o intestino, retardando a absorção. A pesquisa mostra que as bebidas hipotônicas são absorvidas mais rapidamente, enquanto as bebidas isotônicas ou hipertônicas são absorvidas mais lentamente. É por isso que bebidas esportivas populares como Gatorade e Powerade são formuladas para serem levemente hipotônicas.

Organismos Marinhos e Hipertonicidade

A água do mar contém altas concentrações de íons:
Cl ^- : 19,4 g/kg
Na ⁺ : 10,8 g/kg
Sulfato: 2,7 g/kg
Magnésio: 1,3 g/kg
Cálcio: 0,4 g/kg
Potássio: 0,4 g/kg
Bicarbonato: 0,142 g/kg

A maioria dos organismos marinhos são isotônicos à água do mar, mas os tubarões são uma exceção. Eles mantêm o sangue hipertônico retendo uréia e produzindo urina altamente diluída, permitindo-lhes prosperar em um ambiente hipertônico.

Em resumo, compreender os princípios da pressão de turgescência, osmose e hipertonicidade é essencial para a prática médica, o desempenho atlético e a biologia marinha.