Jakou roli hraje chlor v našem těle? Je pro naše tělo bezpečný?

Základní vlastnosti chloru

Chlor je chemický prvek známý pod chemickou značkou Cl. To je odvozeno z latinského slova chlorum. To pochází z řeckého slova khloros, které se překládá jako zelenožlutý.

Název odkazuje na jeho vzhled. Je to zelenožlutý plyn. Má velmi nepříjemný dráždivý a dusivý zápach.

Chlor je prvek 17. skupiny periodické tabulky chemických prvků a nachází se ve 3. periodě.

Patří do skupiny prvků nazývaných halogeny, kam patří také fluor, brom a jód. Skupina byla pojmenována na základě schopnosti jejích prvků tvořit soli (z řeckého hals - sol, gennaó - tvořím).

Z hlediska četnosti je chlor druhým nejrozšířenějším halogenem (po fluoru) a 21. nejrozšířenějším chemickým prvkem v zemské kůře.

V roce 1774 jej objevil švédský chemik Carl Wilhelm Scheele, který zreagoval oxid manganičitý s kyselinou chlorovodíkovou. Carl Wilhelm Scheel se však mylně domníval, že se nejedná o čistý chlor, ale o sloučeninu chloru s kyslíkem.

Skutečnost, že reakcí vznikl čistý chemický prvek, prokázal až v roce 1810 anglický chemik Sir Humphry Davy. Ten mu také dal název chlor.

Chlor je velmi reaktivní prvek. Je rozpustný ve vodě, těžší než vzduch a velmi jedovatý. Při pokojové teplotě a atmosférickém tlaku není výbušný. Při nízkých teplotách nebo pod tlakem se mění v kapalinu.

Vyznačuje se silnými oxidačními, bělicími a dezinfekčními vlastnostmi.

V současné době se proto používá jako dezinfekční prostředek, například v dezinfekčních prostředcích, k úpravě pitné vody nebo vody v bazénech, také jako insekticid.

Chlor se také hojně používá v papírenském, malířském a textilním průmyslu.

Používá se při výrobě univerzálního plastu PVC (polyvinylchloridu), v organické chemii jako oxidační činidlo nebo ve farmaceutickém průmyslu při výrobě léčiv.

V minulosti se sloučeniny chloru používaly například k vytvoření obrazů označovaných jako první fotografie nebo v lékařství jako anestetikum (chloroform).

Během první světové války byly využity vysoce jedovaté účinky plynného chlóru a byl použit jako chemická zbraň (yperit).

Tabulkový přehled základních chemických a fyzikálních informací o chloru

Vzhledem ke své reaktivitě se chlor nevyskytuje v monoatomární formě, ale vždy ve formě vázané nebo jako dvouatomární molekula Cl2.

Nejběžnější sloučeninou chloru je chlorid sodný, známý jako kuchyňská sůl.

V přírodě se chlor vyskytuje především v mořské vodě. Vyskytuje se také jako součást minerálů, jako je halit (NaCl), sylvinit (KCl), bischofit (MgCl2-6H2O), karnalit (KCl-MgCl2-6H2O) nebo kainit (KCl-MgSO4-3H2O).

Může chlor představovat zdravotní riziko?

Na jedné straně je chlor jako prvek pro lidský organismus nezbytný pro správné fungování mnoha fyziologických procesů. Na druhé straně však představuje nebezpečné zdravotní riziko.

Nadměrná expozice dvouatomové molekule chlóru Cl2 způsobuje intoxikaci organismu. Chlor se do těla dostává vdechováním kontaminovaného vzduchu, konzumací kontaminovaných potravin nebo kontaktem s kůží.

Rozsah expozice chlóru závisí na množství chlóru a na délce a četnosti expozice. Chlor dráždí dýchací cesty, oči a kůži.

Prvními příznaky intoxikace jsou kašel, dušnost, dušení, bolesti hlavy, nevolnost, závratě, pálení v očích, slzení, bolesti břicha a svalová slabost.

Při těžších otravách se objevují záněty spojivek, nosu, hltanu, hrtanu a průdušek, ulcerace rohovky, zvýšená srdeční frekvence, otok sliznic a plic vedoucí k nedostatku kyslíku.

U lehčích forem intoxikace dochází k podráždění očí a dýchacích cest. Středně těžké otravy se vyznačují systémovými příznaky. Těžké otravy mohou být život ohrožující nebo mít dlouhodobé či trvalé následky.

Kdy je naopak chlór pro naše zdraví prospěšný nebo nezbytný?

Chlor je v lidském těle přítomen ve formě svých solí. V nich najdeme chlor ve formě záporně nabitého chloridového aniontu Cl-.

Soli obsahující chloridový aniont se nazývají chloridy.

Jak chloridy ovlivňují naše zdraví?

Chloridy jsou základní složkou lidského těla. Hrají důležitou roli při trávení, svalové a nervové činnosti, regulaci tělesných tekutin a také při udržování acidobazické rovnováhy.

Celková tělesná tekutina tvoří přibližně 60 % hmotnosti člověka a skládá se ze tří složek – nitrobuněčné tekutiny (tekutina uvnitř buněk), krevní plazmy a tkáňového moku.

Krevní plazma a tkáňový mok společně tvoří extracelulární tekutinu, tj. tekutinu mimo buňky.

Intracelulární i extracelulární tekutina jsou odděleny buněčnými membránami. Liší se od sebe obsahem vody, elektrolytů a bílkovin. Tyto rozdíly jsou ovšem jen minimální.

Elektrolyty přítomné v tělní tekutině zahrnují kladně nabité ionty, jako je sodík, draslík, vápník nebo hořčík, a záporně nabité ionty, jako je chlorid, fosfát nebo hydrogenuhličitan.

Voda volně přechází přes buněčné membrány, elektrolyty prostřednictvím transportních systémů.

Udržování rovnováhy v objemu a složení tělesné tekutiny, tj. intracelulární i extracelulární, je pro existenci buněk a jejich normální funkci klíčové.

Narušení této rovnováhy způsobuje zvýšení nebo snížení koncentrace elektrolytů uvnitř nebo vně buněk a následně vznik některých poruch.

Chlorid představuje nejdůležitější a nejhojnější aniont v extracelulární tekutině. Významně přispívá k udržení celkové rovnováhy tekutin v těle.

Až 70 % všech záporně nabitých iontů v těle tvoří chloridy.

Kromě toho se chloridy podílejí také na udržování acidobazické rovnováhy v těle, tj. poměru kyselých a zásaditých složek.

Kyselost vnitřního prostředí je přísně regulována. Fyziologické pH krve a dalších tělesných tekutin se pohybuje těsně kolem 7,4.

Změny oproti této hodnotě pH ovlivňují vlastnosti a aktivitu proteinů, enzymů, přenašečů nebo membránových kanálů.

Pokud převažují kyselé složky, hovoříme o stavu acidózy, naopak při převaze zásaditých složek hovoříme o stavu alkalózy.

Fyziologická hladina chloridů pomáhá udržovat pH na normálních hodnotách. Jakýkoli výrazný úbytek nebo zvýšení hladiny chloridů má za následek vznik poruch acidobazické rovnováhy.

Jaké jsou další nezastupitelné funkce chloridů pro člověka?

• Chloridové ionty jsou nezbytné pro tvorbu žaludeční kyseliny – kyseliny chlorovodíkové (HCl), která se podílí na trávení potravy, působí také jako prevence proti přemnožení bakterií v trávicím traktu.
• Ve formě žaludeční kyseliny se podílejí na aktivaci enzymu pepsinogenu v žaludečním prostředí, který je nezbytný pro vstřebávání důležitých látek z potravy.
• Přispívají k udržení správného osmotického tlaku.
• Napomáhají kontrakci svalů, včetně srdečního svalu.
• Jsou nezbytné při přenosu signálů v nervovém systému.
• Podílejí se na výměně kyslíku a oxidu uhličitého v červených krvinkách.
• Ovlivňují také hladinu draslíku v těle.

Jak lidské tělo zachází s chloridy?

Chloridové anionty se do těla vstřebávají z potravy v trávicím traktu. Téměř všechny chloridy obsažené v potravě se vstřebávají do krve.

Koncentrace chloridů není řízena homeostázou, na rozdíl například od sodíku nebo draslíku.

Množství chloridů přítomných v těle závisí na přítomnosti dalších důležitých iontů. Koncentrace chloridů se souběžně mění podle aktuálního množství těchto iontů. Jedná se zejména o sodíkové ionty.

Tato úzká souvislost mezi hladinou chloridů a sodíku vyplývá především ze skutečnosti, že hlavním zdrojem obou iontů je chlorid sodný (kuchyňská sůl).

Chlorid se nachází především v extracelulární tekutině (tvoří až dvě třetiny aniontů přítomných v krvi). V malé míře se ukládá v kůži, podkožních tkáních a kostře.

Referenční hodnoty chloridů v krevním séru nebo plazmě se pohybují od 98 do 111 mmol/l.

Pokud jde o regulaci jejich hladiny, hlavním orgánem odpovědným za udržování rovnováhy chloridů jsou ledviny.

Množství chloridů vyloučených do moči závisí na stupni filtrace v ledvinách a také na řadě transportních procesů probíhajících v buňkách ledvin.

Vylučování chloridů také velmi úzce souvisí s vylučováním sodíku.

Míra vylučování chloridů močí rovněž odpovídá dennímu příjmu chloridů v potravě, včetně příjmu tekutin. Pohybuje se přibližně od 110 do 250 mmol/den.

Kromě ztráty chloridů močí jsou známy i další cesty vylučování z těla. Je to prostřednictvím stolice nebo potu.

Ačkoli jsou ztráty potem za normálních podmínek zanedbatelné, je třeba s nimi počítat v případě zvýšeného pocení při vysokých teplotách nebo nadměrné fyzické aktivitě.

Znáte zdroj chloridů v potravinách?

Chloridy jsou většinou přijímány potravou. Potrava může dostatečně pokrýt denní potřebu člověka.

Hlavním zdrojem je chlorid sodný, známý jako kuchyňská sůl. Denně se používá při výrobě a zpracování potravin a při přípravě a ochucování pokrmů.

Nedostatečný příjem chloridu ve stravě je poměrně vzácný. Naopak současným trendem je vysoký až nadměrný příjem soli, který může v konečném důsledku vést k vysokému krevnímu tlaku, srdečním onemocněním a onemocněním ledvin.

Celkové množství chloridů přijímaných ve stravě je kombinací:

• malého množství chloridů, které jsou přirozeně přítomny ve stravě
• většího množství chloridů, které se používají ve formě soli při přípravě potravin nebo k ochucení
• ještě většího množství chloridů, které se přidávají do potravin při jejich výrobě a zpracování ve formě soli

Z potravin jsou relativně bohatým zdrojem chloridů ovoce, zelenina (rajčata, olivy, salát, celer), obiloviny (žito), mléko, vejce, mořské řasy, nezpracované ryby a maso.

Je třeba mít na paměti, že zpracování potravin, které obvykle znamená přidávání soli, zvyšuje podíl obsažených chloridů.

Jaký je doporučený denní příjem chloridů?

Podle Evropského úřadu pro bezpečnost potravin jsou doporučení pro bezpečný a přiměřený denní příjem chloridu následující.

Tabulkový přehled denního příjmu chloridu v závislosti na věku

Co způsobuje nedostatek a nadbytek chloridů v těle?

Odchylky od výše uvedených fyziologických hladin chloridů v krvi nebo moči se považují za chorobný stav.

Mohou nastat dvě situace – výskyt nadměrného množství chloridů v krvi a moči nebo jejich nedostatek.

Ve srovnání s jinými pro tělo nezbytnými minerály, jako je sodík nebo draslík, nejsou odchylky v hladinách chloridů v krvi spojeny se závažnými zdravotními důsledky.

Hodnocení hladiny chloridů je užitečným ukazatelem při diagnostice poruch acidobazické rovnováhy nebo při stanovení nedostatku aniontů v extracelulární tekutině.

Koncentrace chloridových aniontů v krvi obvykle sleduje stav koncentrace sodných kationtů. To znamená, že pokud klesá koncentrace sodíku, klesá i koncentrace chloridů. A naopak, pokud se koncentrace sodíku zvýší, zvýší se i koncentrace chloridů.

Nedostatečné množství chloridů v krvi

Stav charakterizovaný nedostatečným množstvím chloridů v krvi se nazývá hypochlorémie. O hypochlorémii hovoříme tehdy, když chloridy v krevním séru nebo plazmě klesnou výrazně pod referenční hodnotu 98 mmol/l.

K poklesu obvykle dochází v důsledku jedné z následujících situací:

• Pokud má organismus nedostatečný příjem chloridů v potravě.
• Pokud je narušeno vstřebávání chloridů.
• Pokud dochází k nadměrnému vylučování chloridů.
• Pokud organismus není schopen efektivně využít dostatečné množství chloridů.

Nedostatek chloridů v důsledku nedostatečného příjmu chloridů ve stravě je velmi vzácný. Tento minerál je přítomen v mnoha potravinách a zejména v často používané kuchyňské soli.

Snížené nebo nedostatečné vstřebávání může být způsobeno specifickými metabolickými onemocněními nebo onemocněními trávicího traktu způsobujícími sníženou schopnost vstřebávání.

Ke zvýšenému vylučování chloridů dochází při:

• Stavech spojených s těžkou nevolností a zvracením
• Nadměrném pocení
• Popáleninách
• Onemocnění ledvin
• Užívání některých léků, například léků zvyšujících tvorbu a vylučování moči nebo kortikosteroidů
• Stavech těžké alkalózy, kdy v těle převažují zásadité složky
• Onemocnění dýchacích cest, která se vyznačují přítomností alkalózy, jako je astma, plicní edém, chronická obstrukční plicní nemoc. U nich dochází ke snížené reabsorpci chloridů v ledvinách zpět do krve.

Hypochlorémie může být také způsobena onemocněními a poruchami, při nichž tělo zadržuje příliš mnoho vody nebo jejichž přímým důsledkem je snížená hladina sodíku. Hladiny chloridů a sodíku jsou totiž úzce propojeny.

Léčba hypochlorémie spočívá především v léčbě její příčiny, tj. nemoci nebo poruchy. V některých případech může být nezbytné podávání roztoků obsahujících chloridy.

Nadměrné množství chloridů v krvi

Opakem hypochlorémie je stav, kdy je v krvi nadměrné množství chloridů. To znamená výrazně více, než je referenční hodnota 111 mmol/l. Tentokrát hovoříme o hyperchlorémii.

Hyperchlorémie může vzniknout z řady důvodů. Mezi nejčastější patří např.:

• Nadměrné podávání chloridů, např. ve formě infuze roztoku chloridu sodného, chloridu draselného, parenterální výživy (výživa podávaná do žíly)
• Podávání hypertonických (vysoce koncentrovaných) roztoků
• Nadměrná ztráta vody z těla (dehydratace). Může se vyskytnout při návalech horka, nadměrném pocení, nedostatečném příjmu tekutin, ospalosti, nadměrném močení.
• Hyperchlorémie spojená s metabolickou acidózou, kdy v těle převažují kyselé složky. Vyskytuje se např. při onemocnění ledvin, při podávání kyselých látek do krve, při některých formách průjmu.
• Onemocnění ledvin spojená s retencí chloridů
• Nadměrné ztráty sodíku trávicím traktem
• Intoxikace solemi jódu nebo bromu

Příčinou hyperchlorémie mohou být také onemocnění a poruchy, které přímo vedou ke zvýšení hladiny sodíku.

Léčba hyperchlorémie spočívá také především v odstranění její příčiny. To může zahrnovat například podávání alkalických solí, podporu funkce ledvin a další.

Abnormální hladina chloridů v moči

Kromě abnormálních hladin chloridů v krvi, ať už hovoříme o zvýšeném, nebo sníženém množství, se můžeme setkat také s odchylkami od jejich fyziologických hladin v moči.

Hladina chloridů v moči, která je považována za normální, se pohybuje v rozmezí 110–250 mmol za den.

Tyto hodnoty lze do určité míry upravit. Hladiny chloridů mohou mírně kolísat mimo toto rozmezí v závislosti na množství soli a tekutin, které člověk denně přijímá.

Důvodů kolísání hladin chloridů v moči může být několik.

Tabulkový přehled nejčastějších příčin snížených a zvýšených hladin chloridů v moči