Ce sunt eu
Ce sunt electroliții?
Electroliții - în singularul: electrolit - sunt definiți ca: substanțele produse într-o soluție conductivă electrică și dizolvate într-un solvent polar, de exemplu apă.
În domeniul medical, această definiție chimică are un rol mai specific; electroliții organismului uman sunt: substanțe - predominant ionice - dispersate în fluide fiziologice, intra și extracelulare, incluzând: citozol, interstiții, matrice cerebrospinală, ser de plasmă / sânge, lichid limfatic etc; ele nu numai că au o tendință de echilibru în aceleași compartimente, ci și interacționează între medii biologice separate de țesuturi, celule și prin urmare membrane. La baza homeostaziei, prin urmare a sănătății și a vieții în sine, există exact controlul și exploatarea electroliților de către organism.
Omul dobândește electroliții cu dieta și corespund sau fac parte din ceea ce numim, în general , săruri minerale .
Știai că ...
Cuvântul "electrolit" vine de la grecul "lytós", ceea ce înseamnă "capabil să fie dizolvat".
Cum reacționează electroliții?
Electroliții dizolvați sunt separați în cationi și anioni - care au încărcătură electrică pozitivă în primul caz și negativ în cel de-al doilea și - se dispersează, în raport cu mecanismele chimico-fizice ale cazului, uniform în solvent. Din punct de vedere electric, o soluție astfel structurată, în echilibru, este numită neutră . Dacă se aplică un potențial electric la această soluție, cationii soluției sunt atrase de electrodul bogat în electroni, în timp ce anionii sunt atrași de electrodul slab de electroni. Mișcarea anionilor și a cationilor în direcții opuse din cadrul soluției este echivalentă cu un curent . Aceasta include majoritatea sărurilor, acizilor și bazelor solubile. De asemenea, anumite gaze, cum ar fi acidul clorhidric (HCl), în condiții de temperatură ridicată și / sau de joasă presiune se pot comporta exact ca electroliții. Soluțiile electrolitice pot fi de asemenea obținute prin dizolvarea diferiților polimeri biologici - de exemplu, ADN, polipeptide - și sintetice - de exemplu polistiren sulfonat - care sunt denumite, prin urmare, polielectroliți - care conțin grupări funcționale încărcate. Conform acestor principii, o soluție care disociază în ioni capătă capacitatea de a conduce electricitate. Sodiu, potasiu, clor, calciu, magneziu și fosfat sunt exemple de electroliți, cunoscuți informal doar ca " certuri ".
istorie
În 1884, Svante Arrhenius a explicat că sărurile cristaline, solide, atunci când sunt dizolvate, disociază în particule încărcate cuplate; pentru disertația sa, Arrhenius a câștigat Premiul Nobel pentru chimie în 1903. Explicația a explicat că, în formarea unei soluții, sarea se disociază în particule încărcate - la care Michael Faraday îi dăduse numele de "ioni" cu mulți ani în urmă. Convingerea lui Faraday a fost că ionii ar putea fi produși în procesul de electroliză; Arrhenius a propus în schimb că, chiar în absența curentului electric, soluțiile de săruri pot conține ioni, definind că reacțiile chimice în soluție sunt reacții ionice.
Cum se formează electroliții?
Soluțiile electrolitice se formează în mod normal când o sare este plasată într-un solvent - cum ar fi apa - și componentele individuale se disociază datorită interacțiunilor termodinamice dintre moleculele solvent și solvat, într-un proces numit " solvație ". De exemplu, atunci când sarea de gătit - clorură de sodiu (NaCl) - este introdusă în apă, sarea - care are o consistență solidă - se dizolvă în ionii componenți, în funcție de reacția de disociere:
NaCI (s) → Na + (aq) + Cl- (aq)
De asemenea, este posibil ca anumite substanțe, prin urmare nu neapărat sărurile, să reacționeze cu ionii producătoare de apă. De exemplu, dioxidul de carbon sau dioxidul de carbon (CO2) care se dizolvă în apă produce o soluție care conține ioni hidroniu (H3O +), carbonat și carbonat acid (HCO3-).
Sărurile topite pot da lichidului capacitatea de a conduce electricitatea . În particular, lichidele ionice, care sunt fabricate din săruri topite având un punct de topire mai mic de 100 ° C, sunt electroliți neapoși cu conductivitate ridicată și, prin urmare, au găsit din ce în ce mai multă aplicare în celulele de combustie și în baterii.
Un electrolit într-o soluție poate fi descris ca fiind concentrat dacă are o concentrație ridicată de ioni sau diluat dacă are o concentrație scăzută. Dacă o proporție mare de substanță dizolvată se disociază pentru a forma ioni liberi, electrolitul este puternic ; dacă cea mai mare parte a substanței dizolvate nu disociază, electrolitul este slab . Proprietățile electroliților pot fi exploatate prin electroliză pentru extragerea elementelor constitutive și / sau a compușilor conținute în soluție.
Metalele alcalino-pământoase formează hidroxizi care sunt electroliți puternici cu solubilitate limitată în apă, datorită atracției puternice dintre ionii lor constituenți. Acest lucru limitează aplicarea acestora la situații în care nu este necesară o mare solubilitate.
fiziologie
Importanța electroliților în fiziologie
În fiziologie, ionii primari ai electroliților sunt:
- Sodiu (Na +)
- Potasiu (K +)
- Calciu (Ca2 +)
- Magneziu (Mg2 +)
- Clorura (Cl-)
- Fosfatul de hidrogen (HPO42-)
- Hidrogen carbonat (HCO3-).
Simbolurile încărcăturii electrice plus (+) și minus (-) indică faptul că substanța are o natură ionică și are o distribuție dezechilibrată a electronilor cauzată de disocierea chimică. Sodiul este principalul electrolit găsit în fluidele extracelulare și potasiul este principalul electrolit intracelular ; ambele sunt implicate în controlul balanței de lichide și a tensiunii arteriale .
Toate formele de viață mai înalte cunoscute necesită un echilibru subtil și complex de electroliți între mediile intracelulare și extracelulare. În special, menținerea gradientelor osmotice precise ale electroliților joacă un rol fundamental. Aceste gradiente influențează și reglează hidratarea organismului și pH - ul sângelui și sunt esențiale pentru funcționarea nervilor și a mușchilor . Există diferite mecanisme la speciile vii care mențin concentrațiile diferitelor electroliți sub control strict.
Atât țesutul muscular cât și neuronii sunt considerați țesuturile electrice ale corpului. Mușchii și neuronii sunt activi prin activitate electrolitică între fluidul extracelular sau interstițial și fluidul intracelular. Electroliții pot intra sau ieși din celule prin structuri de proteine specializate încorporate în membranele plasmatice numite canale ionice . De exemplu, contracția musculară depinde de prezența calciului (Ca2 +), a sodiului (Na +) și a potasiului (K +). Fără valori suficiente ale acestor electroliți cheie, pot să apară anomalii precum slăbiciunea musculară sau chiar contracțiile involuntare grave .
Echilibrul electrolitic este menținut cu dieta și diferite mecanisme fiziologice reglementate de hormoni, care, în general, interacționează cu funcția renală care tinde să elimine excesul de electroliți - cu urină - și să mențină pe cei cu deficit cât mai mult posibil evitând expulzarea lor. La om, homeostazia electrostatică este reglementată de diverși hormoni, cum ar fi așa-numitele antidiuri, aldosteron și hormoni paratiroidieni .
medicină
Utilizarea medicală a electroliților
În medicină se utilizează pentru a furniza electroliți, ca supliment alimentar sau chiar prin injecție intravenoasă - întotdeauna în soluție - atunci când o persoană prezintă un dezechilibru al acestora; acest lucru, care poate fi ușor sau sever, este adesea cauzat de: vărsături, diaree, transpirație excesivă, malnutriție, activitate intensă sportivă etc.
Suplimentele care trebuie diluate sau soluțiile electrolitice sunt disponibile pe piață, în special pentru copii și pacienți vârstnici, precum și pentru sportivi. Monitorizarea prin electroliți este deosebit de importantă în tratamentul anorexiei și bulimiei nervoase .
Tulburările electrolitice severe, cum ar fi deshidratarea și hiperhidratarea, pot duce la complicații cardiace și neurologice și, dacă nu sunt rezolvate rapid, la o urgență medicală potențial letală .
Măsurarea electroliților
Măsurarea electroliților este o procedură destul de comună de diagnostic efectuată prin analiza sângelui cu electrozii selectivi cu ioni sau prin analiza urinei de către tehnicienii de laborator. Cu toate acestea, este bine să ne amintim că, fără o evaluare a istoriei clinice, interpretarea valorilor individuale nu este deosebit de utilă. Electroliții cei mai des măsurați sunt sodiul și potasiul. Conținutul de clor este detectat aproape exclusiv pentru evaluarea gazelor sanguine arteriale, deoarece acestea sunt legate în mod intrinsec de nivelurile de sodiu. Un test deosebit de important, efectuat pe urină, este testul de gravitate specifică pentru a determina debutul dezechilibrelor electrolitice.
rehidratarea
Electroliți și rehidratare
În terapia rehidratării orale - rețineți că deshidratarea este considerată unul dintre dezechilibrele electrolitice sau o afecțiune asociată cu acestea - se administrează băuturi electrolitice care conțin săruri de sodiu și potasiu pentru a restabili atât concentrația de apă cât și a electroliților din organism. Acest lucru se întâmplă mai ales în cazul deshidratării cauzate de:
- subnutriție
- Diaforeză - transpirație prea intensă - provocată de un exercițiu intens și prelungit, condiții climatice nefavorabile sau ambele
- Consumul excesiv de alcool
- diaree
- vărsături
- Otrăviri și posibile complicații.
Atleții care practică condiții extreme - timp de trei sau mai multe ore consecutive, cum ar fi în maraton sau triatlon - și care nu consumă electroliți sunt expuși riscului de deshidratare sau hiponatremie - deficit de sodiu în sânge.
Un exemplu de băutură electrolitică, produsă confortabil în casă, se poate baza pe: apă, sucroză și sare de masă, cu condiția ca proporțiile să fie adecvate . Ca alternativă, sunt disponibile pe piață diverse formule, atât uscate pentru diluare, cât și gata de utilizare - chiar și pentru uz veterinar.
Electroliții se găsesc în mod obișnuit în alimente; pentru o mai mare precizie asupra surselor nutriționale de sodiu, potasiu, magneziu, calciu și clor, se recomandă citirea articolelor dedicate. În general, considerând că sodiul și clorul sunt abundente în alimentația occidentală - având în vedere utilizarea abundentă a sării de gătit - și că în general lipsesc electroliții medie sunt magneziul și potasiul, poate fi recomandabil să se mărească consumul de legume, fructe - și sucuri - lapte, semințe oleaginoase și băuturi sportive.
