Как химический элемент хлор был выделен в XVIII веке, однако его самое известное химическое соединение – поваренная соль, использовалось людьми ещё в глубокой древности. Ещё около 6000 лет назад в странах Средиземноморья добывали соль, и широко использовали её в повседневной жизни – научившись, прежде всего, консервировать с её помощью продукты – рыбу, мясо, овощи.
Использование каменной соли описано ещё Геродотом; в средние века алхимики, проводя свои опыты, тоже получали хлор, хотя не знали о его свойствах; в XIX веке английские и французские химики наконец разобрались, что за вещество выделяется при нагревании минерала пиролюзита с соляной кислотой, и дали ему название – хлорин, за его жёлто-зеленоватый цвет. Позже этот элемент стали для краткости называть хлором, а также выяснили, что он есть и в нашем организме – в основном в ионизированном состоянии. Больше всего хлора - от 30 до 60% - содержится в нашей коже, так как она обладает способностью накапливать этот элемент, но он есть и в других тканях: входит в состав желудочного сока, крови, костей, спинномозговой и межклеточной жидкости, и поэтому принимает участие в процессе водно-солевого обмена – он помогает организму удерживать в тканях воду.
Сегодня учёные поняли, что хлор тоже относится к незаменимым элементам, постоянно присутствующим в растительных и животных тканях, и взаимодействует в организме с другими веществами, вместе с ними поддерживая в норме множество физико-химических процессов – например, кислотно-щелочной баланс и осмотическое давление.
Потребность в микроэлементе хлор
В сутки человеку достаточно от 2 до 4 г хлора, и обычно мы получаем его с пищей, причём даже больше, чем это необходимо, если мы привыкли употреблять много солёных блюд.
Где содержится хлор
Продуктами, богатыми хлором, считаются в основном поваренная соль (если её можно считать продуктом) и хлеб. Какое-то количество хлора есть также в молоке и мясе, свекле, оливах, бобовых, крупах; в других овощах, а также во фруктах его меньше.
Есть также кальций-хлор – добавка к пище, но принимать такие добавки следует только по рекомендации врача. Не стоит также солить пищу только для того, чтобы получать хлор, так как в других продуктах он тоже есть.
Роль хлора в организме: зачем нужен хлор
Расскажем немного подробнее о действии хлора и его роли в нашем организме. Равновесие, которое поддерживает хлор – это баланс между эритроцитами и плазмой, кровью и тканями организма, а также водный баланс. Если этот баланс нарушен, то появляются отёки.
Вместе с калием и натрием хлор обеспечивает нормальный водно-солевой обмен, и может снимать отёки различного происхождения, приводя в норму артериальное давление. Соотношение этих элементов всегда должно быть сбалансированным, так как они поддерживают нормальное осмотическое давление межклеточной жидкости. Кислотно-щелочной дисбаланс, который может появиться вследствие нарушения равновесия между этими элементами, вызывает различные заболевания.
Хлор важен для нормального пищеварения, так как он участвует в образовании соляной кислоты, являющейся основным компонентом желудочного сока, а также стимулирует активность амилазы – фермента, способствующего расщеплению и усвоению углеводов. При некоторых заболеваниях желудочно-кишечного тракта, сопровождающихся воспалительными процессами, количество хлора в организме уменьшается.
Улучшая работу печени, хлор помогает клеткам и тканям избавляться от шлаков, а также своевременно выводит из организма углекислый газ.
Для спортсменов важно, чтобы в их организме всегда соблюдался баланс хлора, так же, как натрия и калия: хлор необходим суставам – он позволяет им дольше сохранять гибкость, а мышцам помогает оставаться сильными.
Нехватка хлора в организме: причины и симптомы
Дефицит хлора в организме может возникнуть в случае обезвоживания – так бывает довольно часто. Это может быть сильное потоотделение; рвота и понос при отравлениях; нефропатия, при которой человек теряет соли; адренокортикальная недостаточность – состояние, при котором снижается функция коры надпочечников; нарушения кислотно-основного равновесия. Некоторые лекарства, даже обычные слабительные или мочегонные препараты, тоже вызывают уменьшение содержания этого элемента в организме.
Если нехватка хлора умеренная, то человек чувствует вялость и сонливость, у него ухудшается память, слабеют мышцы, появляется сухость во рту, снижается аппетит и теряется способность различать вкус продуктов. Хронические заболевания, обусловленные недостатком хлора, обычно сопровождаются поражениями кожи, выпадением волос и зубов.
Острый дефицит этого элемента, о важности которого многие века учёные даже не подозревали, может вызвать тяжелейшие состояния, вплоть до комы, и даже закончиться смертью, если вовремя не восстановить его баланс в организме.
Избыток хлора в организме: чем опасен хлор
Однако избыток хлора в организме, особенно резкий, не менее, а может и более опасен, чем его дефицит. Такое возможно, если человек работает в определённой сфере производства: химической или фармацевтической промышленности, на целлюлозно-бумажном комбинате или в другом месте, где он может вдохнуть концентрированные пары хлора. В этом случае человек может погибнуть от химического ожога, который вызывает торможение дыхательного центра в головном мозге и остановку дыхания.
При отравлениях, вызывающих обезвоживание, и нарушениях работы почек, тоже может возникнуть избыток хлора, как и его дефицит. Увеличение количества хлора может быть спровоцировано приёмом многих препаратов при лечении заболеваний, так что следует всегда оценивать своё состояние и не принимать никаких лекарств без назначения врача.
Избыток хлора может привести к накоплению воды в тканях организма, а потом к резкому повышению кровяного давления. При резком увеличении количества хлора в организме появляется резь в глазах и кашель, текут слёзы, возникает головная боль и боли в груди, расстройства пищеварения; возможно развитие тяжёлого воспаления бронхов, высокая температура и токсический отёк лёгких.
О том, что хлор используется для обеззараживания питьевой воды, известно сегодня каждому человеку. И о его токсическом воздействии на организм тоже знают все, однако задумываться об этом всерьёз начали не так давно.
Хлор, который при нормальном содержании в организме человека становится его защитником, при взаимодействии с другими веществами, находящимися в воде, образует соединения, представляющие серьёзную опасность для здоровья и жизни. Не говоря уже о гастритах и респираторно-вирусных заболеваниях, они могут не только провоцировать развитие онкологии – в частности, рака печени и почек, но и вызывают генные мутации.
Конечно, многие люди активно защищаются от избытка хлора – используют фильтры, кипятят, отстаивают и замораживают питьевую воду, однако в ванной далеко не у каждого человека стоит фильтр.
А между тем, при приёме горячего душа или ванны можно получить столько хлора, сколько содержится в 2-х литрах нефильтрованной хлорированной воды. При дыхании во время принятия водных процедур хлора в наш организм попадает больше, чем впитывается с водой через кожу.
Симптомы отравления хлором могут возникнуть, если в организм человека попадёт более 15 г этого вещества.
Хлор способен разрушать витамин Е, поэтому, если вы включаете в рацион продукты с этим витамином, надеясь поправить своё здоровье, и при этом пьёте хлорированную воду, то не принесёте себе никакой пользы.
Избыток хлора также убивает кишечную флору, поэтому нужно стараться чаще есть живые йогурты и принимать препараты, содержащие бифидумбактерии.
В 1774 году Карл Шееле, химик из Швеции, впервые получил хлор, но считалось, что это не отдельный элемент, а разновидность соляной кислоты (calorizator). Элементарный хлор был получен в начале XIX века Г. Дэви, который разложил поваренную соль на хлор и натрий путём электролиза.
Хлор (от греческого χλωρός - зелёный) является элементом XVII группы периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 17 и атомную массу 35,452. Принятое обозначение Cl (от латинского Chlorum ).
Нахождение в природе
Хлор является самым распространённым в земной коре галогеном, чаще всего в виде двух изотопов. В силу химической активности встречается лишь в виде соединений многих минералов.
Хлор является ядовитым жёлто-зелёным газом, имеет резкий неприятный запах и сладковатый вкус. Именно хлор после его открытия предложили называть галогеном , в одноимённую группу он входит как один из самых химически активных неметаллов.
Суточная потребность в хлоре
В норме взрослый здоровый человек должен получать в сутки 4-6 г хлора, потребность в нём возрастает при активных физических нагрузках или жаркой погоде (при повышенном потоотделении). Обычно суточную норму организм получает из продуктов питания при сбалансированном рационе.
Основным поставщиком хлора в организм является поваренная соль - особенно, если она не подвергается термической обработке, поэтому лучше солить уже готовые блюда. Также хлор содержат , морепродукты, мясо, и , и , .
Взаимодействие с другими
Кислотно-щелочной и водный баланс организма регулируется , и хлором.
Признаки нехватки хлора
Нехватка хлора вызвана процессами, приводящими к обезвоживанию организма - сильное потоотделение в жару или при физических нагрузках, рвота, диарея и некоторые заболевания моче-выделительной системы. Признаками недостатка хлора являются вялость и сонливость, слабость в мышцах, явная сухость во рту, потеря вкусовых ощущений, отсутствие аппетита.
Признаки избытка хлора
Признаками избытка хлора в организме являются: повышение кровяного давления, сухой кашель, боль в голове и в груди, резь в глазах, слезотечение, расстройства деятельности желудочно-кишечного тракта. Как правило, переизбыток хлора может быть вызван употреблением обычной воды из-под крана, которая проходит процесс дезинфекции хлором и случается у работников тех отраслей промышленности, которые напрямую связаны с использованием хлора.
Хлор в организме человека:
- регулирует водный и кислотно-щелочной баланс,
- выводит жидкость и соли из организма в процессе осморегуляции,
- стимулирует нормальное пищеварение,
- нормализует состояние эритроцитов,
- очищает печень от жира.
Основное применение хлора - химическая промышленность, где с его помощью изготавливают поливинилхлорид, пенопласт, материалы для упаковки, также боевые отравляющие вещества и удобрения для растений. Обеззараживание питьевой воды хлором - практически единственный доступный способ очистки воды.
Водный обмен : находясь в человеческом организме в форме солей (хлоридов), макроэлемент осуществляет функцию электролита - нормализацию водного баланса. Поддерживая постоянство объема жидкостей, убирает отеки, в том числе вокруг сердца, приводит в норму артериальное давление.
Кислотно-щелочной баланс : являясь одним из главных элементов водно-солевого обмена (кроме него еще натрий и ) и находясь в определенном заложенном на генетическом уровне равновесии, хлор поддерживает кислотно-щелочной баланс.
Пищеварительная система : активизирует фермент амилазу, в соединении с водородом синтезирует соляную кислоту - важнейший компонент желудочного сока. Улучшает работу печени. Уровень хлора в организме обусловлен кислотностью пищеварительного сока: выше кислотность - больше расхода хлора. Воспалительные процессы (язвы, перитонит) приводят к уменьшению количества хлора в организме .
Клеточные мембраны : хлор находится в составе межклеточной жидкости, регулирует ее осмотическое давление в тканях и клетках. В ходе осморегуляции выводятся воды и соли, в основном хлористого натрия, а также производится задержка и перераспределение их в организме, что обеспечивает постоянство осмотического давления во внутренней среде - во внутриклеточной жидкости, в лимфе, в крови. Соответствующий норме уровень хлора поддерживает нормальное артериальное давление.
Также хлор содействует выведению шлаков из организма, мочевины.
Хлор в продуктах питания
Фактически все пищевые продукты содержат хлор от 2 до 160 мг%. В особенности богаты макроэлементом мясные продукты, молочная продукция, хлеб.
Хлор в продуктах питания:
- пищевая соль;
- оливы;
- келп и т.д.
Всасывается хлор главным образом в толстом кишечнике.
Норма хлора в не установлена, нет разработанных рекомендаций, определяется эмпирически - 1,5 - 2г, удовлетворяется за счет потребления среднего количества соли (до 90%). Обычный рацион содержит 7 - 10 г - избыточное количество: примерно 4 г в хлебе, 1,5 - 4 - в поваренной соли.
Недостаток хлора
Недостаток хлора изучался лишь в клинических испытаниях на лабораторных животных.
Основными причинами недостатка хлора у человека является незначительное количество поступления с пищей и нарушения обмена хлора. Дефицит хлора встречается у детей на искусственном вскармливании.
Симптомы недостатка хлора:
- анорексия;
- запоры;
- выпадение зубов и волос;
- отечный синдром;
- повышение артериального давления;
- алкалоз (один из видов нарушения ).
Избыток хлора
Употребление более 15 грамм хлора может спровоцировать негативные токсичные эффекты, макроэлемент и его соединения являются очень токсичными. Основное проявление избытка хлора - подавление роста.
Хлор – важнейший макроэлемент водно-солевого обмена в человеческом организме.
У здоровых людей соединение содержится практически во всех клетках тела, однако, наибольшая концентрация сосредоточена в кожном покрове, межклеточной жидкости, костной ткани, крови и лимфе. Помимо регуляции кислотно – щелочного баланса, хлор участвует в поддержании осмотического равновесия внутри каждой клетки.
Данный элемент – эффективный антисептик, используемый для очистки воды от возбудителей инфекционных болезней: холеры, гепатита, брюшного тифа. При продолжительном отстаивании (8 – 10 часов) или кипячении хлор улетучивается.
Физические и химические свойства
Хлор – химический элемент главной подгруппы VII группы периодической системы Д. И. Менделеева, с атомарным номером 17. Впервые соединение в чистом виде выделено в 1774 году немецким химиком Карлом Вильгельмом Шееле в Швеции. Данный элемент – химически активный неметалл, входящий в группу галогенов. Элементарный хлор при нормальных условиях (0 градусов) – ядовитый газ жёлто – зелёного цвета с резким «удушающим» запахом, который в 3 раза «тяжелее» воздуха.
Соединение вступает в реакцию практически со всеми химическими элементами, образуя хлориды (кроме азота, кислорода, углерода, инертных газов). При растворении в щелочах или , он дисмутирует, переходя в хлорноватистую и соляную кислоты.
В природе хлор встречается только в составе минеральных соединений: сильвина KCl, галита NaCl, сильвинита KCl · NaCl, карналлита KCl·MgCl2·6Н2O, бишофита MgCl2·6H2O, каинита KCl·MgSO4·3Н2О. При этом, основные его запасы сосредоточены в солях морских и океанических вод, содержание которых стартует от 19 грамм на литр.
В здоровом организме взрослого человека, с массой тела 80 килограмм, присутствует не менее 95 грамм хлора.
Биологическая роль
Первостепенная «задача» хлора – поддержание постоянного осмотического давления в крови, лимфе, внутриклеточных жидкостях, которое потенцирует выведение из организма излишка отработанных веществ и распределение полезных соединений в тканях, клетках и сосудах.
Другие свойства макроэлемента:
- участвует в механизмах транспортировки веществ в клетки;
- улучшает пищеварение, за счет присутствия в желудочном соке;
- «отвечает» за полноценную работу головного мозга, в том числе передачу нервных импульсов;
- потенцирует расщепление жиров;
- регулирует кислотно – щелочной баланс в организме;
- предотвращает появление отёчности;
- нормализует артериальное давление;
- активирует амилазу;
- улучшает функционирование сердечно – сосудистой системы;
- предохраняет организм от обезвоживания;
- поддерживает нормальный уровень рН клеток;
- поддерживает жизнеспособность эритроцитов;
- потенцирует выведение из клеток и тканей углекислого газа, шлаков, токсинов;
- улучшает функциональное состояние печени;
- помогает суставной ткани оставаться гибкой и эластичной.
Биохимические реакции в организме человека, в которых участвуют ионы натрия и калия происходят только в присутствии хлора.
Суточная норма
Для здоровых людей дневная потребность в хлоре – 4000 – 6000 миллиграмм.
При сбалансированном питании соединение в необходимом объёме поступает с едой. На сегодня верхний допустимый предел потребления хлора не установлен, однако минимальная дозировка составляет не менее 800 миллиграмм в день.
Для детей суточная потребность в хлоридах варьируется от 300 до 2300 миллиграмм в зависимости от возраста ребёнка.
Дневная дозировка макроэлемента составляет:
- для грудничков до 3 месяцев – 300 миллиграмм;
- для младенцев 4 – 6 месяцев – 450 миллиграмм;
- для малышей до года – 550 миллиграмм;
- для детей от 1 до 3 лет – 800 миллиграмм;
- для дошкольников (5 – 7 лет) – 1100 миллиграмм;
- для школьников от 7 до 11 лет – 1700 миллиграмм;
- для подростков до 14 лет – 1900 миллиграмм;
- для юношей от 14 до 17 лет – 2300 миллиграмм.
Потребность в хлоре возрастает при жаркой погоде, интенсивных занятиях спортом, повышенном потреблении воды, обильном потоотделении.
Недостаточность и избыток хлора в организме
Учитывая, что заготовленные впрок продукты содержат соль, а очистка водопроводной воды выполняется с помощью хлора, нехватка хлоридов в здоровом организме – редкое явление. Однако, часто дефицит возникает на фоне патологической дисфункции внутренних органов.
Причины, провоцирующие недостаточность хлора в организме:
- продолжительное соблюдение бессолевых диет, голодание;
- повышенное потоотделение:
- состояния, сопровождающиеся обезвоживанием организма (рвота, частое мочеиспускание);
- злоупотребление слабительными, кортикостероидами и диуретиками;
- искусственное вскармливание младенцев;
- нарушение работы надпочечников;
- воспаление пищеварительного тракта (перфоративные язвы двенадцатиперстной кишки и желудка, перитонит);
- патологии, связанные с увеличением концентрации межклеточного вещества;
- андренокортикальная недостаточность.
Указанные факторы, в 80 % случаев провоцируют дестабилизацию кислотно – щелочного равновесия, что влечёт за собой нарушение обменных процессов в организме.
Симптомы гипохлоремии:
- сонливость, вялость;
- мышечная слабость;
- выпадение волос;
- замедление мыслительных способностей;
- «крошение» зубов;
- отёки;
- снижение артериального давления;
- потеря аппетита, веса;
- тошнота, рвота;
- повышение остаточной концентрации азота в крови;
- судороги;
- сухость во рту;
- «провалы» в памяти;
- нарушения мочеиспускания.
Резкое уменьшение хлора в крови на фоне острой гипохлоремии чревато развитием тяжёлого состояния вплоть до комы или летального исхода.
Избыток хлора, в 80 % случаев, возникает у людей, работающих в фармацевтической, химической, целлюлозно-бумажной и текстильной промышленностях. Помните, вдыхание концентрированных хлорных паров оказывает губительное влияние на человеческий организм из-за торможения дыхательного центра и обжигания «бронхиального ствола».
В повседневной жизни передозировка макроэлемента практически невозможна, поскольку 90-95% вещества выводится с мочой, 4–8 % – с калом, 1–2 % – с потом.
Рассмотрим какие факторы провоцируют гиперхлоремию (чрезмерное повышение концентрации хлора в крови).
- Острая почечная недостаточность.
- Несахарный диабет.
- Продолжительный понос.
- Отравление салицилатами.
- Ацидоз почечных канальцев.
- Гиперфункция коры надпочечников.
- Повреждение гипоталамуса.
- Злоупотребление андрогенами, кортикостероидами, эстрогенами, тиазидами.
Помимо этого, дезинфекция питьевой воды при помощи хлора приводит к образованию канцерогенных соединений (хлороформа, хлорфенола, хлоридов) в ней, которые провоцируют развитие респираторных заболеваний, гастритов, пневмоний.
Признаки гиперхлоремии:
- едкий сухой кашель;
- боли в груди;
- резь в глазах;
- диспепсические расстройства;
- слезотечение;
- сильная головная боль;
- сухость во рту;
- тяжесть в области желудка;
- метеоризм;
- тошнота, изжога.
Если продолжительное время не купировать гиперхлоремию, происходит накопление воды в тканях и органах, что ведёт к стойкому повышению кровяного давления. В тяжёлых случаях избыток вещества в организме сопровождается подъёмом температуры тела и токсическим отеком легких. Стабилизировать водно-солевой баланс поможет уменьшение количества потребляемой соли, а также контроль качества выпиваемой воды.
Для обесхлоривания жидкости целесообразно использовать механизмы многоуровневой очистки, угольные фильтры, кипятить или отстаивать ее на протяжении 6 – 8 часов.
Источники хлора
Природным кладезями макроэлемента, помимо хлорированной воды, является хлорид натрия или обычная поваренная . С данным продуктом в организм человека поступает до 90 % дневной нормы соединения. Кроме того, он присутствует в морепродуктах, злаках, животных , овощах, фруктах и зелени.
| Наименование продукта | Содержание хлора в 100 граммах продукта, миллиграмм |
|---|---|
| Соль пищевая поваренная | 59 000 |
| Хлеб ржаной | 1020 |
| Сыр твёрдый | 880 |
| Хлеб белый | 620 |
| Сливочное масло | 325 |
| Язык говяжий | 250 |
| Почки свиные | 185 |
| Рыба (хек, мойва, минтай, сайра, сельдь) | 170 |
| Устрицы | 165 |
| Творог 9% | 150 |
| Оливки | 136 |
| Рис | 133 |
| Коровье молоко (цельное) 3 – 4 % | 115 |
| Кефир (домашний) 3 – 4 % | 110 |
| Яйцо куриное | 105 |
| Молоко пастеризованное | 100 |
| Овсяная каша | 70 |
| Гречка | 95 |
| Свёкла отварная | 60 |
| Горох | 55 |
| Картофель отварной | 40 |
| Морковь отварная | 35 |
| Капуста | 30 |
| Яблоки | 25 |
| Груши | 10 |
Интересно, что добавление щепотки соли в готовое блюдо повышает концентрацию хлора в еде в 3 – 5 раз.
Вывод
Хлор – важнейший биогенный элемент для человеческого организма, который входит в состав практически всех клеток кожи, крови и костной ткани.
Данное вещество участвует в образовании желудочного сока, стимулировании ферментов, формировании плазмы крови. Соединение играет ключевую роль в поддержании кислотно – щелочного и осмотического равновесия в лимфе, крови, спинномозговой жидкости. Наряду с этим, хлориды потенцируют отложение гликогена в тканях печени, вследствие чего повышается энергетический потенциал организма, особенно при физических нагрузках.
Дисбаланс хлора в организме, в 80 % случаев, сопровождается ухудшением общего самочувствия и появлением вторичных осложнений, связанных с нервно-мышечными расстройствами или сердечной недостаточностью.
Наибольшее содержание хлора в обычной поваренной соли, ввиду чего гипохлоремия у людей – редкое явление.