Що вони?
Що таке електроліти?
Електроліти - єдине число: електроліт - визначаються як: речовини, що утворюються в електропровідному розчині і розчинені в полярному розчиннику, наприклад, у воді.
У медичній сфері це хімічне визначення набуває більш конкретної ролі; Електроліти людського тіла, по суті, являють собою: речовини - переважно іонні - дисперговані у фізіологічних рідинах, внутрішньо- та позаклітинні, включаючи: цитозоль, міжвузли, цереброспінальну матрицю, плазму / сироватку крові, лімфатичну рідина тощо вони не тільки схильні до силового балансу в тих самих відділеннях, але і взаємодіють між біологічно оточеними середовищами тканинами, клітинами і, отже, мембранами. На базі гомеостазу, отже, здоров'я і самого життя існує контроль і експлуатація електролітів організмом.
Чоловік отримує електроліти з дієтою, і вони відповідають, або належать, тим, що зазвичай визначаємо мінеральні солі .
Чи знаєте ви, що ...
Слово "електроліт" походить від грецького "lytós", що означає "здатний розчинитися".
Як діють електроліти?
Розчинені електроліти розділяються на катіони і аніони - які мають електричний заряд відповідно до позитивного в першому випадку, а негативні - у другому - і дисперсні, по відношенню до хіміко-фізичних механізмів випадку, рівномірно в розчиннику. Електрично кажучи, настільки структурований розв'язок, в рівновазі, називається нейтральним . Якщо до цього розчину застосовано електричний потенціал, то катіони розчину притягуються електроном, а аніони притягуються електроном . Рух аніонів і катіонів у протилежних напрямках всередині розчину еквівалентний струму . Сюди входять більшість розчинних солей, кислот і підстав. Навіть деякі гази, такі як соляна кислота (HCl), при високих температурах та / або умовах низького тиску можуть вести себе точно так само, як електроліти. Електролітичні розчини також можуть бути отримані шляхом розчинення різних біологічних полімерів - наприклад, ДНК, поліпептиди - і синтетики - наприклад, сульфонированного полістиролу - які, таким чином, називаються поліелектролітами - містять заряджені функціональні групи. Згідно з цими принципами, рішення, яке дисоціює на іони, набуває здатність проводити електрику. Натрій, калій, хлорид, кальцій, магній і фосфати є прикладами електролітів, неофіційно відомих навіть як " сварки ".
історія
У 1884 році Сванте Арреніус пояснив, що кристалічні, тверді солі, при розчиненні, дисоціюють на зв'язані заряджені частинки; Для своєї дисертації Арреніус отримав Нобелівську премію за хімію в 1903 році. Пояснення пояснюється, що при формуванні рішення сіль роз'єднується на заряджені частинки, на які Майкл Фарадей дав назву "іони" багато років тому. Переконання Фарадея полягало в тому, що іони можуть вироблятися в процесі електролізу; Натомість Арреніус запропонував, що навіть за відсутності електричного струму розчини солей можуть містити іони, що визначає, що хімічні реакції в розчині є реакціями між іонами.
Як формуються електроліти?
Електролітичні розчини зазвичай утворюються, коли сіль поміщається в розчинник, як вода - і окремі компоненти дисоціюють за рахунок термодинамічних взаємодій між молекулами розчинника і розчиненої речовини, в процесі, званому " сольватацією ". Наприклад, коли готують сіль - хлорид натрію (NaCl) - воду, сіль - яка має тверду консистенцію - розчиняється в компонентних іонах, відповідно до реакції дисоціації:
NaCl (s) → Na + (aq) + Cl- (водн.)
Можливо також, що деякі речовини, тому не обов'язково солі, реагують з іонами, що продукують воду. Наприклад, вуглекислий газ або вуглекислий газ (CO2), розчиняючись у воді, продукує розчин, що містить іони гідронію (H3O +), карбонат і гідрокарбонат (HCO3-).
Розплавлені солі можуть дати рідині здатність проводити електрику . Зокрема, іонні рідини, які складаються з розплавлених солей з температурою плавлення нижче 100 ° C, є високопровідними неводними електролітами і тому все частіше знаходять застосування в паливних елементах і батареях.
Електроліт в розчині можна описати як концентрований, якщо він має високу концентрацію іонів, або розбавлений, якщо він має низьку концентрацію. Якщо велика частка розчиненої речовини дисоціює з утворенням вільних іонів, електроліт сильний ; якщо більша частина розчиненої речовини не дисоціює, електроліт слабкий . Властивості електролітів можуть бути використані за допомогою електролізу для вилучення складових і / або складних елементів, що містяться в розчині.
Лужноземельні метали утворюють гідроксиди, які є сильними електролітами з обмеженою розчинністю у воді, внаслідок сильного тяжіння між їх складовими іонами. Це обмежує їх застосування в ситуаціях, коли висока розчинність не потрібна.
фізіологія
Значення електролітів у фізіології
У фізіології первинними іонами електролітів є:
- Натрій (Na +)
- Калій (K +)
- Кальцій (Ca2 +)
- Магній (Mg2 +)
- Хлорид (Cl-)
- Фосфат водню (HPO42-)
- Водневий карбонат (HCO3-).
Символи електричного заряду плюс (+) і мінус (-) вказують на те, що речовина є іонним за природою і має незбалансоване розподіл електронів, викликане хімічною дисоціацією. Натрій є основним електролітом, що міститься в позаклітинних рідинах, а калій - головний внутрішньоклітинний електроліт; обидва вони беруть участь у балансі рідини та контролі артеріального тиску .
Всі відомі більш високі форми життя вимагають тонкого і складного електролітного балансу між внутрішньоклітинним і позаклітинним середовищем. Зокрема, основне значення має підтримка точних осмотичних градієнтів електролітів. Ці градієнти впливають і регулюють гідратацію організму і рН крові, а також необхідні для функцій нерва і м'язів . У живих видів існують різні механізми, які зберігають концентрації різних електролітів під суворим контролем .
Як м'язові тканини, так і нейрони вважаються електричними тканинами тіла. М'язи і нейрони активуються електролітичною активністю між позаклітинною або інтерстиціальною рідиною і внутрішньоклітинною рідиною. Електроліти можуть входити або виходити з клітин через спеціалізовані білкові структури, включені в плазмові мембрани, іменовані іонними каналами . Наприклад, скорочення м'язів залежить від присутності кальцію (Са2 +), натрію (Na +) і калію (К +). Без достатнього рівня цих ключових електролітів можуть виникати такі аномалії, як м'язова слабкість або навіть мимовільні скорочення .
Електролітний баланс підтримується дієтою і різними фізіологічними механізмами, регульованими гормонами, які взагалі взаємодіють з функцією нирок, яка прагне усунути надлишкові електроліти - з сечею - і зберегти якомога більше тих, хто позбавлений їх вигнання. У людини гомеостаз електроліту регулюється різними гормонами, такими як антидіуретики, альдостерон і паратиреоїдні гормони.
медицина
Медичне застосування електролітів
У медицині використовуються електроліти, такі як добавки до їжі або навіть внутрішньовенні ін'єкції - хоча завжди в розчині - коли людина проявляє дисбаланс того ж самого; це, що може бути легким або важким, часто викликано: блювотою, діареєю, надмірним потовиділенням, недостатнім харчуванням, інтенсивною спортивною діяльністю тощо.
На ринку доступні добавки для розведення або електролітичні розчини, зокрема для дітей і літніх пацієнтів, і для спортсменів. Моніторинг електроліту є особливо важливим у лікуванні анорексії та булімії .
Важкі порушення електроліту, такі як зневоднення і гіпергідратація, можуть призвести до серцевих і неврологічних ускладнень і, якщо вони не будуть швидко вирішені, потенційно смертельною медичною допомогою.
Вимірювання електроліту
Вимірювання електроліту є досить поширеною діагностичною процедурою, що виконується шляхом аналізу крові за допомогою іон-селективних електродів або аналізу сечі лаборантами. Однак добре пам'ятати, що без оцінки клінічної історії інтерпретація окремих цінностей не є особливо корисною. Найбільш часто вимірюються електроліти - натрій і калій. Рівні хлору виявляються майже виключно для оцінки газів артеріальної крові, оскільки вони по суті пов'язані з рівнями натрію. Особливо важливим тестом, проведеним з сечею, є тест на питому вагу для визначення початку дисбалансу електролітів.
регидратация
Електроліти і регідратація
При пероральній регідратаційній терапії - нагадуємо, що дегідратація вважається одним з дисбалансів електролітів або станом, пов'язаним з ними - електролітичні напої, що містять солі натрію і калію, вводяться для відновлення концентрацій води і тіла в організмі. Це відбувається, особливо у випадку зневоднення, викликаного:
- недоїдання
- Діафорез - занадто інтенсивне потовиділення - викликане інтенсивними і тривалими фізичними вправами, несприятливими погодними умовами або обома
- Надмірне споживання алкоголю
- пронос
- блювота
- Інтоксикації та будь-які ускладнення.
Спортсмени, які вправляються в екстремальних умовах - протягом трьох або більше годин поспіль, як це відбувається, наприклад, в марафонах або тріатлонах - і які не споживають електролітів, ризикують дегідратацією або гіпонатріємією - відсутністю натрію в крові.
Приклад електролітичного напою, який виробляється комфортно вдома, може бути заснований на: воді, сахарозі та кухонної солі, за умови, що пропорції є адекватними . Альтернативно, на ринку доступні різні формули, як сухі, так і розбавлені і готові до використання - також для ветеринарного використання.
Електроліти зазвичай зустрічаються в харчових продуктах; Для більшої точності поживних джерел натрію, калію, магнію, кальцію і хлору доцільно прочитати спеціальні статті. Взагалі, враховуючи, що натрій і хлор мають велику кількість у західній дієті - враховуючи велику кількість кухонної солі - і що в середньому найбільш дефіцитні електроліти - магній і калій, може бути доцільно збільшити споживання овочів, фруктів - також соки - молоко, олійні культури та спортивні напої.
