Каква е ролята на хлора в организма ни? Безопасен ли е той за организма ни?

Основни свойства на хлора

Хлорът е химичен елемент, известен с химичния символ Cl. Той произлиза от латинската дума chlorum. Тя идва от гръцката дума khloros, която се превежда като зеленикавожълт.

Наименованието се отнася до външния му вид. Той е зеленикавожълт газ. Има много неприятна дразнеща и задушлива миризма.

Хлорът е елемент от група 17 на периодичната таблица на химичните елементи и се намира в период 3.

Той принадлежи към група елементи, наречена халогени, която включва също флуор, бром и йод. Групата е наречена така заради способността на елементите ѝ да образуват соли (от гръцки hals - сол, gennaó - образувам).

По отношение на количеството хлор е вторият най-разпространен халоген (след флуора) и 21-ият най-разпространен химичен елемент в земната кора.

Открит е през 1774 г. от шведския химик Карл Вилхелм Шееле, който реагира на манганов диоксид със солна киселина. Карл Вилхелм Шееле обаче погрешно смята, че това не е чист хлор, а съединение на хлора с кислород.

Фактът, че при реакцията е получен чист химичен елемент, е доказан едва през 1810 г. от английския химик сър Хъмфри Дейви, който му дава и името хлор.

Хлорът е много реактивен елемент. Той е разтворим във вода, по-тежък от въздуха и много отровен. При стайна температура и атмосферно налягане не е взривоопасен. При ниски температури или под налягане се превръща в течност.

Той има силни окислителни, избелващи и дезинфекциращи свойства.

Поради това понастоящем се използва като дезинфектант, например в дезинфектанти, за обработка на питейна вода или вода в плувни басейни, също и като инсектицид.

Хлорът се използва широко и в хартиената, бояджийската и текстилната промишленост.

Той се използва при производството на универсалната пластмаса PVC (поливинилхлорид), в органичната химия като окислител или във фармацевтичната промишленост при производството на лекарствени средства.

В миналото хлорните съединения са използвани например за създаването на картини, известни като първите фотографии, или в медицината като анестетик (хлороформ).

По време на Първата световна война е използвано силно отровното действие на хлорния газ и той е използван като химическо оръжие (иперит).

Таблично обобщение на основната химична и физична информация за хлора

Поради реактивността си хлорът не се среща в моноатомна форма, а винаги в свързана форма или като двуатомна молекула Cl2.

Най-често срещаното съединение на хлора е натриевият хлорид, известен като готварска сол.

В природата хлорът се среща главно в морската вода. Той се среща и като съставна част на минерали като халит (NaCl), силвинит (KCl), бишофит (MgCl2-6H2O), карналит (KCl-MgCl2-6H2O) или кайнит (KCl-MgSO4-3H2O).

Може ли хлорът да представлява риск за здравето?

От една страна, хлорът като елемент е необходим на човешкия организъм за правилното протичане на много физиологични процеси. От друга страна, той представлява опасен риск за здравето.

Прекомерното излагане на двуатомната молекула на хлора Cl2 причинява интоксикация на организма. Хлорът попада в организма чрез вдишване на замърсен въздух, консумация на замърсена храна или чрез контакт с кожата.

Степента на експозиция на хлор зависи от количеството на хлора и от продължителността и честотата на експозицията. Хлорът дразни дихателните пътища, очите и кожата.

Първите симптоми на интоксикация са кашлица, задух, задушаване, главоболие, гадене, замайване, парене на очите, сълзене, болки в корема и мускулна слабост.

При по-тежки отравяния се появяват конюнктивит, възпаление на конюнктивите, носа, фаринкса, ларинкса и бронхите, язви на роговицата, ускорен сърдечен ритъм, оток на лигавиците и белите дробове, водещи до кислородна недостатъчност.

При по-леки форми на интоксикация се наблюдава дразнене на очите и дихателните пътища. Умереното отравяне се характеризира със системни симптоми. Тежкото отравяне може да бъде животозастрашаващо или да има дългосрочни или постоянни последици.

От друга страна, кога хлорът е полезен или необходим за нашето здраве?

Хлорът присъства в човешкото тяло под формата на солите ѝ. В тях откриваме хлор под формата на отрицателно заредения хлориден анион Cl-.

Солите, съдържащи хлориден анион, се наричат хлориди.

Как хлоридите влияят на здравето ни?

Хлоридите са основен компонент на човешкото тяло. Те играят важна роля в храносмилането, мускулната и нервната функция, регулирането на телесните течности и в поддържането на киселинно-алкалното равновесие.

Общата телесна течност съставлява приблизително 60% от теглото на човека и се състои от три компонента - вътреклетъчна течност (течността вътре в клетките), кръвна плазма и тъканна течност.

Кръвната плазма и тъканната течност заедно образуват извънклетъчната течност, т.е. течността извън клетките.

Вътрешноклетъчната и извънклетъчната течност са разделени от клетъчни мембрани. Те се различават по съдържанието на вода, електролити и протеини. Тези разлики обаче са минимални.

Електролитите, присъстващи в телесната течност, включват положително заредени йони като натрий, калий, калций или магнезий и отрицателно заредени йони като хлорид, фосфат или бикарбонат.

Водата се движи свободно през клетъчните мембрани, а електролитите - чрез транспортни системи.

Поддържането на равновесие в обема и състава на телесните течности, т.е. вътреклетъчни и извънклетъчни, е от решаващо значение за съществуването на клетките и тяхната нормална функция.

Нарушаването на това равновесие води до увеличаване или намаляване на концентрацията на електролитите във или извън клетките и съответно до развитие на определени нарушения.

Хлоридът представлява най-важният и най-разпространен анион в извънклетъчната течност. Той допринася значително за поддържането на цялостния баланс на течностите в организма.

До 70 % от всички отрицателно заредени йони в организма са хлоридни.

Освен това хлоридът допринася и за поддържането на киселинно-алкалното равновесие в организма, т.е. за съотношението между киселинните и основните компоненти.

Киселинността на вътрешната среда е строго регулирана. Физиологичното рН на кръвта и другите телесни течности е малко около 7,4.

Промените от тази стойност на рН влияят върху свойствата и активността на протеини, ензими, преносители или мембранни канали.

Ако преобладават киселинни компоненти, говорим за състояние на ацидоза; обратно, ако преобладават алкални компоненти, говорим за състояние на алкалоза.

Физиологичното ниво на хлоридите спомага за поддържане на нормални стойности на рН. Всяко значително намаляване или увеличаване на нивата на хлоридите води до развитие на нарушения в киселинно-алкалното равновесие.

Кои са другите незаменими функции на хлорида за човека?

• Хлоридните йони са от съществено значение за производството на стомашна киселина - солна киселина (HCl), която участва в храносмилането на храната, а също така действа превантивно срещу свръхрастеж на бактерии в храносмилателния тракт.
• Под формата на стомашна киселина те участват в активирането на ензима пепсиноген в стомашната среда, който е необходим за усвояването на важни вещества от храната.
• Те допринасят за поддържането на правилно осмотично налягане.
• Подпомагат съкращаването на мускулите, включително на сърдечния мускул.
• Те са от съществено значение за предаването на сигналите в нервната система.
• Участват в обмена на кислород и въглероден диоксид в червените кръвни клетки.
• Те също така влияят върху нивата на калий в организма.

Как човешкото тяло се отнася към хлоридите?

Хлоридните аниони се абсорбират в организма от храната в храносмилателния тракт. Почти всички хлориди в храната се абсорбират в кръвта.

Концентрацията на хлоридите не се контролира от хомеостазата, за разлика от натрия или калия например.

Количеството на хлорида в организма зависи от наличието на други важни йони. Концентрацията на хлорида варира успоредно с действителното количество на тези йони. Това са предимно натриеви йони.

Тази тясна връзка между нивата на хлорид и натрий се дължи главно на факта, че основният източник на двата йона е натриевият хлорид (готварската сол).

Хлоридът се намира главно в извънклетъчната течност (съставлява до две трети от анионите, присъстващи в кръвта). В малка степен се отлага в кожата, подкожните тъкани и скелета.

Референтните стойности за хлорид в кръвния серум или плазмата варират от 98 до 111 mmol/l.

По отношение на регулирането на нивата им бъбреците са основният орган, отговорен за поддържането на хлоридния баланс.

Количеството на хлоридите, отделяни с урината, зависи от степента на филтрация в бъбреците, както и от редица транспортни процеси, протичащи в бъбречните клетки.

Екскрецията на хлориди е тясно свързана и с екскрецията на натрий.

Степента на екскреция на хлориди с урината съответства и на дневния прием на хлориди с храната, включително приема на течности. Тя варира от приблизително 110 до 250 mmol/ден.

В допълнение към загубата на хлориди с урината са известни и други пътища за отделянето им от организма. Това е чрез фекалиите или потта.

Въпреки че при нормални условия загубите чрез пот са незначителни, те трябва да се вземат предвид в случай на повишено изпотяване при високи температури или прекомерна физическа активност.

Знаете ли източника на хлорид в храната?

Хлоридите се приемат предимно с храната. Храната може да покрие в достатъчна степен дневните нужди на човека.

Основният източник е натриевият хлорид, познат като готварска сол. Той се използва ежедневно при производството и преработката на храни, както и при приготвянето и овкусяването им.

Недостатъчният прием на хлорид с храната се среща сравнително рядко. Обратно, настоящата тенденция е към висок до прекомерен прием на сол, което в крайна сметка може да доведе до високо кръвно налягане, сърдечни и бъбречни заболявания.

Общото количество на приемания в храната хлорид е комбинация от:

• малкото количество хлорид, което се съдържа естествено в храната
• по-големи количества хлорид, които се използват под формата на сол при приготвянето на храната или за овкусяване
• още по-голямо количество хлорид, добавен към храната по време на производството и преработката ѝ под формата на сол

Сред храните сравнително богати източници на хлорид са плодовете, зеленчуците (домати, маслини, маруля, целина), зърнените храни (ръж), млякото, яйцата, водораслите, непреработената риба и месото.

Трябва да се има предвид, че обработката на храните, която обикновено включва добавяне на сол, увеличава дела на съдържащия се хлорид.

Какъв е препоръчителният дневен прием на хлорид?

Според Европейския орган за безопасност на храните препоръките за безопасен и достатъчен дневен прием на хлорид са следните.

Таблица за дневния прием на хлориди според възрастта

Какво причинява недостиг и излишък на хлориди в организма?

Отклоненията от горепосочените физиологични нива на хлорид в кръвта или урината се считат за медицинско състояние.

Могат да възникнат две ситуации - наличие на прекомерно количество хлорид в кръвта и урината или дефицит.

В сравнение с други важни за организма минерали, като натрий или калий, отклоненията в нивата на хлорид в кръвта не са свързани със сериозни последици за здравето.

Оценката на нивата на хлоридите е полезен показател при диагностициране на киселинно-алкални нарушения или при определяне на анионния дефицит в извънклетъчната течност.

Концентрацията на хлоридните аниони в кръвта обикновено следва състоянието на концентрацията на натриевия катион. Това означава, че ако концентрацията на натрий намалява, концентрацията на хлориди намалява. И обратно, ако концентрацията на натрий се увеличава, концентрацията на хлориди се увеличава.

Недостатъчно количество хлорид в кръвта

Състоянието, характеризиращо се с недостатъчно количество хлориди в кръвта, се нарича хипохлоремия. За хипохлоремия се говори, когато хлоридите в кръвния серум или плазмата паднат значително под референтната стойност от 98 mmol/l.

Спадът обикновено се дължи на една от следните ситуации:

• Когато организмът приема недостатъчно хлориди с храната.
• Ако абсорбцията на хлориди е нарушена.
• Ако е налице прекомерно отделяне на хлориди.
• Ако организмът не е в състояние да използва ефективно достатъчно хлорид.

Дефицитът на хлориди, дължащ се на недостатъчен прием на хлориди с храната, се среща много рядко. Този минерал присъства в много храни и особено в често използваната трапезна сол.

Намалената или неадекватна абсорбция може да се дължи на специфични метаболитни заболявания или заболявания на стомашно-чревния тракт, причиняващи намален капацитет за абсорбция.

Повишена екскреция на хлориди се наблюдава, когато:

• Състояния, свързани с тежко гадене и повръщане
• Прекомерно изпотяване
• Изгаряния
• Бъбречно заболяване
• Употреба на определени лекарства, като например лекарства, които увеличават производството и отделянето на урина, или кортикостероиди
• Състояния на тежка алкалоза, при които в организма преобладават алкалните компоненти
• Респираторни заболявания, които се характеризират с наличието на алкалоза, като астма, белодробен оток, хронична обструктивна белодробна болест. При тях е налице намалена реабсорбция на хлориди в бъбреците обратно в кръвта.

Хипохлоремията може да бъде причинена и от заболявания и разстройства, при които организмът задържа твърде много вода или чиято пряка последица е намаленото ниво на натрия. Всъщност нивата на хлоридите и натрия са тясно свързани.

Лечението на хипохлоремията се състои предимно в лечение на причината, т.е. на заболяването или разстройството. В някои случаи може да се наложи прилагането на разтвори, съдържащи хлориди.

Прекомерни количества хлориди в кръвта

Противоположното на хипохлоремията състояние е такова, при което в кръвта има прекомерно количество хлориди. Това означава значително повече от референтната стойност от 111 mmol/l. Този път става дума за хиперхлоремия.

Хиперхлоремията може да възникне по редица причини. Най-често срещаните включват:

• Прекомерно прилагане на хлориди, например под формата на инфузия на разтвор на натриев хлорид, калиев хлорид, парентерално хранене (хранене, което се прилага във вена).
• Прилагане на хипертонични (силно концентрирани) разтвори
• Прекомерна загуба на вода от организма (дехидратация). Може да се прояви с горещи вълни, прекомерно изпотяване, недостатъчен прием на течности, сънливост, прекомерно уриниране.
• Хиперхлоремия, свързана с метаболитна ацидоза, при която киселинните компоненти преобладават в организма. Тя се появява напр. при бъбречни заболявания, при въвеждане на киселинни вещества в кръвта, при някои форми на диария.
• Бъбречно заболяване, свързано със задържане на хлориди
• Прекомерна загуба на натрий през храносмилателния тракт
• Интоксикация с йодни или бромни соли

Заболявания и нарушения, които директно водят до повишени нива на натрий, също могат да бъдат причина за хиперхлоремия.

Лечението на хиперхлоремията също се състои предимно в отстраняване на причината за появата ѝ. Това може да включва например прилагане на алкални соли, подпомагане на бъбречната функция и други.

Необичайни нива на хлориди в урината

В допълнение към необичайните нива на хлоридите в кръвта, независимо дали става дума за повишени или понижени количества, можем да срещнем отклонения от физиологичните им нива и в урината.

Нивото на хлорид в урината, което се счита за нормално, е в диапазона 110-250 mmol на ден.

Тези стойности могат да бъдат коригирани до известна степен. Нивата на хлоридите могат да варират леко извън този диапазон в зависимост от количеството сол и течности, които човек приема ежедневно.

Възможно е да има няколко причини за колебанията в нивата на хлоридите в урината.

Таблично обобщение на най-често срещаните причини за понижени и повишени нива на хлориди в урината