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Eletrólitos: o que são, o que servem e como assumi-los por R. Borgacci

O que eu sou

O que são eletrólitos?

Os eletrólitos - no singular: eletrólito - são definidos como: as substâncias produzidas em uma solução eletricamente condutora e dissolvidas em um solvente polar, por exemplo, água.

No campo da medicina, essa definição química assume um papel mais específico; os eletrólitos do corpo humano, na verdade, são: substâncias - predominantemente iônicas - dispersas em fluidos fisiológicos, intra e extracelulares, incluindo: citosol, interstícios, matriz cérebro-espinhal, plasma / soro sanguíneo, fluido linfático, etc; eles não apenas tendem a se equilibrar nos mesmos compartimentos, mas também interagem entre ambientes biologicamente separados de tecidos, células e, portanto, membranas. Na base da homeostase, portanto da saúde e da própria vida, há precisamente o controle e a exploração de eletrólitos pelo corpo.

O homem adquire os eletrólitos com a dieta e eles correspondem, ou são parte do que geralmente chamamos de sais minerais .

Você sabia disso ...

A palavra "eletrólito" vem do grego "lytós", que significa "capaz de ser dissolvido".

Como os eletrólitos reagem?

Os eletrólitos dissolvidos são separados em cátions e ânions - que têm respectivamente carga elétrica positiva no primeiro caso e negativa no segundo - e se dispersam, em relação aos mecanismos físico-químicos do caso, uniformemente no solvente. Eletricamente falando, uma solução tão estruturada, em equilíbrio, é chamada de neutra . Se um potencial elétrico é aplicado a esta solução, os cátions da solução são atraídos para o eletrodo rico em elétrons, enquanto os ânions são atraídos para o eletrodo pobre em elétrons. O movimento de ânions e cátions em direções opostas dentro da solução é equivalente a uma corrente . Isso inclui a maioria dos sais solúveis, ácidos e bases. Também determinados gases, como o ácido clorídrico (HCl), em condições de alta temperatura e / ou baixa pressão, podem comportar-se exatamente como os eletrólitos. As soluções electrolíticas podem também ser obtidas dissolvendo vários polímeros biológicos - por exemplo ADN, polipéptidos - e sintéticos - por exemplo sulfonato de poliestireno - que são portanto denominados polielectrólitos - contendo grupos funcionais carregados. De acordo com esses princípios, uma solução que se dissocia em íons adquire a capacidade de conduzir eletricidade. Sódio, potássio, cloreto, cálcio, magnésio e fosfato são exemplos de eletrólitos, conhecidos informalmente apenas como " brigas ".

história

Em 1884 Svante Arrhenius explicou que os sais cristalinos, sólidos, quando dissolvidos, se dissociam em partículas carregadas acopladas; para sua dissertação, Arrhenius ganhou o Prêmio Nobel de química em 1903. A explicação explicou que, ao formar uma solução, o sal se dissocia em partículas carregadas - para as quais Michael Faraday havia dado o nome de "íons" muitos anos antes. Faraday acreditava que os íons poderiam ser produzidos no processo de eletrólise; Arrhenius propôs que, mesmo na ausência de corrente elétrica, as soluções de sais podem conter íons, definindo que as reações químicas em solução são reações iônicas.

Como os eletrólitos são formados?

As soluções eletrolíticas são normalmente formadas quando um sal é colocado em um solvente - como a água - e os componentes individuais se dissociam devido às interações termodinâmicas entre o solvente e as moléculas de soluto, em um processo chamado " solvatação ". Por exemplo, quando o sal de cozinha - cloreto de sódio (NaCl) - é colocado na água, o sal - que tem uma consistência sólida - dissolve em seus íons componentes, de acordo com a reação de dissociação:

NaCl (s) → Na + (aq) + Cl- (aq)

Também é possível que certas substâncias, portanto não necessariamente sais, reajam com íons produtores de água. Por exemplo, o gás dióxido de carbono ou dióxido de carbono (CO2), dissolvendo-se em água, produz uma solução que contém íons hidrônio (H3O +), carbonato e hidrogenocarbonato (HCO3-).

Os sais fundidos podem dar ao líquido a capacidade de conduzir eletricidade . Em particular, os líquidos iónicos, que são feitos de sais fundidos com um ponto de fusão inferior a 100 ° C, são electrólitos não aquosos altamente condutores e têm, portanto, cada vez mais encontrado aplicação em células de combustível e baterias.

Um eletrólito em uma solução pode ser descrito como concentrado se tiver uma alta concentração de íons, ou diluído se tiver uma baixa concentração. Se uma alta proporção do soluto dissocia-se para formar íons livres, o eletrólito é forte ; se a maior parte do soluto não dissociar, o eletrólito é fraco . As propriedades dos eletrólitos podem ser exploradas usando eletrólise para extrair elementos constituintes e / ou compostos contidos na solução.

Os metais alcalino-terrosos formam hidróxidos que são eletrólitos fortes com solubilidade limitada na água, devido à forte atração entre seus íons constituintes. Isso limita sua aplicação a situações em que não é necessária alta solubilidade.

fisiologia

Importância dos eletrólitos na fisiologia

Na fisiologia, os íons primários dos eletrólitos são:

  • Sódio (Na +)
  • Potássio (K +)
  • Cálcio (Ca2 +)
  • Magnésio (Mg2 +)
  • Cloreto (Cl-)
  • Fosfato de hidrogênio (HPO42-)
  • Carbonato de hidrogênio (HCO3-).

Os símbolos de carga elétrica mais (+) e menos (-) indicam que a substância é de natureza iônica e tem uma distribuição desequilibrada de elétrons causada por dissociação química. O sódio é o principal eletrólito encontrado nos fluidos extracelulares e o potássio é o principal eletrólito intracelular ; ambos estão envolvidos no equilíbrio de fluidos e controle da pressão arterial .

Todas as formas de vida superiores requerem um equilíbrio eletrolítico sutil e complexo entre os ambientes intracelular e extracelular. Em particular, manter os gradientes osmóticos precisos dos eletrólitos desempenha um papel fundamental. Esses gradientes influenciam e regulam a hidratação do corpo e o pH do sangue e são essenciais para a função dos nervos e músculos . Existem vários mecanismos em espécies vivas que mantêm as concentrações de diferentes eletrólitos sob estrito controle .

Tanto o tecido muscular quanto os neurônios são considerados os tecidos elétricos do corpo. Músculos e neurônios são ativados pela atividade eletrolítica entre o fluido extracelular ou intersticial e o fluido intracelular. Os eletrólitos podem entrar ou sair das células através de estruturas proteicas especializadas incorporadas nas membranas plasmáticas, denominadas canais iônicos . Por exemplo, a contração muscular depende da presença de cálcio (Ca2 +), sódio (Na +) e potássio (K +). Sem níveis suficientes desses eletrólitos essenciais, podem ocorrer anormalidades, como fraqueza muscular ou mesmo contrações involuntárias sérias .

O equilíbrio eletrolítico é mantido com a dieta e vários mecanismos fisiológicos regulados por hormônios, que geralmente interagem com a função renal, que tende a eliminar o excesso de eletrólitos - com a urina - e a preservar ao máximo os deficientes, evitando sua expulsão. Nos humanos, a homeostase eletrostática é regulada por vários hormônios, como os chamados antidiuricos, aldosterona e hormônios paratireóides .

medicina

Uso médico de eletrólitos

Na medicina, é usado para fornecer eletrólitos, como suplemento alimentar ou mesmo por injeção intravenosa - sempre em solução - quando uma pessoa apresenta um desequilíbrio da mesma; isso, que pode ser leve ou grave, é frequentemente causado por: vômitos, diarréia, sudorese excessiva, desnutrição, atividade atlética intensa, etc.

Suplementos a serem diluídos ou soluções eletrolíticas estão disponíveis no mercado, especialmente para crianças e pacientes idosos, e para atletas. A monitorização de eletrólitos é particularmente importante no tratamento da anorexia e da bulimia nervosa .

Distúrbios eletrolíticos graves, como desidratação e hiperidratação, podem levar a complicações cardíacas e neurológicas e, a menos que sejam rapidamente resolvidos, a uma emergência médica potencialmente letal .

Medição de eletrólito

A medição de eletrólitos é um procedimento diagnóstico bastante comum realizado por análise de sangue com eletrodos íon seletivos ou urinálise por técnicos de laboratório. No entanto, é bom lembrar que, sem uma avaliação da história clínica, a interpretação dos valores individuais não é particularmente útil. Os eletrólitos mais comumente medidos são sódio e potássio. Os níveis de cloro são detectados quase exclusivamente para avaliações de gasometria arterial, pois estão intrinsecamente ligados aos níveis de sódio. Um teste particularmente importante realizado na urina é o teste de gravidade específica para determinar o início dos desequilíbrios eletrolíticos.

reidratação

Eletrólitos e reidratação

Na terapia de reidratação oral - lembre-se que a desidratação é considerada um dos desequilíbrios eletrolíticos ou uma condição relacionada a eles - bebidas eletrolíticas contendo sais de sódio e potássio são administradas para restaurar as concentrações de água e eletrólitos do corpo. Isso acontece sobretudo em caso de desidratação causada por:

  • subnutrição
  • Diaforese - transpiração muito intensa - causada por exercício intenso e prolongado, condições climáticas desfavoráveis ​​ou ambos
  • Consumo excessivo de álcool
  • diarréia
  • vómitos
  • Envenenamento e possíveis complicações.

Atletas que praticam condições extremas - por três ou mais horas consecutivas, como em maratonas ou triatlo - e que não consomem eletrólitos correm risco de desidratação ou hiponatremia - deficiência de sódio no sangue.

Um exemplo de uma bebida eletrolítica, a ser produzida confortavelmente em casa, pode basear-se em: água, sacarose e sal de mesa, desde que as proporções sejam adequadas . Como alternativa, várias fórmulas estão disponíveis no mercado, tanto secas como diluídas e prontas para uso - mesmo para uso veterinário.

Eletrólitos são comumente encontrados em alimentos; para maior precisão nas fontes nutricionais de sódio, potássio, magnésio, cálcio e cloro é aconselhável ler os artigos dedicados. Em geral, considerando que sódio e cloro são abundantes na dieta ocidental - dado o uso abundante de sal de cozinha - e que os eletrólitos médios são geralmente em falta magnésio e potássio, pode ser aconselhável aumentar o consumo de vegetais, frutas - também sucos - leite, sementes oleaginosas e bebidas esportivas.