Как простое вещество хлор представляет собой желтовато-зелёный токсичный газ, состоящий из двух молекул. Впервые получен Гемфри Деви путём электролиза хлорида натрия. Соединения этого неметалла в земной коре являются самыми распространёнными, в газообразном виде он не встречается из-за высокой активности.
Химики окрестили его солеродом (галогеном), поскольку с металлами и некоторыми неметаллами он реагирует с образованием солей. В организме человека хлору отведена важная функция – поддержание буферного равновесия, но этим его роль не ограничивается. Каково значение этого химического элемента, к каким последствиям может привести дефицит и избыток, расскажет данная статья.
Содержание
Роль и значение хлора для организма человека
С пищей и водой человеческий организм насыщается неорганическими соединениями хлора (солями), которые подвергаются диссоциации, т. е. распаду на ионы. Огромное биологическое значение имеют хлорид-ионы.
Общее количество элемента в организме человека около 100 г (0,15%). Нутриент входит в состав всех органов, клеток и тканей. Выше всего его содержание в эпителиальной ткани (до 60%), мышцах, крови. Наибольшая концентрация ионов наблюдается во внеклеточном пространстве, в клетках задерживается около 15% анионов.
Функции ионов хлора в организме:
- Трио натрий, калий и хлор отвечает за водно-электролитическое постоянство жидкой среды человеческого тела, регуляцию осмотического давления, оберегает от обезвоживания. Эта функция является важнейшей, ведь даже незначительные сдвиги pH крови приводят к серьёзным патологиям и гибели человека.
- Активизирует пищеварительные ферменты, участвует в секреции желудочного сока, служащего защитой от болезнетворной микрофлоры. Желудочный сок способствует расщеплению пищи, гидролизу белков.
- Способствует выведению шлаков, токсинов, мочевины, углекислого газа.
- Ионы хлора способны проникать сквозь клеточные мембраны сквозь хлорные каналы. Они превращаются в своеобразный транспорт для ионов, поддерживают стабильность мембранных потенциалов, регулируют объём жидкости и внутриклеточный кислотно-основной баланс.
- Нормализует артериальное давление, устраняет отёки, поддерживает работу сердца.
- Совестно с ГАМК выступает тормозящим агентом проводимости нейронов.
Метаболизм хлора недостаточно хорошо изучен, но специалисты связывают его поглощение и выведение с натрием, бикарбонатами и аденозинтрифосфатазой. Макроэлемент практически полностью всасывается в толстом кишечнике, откуда 85 % попадает во внеклеточное пространство, а остальное количество аккумулируется клетками. Около 7,5 % попадает в эритроциты сквозь хлорные каналы. Приникая в красные кровяные тельца, хлорид-анион вытесняет оттуда бикарбонат. Так происходит транспортировка углекислого газа в организме.
За выведение нутриента отвечают почки, с мочой организм покидает до 90% хлора в виде растворимых солей калия и натрия. Примерно 8% выводится кишечником и 2% потовыми железами.
Симптомы недостатка
Определение количества хлорид-ионов в плазме крови назначается при подозрении на сдвиг кислотно-щёлочного равновесия. Дисбаланс может стать результатом физиологических процессов, патологий различных систем организма, результатом приёма лекарственных препаратов.
Для определения показателей концентрации хлоридов используются ионоселективные электроды. Такой метод анализа называется ионограммой и проводится с учётом концентрации прочих электролитов – катионов калия, натрия, кальция, а также бикарбонатов.
В норме показатели концентрации хлора в крови строго отслеживаются эндокринной системой человека. Механизм аналогичен натриевому обмену и тесно с ним связан. За метаболизм хлора отвечают гормоны надпочечников, паращитовидной железы. Также учитывается количество выводимых с мочой соединений элемента.Нормы содержания хлоридов в крови измеряются в моль/л, практически не изменяются для различных возрастных групп. Это позволяет поддерживать постоянство водородного показателя крови.
- У младенцев до полугода нормой считается 96—116 ммоль/л, у детей до года 95—115 ммоль/л.
- Для детей старше года и подростков до 15 лет норма составляет 95—110 ммоль/л.
- Для взрослых (независимо от пола) она равна 97—108 ммоль/л.
Забор материала проводится с утра, натощак. Перед исследованием необходимо оповестить врача о приёме препаратов, запрещено курить за полчаса до сдачи анализа.
Концентрация соединений хлора в моче зависит от возраста пациента, наличия патологий почек, гормонального дисбаланса:
- для малышей до 6 месяцев 0,5—2,5 ммоль/л;
- для детей и подростков 0,5—4,0 ммоль/л;
- для взрослых независимо от пола норма 0,6—5,5 ммоль/л.
На результаты анализов могут повлиять лекарственные препараты. Уровень хлора в крови повышается при гормональной терапии эстрогенами и андрогенами, производными кортизона, приёме НПВП. Снижение показателей прослеживается при приёме диуретиков, глюкокортикоидов.
Возможные причины и признаки дефицита хлора
По данным немногочисленных клинических исследований гипохлоремия у людей наблюдается довольно редко. Риск снижения концентрации хлора в крови у взрослых возрастает при нарушении метаболизма, у детей – при искусственном вскармливании.
Причины, приводящие к гипохлоремии:
- дегидратация организма, вызванная пищевым отравлением. При неудержимой рвоте и диарее организм быстро теряет жидкость с растворёнными в ней ионами электролитов;
- сдвиг электролитического баланса, повышение концентрации натрия в плазме;
- синдром Кушинга;
- эклампсия;
- приём слабительных препаратов и диуретиков;
- тепловой удар, потеря жидкости через потовые железы при повышении температуры тела и окружающей среды;
- нарушение всасывательной активности кишечника;
- патологии почек;
- недостаточная секреция антидиуретического гормона;
- респираторный алкалоз, сопровождающийся потерей щелочей;
- обширные ожоги с обильным выделением экссудата;
- повреждение гипоталамуса в результате травмы черепа;
- застойная сердечная недостаточность, сопровождающаяся скоплением жидкости в полостях (отёками);
- питание, исключающее хлорид натрия;
- гипервентиляция легких, вызванная хроническими патологиями органа, эмфиземой;
- болезнь Аддисона;
- водная интоксикация.
Симптомы гипохлоремии зависят от типа вызвавшей её патологии. Часто падение концентрации хлора в плазме сопровождается мышечной слабостью, ощущением сухости во рту, угнетённым состоянием, сонливостью, отсутствием аппетита.
При более тяжёлых формах развивается деменция, нарушается умственная деятельность, выпадают волосы и зубы. Быстрое снижение хлорид-ионов способно спровоцировать кому и привести к летальному исходу. В качестве терапии используются комплексные препараты на основе изотонического раствора, который вводят капельно внутривенно до нормализации стояния пациента.
Гиперхлоремия — проявления, причины
Высокая токсичность газообразного хлора диктует работникам опасных производств строгое соблюдение правил безопасности. Ранее этот газ использовался в качестве оружия массового поражения.
Отравление сказывается на органах дыхания, вызывает токсические отёки, сильный кашель, боли в области груди и головы. Страдают органы зрения, появляется резь, слезотечение. Отравление парами хлора провоцирует диспепсические нарушения, боль в животе, тошноту, изжогу, метеоризм. Первая помощь направлена на устранение ацидоза и отёка лёгких, восстановление гемодинамики.
Простому обывателю гиперхлоремия грозит при следующих состояниях:
- обезвоживание в результате диареи, рвоты, усиленного потоотделения в совокупности с недостаточным поступлением жидкости в организм;
- гипернатриемия;
- воспаление слизистой оболочки желудка, язва;
- превышение рекомендованных норм потребления поваренной соли;
- диабет, диабетический инсульт и кома;
- терапия гидрокортизоном, кортикостероидами, диуретиками;
- тяжёлое недоедание, несбалансированный рацион;
- прохождение курса химиотерапии;
- болезнь Аддисона, гормональный дисбаланс;
- употребление хлорированной воды внутрь и купание в ней. Отравление соединениями хлора наступает за счёт высокой абсорбции через кожные покровы.
Умеренное повышение хлорид-ионов протекает бессимптомно. Продолжительная гиперхлоремия способствует задержке жидкости в тканях, отчего повышается артериальное давление, развивается сердечная недостаточность, появляются онемение, спазмы и мышечная слабость. Избыток нутриента вызывает судороги, нарушает концентрацию внимания, приводит к нервно-психическим расстройствам. У новорожденных состояние гиперхлоремии является физиолоническим – концентрация ионов хлора повышается по мере роста, не влияя на состояние здоровья.
Терапия гиперхлоремии направлена на лечение патологий, провоцирующих накопление этого химического элемента. Врачи рекомендуют придерживаться диеты с пониженным содержанием соли, ежедневно потреблять около трёх литров воды. Для профилактики канцерогенного влияния хлорсодержащих веществ воду из-под крана следует подвергать очистке. Это убережёт от снижения иммунитета, развития болезней дыхательной системы, рака.
Продукты с наибольшим содержанием хлора, доступность, влияние термической обработки
До 90% нутриента поступает в организм с пищевой солью и продуктами, содержащими этот ингредиент – консервами, колбасами, соусами. Обычный рацион с лихвой покрывает суточную потребность человека в хлоре. Нутриент полностью усваивается в кишечнике, пополнить его запасы можно из различных продуктов. Хлором богат ржаной и белый хлеб, чёрная редька, молочная продукция, сыры, рыба, оливки, мясо, морская капуста. Все остальные продукты также содержат некоторое количество этого макроэлемента.
Термическая обработка практически не влияет на сохранность нуриента, поскольку он представлен соединениями неорганической природы, которые в водной среде диссоциируют до ионов CI—. Кипячение хлорированной воды раньше использовалось для очистки от хлора. Последние исследования показали, что нагревание ускоряет удаление активного хлора, но его остатки активно вступают в реакции с органическими соединениями. В результате образуются высокотоксичные вещества. Поэтому для очистки воды лучше использовать систему фильтрации.
Нормы ежедневного потребления хлора для различных категорий людей
Поскольку избыток и недостаток хлорид-ионов наблюдается крайне редко, рекомендованных норм потребления до сих пор не разработано. Эмпирическая потребность для разных возрастных групп:
- младенцы до трёх месяцев – 300 мг;
- дети до года – 450—600 мг;
- дети возрастом 1—2 года — 800 мг
- дети 3-7 лет – 900—1100 мг;
- школьники и подростки 1600—1900 мг;
- взрослые — 2300 мг.
Необходимая минимальная норма для поддержания ионного равновесия составляет 800 мг. Даже при ограничении количества поваренной соли в рационе до 1 г, человек получает 1600 мг хлора из других пищевых источников.
Повышенная доза нутриента потребуется при активной потере влаги вследствие усиленного потоотделения (во время длительных тренировок, в жаркую погоду). Также повышенное количество макроэлемента необходимо при заболеваниях ЖКТ.
Значение хлора во время беременности, в детском возрасте
Поскольку во время вынашивания малыша организм матери продуцирует больше гормонов, возникает задержка жидкости в организме. Из-за этого в тканях задерживается большее количество натрия, что приводит к сдвигу ионного равновесия. Оптимальное соотношение ионов хлора и натрия 1:2, при повышении концентрации одного электролита, уровень другого также поднимется.
Отёки провоцируют повышение кровяного давления, которое неблагоприятно отражается на течении беременности. Будущим мама нужно снизить поступление пищевой соли до 3 г в день. Использование хлорированной воды и хлорсодержащей бытовой химии может стать причиной отравления, выкидыша и мутаций плода на ранних сроках. Детям также нужно ограничивать количество соли, чтобы не нарушить работу почек и нервной системы.
Хлор в медицинских препаратах
Кроме пищевого источника хлорид-ионов, человеку может потребоваться введение препаратов для восстановления кислотно-основного равновесия. В медицине для этих целей используется изотонический раствор хлорида натрия.
К хлорсодержащим препаратам относят и дезинфицирующие средства для наружного применения – хлоргексидин, хлорамин Б. Их действие основано на разрушении белков болезнетворных микроорганизмов.
Совместимость макроэлемента с другими веществами
Ионы макроэлемента в совокупности с катионами натрия и калия обеспечивают водно-электролитический баланс, являются синергистами и антагонистами одновременно. При нормальном соотношении они обеспечивают слаженную работу всех систем организма, но при избытке одного из них блокируется всасываемость других. Также к антагонистам нутриента относятся лекарства, содержащие бром.
Хлор – важнейший анион крови, обеспечивающий гомеостатическое равновесие. Дисбаланс нутриента отражается на работе каждого органа и клетки, приводя к серьёзным последствиям.
