A tonicitás ( τόνος - "feszültség" szóból ) az ozmotikus nyomásgradiens mértéke, vagyis két, féligáteresztő membránnal elválasztott oldat vízpotenciáljának különbsége . Ezt a koncepciót általában a sejteket körülvevő megoldásokra alkalmazzák . Az ozmotikus nyomást és a tonicitást csak olyan anyagok oldatai befolyásolhatják, amelyek nem hatolnak át a membránon ( elektrolit , fehérje stb.). A membránon áthatoló oldatok koncentrációja azonos a membrán mindkét oldalán, ezért nem változtatja meg a tonicitást.
A tonicitásnak három változata van: az egyik megoldás a másikhoz viszonyítva lehet izotóniás, hipertóniás és hipotóniás.
Az izotónia az ozmózisnyomás egyenlősége a folyékony közegekben és a test szöveteiben, amelyet a bennük lévő anyagok ozmotikusan egyenértékű koncentrációjának fenntartása biztosít. Az izotónia a szervezet egyik legfontosabb fiziológiai állandója, amelyet az önszabályozási mechanizmusok biztosítanak . Az izotóniás oldat olyan oldat, amelynek ozmotikus nyomása megegyezik az intracelluláris nyomással. Az izotóniás oldatba mártott sejt egyensúlyi állapotban van - a vízmolekulák egyenlő mennyiségben diffundálnak a sejtmembránon befelé és kifelé anélkül, hogy felhalmozódnának vagy elvesznének a sejttől. Az ozmotikus nyomás eltérése a normál élettani szinttől a vér, a szövetfolyadék és a test sejtjei közötti anyagcsere-folyamatok megsértésével jár. Az erős eltérés megzavarhatja a sejtmembránok szerkezetét és integritását.
A hipertóniás oldat olyan oldat, amelyben nagyobb az anyag koncentrációja, mint az intracelluláris vízben. Amikor egy sejtet hipertóniás oldatba merítünk, kiszáradása következik be - intracelluláris víz távozik, ami a sejt kiszáradásához és ráncosodásához vezet. A hipertóniás oldatokat az ozmoterápiában használják intracerebrális vérzés kezelésére .
A hipotóniás oldat olyan oldat, amelynek az ozmózisnyomása alacsonyabb a másikhoz képest, vagyis kisebb a membránon át nem hatoló anyag koncentrációja. Ha egy sejtet hipotóniás oldatba merítünk, a víz ozmotikusan behatol a sejtbe, és kialakul a hiperhidratáció - duzzanat, majd citolízis következik be . A növényi sejtek ebben a helyzetben nem mindig károsodnak; hipotóniás oldatba merítve a sejt megnöveli a turgornyomást , és visszaáll normális működéséhez.
A tradescantia epidermális sejtjei normálisak és plazmolízis alatt állnak.
Állati sejtekben a hipertóniás környezet hatására víz távozik a sejtből, ami sejtzsugorodást (crenation) okoz. Növényi sejtekben a hipertóniás oldatok hatása drámaibb. A rugalmas sejtmembrán a sejtfalból nyúlik ki , de a plazmodezmánál hozzátapad . Plazmolízis alakul ki - a sejtek "tűs" megjelenést kapnak, a plazmodezmák gyakorlatilag leállnak az összehúzódás miatt.
Egyes organizmusok sajátos mechanizmusokkal rendelkeznek a környezeti hipertónia leküzdésére. Például a hipertóniás sóoldatban élő halak fenntartják az intracelluláris ozmotikus nyomást azáltal, hogy aktívan ürítik ki a felesleges sót, amit ittak. Ezt a folyamatot ozmoregulációnak nevezik.
Hipotóniás környezetben az állati sejtek a szakadásig ( citolízis ) megduzzadnak. Az édesvízi halak felesleges víz eltávolítására a vizeletürítés folyamata folyamatosan zajlik. A növényi sejtek jól ellenállnak a hipotóniás oldatok hatásainak, mivel erős sejtfaluk hatékony ozmolaritást vagy ozmolalitást biztosít .
Egyes intramuszkuláris alkalmazásra szánt gyógyszereket előnyösen enyhén hipotóniás oldat formájában adják be, ami lehetővé teszi, hogy a szövetek jobban felszívják őket.