Номер 3, страница 255 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

3. Чем объясняется потребность человека в солях натрия и калия? Для чего их используют в медицине?

Чем объясняется потребность человека в солях натрия и калия?

Потребность человека в солях натрия и калия объясняется их фундаментальной ролью в поддержании жизнедеятельности организма. Ионы натрия ($Na^+$) и калия ($K^+$) являются важнейшими электролитами, которые участвуют в ключевых физиологических процессах:

Поддержание водно-солевого баланса: Ионы натрия являются основными катионами во внеклеточной жидкости (плазма крови, лимфа), а ионы калия – во внутриклеточной. Их баланс, поддерживаемый почками, регулирует осмотическое давление и объем жидкости в организме, предотвращая обезвоживание или отеки.

Работа натрий-калиевого насоса: Это белковый комплекс в мембране каждой клетки, который активно перекачивает ионы $Na^+$ из клетки, а ионы $K^+$ внутрь клетки. Этот процесс жизненно важен для:

Создания мембранного потенциала: Разница в концентрации ионов создает электрический заряд на клеточной мембране, что является основой для передачи нервных импульсов и сокращения мышечных волокон (включая сердечную мышцу).

Регуляции объема клетки: Контролируя концентрацию ионов, насос предотвращает набухание или сморщивание клеток из-за осмоса.

Транспорта веществ: Создаваемый градиент ионов натрия используется для переноса в клетку аминокислот, глюкозы и других необходимых веществ.

Нервная и мышечная деятельность: Движение ионов натрия и калия через мембрану нервных и мышечных клеток лежит в основе генерации и проведения электрических сигналов (потенциалов действия), которые управляют всеми нашими движениями, мыслями и даже биением сердца.

Участие в обмене веществ: Калий активирует ряд ферментов, необходимых для синтеза белка и преобразования глюкозы в гликоген. Натрий участвует в транспорте углеводов и работе пищеварительных ферментов.

Таким образом, без достаточного поступления солей натрия и калия нормальное функционирование нервной, мышечной, сердечно-сосудистой и выделительной систем невозможно.

Ответ: Потребность человека в солях натрия и калия объясняется их ключевой ролью как электролитов в поддержании водно-солевого баланса, регуляции клеточного объема, а также в обеспечении фундаментальных процессов, таких как передача нервных импульсов и сокращение мышц, которые осуществляются благодаря работе натрий-калиевого насоса и движению ионов через клеточные мембраны.

Для чего их используют в медицине?

В медицине соли натрия и калия применяются очень широко, в основном для коррекции нарушений электролитного и водного баланса, а также в качестве активных компонентов различных лекарственных средств.

Соли натрия:

Хлорид натрия ($NaCl$):

Изотонический (0.9%) раствор: Широко известный как "физраствор". Используется для внутривенных инфузий при обезвоживании, для восполнения объема циркулирующей крови при кровопотерях и шоке, а также как растворитель для других лекарственных препаратов. Им промывают раны, глаза и носовые ходы.

Гипертонический (3-10%) раствор: Применяется для уменьшения отеков (например, отека мозга), так как он "вытягивает" воду из тканей. Также используется для ингаляций при заболеваниях дыхательных путей для разжижения мокроты.

Гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$): Известный как пищевая сода. Используется в виде раствора для внутривенного введения для коррекции ацидоза (закисления крови). Также является компонентом антацидных средств для нейтрализации соляной кислоты в желудке.

Цитрат натрия: Используется как антикоагулянт для консервации донорской крови (предотвращает ее свертывание).

Соли калия:

Хлорид калия ($KCl$): Основной препарат для лечения и профилактики гипокалиемии (дефицита калия в организме). Недостаток калия может возникнуть при приеме мочегонных средств, диарее, рвоте и опасен нарушениями сердечного ритма. Препараты калия (например, "Панангин", "Аспаркам", содержащие калия аспартат) назначают для поддержания нормальной работы сердца.

Перманганат калия ($KMnO_4$): В быту известен как "марганцовка". Используется в виде очень слабых растворов как антисептическое и дезинфицирующее средство для полоскания горла, промывания ран и обработки ожогов.

Йодид калия ($KI$): Применяется для профилактики заболеваний щитовидной железы, а также для ее защиты от поглощения радиоактивного йода в случае ядерных аварий.

Ответ: В медицине соли натрия (в первую очередь хлорид натрия в виде изотонического раствора) используются для борьбы с обезвоживанием, восполнения объема крови и как растворитель для лекарств. Соли калия (в основном хлорид калия) применяются для коррекции дефицита калия, что критически важно для нормальной работы сердца. Другие соли, такие как гидрокарбонат натрия и перманганат калия, используются как средства для коррекции кислотности крови и как антисептики соответственно.