хранене

Електролити: какво представляват те, какво служат и как да ги приемат от Р. Боргаци

Какво съм аз

Какво представляват електролитите?

Електролитите - в единствено число - електролитите - се определят като: вещества, произведени в електропроводим разтвор и разтворени в полярен разтворител, например вода.

В областта на медицината тази химическа дефиниция придобива по-специфична роля; електролитите на човешкото тяло всъщност са: вещества - предимно йонни - диспергирани във физиологични, интра- и екстрацелуларни течности, включително: цитозол, интерстици, цереброспинална матрица, плазмен / кръвен серум, лимфна течност и т.н .; те не само са склонни да балансират в едни и същи отделения, но и взаимодействат между биологично отделените от тъканите, клетките и следователно мембраните среди. В основата на хомеостазата, следователно на самия здраве и живот, има точно контрол и експлоатация на електролитите от тялото.

Човек придобива електролитите с диетата и те съответстват или са част от това, което обикновено наричаме минерални соли .

Знаете ли, че ...

Думата "електролит" идва от гръцката "lytós", което означава "може да се разтвори".

Как реагират електролитите?

Разтворените електролити се разделят на катиони и аниони - които имат съответно положителен електрически заряд в първия случай и отрицателни във втория - и диспергират, по отношение на химико-физичните механизми на случая, равномерно в разтворителя. Електрически казано, така структурираното решение, в равновесие, се нарича неутрално . Ако към този разтвор се приложи електрически потенциал, катионите на разтвора се привличат към електрона, богат на електрони, докато анионите се привличат от електрода, който е беден . Движението на аниони и катиони в противоположни посоки в разтвора е еквивалентно на ток . Това включва повечето разтворими соли, киселини и основи. Също така някои газове, като солна киселина (HCl), в условия на висока температура и / или ниско налягане, могат да се държат точно като електролитите. Електролитни разтвори могат също да бъдат получени чрез разтваряне на различни биологични полимери - например ДНК, полипептиди - и синтетични - например полистирол сулфонат - които следователно се наричат полиелектролити - съдържащи заредени функционални групи. Съгласно тези принципи, решение, което се разпада на йони, придобива способността за провеждане на електричество. Натрий, калий, хлорид, калций, магнезий и фосфат са примери за електролити, известни неформално само като " кавги ".

история

През 1884 г. Svante Arrhenius обяснява, че кристалните соли, твърди, когато се разтворят, се дисоциират в куплирани заредени частици; за своята дисертация Арениус печели Нобелова награда за химия през 1903 г. Обяснението обяснява, че при формирането на решението солта се дисоциира в заредени частици, за които Майкъл Фарадей е давал името "йони" преди много години. Убеждението на Фарадей е, че йоните могат да се получат в процеса на електролиза; Вместо това Аррениус предложи, че дори в отсъствието на електрически ток, разтворите на соли могат да съдържат йони, което определя, че химичните реакции в разтвора са йонни реакции.

Как се образуват електролитите?

Електролитни разтвори обикновено се образуват, когато сол се поставя в разтворител - като вода - и отделните компоненти се дисоциират поради термодинамичните взаимодействия между молекулите на разтворителя и разтворените вещества, в процес, наречен " солватация ". Например, когато готварската сол - натриев хлорид (NaCl) - се постави във вода, солта - която има твърда консистенция - се разтваря в съставните й йони, в зависимост от реакцията на дисоциация:

NaCl (s) → Na + (aq) + Cl- (aq)

Също така е възможно някои вещества, следователно не непременно да са соли, да реагират с водни производни йони. Например, газът въглероден диоксид или въглероден диоксид (CO2), разтваряне във вода, дава разтвор, който съдържа йони хидроний (H3O +), карбонат и хидроген карбонат (HCO3-).

Разтопените соли могат да дадат на течността способност за провеждане на електричество . По-специално, йонни течности, които са направени от стопени соли с точка на топене под 100 ° С, са високо проводими неводни електролити и поради това все по-често намират приложение в горивни клетки и батерии.

Електролит в разтвор може да бъде описан като концентриран, ако има висока концентрация на йони, или се разрежда, ако има ниска концентрация. Ако голяма част от разтвореното вещество се дисоциира за образуване на свободни йони, електролитът е силен ; ако повечето от разтвореното вещество не се дисоциира, електролитът е слаб . Свойствата на електролитите могат да бъдат използвани като се използва електролиза за извличане на съставни елементи и / или съединения, съдържащи се в разтвора.

Алкалоземните метали образуват хидроксиди, които са силни електролити с ограничена разтворимост във вода, поради силното привличане между техните съставни йони. Това ограничава приложението им в ситуации, при които не се изисква висока разтворимост.

физиология

Значение на електролитите във физиологията

В физиологията първичните йони на електролитите са:

  • Натрий (Na +)
  • Калий (К +)
  • Калций (Са2 +)
  • Магнезий (Mg2 +)
  • Хлорид (Cl-)
  • Водороден фосфат (HPO42-)
  • Водороден карбонат (HCO3-).

Символите на електрическия заряд плюс (+) и минус (-) показват, че веществото е с йонна природа и има небалансирано разпределение на електрони, причинено от химическа дисоциация. Натрият е основният електролит, открит в извънклетъчните течности и калийът е основният вътреклетъчен електролит; и двете участват в баланса на течности и контрола на кръвното налягане .

Всички известни по-високи форми на живот изискват фин и сложен електролитен баланс между вътреклетъчната и извънклетъчната среда. По-специално, поддържането на точните осмотични градиенти на електролити играе основна роля. Тези градиенти влияят и регулират хидратацията на организма и рН на кръвта и са от съществено значение за функционирането на нервите и мускулите . Съществуват различни механизми в живите видове, които поддържат концентрациите на различни електролити под строг контрол .

Както мускулната тъкан, така и невроните се считат за електрически тъкани на тялото. Мускулите и невроните се активират чрез електролитна активност между екстрацелуларната или интерстициалната течност и вътреклетъчната течност. Електролитите могат да влизат или излизат от клетките чрез специализирани протеинови структури, включени в плазмените мембрани, наречени йонни канали . Например, мускулното свиване зависи от наличието на калций (Са2 +), натрий (Na +) и калий (К +). Без достатъчно нива на тези ключови електролити могат да се появят аномалии като мускулна слабост или дори сериозни неволни контракции .

Електролитен баланс се поддържа с диета и различни физиологични механизми, регулирани от хормони, които обикновено взаимодействат с бъбречната функция, която има тенденция да елиминира излишните електролити - с урината - и да запази дефицитните колкото е възможно, избягвайки тяхното изхвърляне. При хората електростатичният хомеостаз се регулира от различни хормони, като така наречените антидиуретици, алдостерон и паратиреоидни хормони.

медицина

Медицинска употреба на електролити

В медицината се използва за доставяне на електролити, като хранителна добавка или дори чрез интравенозно инжектиране - винаги в разтвор - когато човек проявява дисбаланс на същото; това, което може да е леко или тежко, често е причинено от: повръщане, диария, прекомерно изпотяване, недохранване, интензивна атлетична активност и др.

На пазара се предлагат добавки за разреждане или електролитни разтвори, особено за деца и възрастни пациенти, както и за спортисти. Мониторингът на електролитите е особено важен при лечението на анорексия и булимия нервоза .

Тежките електролитни нарушения, като дехидратация и хиперхидратация, могат да доведат до сърдечни и неврологични усложнения и, освен ако не са бързо разрешени, до потенциално смъртоносна спешна медицинска помощ.

Измерване на електролита

Измерването на електролитите е доста често срещана диагностична процедура, извършвана чрез анализ на кръв с йоноселективни електроди или анализ на урината от лабораторни техници. Добре е обаче да се помни, че без оценка на клиничната история интерпретацията на отделните стойности не е особено полезна. Най-често измерваните електролити са натрий и калий. Нивата на хлор се откриват почти изключително за оценки на артериалните газове в кръвта, тъй като те са вътрешно свързани с нивата на натрия. Особено важен тест, проведен върху урината, е тестът за специфично тегло, за да се определи началото на електролитни дисбаланси.

Rehydration

Електролити и рехидратация

При оралната рехидратационна терапия - не забравяйте, че дехидратацията се счита за един от електролитните дисбаланси или състоянието, свързано с тях - електролитни напитки, съдържащи натриеви и калиеви соли, се прилагат за възстановяване както на водната, така и на електролитната концентрация на тялото. Това се случва преди всичко в случай на дехидратация, причинена от:

  • недохранване
  • Диафореза - прекалено интензивно изпотяване - причинено от интензивно и продължително упражнение, неблагоприятни климатични условия или и двете
  • Прекомерна консумация на алкохол
  • диария
  • повръщане
  • Отравяне и възможни усложнения.

Спортистите, които практикуват екстремни условия - за три или повече последователни часа, като например в маратони или триатлон - и които не консумират електролити, са изложени на риск от дехидратация или хипонатриемия - недостиг на натрий в кръвта.

Пример за електролитна напитка, която се произвежда удобно в дома, може да се основава на: вода, захароза и готварска сол, при условие че пропорциите са адекватни . Като алтернатива на пазара се предлагат различни формули, както сухи, така и разредени и готови за употреба - дори и за ветеринарна употреба.

Електролити обикновено се срещат в храни; за по-голяма прецизност на хранителните източници на натрий, калий, магнезий, калций и хлор е препоръчително да се четат специалните статии. Като цяло, като се има предвид, че натрият и хлорът са изобилни в западната диета - предвид обилната употреба на готварска сол - и че средните електролити обикновено липсват, са магнезий и калий, може да е препоръчително да се увеличи консумацията на зеленчуци, плодове. - също сокове - мляко, маслодайни семена и спортни напитки.