Ką aš esu
Kas yra elektrolitai?
Elektrolitai - vienaskaitoje: elektrolitas - apibrėžiami kaip: medžiagos, pagamintos elektrai laidiame tirpale ir ištirpintos poliniame tirpiklyje, pavyzdžiui, vandenyje.
Medicinos srityje šis cheminis apibrėžimas atlieka konkretesnį vaidmenį; žmogaus kūno elektrolitai iš tikrųjų yra: cheminės medžiagos, daugiausia joninės, disperguotos fiziologiniuose, intra- ir ekstraląsteliniuose skysčiuose, įskaitant: citozolį, tarpines, smegenų sklaidą, plazmą / kraujo serumą, limfinį skystį ir tt; jie ne tik stipriai linksta subalansuoti tuose pačiuose skyriuose, bet ir sąveikauja tarp aplinkos, biologiškai atskirtos nuo audinių, ląstelių ir todėl membranų. Homeostazės pagrindu, todėl pati sveikata ir gyvenimas, organizmas tiksliai kontroliuoja ir naudoja elektrolitus.
Žmogus įgyja elektrolitų su mityba ir atitinka arba yra dalis, ką mes vadiname mineralinėmis druskomis .
Ar žinote, kad ...
Žodis "elektrolitas" kilęs iš graikų "lytós", o tai reiškia "gali būti ištirpintas".
Kaip veikia elektrolitai?
Ištirpinti elektrolitai skirstomi į katijonus ir anijonus, kurie pirmiausia turi teigiamą elektros krūvį, o antrajame - neigiami, o tirpiklyje vienodai tirpsta cheminio-fizinio mechanizmo mechanizmo atžvilgiu. Elektra kalbant, toks struktūrizuotas, pusiausvyros sprendimas vadinamas neutraliu . Jei šiam tirpalui taikomas elektrinis potencialas, tirpalo katijonai pritraukiami į elektroną turintį elektrodą, o anijonai pritraukiami prie elektronų prastos elektrodo . Anijonų ir katijonų judėjimas priešinga kryptimi tirpale yra lygiavertis srovei . Tai apima daugumą tirpių druskų, rūgščių ir bazių. Taip pat tam tikros dujos, pvz., Druskos rūgštis (HCl), esant aukštai temperatūrai ir (arba) žemam slėgiui, gali veikti kaip elektrolitai. Elektrolitinius tirpalus taip pat galima gauti ištirpinant įvairius biologinius polimerus - pavyzdžiui, DNR, polipeptidus ir sintetinius - pavyzdžiui, polistireno sulfonatą, kurie vadinami polielektrolitais, kuriuose yra įkrautų funkcinių grupių. Remiantis šiais principais, sprendimas, kuris susiskaldo į jonus, įgyja gebėjimą atlikti elektros energiją. Natrio, kalio, chlorido, kalcio, magnio ir fosfato pavyzdžiai yra elektrolitų pavyzdžiai, neformaliai žinomi tik kaip „ ginčai “.
istorija
1884 m. Svante Arrhenius paaiškino, kad kristalinės druskos, kietos, ištirpusios, susiskaldo į sujungtas įkrautas daleles; Disertacijai Arrhenius 1903 m. laimėjo Nobelio chemijos premiją. Paaiškinimas paaiškino, kad, formuodamas tirpalą, druska išsiskiria į įkrautas daleles, į kurias Michael Faraday daugelį metų davė „jonų“ pavadinimą. Faradėjaus įsitikinimu, jonai gali būti gaminami elektrolizės procese; Vietoj to, Arrhenius pasiūlė, kad net jei nebūtų elektros srovės, druskų tirpalai gali turėti jonų, apibrėžiant, kad cheminės reakcijos tirpale yra jonų reakcijos.
Kaip susidaro elektrolitai?
Paprastai elektrolitiniai tirpalai susidaro, kai druska yra dedama į tirpiklį, pvz., Vandenį, ir atskiros sudedamosios dalys skiriasi dėl tirpiklio ir tirpių molekulių termodinaminių sąveikų, vadinamo „ solvacija “. Pavyzdžiui, kai virimo druska - natrio chloridas (NaCl) - įdedamas į vandenį, druska, kurios konsistencija yra kieta, ištirpsta jo komponentiniuose jonuose pagal disociacijos reakciją:
NaCl (s) → Na + (aq) + Cl- (aq)
Taip pat įmanoma, kad tam tikros medžiagos, todėl nebūtinai druskos, reaguoja su vandenį gaminančiais jonais. Pavyzdžiui, vandenyje ištirpęs anglies dioksidas arba anglies dioksidas (CO2) sukuria tirpalą, kuriame yra jonų (H3O +), karbonato ir vandenilio karbonato (HCO3-).
Išlydytos druskos gali suteikti skysčiui galimybę valdyti elektros energiją . Visų pirma, joniniai skysčiai, pagaminti iš išlydytų druskų, kurių lydymosi temperatūra yra mažesnė nei 100 ° C, yra labai laidūs vandeniniai elektrolitai, todėl jie vis dažniau renkasi kuro elementus ir baterijas.
Tirpalo elektrolitas gali būti apibūdintas kaip koncentruotas, jei jo koncentracija yra didelė arba praskiesta, jei koncentracija yra maža. Jei didelė tirpiosios medžiagos dalis išskiria laisvų jonų susidarymą, elektrolitas yra stiprus ; jei didžioji dalis tirpalo nesiskiria, elektrolitas yra silpnas . Elektrolitų savybes galima panaudoti elektrolizės būdu, norint išgauti sudedamuosius elementus ir (arba) junginius, esančius tirpale.
Šarminių žemių metalai sudaro hidroksidus, kurie yra stiprūs elektrolitai, kurių tirpumas vandenyje yra ribotas, nes jie yra stipriai traukiami tarp jų sudedamųjų jonų. Tai riboja jų taikymą situacijose, kai nereikia didelio tirpumo.
fiziologija
Elektrolitų svarba fiziologijoje
Fiziologijoje pirminiai elektrolitų jonai yra:
- Natrio (Na +)
- Kalis (K +)
- Kalcis (Ca2 +)
- Magnis (Mg2 +)
- Chloridas (Cl-)
- Vandenilio fosfatas (HPO42-)
- Vandenilio karbonatas (HCO3-).
Elektrinio įkrovimo pliuso (+) ir minuso (-) simboliai rodo, kad medžiaga yra joninio pobūdžio ir pasižymi nesubalansuotu elektronų pasiskirstymu dėl cheminio disociacijos. Natrio kiekis yra pagrindinis elektrolitas, randamas ekstraląsteliniuose skysčiuose, o kalis yra pagrindinis ląstelinis elektrolitas; abu yra susiję su skysčių balansu ir kraujospūdžio kontrole .
Visoms žinomoms aukštesnėms gyvenimo formoms reikia subtilaus ir sudėtingo elektrolitų pusiausvyros tarp ląstelių ir ląstelių ląstelių. Ypač svarbu išlaikyti tikslius elektrolitų osmosinius gradientus . Šie gradientai veikia ir reguliuoja organizmo hidrataciją ir kraujo pH bei yra būtini nervų ir raumenų funkcijai . Gyvose rūšyse yra įvairių mechanizmų, kurie griežtai kontroliuoja skirtingų elektrolitų koncentracijas .
Tiek raumenų audiniai, tiek neuronai laikomi kūno elektriniais audiniais . Raumenis ir neuronus aktyvina elektrolitinis aktyvumas tarp ekstraląstelinio ar intersticinio skysčio ir intraceliozinio skysčio. Elektrolitai gali patekti į ląsteles arba išeiti iš jų per specializuotas baltymų struktūras, įtrauktas į plazmos membranas, vadinamas jonų kanalais . Pavyzdžiui, raumenų susitraukimas priklauso nuo kalcio (Ca2 +), natrio (Na +) ir kalio (K +). Be šių pagrindinių elektrolitų kiekių gali pasireikšti tokie sutrikimai, kaip raumenų silpnumas arba netgi sunkūs netyčiniai susitraukimai .
Elektrolitų pusiausvyra palaikoma su mityba ir įvairiais fiziologiniais mechanizmais, kuriuos reguliuoja hormonai, kurie paprastai sąveikauja su inkstų funkcija, kuri linkusi pašalinti per didelį elektrolitą - su šlapimu - ir, kiek įmanoma, išsaugoti trūkumus. Žmonėms elektrostatinę homeostazę reguliuoja įvairūs hormonai, tokie kaip vadinamieji antidiurikai, aldosteronas ir paratiroidiniai hormonai.
medicina
Elektrolitų naudojimas medicinoje
Medicinoje jis vartojamas elektrolitams tiekti, kaip maisto papildas ar net į veną, visada tirpalu, kai žmogus turi tą pačią pusiausvyrą; tai gali būti lengva ar sunki, dažnai sukelia: vėmimas, viduriavimas, per didelis prakaitavimas, prasta mityba, intensyvus sportinis aktyvumas ir pan.
Rinkoje yra papildomų skiedinių arba elektrolitų tirpalų, ypač vaikams ir pagyvenusiems žmonėms bei sportininkams. Elektrolitų stebėjimas yra ypač svarbus gydant anoreksiją ir bulimiją .
Sunkūs elektrolitų sutrikimai, pvz., Dehidratacija ir hiperhidracija, gali sukelti širdies ir neurologines komplikacijas ir, jei jie greitai išsprendžiami, gali sukelti mirtiną sveikatos sutrikimą .
Elektrolitų matavimas
Elektrolitų matavimas yra gana dažna diagnostinė procedūra, atliekama atliekant kraujo tyrimą su jonų selektyviais elektrodais arba laboratorinių technikų atliktu šlapimo tyrimu . Tačiau gerai prisiminti, kad be klinikinės istorijos vertinimo atskirų vertybių interpretavimas nėra ypač naudingas. Dažniausiai matuojami elektrolitai yra natris ir kalis. Chloro koncentracija nustatoma beveik išskirtinai arterinių kraujo dujų vertinimui, nes jos yra iš esmės susijusios su natrio kiekiu. Ypač svarbus tyrimas, atliekamas su šlapimu, yra specifinis sunkumo bandymas, siekiant nustatyti elektrolitų disbalanso pradžią.
dehidratacija
Elektrolitai ir rehidratacija
Geriamojo rehidratavimo terapijoje - nepamirškite, kad dehidratacija laikoma vienu iš elektrolitų disbalansų arba su jais susijusi sąlyga - elektrolitiniai gėrimai, kurių sudėtyje yra natrio ir kalio druskų, yra skiriami tiek vandens, tiek elektrolitų koncentracijai organizme atkurti. Tai visų pirma atsitinka dehidratacijos, kurią sukelia:
- neprievalgis
- Diaforija - pernelyg intensyvus prakaitavimas, kurį sukelia intensyvus ir ilgas pratimas, nepalankios klimato sąlygos arba abu
- Pernelyg didelis alkoholio vartojimas
- viduriavimas
- vėmimas
- Apsinuodijimas ir galimos komplikacijos.
Sportininkams, kurie treniruojasi ekstremaliomis sąlygomis - tris ar daugiau iš eilės einančių valandų, pavyzdžiui, maratonuose ar triatlone, ir kurie nevartoja elektrolitų, gresia dehidratacijos ar hiponatremijos - natrio trūkumo kraujyje rizika.
Elektrolitinio gėrimo, kuris turi būti pagamintas patogiai namuose, pavyzdys gali būti grindžiamas: vandeniu, sacharoze ir valgoma druska, jei proporcijos yra tinkamos . Kaip alternatyva rinkoje yra įvairių formulių, kurios yra sausos ir skiedžiamos bei paruoštos naudoti - net ir veterinarijos reikmėms.
Elektrolitai paprastai randami maisto produktuose; siekiant tiksliau nustatyti natrio, kalio, magnio, kalcio ir chloro mitybos šaltinius, patartina perskaityti specialius gaminius. Apskritai, turint omenyje, kad natrio ir chloro kiekis Vakarų mityboje yra gausus - atsižvelgiant į gausų virimo druskos naudojimą - ir kad vidutiniškai trūksta elektrolitų, yra magnio ir kalio, todėl gali būti patartina padidinti daržovių, vaisių vartojimą. - taip pat sultys - pienas, aliejinių augalų sėklos ir sporto gėrimai.
