Čo sú to?
Čo sú elektrolyty?
Elektrolyty - singulárny: elektrolyt - sú definované ako: látky vyrobené v elektricky vodivom roztoku a rozpustené v polárnom rozpúšťadle, napríklad vo vode.
V lekárskej oblasti má táto chemická definícia špecifickejšiu úlohu; elektrolytmi ľudského tela sú v skutočnosti: látky - hlavne iónové - dispergované vo fyziologických kvapalinách, intra- a extracelulárne, vrátane: cytozolu, medzier, cerebrospinálnej matrice, plazmy / krvného séra, lymfatickej tekutiny atď .; nielenže majú sklon k silnému vyváženiu v rovnakých kompartmentoch, ale tiež interagujú medzi prostredím, ktoré je biologicky oddelené tkanivami, bunkami a teda membránami. Na základe homeostázy, teda zdravia a samotného života, existuje kontrola a využívanie elektrolytov organizmom.
Človek získava elektolity s diétou a zodpovedajú alebo patria k tým, ktoré všeobecne definujeme minerálne soli .
Vedeli ste, že ...
Slovo "elektrolyt" pochádza z gréckeho "lytós", čo znamená "schopný byť rozpustený".
Ako reagujú elektrolyty?
Rozpustené elektrolyty sa separujú na katióny a anióny, ktoré majú elektrický náboj v prvom prípade pozitívny a negatívne v druhom - a dispergujú sa vo vzťahu k chemicko-fyzikálnym mechanizmom prípadu rovnomerne v rozpúšťadle. Elektricky povedané, tak štruktúrované riešenie v rovnováhe sa nazýva neutrálne . Ak je na tento roztok aplikovaný elektrický potenciál, katióny roztoku sú priťahované elektródou bohatou na elektróny, zatiaľ čo anióny sú priťahované elektródou chudobnou na elektróny . Pohyb aniónov a katiónov v opačnom smere v roztoku je ekvivalentný prúdu . To zahŕňa väčšinu rozpustných solí, kyselín a zásad. Dokonca aj určité plyny, ako je kyselina chlorovodíková (HCl), pri podmienkach vysokej teploty a / alebo nízkeho tlaku sa môžu správať presne ako elektrolyty. Elektrolytické roztoky možno tiež získať rozpustením rôznych biologických polymérov - napríklad DNA, polypeptidov - a syntetických látok - napríklad sulfonovaného polystyrénu - ktoré sa preto nazývajú polyelektrolyty - obsahujú nabité funkčné skupiny. Podľa týchto princípov, riešenie, ktoré disociuje na ióny, nadobúda schopnosť viesť elektrinu. Príkladmi elektrolytov sú neformálne známe sodíky, draslíka, chloridu, vápnika, horčíka a fosforečnanov .
histórie
V roku 1884 Svante Arrhenius vysvetlil, že kryštalické, tuhé soli, keď sa rozpustia, disociujú na spojené nabité častice; pre jeho dizertačnú prácu, Arrhenius získal Nobelovu cenu za chémiu v roku 1903. Vysvetlenie objasnilo, že pri vytváraní roztoku, soľ disociuje na nabité častice - ku ktorým Michael Faraday dal názov "ióny" mnoho rokov predtým. Faradayova viera bola, že ióny by sa mohli vyrábať v procese elektrolýzy; Arrhenius namiesto toho navrhol, že aj v neprítomnosti elektrického prúdu môžu roztoky solí obsahovať ióny, ktoré definujú, že chemické reakcie v roztoku sú reakciami medzi iónmi.
Ako sa tvoria elektrolyty?
Elektrolytické roztoky sa normálne vytvárajú, keď je soľ umiestnená v rozpúšťadle, ako je voda, a jednotlivé zložky sa disociujú v dôsledku termodynamických interakcií medzi rozpúšťadlom a molekulami rozpustenej látky v procese nazývanom " solvatácia ". Napríklad, keď sa soľ na varenie - chlorid sodný (NaCl) - vloží do vody, soľ - ktorá má pevnú konzistenciu - sa rozpúšťa vo svojich zložkových iónoch podľa disociačnej reakcie:
NaCl (s) → Na + (aq) + Cl- (aq)
Je tiež možné, že určité látky, teda nie nevyhnutne soli, reagujú s iónmi produkujúcimi vodu. Napríklad plynný oxid uhličitý alebo oxid uhličitý (CO2), rozpúšťajúci sa vo vode, vytvára roztok obsahujúci ióny hydrónia (H3O +), uhličitan a hydrogenuhličitan (HCO3-).
Roztavené soli môžu dávať kvapaline schopnosť viesť elektrinu . Najmä iónové kvapaliny, ktoré sú vytvorené z roztavených solí s teplotou topenia nižšou ako 100 ° C, sú vysoko vodivé nevodné elektrolyty a preto sa stále viac nachádzajú v palivových článkoch a batériách.
Elektrolyt v roztoku môže byť opísaný ako koncentrovaný, ak má vysokú koncentráciu iónov, alebo zriedený, ak má nízku koncentráciu. Ak sa vysoký podiel rozpustenej látky disociuje za vzniku voľných iónov, je elektrolyt silný ; ak sa väčšina rozpustenej látky neoddelí, elektrolyt je slabý . Vlastnosti elektrolytov sa môžu využiť použitím elektrolýzy na extrakciu zložiek a / alebo zložiek zlúčeniny obsiahnutých v roztoku.
Kovy alkalických zemín tvoria hydroxidy, ktoré sú silnými elektrolytmi s obmedzenou rozpustnosťou vo vode v dôsledku silnej príťažlivosti medzi ich zložkami iónov. Toto obmedzuje ich použitie v situáciách, kde sa nevyžaduje vysoká rozpustnosť.
fyziológie
Význam elektrolytov vo fyziológii
Vo fyziológii sú primárne ióny elektrolytov:
- Sodík (Na +)
- Draslík (K +)
- Vápnik (Ca2 +)
- Horčík (Mg2 +)
- Chlorid (Cl-)
- Hydrogenfosforečnan (HPO42-)
- Uhľovodík (HCO3-).
Symboly elektrického náboja plus (+) a mínus (-) naznačujú, že látka je iónového charakteru a má nevyváženú distribúciu elektrónov spôsobenú chemickou disociáciou. Hlavným elektrolytom nachádzajúcim sa v extracelulárnych tekutinách je sodík a hlavným intracelulárnym elektrolytom je draslík ; obe sú zapojené do rovnováhy tekutín a kontroly krvného tlaku .
Všetky známe formy vyššieho života vyžadujú tenkú a komplexnú elektrolytickú rovnováhu medzi intracelulárnym a extracelulárnym prostredím. Zásadnú úlohu zohráva najmä udržiavanie presných osmotických gradientov elektrolytov. Tieto gradienty ovplyvňujú a regulujú hydratáciu tela a pH krvi a sú nevyhnutné pre nervovú a svalovú funkciu . Existujú rôzne mechanizmy v živých druhoch, ktoré udržujú koncentrácie rôznych elektrolytov pod prísnou kontrolou .
Ako svalové tkanivo, tak neuróny sa považujú za elektrické tkanivá tela. Svaly a neuróny sú aktivované elektrolytickou aktivitou medzi extracelulárnou alebo intersticiálnou tekutinou a intracelulárnou tekutinou. Elektrolyty môžu vstupovať alebo vystupovať z buniek prostredníctvom špecializovaných proteínových štruktúr začlenených do plazmatických membrán nazývaných iónové kanály . Napríklad svalová kontrakcia závisí od prítomnosti vápnika (Ca2 +), sodíka (Na +) a draslíka (K +). Bez dostatočnej hladiny týchto kľúčových elektrolytov sa môžu vyskytnúť abnormality, ako je svalová slabosť alebo dokonca nedobrovoľné kontrakcie .
Rovnováha elektrolytov je udržiavaná s diétou a rôznymi fyziologickými mechanizmami regulovanými hormónmi, ktoré vo všeobecnosti interagujú s funkciou obličiek, ktorá má tendenciu eliminovať prebytočné elektrolyty - močom - a zachovať čo najviac tých, ktorí sa vyhýbajú ich vyháňaniu. U ľudí je homeostáza elektrolytov regulovaná rôznymi hormónmi, ako sú antidiuretiká, aldosterón a hormóny prištítnych teliesok .
lekárstvo
Lekárske použitie elektrolytov
V medicíne sa používajú elektrolyty, ako je suplementácia potravy alebo dokonca intravenózna injekcia - hoci vždy v roztoku - keď človek vykazuje nerovnováhu; toto, ktoré môže byť mierne alebo ťažké, je často spôsobené: vracaním, hnačkou, nadmerným potením, podvýživou, intenzívnou atletickou aktivitou atď.
Na trhu sú dostupné doplnky, ktoré sa riedia alebo roztoky elektrolytov, najmä pre deti a starších pacientov a pre športovcov. Monitorovanie elektrolytov je obzvlášť dôležité pri liečbe anorexie a mentálnej bulímie .
Ťažké poruchy elektrolytov, ako je dehydratácia a hyperhydratácia, môžu viesť k srdcovým a neurologickým komplikáciám a, pokiaľ nie sú rýchlo vyriešené, potenciálne smrteľnú lekársku pohotovosť.
Meranie elektrolytov
Meranie elektrolytov je pomerne bežným diagnostickým postupom, ktorý sa vykonáva analýzou krvi s elektródami selektívnymi na ióny alebo analýzou moču laboratórnymi technikmi. Je však dobré si uvedomiť, že bez vyhodnotenia klinickej histórie nie je interpretácia jednotlivých hodnôt obzvlášť užitočná. Najčastejšie merané elektrolyty sú sodík a draslík. Hladiny chlóru sa zisťujú takmer výlučne na stanovenie arteriálnych krvných plynov, pretože sú v podstate spojené s hladinami sodíka. Obzvlášť dôležitým testom vykonaným na moči je test mernej hmotnosti na stanovenie nástupu elektrolytovej nerovnováhy.
rehydratácia
Elektrolyty a rehydratácia
Pri perorálnej rehydratačnej terapii vám pripomíname, že dehydratácia je považovaná za jednu z elektrolytových nerovnováh alebo stav súvisiaci s nimi - elektrolytické nápoje obsahujúce sodné a draselné soli sa podávajú na obnovenie koncentrácie telesnej vody a elektrolytov. K tomu dochádza najmä v prípade dehydratácie spôsobenej:
- podvýživa
- Diaforéza - príliš intenzívne potenie - spôsobené intenzívnym a dlhodobým fyzickým cvičením, nepriaznivými poveternostnými podmienkami alebo oboma
- Nadmerná konzumácia alkoholu
- hnačka
- zvracanie
- Intoxikácie a akékoľvek komplikácie.
Športovci, ktorí cvičia v extrémnych podmienkach - tri alebo viac po sebe idúcich hodín, ako sa to deje napríklad v maratónoch alebo triatlone - a ktorí nespotrebúvajú riziko dehydratácie elektrolytov alebo hyponatrémie - nedostatok sodíka v krvi.
Príklad elektrolytického nápoja, ktorý sa má pohodlne vyrábať doma, môže byť založený na: vode, sacharóze a stolovej soli za predpokladu, že tieto pomery sú primerané . Alternatívne sú na trhu k dispozícii rôzne vzorce, a to ako suché, tak zriedené a pripravené na použitie - aj na veterinárne použitie.
Elektrolyty sa bežne nachádzajú v potravinách; pre väčšiu presnosť výživových zdrojov sodíka, draslíka, horčíka, vápnika a chlóru sa odporúča prečítať si príslušné články. Všeobecne platí, že vzhľadom na to, že sodík a chlór sú hojné v západnej strave - vzhľadom na hojné používanie stolovej soli - a že priemerné najviac deficitné elektrolyty sú horčík a draslík, je vhodné zvýšiť spotrebu zeleniny, ovocia - tiež šťavy - mlieko, olejniny a športové nápoje.
