Tonicität

Die Tonicität beschreibt die relative Wirkung einer Lösung auf den Wassertransport durch eine semipermeable Membran. Sie kommt zustande, wenn gelöste Substanzen unterschiedliche Durchlässigkeit für die Membran haben. Tonicität wird oft im Vergleich zu einer Referenzlösung angegeben (häufig Blutplasma). Im Gegensatz zur Osmolarität fokussiert Tonicität darauf, welche Substanzen die Membran nicht passieren können und damit die Wasserdiffusion beeinflussen.

Isotonische Lösungen haben denselben osmotischen Druck wie die Referenz, sodass kein Netto-Wassertransport stattfindet. Hypertonische Lösungen besitzen höheren osmotischen Druck; Wasser verlagert sich aus der Zelle in die Lösung, die Zelle schrumpft. Hypotonische Lösungen sind geringer osmotisch; Wasser fließt in die Zelle, die Zelle kann anschwellen oder platzen (bei ungeschützten Tierzellen). Bei Pflanzenzellen führt Hypotonie zu Turgor, der die Zelle stabilisiert.

Die Tonicität hängt von der Membranpermeabilität für die gelösten Substanzen ab. Wenn die gelösten Teilchen die Membran nicht passieren können, beeinflussen sie den osmotischen Druck der Lösung gegenüber der Zelle und damit den Wasserfluss. Wenn dagegen Substanzen durch die Membran gelangen, reduziert sich der tonische Effekt und die Lösung verhält sich stärker wie die Osmolarität.

Clinisch relevant ist die Tonicität von intravenösen Flüssigkeiten: isotonische Kochsalzlösung (0,9% NaCl) gilt als isotonisch gegenüber Blut, während hypotone Lösungen wie 0,45% NaCl Wasser in Zellen ziehen können; hypertonische Lösungen (z. B. 3% NaCl) können Wasser aus Zellen herausziehen.