Kas tie ir?
Kas ir elektrolīti?
Elektrolīti - vienskaitlis: elektrolīts - ir definēti kā: vielas, kas ražotas elektriski vadošā šķīdumā un izšķīdinātas polārā šķīdinātājā, piemēram, ūdenī.
Medicīniskajā jomā šī ķīmiskā definīcija ieņem specifiskāku lomu; cilvēka ķermeņa elektrolīti faktiski ir: vielas - galvenokārt jonu - disperģētas fizioloģiskajos šķidrumos, iekšējās un ekstracelulārās, tostarp: citozols, starpsienas, cerebrospinālā matrica, plazmas / asins serums, limfas šķidrums utt. tie ne tikai cenšas spēcīgi līdzsvarot tos pašus nodalījumus, bet arī mijiedarbojas starp vidi, ko bioloģiski atdala audi, šūnas un līdz ar to membrānas. Homeostāzes pamatā, tātad veselībai un dzīvei, ķermenis kontrolē un izmanto elektrolītus.
Vīrietis iegūst elektrolītus ar diētu, un tie atbilst vai arī pieder tiem, kuri parasti definē minerālu sāļus .
Vai zinājāt, ka ...
Vārds "elektrolīts" nāk no grieķu "lytós", kas nozīmē "spēj izšķīdināt".
Kā reaģē elektrolīti?
Izšķīdušie elektrolīti atdalās katjonos un anjonos, kuriem pirmajā gadījumā ir elektriskais lādiņš pozitīvs un otrā - negatīvs, un attiecībā pret konkrētā gadījuma ķīmiskajiem fizikālajiem mehānismiem vienmērīgi izkliedējas šķīdinātājā. Elektriski runājot, risinājumu, kas ir strukturēts, līdzsvarā, sauc par neitrālu . Ja šim risinājumam tiek piemērots elektriskais potenciāls, tad elektronu bagāts elektrods piesaista šķīduma katjonus, bet anjonus piesaista elektronu nabadzīgais elektrods . Anjonu un katjonu kustība pretējā virzienā šķīdumā ir ekvivalenta strāvai . Tas ietver lielākoties šķīstošos sāļus, skābes un bāzes. Pat dažas gāzes, piemēram, sālsskābe (HCl), augstā temperatūrā un / vai zemā spiediena apstākļos var rīkoties tieši tāpat kā elektrolīti. Elektrolītiskos šķīdumus var iegūt arī, izšķīdinot dažādus bioloģiskos polimērus - piemēram, DNS, polipeptīdus un sintētiku - piemēram, sulfonētu polistirolu, kas tiek saukts par polielektrolītiem, satur uzlādētas funkcionālās grupas. Saskaņā ar šiem principiem risinājums, kas disociē jonos, iegūst spēju vadīt elektroenerģiju. Nātrijs, kālija, hlorīds, kalcijs, magnija un fosfāts ir elektrolītu piemēri, kas neformāli pazīstami pat kā " strīdi ".
vēsture
1884. gadā Svante Arrhenius paskaidroja, ka kristāliskie, cietie sāļi, izšķīdināti, disociējas uz piesaistītām uzlādētām daļiņām; Disertācijai Arrhenius 1903. gadā ieguva Nobela prēmiju par ķīmiju. Paskaidrojums paskaidroja, ka, veidojot šķīdumu, sāls disociējas uz lādētajām daļiņām, kurām Michael Faraday daudzus gadus pirms tam piešķīra "jonu" nosaukumu. Faradejs uzskatīja, ka jonus var ražot elektrolīzes procesā; Arrhenius vietā ierosināja, ka, pat ja nav elektrības strāvas, sāļu šķīdumi var saturēt jonus, nosakot, ka ķīmiskās reakcijas šķīdumā ir reakcijas starp joniem.
Kā veidojas elektrolīti?
Elektrolītiskie šķīdumi parasti veidojas, kad sāls tiek ievietots šķīdinātājā līdzīgā ūdenī, un atsevišķas sastāvdaļas atdalās, pateicoties termodinamiskām mijiedarbībām starp šķīdinātāju un šķīdinātām molekulām, ko sauc par " solvāciju ". Piemēram, ja sāls - nātrija hlorīds (NaCl) - tiek ievietots ūdenī, sāls, kura konsistence ir cieta, izšķīst sastāvdaļu jonos saskaņā ar disociācijas reakciju:
NaCl (s) → Na + (aq) + Cl- (aq)
Iespējams, ka dažas vielas, tātad ne vienmēr sāļi, reaģē ar ūdeni ražojošiem joniem. Piemēram, oglekļa dioksīda gāze vai oglekļa dioksīds (CO2), kas izšķīst ūdenī, rada šķīdumu, kas satur hidronija jonus (H3O +), karbonātu un ūdeņraža karbonātu (HCO3-).
Izkausētie sāļi var dot šķidrumam iespēju vadīt elektrību . Jo īpaši, jonu šķidrumi, kas sastāv no kausētiem sāļiem, kuru kušanas temperatūra ir zemāka par 100 ° C, ir augsti vadošie ūdens nesaturoši elektrolīti un tāpēc arvien biežāk tiek izmantoti kurināmā elementos un baterijās.
Elektrolītu šķīdumā var raksturot kā koncentrētu, ja tam ir augsta jonu koncentrācija vai atšķaidīts, ja tā koncentrācija ir zema. Ja liela daļa izšķīdināto vielu izdalās, veidojot brīvus jonus, elektrolīts ir spēcīgs ; ja lielākā daļa šķīdinātāju neizdalās, elektrolīts ir vājš . Elektrolītu īpašības var izmantot, izmantojot elektrolīzi, lai izdalītu šķīdumā esošos komponentus un / vai savienojuma elementus.
Sārmzemju metāli veido hidroksīdus, kas ir spēcīgi elektrolīti ar ierobežotu šķīdību ūdenī, pateicoties spēcīgajam piesaistījumam starp to joniem. Tas ierobežo to pielietošanu situācijās, kad nav nepieciešama augsta šķīdība.
fizioloģija
Elektrolītu nozīme fizioloģijā
Fizioloģijā elektrolītu primārie joni ir:
- Nātrija (Na +)
- Kālijs (K +)
- Kalcijs (Ca2 +)
- Magnija (Mg2 +)
- Hlorīds (Cl-)
- Ūdeņraža fosfāts (HPO42-)
- Ūdeņraža karbonāts (HCO3-).
Elektriskie lādēšanas simboli plus (+) un mīnus (-) norāda, ka viela pēc būtības ir joniska un tai ir nelīdzsvarots elektronu sadalījums, ko izraisa ķīmiskā disociācija. Nātrijs ir galvenais elektrolīts, kas atrodams ekstracelulārajos šķidrumos, un kālija ir galvenais intracelulārais elektrolīts; abi ir iesaistīti šķidruma līdzsvarā un asinsspiediena kontrolē .
Visām zināmajām augstākās dzīves formām nepieciešama plānas un sarežģītas elektrolītu līdzsvars starp intracelulāro un ekstracelulāro vidi. Īpaši svarīga loma ir elektrolītu precīzu osmotisko gradientu uzturēšanai . Šie gradienti ietekmē un regulē organisma hidratāciju un asins pH, un tie ir būtiski nervu un muskuļu funkcijai . Dzīvās sugās ir dažādi mehānismi, kas stingri kontrolē dažādu elektrolītu koncentrāciju .
Gan muskuļu audi, gan neironi tiek uzskatīti par ķermeņa elektriskajiem audiem . Muskuļus un neironus aktivizē elektrolītiskā aktivitāte starp ekstracelulāro vai intersticiālo šķidrumu un intracelulāro šķidrumu. Elektrolīti var iekļūt šūnās vai iziet no tām caur specializētām proteīnu struktūrām, kas iekļautas plazmas membrānās, ko sauc par jonu kanāliem . Piemēram, muskuļu kontrakcija ir atkarīga no kalcija (Ca2 +), nātrija (Na +) un kālija (K +) klātbūtnes. Bez pietiekamiem šo galveno elektrolītu līmeņiem var rasties tādas novirzes kā muskuļu vājums vai pat piespiedu kontrakcijas .
Elektrolītu līdzsvaru uztur ar uzturu un dažādiem fizioloģiskiem mehānismiem, ko regulē hormoni, kas parasti mijiedarbojas ar nieru funkciju, kas mēdz novērst lieko elektrolītu - ar urīnu - un pēc iespējas saglabāt tos, kas nav pietiekami, lai izvairītos no izraidīšanas. Cilvēkiem elektrolītu homeostāzi regulē dažādi hormoni, piemēram, antidiurētiskie līdzekļi, aldosterons un parathormoni .
medicīna
Elektrolītu medicīniskā izmantošana
Medicīnā tiek izmantoti elektrolīti, piemēram, uztura bagātinātāji vai pat intravenoza injekcija - lai gan vienmēr ir šķīdumā -, ja personai ir līdzsvara traucējumi; to, kas var būt viegla vai smaga, bieži izraisa: vemšana, caureja, pārmērīga svīšana, nepietiekams uzturs, intensīva sportiska aktivitāte utt.
Tirgū ir pieejami papildinājumi atšķaidīšanai vai elektrolītu risinājumi, jo īpaši bērniem un vecākiem pacientiem, kā arī sportistiem. Elektrolītu monitorings ir īpaši svarīgs, ārstējot anoreksiju un bulīmiju .
Smagi elektrolītu traucējumi, piemēram, dehidratācija un hiperhidratācija, var izraisīt sirds un neiroloģiskas komplikācijas, un, ja tās nav ātri atrisinātas, iespējams, nāvējoša medicīniska ārkārtas situācija.
Elektrolītu mērīšana
Elektrolītu mērīšana ir diezgan izplatīta diagnostikas procedūra, ko veic ar asins analīzi ar jonu selektīviem elektrodiem vai laboratorijas tehniķu veikto urīna analīzi . Tomēr ir labi atcerēties, ka bez klīniskās vēstures novērtējuma atsevišķo vērtību interpretācija nav īpaši noderīga. Visbiežāk mērītie elektrolīti ir nātrija un kālija. Hlora līmenis tiek konstatēts gandrīz tikai arteriālo gāzu novērtēšanai, jo tās ir cieši saistītas ar nātrija līmeni. Īpaši svarīgs tests ar urīnu ir īpatnējais gravitācijas tests, lai noteiktu elektrolītu līdzsvara traucējumu rašanos.
rehidratācija
Elektrolīti un rehidratācija
Perorālā rehidratācijas terapijā - mēs atgādinām, ka dehidratācija tiek uzskatīta par vienu no elektrolītu līdzsvara traucējumiem vai ar tiem saistītu stāvokli - elektrolītiskos dzērienus, kas satur nātrija un kālija sāļus, lieto, lai atjaunotu gan ķermeņa ūdens, gan elektrolītu koncentrāciju. Tas notiek jo īpaši dehidratācijas gadījumā, ko izraisa:
- nepietiekams uzturs
- Diaforācija - pārāk intensīva svīšana, ko izraisa intensīva un ilgstoša fiziskā slodze, nelabvēlīgi laika apstākļi vai abi
- Pārmērīgs alkohola patēriņš
- caureja
- vemšana
- Indikācijas un jebkādas komplikācijas.
Sportisti, kas ekstremālos apstākļos izmanto trīs vai vairāk secīgas stundas, kā tas notiek, piemēram, maratonos vai triatlonos - un kuri neuzņemas elektrolītu risku, izraisa dehidratāciju vai hiponatrēmiju - nātrija trūkums asinīs.
Elektrolītiska dzēriena piemērs, ko ražo mājās, var būt balstīts uz: ūdeni, saharozi un galda sāli, ja proporcijas ir pietiekamas . Alternatīvi tirgū ir pieejamas dažādas formulas - gan sausas, gan atšķaidītas un gatavas lietošanai - arī veterinārajām vajadzībām.
Elektrolīti parasti ir pārtikas produktos; lai iegūtu precīzāku informāciju par nātrija, kālija, magnija, kalcija un hlora uztura avotiem, ieteicams izlasīt īpašos izstrādājumus. Kopumā, ņemot vērā, ka nātrija un hlora daudzums rietumu uzturā ir bagātīgs, ņemot vērā galda sāls bagātīgo lietošanu un ka vidēji visvairāk trūkstošo elektrolītu ir magnija un kālija, ieteicams palielināt dārzeņu un augļu patēriņu. - arī sulas - piens, eļļas augu sēklas un sporta dzērieni.
