Što su oni?
Što su elektroliti?
Elektroliti - jednina: elektrolit - definiraju se kao: tvari proizvedene u električki vodljivom otopini i otopljene u polarnom otapalu, na primjer u vodi.
U medicinskom području, ova kemijska definicija preuzima određenu ulogu; elektroliti ljudskog tijela su zapravo: tvari - uglavnom ionske - raspršene u fiziološkim tekućinama, intra- i izvanstanične, uključujući: citosol, intersticije, cerebrospinalni matriks, plazma / krvni serum, limfna tekućina itd; ne samo da imaju tendenciju nasilno ravnoteže u istim odjeljcima, nego i interakciju između biološki razdvojenih okolina tkivima, stanicama i stoga membranama. U osnovi homeostaze, dakle zdravlja i života, postoji kontrola i eksploatacija elektrolita u tijelu.
Čovjek nabavlja elektolite dijetom i oni odgovaraju ili pripadaju onima koje općenito definiramo mineralne soli .
Jeste li znali da ...
Riječ "elektrolit" dolazi od grčkog "lytós", što znači "biti u stanju rastopiti se".
Kako reagiraju elektroliti?
Otopljeni elektroliti se razdvajaju u katione i anione - koji imaju pozitivni električni naboj u prvom slučaju i negativni u drugom - i raspršuju se, u odnosu na kemijsko-fizikalne mehanizme slučaja, ravnomjerno u otapalu. Električno rečeno, tako strukturirano rješenje, u ravnoteži, naziva se neutralno . Ako se na ovo rješenje primijeni električni potencijal, katione otopine privlači elektroda bogata elektronima, dok anione privlači elektroda slaba elektrona . Kretanje aniona i kationa u suprotnim smjerovima unutar rješenja jednako je struji . To uključuje većinu topljivih soli, kiselina i baza. Čak i određeni plinovi, kao što je klorovodična kiselina (HCl), u uvjetima visoke temperature i / ili niskog tlaka mogu se ponašati jednako kao i elektroliti. Elektrolitičke otopine također se mogu dobiti otapanjem različitih bioloških polimera - na primjer DNA, polipeptidi - i sintetika - na primjer sulfonirani polistiren - koji se stoga nazivaju polielektroliti - sadrže nabijene funkcionalne skupine. Prema tim principima, rješenje koje se razdvaja na ione stječe sposobnost za provođenje električne energije. Natrij, kalij, klorid, kalcij, magnezij i fosfat su primjeri elektrolita, neformalno poznatih čak i kao " svađa ".
povijest
Godine 1884. Svante Arrhenius je objasnio da se kristalne, čvrste soli, kada su otopljene, disociraju na spojene nabijene čestice; za svoju disertaciju, Arrhenius je dobio Nobelovu nagradu za kemiju 1903. godine. Objašnjenje je pojasnilo da se sol, pri formiranju rješenja, disocira na nabijene čestice - na koje je Michael Faraday već prije mnogo godina dao ime "iona". Faradayevo uvjerenje bilo je da ioni mogu biti proizvedeni u procesu elektrolize; Umjesto toga, Arrhenius je predložio da, čak iu odsutnosti električne struje, otopine soli mogu sadržavati ione, što znači da su kemijske reakcije u otopini reakcije između iona.
Kako nastaju elektroliti?
Elektrolitičke otopine se normalno formiraju kada se sol stavi u otapalo - poput vode - i pojedinačne komponente disociraju zbog termodinamičkih interakcija između molekula otapala i otopljene tvari, u procesu koji se naziva " solvatacija ". Na primjer, kada se sol za kuhanje - natrijev klorid (NaCl) - stavi u vodu, sol - koja ima čvrstu konzistenciju - otapa se u svojim komponentnim ionima, prema reakciji disocijacije:
NaCl (s) → Na + (aq) + Cl- (aq)
Također je moguće da određene tvari, dakle ne nužno soli, reagiraju s ionima koji proizvode vodu. Na primjer, plin ugljični dioksid ili ugljični dioksid (CO2), otapanje u vodi, daje otopinu koja sadrži ione hidronija (H3O +), karbonata i hidrogen karbonata (HCO3-).
Rastaljene soli mogu tekućini dati sposobnost provođenja struje . Konkretno, ionske tekućine, koje se sastoje od rastaljenih soli koje imaju točku taljenja niže od 100 ° C, su visoko vodljivi nevodeni elektroliti i stoga sve više nalaze primjenu u gorivim ćelijama i baterijama.
Elektrolit u otopini može se opisati kao koncentriran ako ima visoku koncentraciju iona, ili razrijeđen ako ima nisku koncentraciju. Ako se veliki udio otopljene tvari otapa u slobodne ione, elektrolit je jak ; ako se većina otopljene tvari ne odvaja, elektrolit je slab . Svojstva elektrolita mogu se upotrijebiti elektrolizom za ekstrakciju sastojaka i / ili spojeva sadržanih u otopini.
Metali zemnoalkalijskih metala tvore hidrokside koji su jaki elektroliti s ograničenom topljivošću u vodi, zbog jake privlačnosti između njihovih konstituirajućih iona. To ograničava njihovu primjenu u situacijama gdje nije potrebna visoka topljivost.
fiziologija
Značaj elektrolita u fiziologiji
U fiziologiji su primarni ioni elektrolita:
- Natrij (Na +)
- Kalij (K +)
- Kalcij (Ca2 +)
- Magnezij (Mg2 +)
- Klorid (Cl-)
- Vodikov fosfat (HPO42-)
- Hidrogenkarbonat (HCO3-).
Simboli električnog naboja plus (+) i minus (-) ukazuju na to da je tvar ionske prirode i da ima neuravnoteženu raspodjelu elektrona uzrokovanu kemijskom disocijacijom. Natrij je glavni elektrolit koji se nalazi u izvanstaničnim tekućinama, a kalij je glavni unutarstanični elektrolit; oba su uključena u ravnotežu tekućina i kontrolu krvnog tlaka .
Svi poznati viši oblici života zahtijevaju tanku i složenu elektrolitsku ravnotežu između unutarstaničnih i izvanstaničnih sredina. Osobito važnu ulogu ima održavanje preciznih osmotskih gradijenta elektrolita. Ovi gradijenti utječu i reguliraju hidrataciju tijela i pH u krvi te su neophodni za funkcioniranje živaca i mišića . Postoje razni mehanizmi u živim vrstama koji održavaju koncentracije različitih elektrolita pod strogom kontrolom .
I mišićno tkivo i neuroni smatraju se električnim tkivima tijela. Mišići i neuroni aktiviraju se elektrolitičkom aktivnošću između izvanstanične ili intersticijalne tekućine i unutarstanične tekućine. Elektroliti mogu ulaziti ili izlaziti iz stanica kroz specijalizirane proteinske strukture ugrađene u plazma membrane nazvane ionski kanali . Na primjer, kontrakcija mišića ovisi o prisutnosti kalcija (Ca2 +), natrija (Na +) i kalija (K +). Bez dovoljne razine ovih ključnih elektrolita, mogu se pojaviti abnormalnosti kao što su slabost mišića ili čak nevoljne kontrakcije .
Elektrolitska ravnoteža održava se s prehranom i raznim fiziološkim mehanizmima reguliranim hormonima, koji općenito interagiraju s bubrežnom funkcijom koja teži eliminaciji viška elektrolita - s urinom - i očuvanju što je moguće manje onih koji izbjegavaju njihovo izbacivanje. Kod ljudi, homeostaza elektrolita regulirana je različitim hormonima kao što su antidiuretici, aldosteron i paratiroidni hormoni.
medicina
Medicinska uporaba elektrolita
U medicini se koriste elektroliti, kao što su dodavanje hrane ili čak intravenska injekcija - iako uvijek u otopini - kada osoba pokazuje neravnotežu istih; ovo, koje može biti blage ili teške, često je uzrokovano povraćanjem, proljevom, pretjeranim znojenjem, pothranjenošću, intenzivnim sportskim aktivnostima itd.
Na tržištu su dostupni dodatci koji se mogu razrijediti ili otopine elektrolita, posebno za djecu i starije pacijente, te za sportaše. Praćenje elektrolita posebno je važno u liječenju anoreksije i bulimije .
Teški poremećaji elektrolita, kao što su dehidracija i hiperhidracija, mogu dovesti do srčanih i neuroloških komplikacija i, osim ako se brzo ne riješe, potencijalno smrtonosna medicinska hitna intervencija.
Mjerenje elektrolita
Mjerenje elektrolita je prilično čest dijagnostički postupak koji se provodi analizom krvi ionskim selektivnim elektrodama ili analizom urina laboratorijskih tehničara. Međutim, dobro je upamtiti da, bez procjene povijesti bolesti, tumačenje pojedinačnih vrijednosti nije osobito korisno. Najčešće mjereni elektroliti su natrij i kalij. Razine klora se otkrivaju gotovo isključivo za procjenu plinova arterijske krvi, budući da su one suštinski povezane s razinama natrija. Posebno važan test koji se provodi na mokraći je test specifične težine kako bi se odredio početak neravnoteže elektrolita.
rehidracije
Elektroliti i rehidracija
U oralnoj rehidracijskoj terapiji - podsjećamo vas da se dehidracija smatra jednom od neravnoteža elektrolita ili s njima povezanim stanjem - elektrolitička pića koja sadrže natrijeve i kalijeve soli primjenjuju se kako bi se povratile koncentracije vode i elektrolita u tijelu. To se događa posebno u slučaju dehidracije uzrokovane:
- pothranjenost
- Diaphoreza - previše intenzivno znojenje - uzrokovano intenzivnim i dugotrajnim tjelovježbom, nepovoljnim vremenskim uvjetima ili oboje
- Pretjerana konzumacija alkohola
- proljev
- povraćanje
- Intoksikacije i bilo kakve komplikacije.
Sportaši koji vježbaju u ekstremnim uvjetima - tri ili više uzastopnih sati, kao što se događa na primjer u maratonima ili triatlonima - i koji ne konzumiraju elektrolite rizik od dehidracije ili hiponatremije - nedostatka natrija u krvi.
Primjer elektrolitičkog napitka, koji se proizvodi udobno kod kuće, može se temeljiti na: vodi, saharozi i kuhinjskoj soli, pod uvjetom da su razmjeri adekvatni . Alternativno, na tržištu su dostupne različite formule, suhe do razrijeđene i spremne za uporabu - također za veterinarsku uporabu.
Elektroliti se obično nalaze u hrani; za veću preciznost u hranidbenim izvorima natrija, kalija, magnezija, kalcija i klora preporučljivo je pročitati namjenske članke. Općenito, s obzirom na to da su natrij i klor obilni u zapadnjačkoj prehrani - s obzirom na obilnu upotrebu kuhinjske soli - i da su u prosjeku najviše deficitarni elektroliti magnezij i kalij, preporučljivo je povećati potrošnju povrća, voća - također sokovi - mlijeko, uljarice i sportska pića.
