Электролит кислотный: электролит кислотный 1,28 — автомобильные грунты, шпатлёвки, герметики купить|»Автопервый» магазин автохимии

Содержание

Электролит щелочной и кислотный — какой выбрать?

Сейчас аккумуляторы очень плотно влились в нашу повседневную жизнь. Аккумуляторы в том или другом виде есть в каждом доме. А что касается транспортных средств, то без аккумуляторов они попросту не смогут нормально функционировать. Автомобилистам очень важно следить за исправностью своих аккумуляторов, проверять уровень электролита в них и вовремя восстанавливать.

Электролит – это основной компонент любого аккумулятора. Именно благодаря электролиту аккумулятор вырабатывает электроэнергию. Существует два основных вида электролитов: щелочной и кислотный. Каждый электролит имеет свои особенности и условия использования.

1. Что такое щелочной электролит.

Щелочной электролит – это раствор едкого лития и едкого калия или едкого натрия и едкого калия в дистиллированной воде. Сам раствор может быть немного окрашенным.

Щелочные электролиты более надёжны и долговечны, чем кислотные, а также превосходят кислотные по множеству факторов. Но от щелочных аккумуляторов нельзя получить стартовый ток, поэтому их применение в автомобильных средствах очень ограничено. В автомобилестроении больше распространены именно кислотные аккумуляторы. Конечно, щелочные аккумуляторы долговечны, но и они рано или поздно выходят из строя. Есть некоторые факторы, которые уменьшают срок службы щелочного электролита:

1. Постоянные неполноценные заряды аккумуляторной батареи.

2. Систематические глубокие разряды (ниже критических значений).

3.

Понижение уровня электролита ниже верхнего края пластин.

4. Повышение плотности электролита в условиях температур выше 0 градусов по Цельсию.

5. Повышенные рабочие температуры.

2. Сколько электролита лить в аккумулятор?

Аккумуляторы заправлять можно только тем типом электролита, которым они заправлялись ранее. Электролиты очень опасны при попадании на слизистые оболочки или на кожу, поэтому во время заправки обязательно необходимо соблюдать элементарные правила безопасности (одевать защитные очки, перчатки, одежду, а все операции производить очень аккуратно). Перед тем как приступать к заправке аккумуляторной батареи нужно выяснить в чём же точная причина выхода его из строя. Если случилось так, что причина в замыкании или осыпании пластин, то сделать скорее всего ничего не удастся, и придётся покупать новый аккумулятор. Если же причина в электролите, необходимо разрешить такие главные задачи:

1. Каким электролитом заполнен аккумулятор.

2. Какой уровень плотности электролита и что следует сделать.

Первый вопрос может показаться странным, но на практике многие не знают, какой у них электролит (или вообще не знают, что это). Нередко случается, что в щелочной аккумулятор доливают кислоту, а в кислотный – щёлочь. Последствия подобных экспериментов плачевны как для аккумуляторов, так и для здоровья автомобилистов-«умельцев».

Чтобы с высокой долей точности определить, какой электролит находиться в аккумуляторе, есть несколько способов:

1. Использовать универсальный индикатор. Кислота даёт красный окрас, а щёлочь – синий либо фиолетовый. Но недостаток этого способа в том, что не у всех есть универсальный индикатор.

2. Нанести несколько капель электролита на известь, мел или на обычную землю. Если электролит кислотный, начнёт выделяться газ. Если же электролит щелочной – никакой реакции не произойдёт.

Для определения плотности электролита понадобиться специальный прибор – ареометр. Плотность кислотного электролита при температуре в 20 градусов по Цельсию должна равняться 1,25-1,27 грамм на кубический сантиметр. Для приготовления кислотного электролита понадобятся серная кислота и дистиллированная вода.

Вливать можно только кислоту в воду тонкой струйкой, но не наоборот. Это связано с тем, что во время смешивания воды и кислоты выделятся тепло. И это тепло при резком вливании вызывает плавление или разрушение посуды. Помните, объём полученного раствора будут меньше, чем общий объём кислоты и воды, так как при их смешении происходит взаимное растворение.

Во время приготовления раствора нужной плотности следует придерживаться определённых соотношений жидкостей. Добиться этого крайне сложно (разве что у вас есть набор точных измерительных приборов). Так что после приготовления обязательно проконтролируйте полученную смесь ареометром. После первой зарядки аккумулятора ещё раз проконтролируйте плотность при помощи ареометра. Если плотность выше или ниже необходимого значения (1,25-1,27 грамм на кубический сантиметр), значит необходимо добавить либо воду, либо кислоту.

Плотность щелочного электролита должна составлять 1,19-1,21 грамм на кубический сантиметр. Щелочные электролиты бывают натриевыми и калиевыми. Для каждого из них существуют нормативы соотношения составляющих компонентов, которых стоит придерживаться. Решение несоответствий аналогично кислотным электролитам.

Некоторые умельцы рекомендуют во время заправки электролитом заливать в аккумулятор ещё и масло. Это должно уменьшить испарение воды, и сдержать накопление в нём карбонатов. Если аккумулятор сохранялся с заполненным электролитом менее одного года, то начинать его эксплуатировать можно не меняя этот электролит (если электролит соответствует конструктивным особенностям аккумулятора). Если же аккумулятор хранился более длительное время, электролит обязательно нужно сменить. Сколько электролита лить в аккумулятор? Электролита необходимо столько, чтобы он полностью покрывал аккумуляторные пластины. На некоторых аккумуляторах есть специальная разметка, по которой очень удобно ориентироваться по уровню электролита и его необходимом количестве.

3. Как зарядить аккумулятор со щелочным электролитом.

У автомобилистов-новичков очень часто возникает вопрос: «Как зарядить аккумулятор?». Это одна из самых простых и самых необходимых для автомобилистов процедур.

Ведь не будешь каждый раз покупать новый аккумулятор после того, как старый разрядится. А самостоятельная зарядка аккумулятора экономить не только деньги, но и время. Заряд щелочного аккумулятора производится от источника постоянного тока. Заряд в автоматическом режиме без контроля параметров производиться при помощи автоматического зарядного устройства типа УЗПС.

Во время заряда однотипные батареи и аккумуляторы соединяются последовательно, а их количество зависит от напряжения источника питания и необходимого напряжения в конце заряда. Исправный и правильно включённый щелочной аккумулятор должен иметь такие значения напряжения:

1. С начала заряда – 1,40-1,45 В.

2. В конце заряда – 1,75-1,85 В.

Режимы заряда аккумуляторных батарей:

1. Нормальный режим – заряд производится нормальным током на протяжении 6 часов.

2. Усиленный режим – заряд производится нормальным током на протяжении 12 часов.

3. Ускоренный режим – заряд производится силой тока больше нормальной в два раза на протяжении 2,5 часов и нормальной силой тока на протяжении 2 часов.

Усиленный режим заряда применяется в таких случаях:

1.

Если аккумулятор вводится в действие.

2. После каждых 10 циклов перезаряда.

3. Если аккумулятор используется нерегулярно – раз в месяц.

4. Если был полностью сменён электролит.

5. После очень глубоких разрядов, которые ниже конечного напряжения.

Рекомендации по зарядке щелочных аккумуляторов:

1. Если заряжать щелочные аккумуляторные батареи при помощи слабого тока, это заметно ухудшает их работоспособность. Поэтому не рекомендуется это делать без крайней необходимости.

2. Во время заряда нельзя допускать, чтобы температура электролита повышалась более чем на 45 градусов по Цельсию для электролитов, в составе которых присутствует добавка едкого лития и более чем на 35 градусов по Цельсию для электролитов без добавок едкого лития.

Если вдруг так случилось, то обязательно нужно дать время аккумулятору для остывания.

3. Заряд аккумуляторов можно проделывать в нормальном режиме даже зимой на открытом воздухе, если температура не падает ниже минус 30 градусов по Цельсию (для железно-никелевых аккумуляторов необходима температура не ниже, чем минус 10 градусов по Цельсию). В противном случае аккумулятор стоит утеплить.

4. Когда происходит заряд аккумулятора, нельзя допускать выплёскивания электролита.

5. Перед началом заряда по истечению 10 циклов следует обязательно проверять уровень электролита и довести его до нормального значения.

4. Как восстановить кислотный аккумулятор.

Кислотные электролиты – это раствор в дистиллированной воде серной кислоты, в котором нет посторонних вкраплений. Этот раствор имеет немного желтоватый цвет. Кислотными электролитами заправляют свинцовые и свинцовые тяговые аккумуляторы.

Кислотные аккумуляторы часто выходят из строя. Самая распространённая причина – зимовка незаряженного аккумулятора в гараже. Почему же оставлять незаряженный аккумулятор в гараже на зиму так опасно? Это связанно с тем, что электролит в разряженном аккумуляторе очень ослаблен и по составу скорее напоминает воду. Поэтому он может замёрзнуть уже при температуре минус 10 градусов по Цельсию. Такое промерзание провоцирует закорачивание аккумуляторных пластин и осыпание их верхнего слоя. После подобных событий аккумулятор восстановить будет очень сложно. Но при наличии терпения и упорства сделать это, иногда получается. Главный принцип – привести аккумулятор в исходное состояние.

Этапы восстановления кислотного аккумулятора:

1. Очистить ёмкость аккумулятора от осевшего на дно мусора, так как именно этот мусор и есть причиной возникновения замыкания.

2. Вылить из ёмкости полностью весь электролит и тщательно промыть ёмкость. Здесь пригодиться электролитный измеритель плотности, которым можно всасывать мелкие частицы, осевшие на дне.

3. Если пластины аккумулятора покрыты солью, понадобиться провести процедуру десульфации (подробнее – в следующем пункте).

4. Необходимо проделать «раскачивание аккумулятора». Для этого понадобится зарядное устройства, способное выдать ток малой силы (от 0,1 до 0,5 А). В прочем, в продаже присутствуют современные модели зарядных устройств, у которых сразу же предусмотрен режим восстановления аккумуляторов. Если вдруг при силе тока в 0,1 А, электролит всё равно пузырится, то следует поставить ещё меньшее значение. В таком случае понадобиться больше времени.

5. Заряжать аккумулятор при напряжении в 14,4 В до тех пор, пока увеличение напряжения на аккумуляторных клеммах не прекратиться. Если рост напряжения не происходит уже несколько часов, нужно разрядить аккумулятор.

6. Повторять предыдущий пункт до того момента, пока на клеммах не будет значиться напряжение около 12 В.

7. Нормализовать электролит, разбавляя его водой или добавляя более сильный раствор.

8. Сделать замер ёмкости аккумулятора при помощи лампочки. Зная энергопотребление лампочки, замерить время, за которое она «посадит» аккумулятор и из этого рассчитать его ёмкость.

Разряжать нужно до значения 10,2 В (в каждом отсеке до 1,7 В), так как отсеки могут работать не слаженно после закорачивания. Если после такой процедуры оказалось, что ёмкость аккумулятора приблизительно равна заводской ёмкости, то его можно смело брать в эксплуатацию. Восстановленному аккумулятору требуется больше внимания, нежели новому. Необходимо будет тщательно следить за плотностью электролита, его уровнем, нельзя подвергать такой аккумулятор стрессу (режим использования должен быть максимально плавным). Восстановление кислотного аккумулятора – процедура довольно простая, которая порой помогает сэкономить денежные средства на покупке нового аккумулятора и лучше понять устройство транспортного средства.

5. Десульфатация кислотного аккумулятора.

Десульфация – это процедура, которая необходима в случае покрытия пластин аккумулятора слоем соли. Предназначение процедуры десульфации – устранить солевой налёт с пластин и нормализировать их работу. Для десульфации кислотного аккумулятора используются специальные десульфирующие присадки. Присадки от разных производителей, соответственно, имеют и разные инструкции по применению, так что важно предварительно прочитать эту инструкцию, а потом чётко ей следовать.

Десульфирующую присадку можно заливать или отдельно, или вместе с электролитом. После того, как присадка была залита, следует выждать не меньше 48 часов, пока не раствориться налёт, после чего аккумулятор можно снова брать в эксплуатацию. Помимо присадок, для десульфации пластин кислотного аккумулятора можно использовать и подручные средства.

Процедура состоит из следующих этапов:

1. Заряжать аккумулятор на протяжении нескольких часов.

2. Слить из аккумулятора весь электролит.

3. Все ёмкости промыть несколько раз дистиллированной водой.

4. Залить в ёмкости 2,5-процентный раствор обычной питьевой соды (приготовить его можно, растворив 25 г соды в 1 литре дистиллированной воды).

5. Оставить этот раствор на 2-3 часа, а потом слить.

6. Залить в ёмкости 2-3-процентный раствор обычной поваренной соли (приготовить его можно, растворив 20-30 г соли в 1 литре дистиллированной воды).

7. Провести зарядку аккумулятора на протяжении одного часа в нормальном режиме.

8. Вылить из ёмкостей раствор поваренной соли, а потом тщательно промыть внутренние поверхности дистиллированной водой.

9. Опять залить в ёмкости раствор питьевой соды, но уже 4-процентный (приготовить его можно, растворив 40 г соды в 1 литре дистиллированной воды) и провести зарядку аккумулятора на протяжении одного или нескольких часов.

10. Вылить из ёмкостей раствор питьевой соды и тщательно промыть весь аккумулятор изнутри дистиллированной водой.

11. Заполнить аккумулятор новым электролитом и произвести его полую зарядку.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Электролит кислотный для свинцовых аккумуляторов (плотность 1,27г/см3)

Электролит кислотный. Предусмотрена скидка в зависимости от объема заказа.

Осуществляем доставку по всем регионам РК.
 

Основная сфера использования вещества – обеспечение надежной и эффективной работы аккумуляторных батарей, как на легковом, так и на грузовом транспорте.

Для того, чтобы аккумуляторы служили долго и надежно в любых погодных и климатических, эксплуатационных условиях, важно заправлять батареи только качественным электролитом. Таким, который реализует ТОО «Изомер» по всей территории Казахстана.


 

Внешний вид и основные свойства

 

Электролит – это кислотная прозрачная жидкость, имеющая незначительный желтоватый цвет. В составе вещества нет посторонних включений других химических элементов и веществ – только смесь дистиллированной воды и серной кислоты, в определенных компонентах.

 


Выгодное предложение

Для обеспечения длительной работы, приведения сухозаряженных АКБ в рабочее состояние, долив до необходимого уровня и выполнения ряда других функций, связанных с обслуживанием кислотных свинцовых аккумуляторов, важно иметь достаточный запас электролита аккумуляторного.

Не менее важно, чтобы данное вещество соответствовало по всем основным параметрам предъявляемым требованиям к качеству продукта.

Именно такой товар, электролит свинцовый аккумуляторный можно купить в нашей компании «Изомер» в Алмате!



Каждому своему клиенту мы гарантируем лучшие условия для длительного взаимовыгодного сотрудничества.


Чтобы заказать и купить электролит, необходимо:

направить заявку на адрес электронной почты

оплатить заказ точно в назначенное время получить товар в офисе (на складе)

0862400002718000005 Электролит кислотный, плотностью от 1,27 до 1,28 г/см3 включительно

Размещение завершено

Участники и результаты

Преимущества

Субъектам малого предпринимательства, социально ориентированным некоммерческим организациям

Требования к участникам

  1. Единые требования к участникам (в соответствии с частью 1 Статьи 31 Федерального закона № 44-ФЗ)

  2. Требования к участникам закупок в соответствии с частью 1. 1 статьи 31 Федерального закона № 44-ФЗ

Ограничения и запреты

Закупка у субъектов малого предпринимательства и социально ориентированных некоммерческих организаций

Электронный аукцион признан несостоявшимся:

По результатам рассмотрения первых частей заявок принято решение о признании только одного участника закупки, подавшего заявку на участие в аукционе, его участником (ч.8 ст.67 44-ФЗ)

Участник Цена,  ₽ Первые части заявок Вторые части заявок

░░░ ░░░░░░░░░░░░

░░░░░  ░░░░░

№ ░░░░░

░░░░░  ░░░░░

Электролиты — Химия LibreTexts

Одним из важнейших свойств воды является ее способность растворять самые разные вещества. Растворы, в которых вода является растворяющей средой, называются водными растворами . Для электролитов вода является наиболее важным растворителем. Этанол, аммиак и уксусная кислота являются одними из неводных растворителей, способных растворять электролиты.

Электролиты

Вещества, которые при растворении в воде выделяют ионы, называются электролитами .Их можно разделить на кислоты, основания и соли, потому что все они при растворении в воде дают ионы. Эти растворы проводят электричество благодаря подвижности положительных и отрицательных ионов, которые называются катионами и анионами соответственно. Сильные электролиты полностью ионизируются при растворении, и в растворе не образуются нейтральные молекулы.

Например, \ (\ ce {NaCl} \), \ (\ ce {HNO3} \), \ (\ ce {HClO3} \), \ (\ ce {CaCl2} \) и т. Д. Являются сильными электролитами.-_ {\ large {(aq)}}} \)

Поскольку \ (\ ce {NaCl} \) представляет собой ионное твердое вещество (s), которое состоит из катионов \ (\ ce {Na +} \) и анионов \ (\ ce {Cl -} \), молекулы \ (\ ce {NaCl} \) присутствуют в \ (\ ce {NaCl} \) твердом или \ (\ ce {NaCl} \) растворе. -]} {[H_2O]}} \)

Для чистой воды \ (\ ce {[h3O]} \) — постоянная величина (1000/18 = 55.+] = 7} \).

Обратите внимание, что только при 298 K pH воды равен 7. При более высоких температурах pH немного меньше 7, а при более низких температурах pH больше 7.

Электролиты в жидкостях организма

Жидкости нашего организма — это растворы электролитов и многое другое. Комбинация крови и кровеносной системы — это река жизни , потому что она координирует все жизненные функции. Когда сердце перестает биться при сердечном приступе, жизнь быстро заканчивается.Чтобы сохранить жизнь, крайне важно перезапустить сердце как можно скорее.

Основными электролитами, необходимыми в жидкости организма, являются катионы (кальция, калия, натрия и магния) и анионы (хлоридов, карбонатов, аминоацетатов, фосфатов и йодида). Они называются макроминералами .

Баланс электролитов имеет решающее значение для многих функций организма. Вот несколько крайних примеров того, что может случиться при дисбалансе электролитов: повышенный уровень калия может привести к сердечной аритмии; снижение внеклеточного калия вызывает паралич; чрезмерное количество внеклеточного натрия вызывает задержку жидкости; снижение содержания кальция и магния в плазме может вызвать мышечные спазмы конечностей.

При обезвоживании пациента для поддержания здоровья и благополучия требуется тщательно приготовленный (имеющийся в продаже) раствор электролита. С точки зрения здоровья ребенка пероральный электролит необходим, когда ребенок обезвоживается из-за диареи. Использование растворов для поддержания перорального электролита, благодаря которым за последние 25 лет были спасены миллионы жизней во всем мире, является одним из самых важных медицинских достижений в защите здоровья детей в этом веке, — объясняет Джуилус Г.К. Гепп, доктор медицины, помощник директора отделения неотложной помощи детского центра при больнице Джона Хопкинса. Если родитель дает поддерживающий раствор электролита внутрь в самом начале болезни, обезвоживание можно предотвратить. Функциональность растворов электролитов связана с их свойствами, и интерес к растворам электролитов выходит далеко за рамки химии.

Электролиты и батареи

Растворы электролитов всегда требуются в батареях, даже в сухих элементах .- \ rightarrow Cu _ {\ large {(s)}}} \)

В сухих ячейках раствор заменяют пастой, чтобы раствор не вытек из упаковки. В этой ячейке электроды \ (\ ce {Zn} \) и \ (\ ce {Cu} \) имеют напряжение 1,10 В, если концентрации ионов соответствуют указанным.

Химические реакции электролитов

При объединении растворов электролитов катионы и анионы встретятся друг с другом. Когда ионы безразличны друг к другу, реакции нет.Однако некоторые катионы и анионы могут образовывать молекулы или твердые тела, и, таким образом, катионы и анионы меняют партнеров. Это так называемые реакции метатезиса, которые включают:

  • Образование твердого вещества реакции (или осаждения): катионы и анионы образуют менее растворимое твердое вещество, в результате чего появляется осадок.
  • Нейтрализация реакции: \ (\ ce {H +} \) кислоты и \ (\ ce {OH -} \) основания объединяются с образованием нейтральной молекулы воды.
  • Газообразование реакции: Когда в результате реакции образуются нейтральные газообразные молекулы, они покидают раствор, образуя газ.2 +} \)
  • \ (\ ce {Na +} \)
  • любой анион
  • Подсказка: e. любой анион

    Навык:
    Объяснять движение ионов в растворе электролитов.

    1. Движутся ли положительные ионы в солевом мостике?

    Подсказка: да

    Ионы двух типов движутся в противоположных направлениях.

    Навык:
    Объяснять движение ионов в растворе электролитов.

    1. Какой раствор следует использовать для электрода \ (\ ce {Cu} \) ?
    1. любая цинковая соль
    2. любая медная соль
    3. любой хлорид
    4. любая соль
    5. кислота
    6. базовый

    Подсказка: б. любая соль меди
    В качестве \ (\ ce {Zn} \) — электрода можно использовать любую соль. Но для электрода \ (\ ce {Cu} \) обычно используется \ (\ ce {CuSO4} \) или \ (\ ce {CuCl2} \).

    Навык:
    Применять химические знания при установке батарей.

    1. Что из следующего вы будете использовать в качестве соляного моста?
      1. твердый \ (\ ce {NaCl} \)
      2. концентрированный \ (\ ce {NaCl} \) раствор
      3. \ (\ ce {HNO3} \) раствор
      4. концентрированный \ (\ ce {h3SO4} \) раствор
      5. деионизированная вода
      6. любая твердая соль

    Подсказка: б.\ (\ ce {NaCl} \) раствор

    Обычно используют солевой раствор, но подойдут и растворы кислот и щелочей. \ (\ ce {NaCl} \) раствор экономичен и прост в обращении.

    1. Какой из следующих растворов лучше всего проводит электричество? Все растворы имеют одинаковую концентрацию в М.
      1. спирт
      2. аммиак
      3. сахар
      4. уксусная кислота
      5. соль поваренная

    Подсказка: e.поваренная соль

    Навык:
    Различать сильные и слабые электролиты.

    1. Какой из следующих растворов имеет самый высокий pH?
      1. 0,10 M \ (\ ce {NaCl} \) раствор
      2. 0,10 M \ (\ ce {HCl} \) раствор
      3. Вода при 273 K (точка замерзания воды)
      4. Вода при 293 K (комнатная температура)
      5. Вода при 373 K (точка кипения воды)

    Намек: ок. вода низкой температуры

    См. PH.

    Навык:
    Определение и оценка pH.

    1. При объединении растворов электролитов катионы и анионы обмениваются партнерами. Эти реакции называются:
      1. реакции горения
      2. окислительно-восстановительные реакции
      3. реакции окисления
      4. реакции восстановления
      5. реакции метатезиса

    См. Редокс.

    Навык:
    Объяснять реакции метатезиса.

    Кислотный электролит — обзор

    2.15B Электролиты

    Требования к кислотному электролиту для электрической или газовой системы ТЭ, использующей преобразованный углеводород, показаны в Таблице 2.15-1. Как мы видели в разд. 2.5, высокая температура ячейки не только важна для хорошей кинетики в кислотных системах (обеспечивая CO и ограниченную устойчивость к S на аноде вместе с хорошей катодной кинетикой), но также необходима для того, чтобы доступное тепло в ячейке можно было использовать для подачи большой избыток пара, необходимого для риформинга топлива с получением H 2 ; H 2 — единственное легко производимое топливо с достаточно быстрой кинетикой окисления для практического использования в электролизере. Доступное тепло представляет собой разницу между фактическим потенциалом ячейки (в единицах эВ, преобразованных в кДж) и теплотой реакции для окисления H 2 и соответствует TΔS без учета , где ΔS без учета — необратимая энтропия реакции. Требование избыточного пара устанавливает верхний предел для потенциала ячейки и тепловой мощности системы. Доступные в настоящее время элементы работают далеко от этого предела, который, вероятно, немного превышает 0,8 В. Таким образом, существует потенциал для дальнейшего повышения эффективности системы.

    Таблица 2.15-1. Требования к коммунальному электролиту ТЭ на углеводородном топливе. ( высокая температура кипения) очень высокая химическая стабильность очень высокая катодная стабильность (сначала Pt, позже X) низкое окисление углерода, которое может быть выведено из потенциалов покоя низкое содержание примесей или ядовитых веществ уровень для электрокаталитических процессов для использования с настоящими электродами, которые варьируются от лиофобных до тефлоновых Единственным известным материалом является (H 2 O) x P 2 O 5 , но система имеет медленную кинетику.

    Требования к подходящему электролиту включают стабильность, нелетучесть (если не планируется рециркуляция какого-либо очень сложного электролита), пригодность для использования с электродами с большой площадью поверхности, трехфазными электродами, хорошей ионной проводимостью и физическими характеристиками. и химическая стабильность по отношению к компонентам клетки. Материал также должен поддерживать максимально возможные скорости реакции как на аноде, так и на катоде. Он не должен содержать примесей, отравляющих электродные процессы.PA в высокой концентрации при температуре около 200 ° C — единственный распространенный материал с почти желаемыми свойствами. Однако в случае PA кинетика электродов не такая желаемая. Этот факт проиллюстрирован на рис. 2.15-1 данными по восстановлению кислорода при 1 атм для катодов ТЭ с низкой нагрузкой. На рисунке 2.15-1 показаны данные для концентрированного PA при 165 ° C, а также для двух фторированных сульфоновых кислот [TFMSA или трифторметансульфоновая кислота, CF 3 SO 3 H, и TFEDSA или тетрафторэтан 1,2 дисульфоновая кислота, (CF 2 SO 3 H) 2 ] при 70 ° и 110 ° C соответственно.Видно, что сульфоновые кислоты обладают большей активностью в отношении восстановления O 2 , чем PA, даже несмотря на то, что температуры испытаний были намного ниже. Известно, что PA становится более активным при разбавлении, но он всегда менее активен, чем сульфоновые кислоты, обычно примерно на 40-50 мВ при тех же условиях в пористых электродах. 84 Однако на гладких платиновых электродах при том же pH PA более чем на 100 мВ менее активен, чем TFMSA, 85 , что может указывать на то, что пористые электроды, используемые для PAFC, не оптимизированы для таких материалов, как TFMSA.В то время как вредное влияние даже небольших количеств PA на производительность 85, 86 можно отнести к адсорбции нейтральной молекулы, которая оказывает ингибирующее действие на восстановление O 2 , 86, 87 основной Разница между кинетикой O 2 в концентрированных растворах фторированных сульфокислот и ПА возникает из-за различий в растворимости O 2 . 86, 88

    Рис. 2.15-1. Сравнение низконагруженных катодов Pt FC в различных средах; Без ИК-излучения, кислород (1 атм), 0.25 мг / см 2 Pt.

    Фторированные сульфоновые кислоты, особенно TFMSA, были исследованы как возможные электролиты FC в 1971 году в ERC, но первые результаты были опубликованы позже. 89 Так как ранние исследования показали, что TFMSA слишком летуч для использования в рабочих условиях FC, а также смачивает электроды с тефлоновой связкой при высоких концентрациях, использование более высоких полимеров, таких как TFEDSA, было подчеркнуто 90 , поскольку было обнаружено, что смачивание связано с наличие группы CF 3 .Поскольку ТФЭДСА является несколько летучим при температурах выше 150 ° C, синтезируются 84 материалов с более высокой молекулярной массой, таких как 1,2,3,4 перфторбутантетрасульфоновая кислота (HFBTSA, см. Рис. 2.5-10). Без примесей все фторированные сульфокислоты семейства обладают высокой электродной активностью O 2 , которая также наблюдается с твердыми полимерами соединений семейства Nafion R (см. Главу 4). Они также стабильны в условиях коммунального FC. Было синтезировано очень мало потенциальных членов семьи.Их возможное применение в качестве электролитов ТЭ недавно было рассмотрено. 91 Есть свидетельства того, что они имеют гораздо лучшую переносимость CO, чем PA; 92 их высокие катодные потенциалы холостого хода указывают на то, что они не особенно склонны вызывать углеродную коррозию.

    К сожалению, сульфоновые кислоты обладают серьезным и изначально неожиданным недостатком, который не сразу был очевиден в ранних работах. 90 При T ≥ 110 ° C они теряют воду и существуют в виде гидратов.Хотя эти соединения полностью ионизированы, они содержат протоны исключительно в виде ионов H 3 O + , и эти ионы относительно неподвижны. Отсутствует механизм цепи Гроттуса для увеличения протонной проводимости через прыжковый механизм. Следовательно, при постоянном давлении водяного пара их проводимость падает с повышением температуры и в конечном итоге становится меньше 0,1 (Ом · см) −1 (см. Рис. 2.15-2, взятый из работ (13, 84)). Моногидраты ведут себя как легкоплавкие соли калия, поскольку K + и H 3 O + имеют примерно одинаковый ионный радиус.Напротив, PA имеет увеличивающуюся проводимость при постоянном давлении водяного пара по мере повышения концентрации и температуры, достигая высокого значения 0,6 (Ом-см) -1 при 170 ° C (рис. 2.15-2). Эти изменения являются результатом присутствия протонов в виде H 4 PO 4 + ионов {фактически, конденсированных частиц [H 3 O (H 2 O) x (P 2 O ) 5 ) y ] + присутствует}, которые сопровождаются нейтральными молекулами.Таким образом, может быть создана цепь переноса протонов Grotthus, которая приводит к высокой проводимости. Поскольку ПА тем сильнее, чем больше конденсируется, его проводимость повышается с температурой. Однако конденсация имеет неблагоприятный эффект снижения растворимости O 2 , и, следовательно, при повышении температуры наблюдается небольшое улучшение кинетики.

    Рис. 2.15-2. Электропроводности TFEDSA и PA показаны как функции концентрации.

    Общий эффект состоит в том, что FC, работающие на полимерных сульфоновых кислотах, имеют примерно те же характеристики в рабочих условиях, что и PAFC, поскольку их улучшенная катодная кинетика нейтрализуется плохой проводимостью кислотных гидратов.Предпринимаются попытки улучшить проводимость за счет использования добавок, которые вводят цепь протонной проводимости типа Гроттуса. Для проверки концепции следует добавить фосфаты, бораты и силикаты. К настоящему времени к сульфоновым кислотам в эквимолярных смесях добавлено 88 PA. Было замечено улучшение активности примерно на 50 мВ по сравнению с PA, в то время как внутреннее сопротивление увеличилось примерно вдвое. Такое поведение приводит к увеличению общей производительности практически на несколько мВ.

    Альтернативные фторированные фосфоновые и фосфиновые кислоты могут быть более перспективными, поскольку они могут образовывать цепи Grotthus при высокой растворимости O 2 и, следовательно, демонстрируют отличную катодную кинетику. Требуются работы по синтезу C x F y PO 3 H 2 и (C x F y ) 2 PO 2 H, а также по их SO 3 эквивалента H. Эти соединения должны быть полимерными, чтобы обеспечивать низкую летучесть, и они не должны содержать значительного количества концевых групп CF 3 , чтобы избежать смачивания тефлоном настоящих электродов.Отсутствие группы CF 3 не может дать несмачиваемый материал, поскольку FPO 3 H смачивает тефлон. 88 Единственная опубликованная работа по фосфоновым кислотам — это синтез CF 2 (PO 3 H) 2 в 1980 году. 93 Соединение было испытано на токсичность с отрицательными результатами. Было проведено ограниченное испытание FC, 92 , и соединение показало плохую проводимость при T ≥ 150 ° C. Следовательно, его поведение похоже на поведение фторированных сульфоновых кислот, за исключением того, что начало образования гидратов происходит при гораздо более высоких температурах, что было бы выгодно.

    Следует изучить другие соединения, такие как фторорганические фосфиновые кислоты. В настоящее время предпринимаются попытки синтезировать низшие члены ряда в рамках программы GRI. Возможны совершенно новые классы электролитов. Если присутствие фтора является ключом к повышенной растворимости O 2 и улучшенной кинетике, можно предусмотреть новые полимерные системы с не-C каркасом, возможно, на основе систем B-O-B или Si-O-Si. Следует напомнить, что PA основана на системе P-O-P при рабочих температурах в энергосистеме.Новые полимеры могут быть фторированы, если соответствующие связи F-X (X = B и т. Д.) Стабильны, или, альтернативно, они могут содержать связи -C-F, прикрепленные к основной цепи полимера. Фторуглеродная борная и кремниевая кислоты должны быть сильными и иметь свойства, соответствующие электролитам FC. Смеси этих материалов могут быть полезны, даже такие простые смеси, как фторированный полиэфир в полимере фторсульфоновой кислоты, где стабильный фторированный простой полиэфир не только повышает растворимость O 2 , но также обеспечивает механизм прыжковой перестройки протонов из H 3 O + ионов к -O- группам, тем самым увеличивая проводимость.Подобное растворимое фторсодержащее соединение, добавленное к РА, могло бы увеличить его растворимость O 2 и привести к улучшенной кинетике. Разработка новых семейств неорганических-органических фторированных полимеров также может иметь важные приложения за пределами области FC.

    Другой подход — разделение каталитической и транспортной функций электролита. Из-за проблемы проводимости при высокой температуре полимеры перфторуглеродсульфоновой кислоты могут использоваться только в очень тонких пленках в практических ячейках.Существует ограничение на толщину пленки электролита, которую можно разместить в элементах с жидким электролитом. Этот предел, вероятно, составляет около 0,2 мм. При плотности тока 250 мА / см 2 падение ИК-излучения в таком слое может быть допустимым, если допустить наличие материала матрицы и факторов извилистости. Однако лучшим решением было бы разместить слой каталитического электролита, который нерастворим в ПА, внутри самой катодной структуры, чтобы он один находился в контакте с катализатором, в то время как мы полагаемся на ПА в матрице для проводимости между электроды.94 Каталитический полимерный электролит внутри электрода будет присутствовать в виде пленок толщиной 1-10 мкм, которые будут иметь незначительные ИК-капли. Эта концепция устраняет разрыв между собственно кислотной ячейкой и модификациями ячейки SPE, в которых делаются попытки улучшить проводимость полимера при высокой температуре путем включения протонного проводника Grotthus в полимерную пленку электролита.

    Электролиты — это вещества, которые при растворении в воде распадаются на катионы (положительно заряженные ионы) и анионы (отрицательно заряженные ионы).Мы говорим, что ионизируют . Сильные электролиты ионизируются полностью (100%), а Слабые электролиты ионизируется лишь частично (обычно порядка 1–10%). То есть основных вида в растворе для сильных электролитов — ионы, в то время как в растворе для слабых электролитов — это само неионизированное соединение.

    Сильные электролиты делятся на три категории: сильные кислоты, , сильных оснований и солей .(Соли иногда также называют ионными соединениями , но действительно сильные основания также являются ионными соединениями.) Слабые электролиты включают слабые кислоты и слабые основания .

    Примеры сильных и слабых электролитов приведены ниже:

    Сильные электролиты сильные кислоты HCl, HBr, HI, HNO 3 , HClO 3 , HClO 4 и H 2 SO 4
    сильные основания NaOH, KOH, LiOH, Ba ( OH) 2 и Ca (OH) 2
    солей NaCl, KBr, MgCl 2 и многие, многие другие
    Слабые электролиты
    слабые кислоты HF, HC 2 H 3 O 2 (уксусная кислота), H 2 CO 3 (угольная кислота), H 3 PO 4 (фосфорная кислота) и многое другое
    слабые основания NH 3 (аммиак), C 5 H 5 N (пиридин) и несколько других, все содержащие «N»

    Возможность классификации электролитов критична

    Как химики, мы должны иметь возможность взглянуть на такую ​​формулу, как HCl или NaOH, и быстро узнать к какой из этих классификаций он относится, потому что нам нужно уметь знать, с чем мы работаем (ионами или соединениями), когда мы работаем с химикаты.Например, нам нужно знать, что бутылка с надписью «NaCN» (соль) действительно содержит нет NaCN, скорее Na + и CN , или что бутылка с надписью «HCN» (слабая кислота) в основном HCN с небольшим количеством также присутствуют H + и CN . Разница между простым открытием бутылки с надписью «HCN» и бутылки с надписью «NaCN» может быть вашей жизнью, поскольку HCN, или цианид водорода , является токсичным газом, в то время как CN , или цианид-ион , являющийся ионом, не является газом и передается только в твердой или растворной форме.Тем не менее, именно цианид-ион CN является убийцей. (Он фиксируется на Fe 3+ в гемоглобине, из-за чего в мозг поступает меньше кислорода.) Цианид присутствует в обоих флаконах, и если он попадет в ваш кровоток как CN или как HCN, он вас убьет.

    Шесть шагов для классификации электролитов

    Так как же нам классифицировать соединения на основе их формулы? Один из практических методов описан ниже:

    Шаг 1 Это одна из семи сильных кислот?
    Шаг 2 Имеет ли он форму Металл (ОН) n ? Тогда это сильная база.
    Шаг 3 Имеет ли он форму Металл (X) n ? Тогда это соль.
    Шаг 4 Формула начинается с буквы «H»? Это , вероятно, слабая кислота.
    Шаг 5 Есть ли в нем атом азота? Это может быть слабой базой.
    Шаг 6 Ничего из этого? Назовите это неэлектролитом.

    Обратите внимание, что здесь есть двусмысленность, начиная с шага 4.Просто так оно и есть. Чтобы определить, является ли вещество слабой кислотой или слабым основанием, у вас есть знать больше, чем молекулярная формула, особенно для соединений, содержащих углерод. (Часто необходима структурная формула , которая показывает подробные связи атомов.)

    Сводка

    Таким образом, вы должны знать наиболее распространенные имена и символы элементов, запомнить семь сильных кислот, уметь заметить металл (знать хотя бы, где они на таблица Менделеева), запомните хотя бы несколько наиболее распространенных слабых кислот и слабых оснований, и будешь в хорошей форме.

    ВЫ МОЖЕТЕ ЭТО СДЕЛАТЬ!

    Сильные и слабые электролиты | Химия для неосновных

    Задачи обучения

    • Определите сильный электролит.
    • Определите слабый электролит.
    • Объясните, как написать уравнения для слабого электролита в растворе.

    Могут ли автомобильные аккумуляторы быть опасными?

    Автомобильные аккумуляторы, подобные показанному выше, используются во всем мире для запуска двигателей автомобилей.Одним из важнейших компонентов автомобильных аккумуляторов является серная кислота с сильным электролитом. В батарее этот материал ионизируется на ионы водорода и ионы сульфата. По мере использования батареи концентрация этих ионов уменьшается. У старых батарей в верхней части были отверстия, куда можно было добавить новую серную кислоту для пополнения запаса. Сегодня батареи герметичны, чтобы предотвратить утечку опасной серной кислоты.

    Сильные и слабые электролиты

    Некоторые полярные молекулярные соединения не являются электролитами, когда они находятся в чистом состоянии, но становятся электролитами, когда они растворяются в воде.Хлористый водород (HCl) представляет собой газ в чистом молекулярном состоянии и не является электролитом. Однако, когда HCl растворяется в воде, она хорошо проводит ток, потому что молекула HCl ионизируется с образованием ионов водорода и хлорида.

    HCl ( г ) → H + ( водн. ) + Cl ( водн. )

    Когда HCl растворяется в воде, она называется соляной кислотой. Ионные соединения и некоторые полярные соединения полностью распадаются на ионы и поэтому очень хорошо проводят ток. Strong Электролит — это раствор, в котором большая часть растворенного вещества существует в виде ионов.

    Некоторые другие полярные молекулярные соединения становятся электролитами при растворении в воде, но не ионизируются в очень значительной степени. Газообразная азотистая кислота в растворе ионизируется на ионы водорода и ионы нитрита, но делает это очень слабо. Водная азотистая кислота состоит только из 5% ионов и 95% интактных молекул азотистой кислоты. Слабый электролит — это раствор, в котором только небольшая часть растворенного вещества существует в виде ионов.В уравнении, показывающем ионизацию слабого электролита, используется двойная стрелка, указывающая на равновесие между реагентами и продуктами.

    Сводка

    • Сильный электролит существует в основном в виде ионов в растворе.
    • Раствор со слабым электролитом ионизируется лишь незначительно.

    Практика

    Воспользуйтесь ссылкой ниже, чтобы ответить на следующие вопросы:

    http://www.stolaf.edu/depts/chemistry/courses/toolkits/121/js/naming/elec.htm

    1. Какая основная разновидность сильного электролита?
    2. Какая основная разновидность слабого электролита?
    3. КОН — это сильный электролит или слабый электролит?
    4. Как бы вы классифицировали CaCl 2 ?

    Обзор

    1. Газообразный HCl — это электролит или неэлектролит?
    2. Что происходит с газообразным HCl, когда он растворяется в воде?
    3. Что такое сильный электролит?
    4. Что такое слабый электролит?
    5. Является ли HNO 3 сильным электролитом или слабым электролитом?

    Глоссарий

    • сильный электролит: Раствор, в котором большая часть растворенных веществ находится в виде ионов.
    • слабый электролит: Раствор, в котором лишь небольшая часть растворенного вещества существует в виде ионов.

    Кислотно-щелочные и электролитные нарушения у пациентов с хроническим заболеванием почек и без него: Обновление — FullText — Заболевания почек 2017, Vol. 3, №4

    Аннотация

    Почки играют ключевую роль в поддержании и регулировании кислотно-щелочного и электролитного гомеостаза, что является предпосылкой для многочисленных метаболических процессов и функций органов в организме человека.Хронические заболевания почек нарушают регуляторные функции, что приводит к нарушениям электролитного и кислотно-щелочного баланса, что может быть опасным для жизни. В этом обзоре мы обсуждаем почечную регуляцию электролитного и кислотно-щелочного баланса, а также несколько распространенных нарушений, включая метаболический ацидоз, алкалоз, диснатриемию, дискалиемию и дисмагниемию. Обсуждаются также общие нарушения при хронической болезни почек. Были включены самые последние и актуальные достижения в области патофизиологии, клинических характеристик, диагностики и лечения этих состояний.

    © 2017 S. Karger AG, Базель


    Введение

    Кислотно-щелочной и электролитный гомеостаз жизненно важны для правильного функционирования многочисленных метаболических процессов и функций органов в организме человека. Почки играют решающую роль в поддержании и регулировании этого гомеостаза. Заболевания и дисфункция почек (хроническая болезнь почек, ХБП) нарушают регуляторные функции, что приводит к изменениям электролитного и кислотно-щелочного баланса, которые могут быть опасными для жизни.Мы обсуждаем почечную регуляцию электролитного и кислотно-щелочного баланса, а также несколько распространенных заболеваний, включая самые важные достижения в этой области, и уделяем особое внимание патофизиологии, клиническим особенностям, диагностике и лечению у пациентов с и без ХБП.

    Кислотно-щелочной баланс и нарушения

    При типичной западной диете взрослый ежедневно вырабатывает около 0,8–1 мг-экв / кг нелетучей кислоты [1] и 15 000 мг-экв CO. 2 (летучая кислота). В зависимости от pCO 2 небольшая часть CO 2 растворяется в жидкостях организма в виде угольной кислоты (H 2 CO 3 ), слабой кислоты, в то время как большое количество CO 2 удаляется. через дыхание.Нелетучие кислоты накапливаются в организме для предотвращения острых системных нарушений pH. HCO 3 / H 2 CO 3 — основная буферная система, которая нейтрализует нелетучие кислоты за счет HCO 3 . Кроме того, циркулирующий фосфат, плазменные и внутриклеточные белки, а также кость вносят свой вклад в процесс буферизации. Почки отвечают за регенерацию всех HCO 3 , отфильтрованных через клубочки, и за образование новых HCO 3 для пополнения и восстановления баланса кислотно-щелочной системы.Почки также регулируют баланс фосфатов и способствуют здоровью костей с помощью множества механизмов.

    Почечная регуляция кислотно-основного баланса

    В физиологических условиях почечная чистая экскреция кислоты (РНКЭ) равна чистому производству эндогенной кислоты. Такой баланс достигается за счет (1) регенерации отфильтрованной HCO 3 (приблизительно 4500 мЭкв в день) и (2) буферизации мочи, которая включает (а) канальцевую регуляцию титруемых кислот (ТА) и (б) образование и выделение аммиака / аммония (NH 3 / NH 4 + ).Примерно 80% отфильтрованного бикарбоната возвращается в кровоток проксимальным канальцем. Толстая восходящая ветвь Генле (TALH) и дистальный извитый канальец (DCT) восстанавливает еще 16%, в то время как оставшиеся 4% восстанавливаются собирающими протоками.

    В собирающих каналах интеркалированные клетки отвечают за транспорт протонов (H + ) и бикарбонатов. Кислотосекретирующие (тип A) α-интеркалированные клетки содержат вакуолярную H + -АТФазу, расположенную в апикальной мембране.Бикарбонат выходит из клеток через базолатеральную мембрану через антипортер Cl -HCO 3 (AE-1). Секретирующие основания (тип B) β-интеркалированные клетки менее многочисленны и имеют вакуолярную H + -АТФазу, распределенную в базолатеральной мембране, и антипортер Cl -HCO 3 (пендрин) в апикальной мембране. . Дополнительные клетки, не взаимодействующие с A и B, экспрессируют как пендрин, так и H + -АТФазу в апикальной мембране [2,3,4].Есть убедительные доказательства существования фенотипической пластичности среди интеркалированных клеток [5]. Более того, β- и не-A, не-B интеркалированные клетки способны транспортировать NaCl через пендрин и Na-зависимый обменник Cl -HCO 3 , путь абсорбции NaCl, участвующий в генезе солевого обмена. чувствительная гипертензия [4,6,7,8].

    HPO 4 2- является основным ТА мочевого пузыря. HPO 4 2- способен включать H + , образуя H 2 PO 4 , содержащий соль, и выводится с мочой.Для каждого включенного и выведенного H + получается HCO 3 . Другими второстепенными буферами являются цитрат, креатинин и мочевая кислота. Экскреция ТА отвечает за примерно одну треть РНКЭ и представляет собой систему с низкой производительностью, ограниченную потреблением фосфатов с пищей и количеством отфильтрованного фосфата (HPO 4 2-). Гормон паращитовидной железы и фактор роста фибробластов 23 снижают реабсорбцию фосфатов в проксимальных канальцах почек и, таким образом, могут увеличивать выведение H + .Примерно две трети РНКЭ происходит через образование и выведение NH 4 + почками. Почечный аммиагенез и экскреция — это высокопроизводительная система; он может многократно увеличиваться в ответ на повышенную кислотную нагрузку, от исходного уровня ∼30-40 до> 250 мэкв / день [9]. Аммониагенез происходит в основном в проксимальных канальцах, преимущественно за счет метаболизма глутамина. Для каждого метаболизируемого глутамина образуется 2 NH 4 + и 2 HCO 3 .NH 4 + секретируется в просвет проксимального канальца посредством обменника Na + / H + (NHE3), при этом NH 4 + замещает цитозольный H + . При замене на K + Na + -K + -2Cl cotransporter, NH 4 + реабсорбируется в TALH и в интерстициальный мозг. Здесь NH 4 + уравновешивается с NH 3 (депротонирован из NH 4 + , pKa ∼9.15). NH 4 + / NH 3 подвергается вторичной переработке. В DCT и соединительном канальце гликопротеины резуса, RHBG и RHCG, участвуют в транспорте NH 4 + / NH 3 . Во внутреннем мозговом собирательном канале NH 4 + / NH 3 выводится в просвет через механизмы диффузии и транспортера. Последнее включает замену NH 4 + на H + из H + -АТФазы и на K + из Na + / K + -АТФазы [10,11,12,13, 14].Для каждого NH 4 + , выделяемого с мочой, получается эквимолярный HCO 3 . Ацидемия и гипокалиемия способствуют аммиагенезу, а алкалиемия и гиперкалиемия вызывают противоположный эффект.

    Оценка NH в моче

    4 + Экскреция

    Поскольку прямой анализ NH 4 + не является широко доступным, NH 4 + экскреция часто оценивается путем расчета анионный разрыв мочи (UAG).

    UAG = [Na + в моче] + [K + в моче] — [Cl в моче ]

    В балансе сумма Na + и K + превышает Cl в моче. — , что дает положительный результат UAG. На фоне метаболического ацидоза почки реагируют увеличением выделения NH 4 + с мочой. NH 4 + связывается преимущественно с Cl , что приводит к повышенной экскреции Cl с мочой (превышающей сумму Na + и K + ) и отрицательному UAG.UAG предполагает, что основными катионами в моче являются Na + , K + и NH 4 + , а основным анионом является Cl (если pH мочи <6,5, HCO в моче отсутствует. 3 должны присутствовать). Если присутствуют другие неизмеренные анионы (например, β-гидроксибутират или лактат), уравнение UAG не сможет точно оценить NH 4 + в моче.

    Метаболический ацидоз и анионная щель в сыворотке

    Метаболический ацидоз в целом можно разделить на (1) ацидоз с повышенной анионной щелью (AG) и (2) ацидоз с нормальным AG.Симптомы метаболического ацидоза обобщены в таблице 1 (левый столбец). Расчет AG помогает определить наличие или отсутствие неизмеренных анионов.

    Таблица 1

    Ионная среда крови нейтральна, сумма катионов всегда равна сумме анионов. Однако на практике обычно измеряются только несколько ионов (Na + , K + , Cl и HCO 3 ). Катионы (Na + и K + ) превышают общее количество анионов (Cl и HCO 3 ), что приводит к искусственному АГ.Сывороточный альбумин является основным фактором этого разрыва. AG рассчитывается по формуле: AG = [Na + ] — ([Cl ] + [HCO 3 ]) (примечание: концентрация K + в сыворотке обычно не учитывается в расчетах) .

    У здоровых взрослых АГ колеблется от 8 до 12 мэкв / л. Следует скорректировать АГ при изменении сывороточного альбумина. При падении уровня сывороточного альбумина на 1 г / дл ожидаемый АГ должен соответственно снизиться на 2,5 мэкв / л (то есть, если альбумин упадет с 4,5 до 3.5 г / дл, ожидаемый АГ должен снизиться до 7,5 с 10 мэкв / л). Другими факторами, которые могут снизить АГ, являются наличие катионной моноклональной гаммопатии, поликлональной гаммопатии, гиперкальциемии, интоксикации литием и бромидом или йодидом. Факторы, которые могут повысить расчетный АГ, в основном в небольшой степени (<3 мэкв / л), включают гемоконцентрацию, метаболический алкалоз, тяжелую гиперфосфатемию и повышенное содержание анионных парапротеинов.

    Повышенный АГ ацидоз

    Повышенный АГ ацидоз возникает, когда наблюдается перепроизводство и / или недостаточное выведение нелетучих кислот или присутствие экзогенных органических анионов.Основная этиология, ключевые клинические и лабораторные особенности и принципы лечения приведены в таблице 1.

    Нормальный АГ-ацидоз

    Нормальный АГ-ацидоз развивается, когда имеется (1) чрезмерная потеря HCO в почках или желудочно-кишечном тракте 3 (или HCO 3 — эквивалент ) или (2) уменьшение почечной экскреции кислоты, или (3) инфузия большого объема (> 2 л) жидкости с высоким содержанием Cl . Общие причины желудочно-кишечной потери HCO 3 включают диарею, панкреатический или кишечный свищ и уретероилеостомию, в то время как почечная потеря HCO 3 или дефект экскреции H + происходит при почечном канальцевом ацидозе (RTA) .RTA типа IV — наиболее распространенная форма RTA. В таблице 2 приведены характеристики ДТС и управления ими. Другой отдельный объект, связанный с дистальным RTA, является неполным дистальным RTA. У больных развиваются гипоцитратурия, нефрокальциноз и нефролитиаз (обычно кальций-фосфатные камни), но у них нормальный исходный кислотно-щелочной статус. Обычно они не способны подкислять мочу в ответ на кислотную нагрузку (обычно пероральный NH 4 Cl). Механизм, лежащий в основе этой сущности, неясен.Неполная ДТА относительно часто встречается у пациентов с синдромом Шегрена, до 25% в одном исследовании [15]. Лечится цитратом калия.

    Таблица 2

    Ацидоз при ХБП

    Распространенность метаболического ацидоза увеличивается с прогрессированием ХБП. При поперечном анализе исходных данных когортного исследования хронической почечной недостаточности (CRIC) с участием 3900 пациентов со 2-4 стадиями ХБП распространенность метаболического ацидоза (сывороточный HCO3 <22 мэкв / л) составила 7%. для ХБП 2 стадии, 13% для ХБП 3 стадии и 33% для ХБП 4 с общим ацидозом 17.3% [16]. Нормальный АГ-ацидоз преобладает на ранних стадиях ХБП; АГ-ацидоз возникает на поздних стадиях (СКФ <30 мл / мин / 1,73 м 2 ) из-за удержания таких анионов, как сульфат, фосфат и ураты. Следует отметить, что чистая продукция эндогенной кислоты при ХБП относительно не меняется [17]. Задержка аммиака и кислоты внутрипочечников, последствия ацидоза, могут вызывать активацию комплемента и хроническое межклеточное воспаление канальцев [18], а также повышенную выработку эндотелина-1, ангиотензина II и альдостерона [19], потенциально способствуя прогрессированию ХБП.Действительно, метаболический ацидоз при ХБП связан с более быстрым прогрессированием ХБП [17] и повышенной смертностью [20]. Помимо симптомов, представленных в таблице 3 (левый столбец), ацидоз при ХБП связан с развитием саркопении, деминерализации костей, нарушением функции гормона роста и инсулина и задержкой роста у детей.

    Таблица 3

    Симптомы метаболического ацидоза и алкалоза

    Коррекция метаболического ацидоза с помощью введения щелочи [21,22,23] или диетического потребления предшественников щелочи [21,24] замедляет прогрессирование ХБП и улучшает состояние питания.Рекомендации KDIGO 2012 рекомендуют коррекцию метаболического ацидоза [25]. Пероральный NaHCO 3 — это обычно используемая щелочь, и ее можно начинать с дозировки 650 мг (7,7 мэкв бикарбоната) 2–3 раза в день. Дозировка должна быть скорректирована так, чтобы содержание HCO в сыворотке крови 3 находилось в диапазоне 22–26 мэкв / л. Лечение хорошо переносится и не вызывает или ухудшает задержку жидкости и гипертонию [26]. Наиболее частыми побочными эффектами являются вздутие живота и вздутие живота. Цитрат натрия является альтернативным средством, но его следует избегать у пациентов, принимающих фосфатсвязывающие средства на основе алюминия, из-за риска отравления алюминием.

    Метаболический алкалоз

    Метаболический алкалоз может быть результатом чистой потери кислоты или чистого увеличения бикарбоната (фаза образования). Затем алкалоз усугубляется гипокалиемией, недостатком хлоридов, гиповолемией или чрезмерной стимуляцией минералокортикоидами. Эти условия не позволяют почкам разгрузить накопленный HCO 3 (фаза поддержания). Клинические проявления представлены в таблице 3 (правая панель). Основные причины, патофизиология, диагностические особенности и терапия в общей популяции сведены в Таблицу 4.

    Таблица 4

    Хотя метаболический алкалоз встречается реже, чем метаболический ацидоз, он может возникать у пациентов с ХБП. Пациенты с ХБП обычно принимают диуретики, а также карбонат или цитрат кальция, которые могут вызывать гипокалиемию и алкалоз. Диагноз основывается на повышении уровня HCO в сыворотке крови 3 и pH (> 7,45). Измерение Cl в моче может быть бесполезным, поскольку почечная регуляция Cl , вероятно, нарушена при ХБП.

    Электролитные нарушения

    Электролитные нарушения часто встречаются при ХБП.Гиперкалиемия — одно из наиболее распространенных нарушений электролитного баланса. Диснатриемия чаще возникает при ХБП из-за нарушения водной регуляции почек. Распространенность дисмагниемии в популяции ХБП неясна, но, вероятно, не диагностируется.

    Регулирование калия и дискалиемия

    Калий (K + ) является наиболее распространенным внутриклеточным катионом, при этом> 98% всего тела K + (3500 мЭкв) является внутриклеточным и <2% (70 мЭкв) внеклеточным. Крутой внутриклеточный и внеклеточный градиент K + является основным фактором, определяющим потенциал плазматической мембраны.K + также участвует в регулировании объема клеток, pH и многих клеточных функций. В возбудимых тканях, таких как сердце, нервы и скелетные мышцы, K + имеет решающее значение для потенциалов динамического действия и электрической возбудимости. В стабильном состоянии почки выводят примерно 95% диетического K + , а оставшаяся часть выводится через желудочно-кишечный тракт.

    Регламент почечного калия

    Калий свободно фильтруется через клубочки.Проксимальные канальцы реабсорбируют приблизительно 65% отфильтрованного K + , в то время как TALH реабсорбирует приблизительно 25%. Дистальный нефрон (DCT и собирательный проток) является основным местом регуляции K + почек. В зависимости от физиологических потребностей дистальный нефрон может выделять или поглощать K + . Комбинированное присутствие и синхронизирующая активность апикального котранспортера Na + -Cl , наружного мозгового канала почек K + (ROMK), эпителиального натриевого канала (ENaC) и каналов BK, питаемых базолатеральным Na + / K + -АТФаза, регулируемая альдостероном, позволяет дистальному нефрону эффективно вытеснять K + .При необходимости абсорбция K + происходит в мозговом собирательном канале, где H + -K + -АТФаза в апикальной мембране α-интеркалированных клеток накачивает K + в клетки в обмен на H . + .

    При типичной западной диете потребление K + выше (∼90–120 мэкв / день), чем общее внеклеточное K + (70 мэкв). По большому счету, дистальный нефрон выделяет K + для достижения баланса. Ключевыми факторами, определяющими секрецию дистального нефрона K + , являются (1) концентрация K + в сыворотке, (2) доставка Na + в дистальные канальцы, (3) ток жидкости в канальцах и (4) уровень альдостерона в сыворотке.Альдостерон связывает внутриклеточный минералокортикоидный рецептор, стимулирует активность глюкокортикоид-индуцируемой киназы 1 (GSK1), что приводит к ингибированию убиквитин-протеинлигазы Nedd4-2, уменьшая Nedd4-2-опосредованную деградацию ENaC, тем самым способствуя опосредованной ENaC абсорбции Na + . Повышенная абсорбция Na + создает благоприятный электрохимический градиент для секреции K + , в первую очередь через каналы ROMK апикальной мембраны. Альдостерон также увеличивает базолатеральную активность Na + / K + -АТФазы и способствует экспрессии апикальной мембраны и активности тиазид-чувствительных котранспортеров Na + -Cl .Кроме того, сериновая протеаза тканевого калликреина, продуцируемая в соединительном протоке, может усиливать калиурез за счет усиления активности ENaC и подавления абсорбции K + через H + -K + -ATPase. Кислотно-основные нарушения также влияют на почечную экскрецию K + , в первую очередь за счет влияния на активность H + -K + -АТФазы. Ацидоз снижает, а алкалоз усиливает секрецию K + . Почечная экскреция K + также показала ритмичность, как и опережающее выведение K + ; оба находятся под влиянием мозгового (часового гена) [27] и кишечного воздействия K + [28], независимо от концентрации альдостерона и сывороточного K + .

    Гиперкалиемия

    Гиперкалиемия — наиболее частое электролитное нарушение у пациентов с ХБП. Его распространенность увеличивается по мере прогрессирования ХБП. В ретроспективном исследовании ( n = 240 000) пациенты с ХБП были более склонны к гиперкалиемическим событиям (K + ≥5,5 мэкв / л), чем пациенты без ХБП, с отношением шансов 2,2 для стадии ХБП 3, 5,9 для стадии ХБП. 4 и 11 для 5 стадии ХБП [29]. Снижение клубочковой фильтрации и способность канальцевой секреции K + , часто в сочетании с диетой, богатой K + , являются основной причиной гиперкалиемии.Другими причинами гиперкалиемии, характерными для пациентов с ХБП, являются (1) лекарства, которые дополнительно снижают и без того ограниченную способность экскреции дистального нефрона K + , такие как ингибиторы ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, сохраняющие K + диуретики и ингибиторы кальциневрина, (2) трансцеллюлярный сдвиг K + из-за дефицита инсулина, минерального метаболического ацидоза и разрушения тканей (гемолиз, рабдомиолиз, синдром лизиса опухоли) и (3) гипоренемический гипоальдостеронизм (тип IV) RTA.

    Гиперкалиемия определяется как концентрация K + в сыворотке крови> 5,3 мэкв / л и часто условно классифицируется как легкая (от 5,4 до <6 мэкв / л), умеренная (от 6 до <7 мэкв / л) и тяжелая (≥7 мэкв / л). мэкв / л) [30]. Симптомы и признаки гиперкалиемии широко варьируются от неспецифической мышечной слабости до парестезии, паралича мышц, сердечных аритмий и остановки сердца. Электрокардиограмма может показывать аритмии, пиковые зубцы T, удлиненный интервал PR, потерю зубцов P, расширение комплекса QRS и синусоидальные волны.Важно отметить, что изменения ЭКГ нечувствительны к выявлению гиперкалиемии. У пациентов с ХБП может развиться опасная для жизни гиперкалиемия без заметных изменений ЭКГ [31].

    Лечение гиперкалиемии должно быть многосторонним. Модификация диеты с переходом на диету с низким содержанием K + (<75 мг-экв / день) является важной частью вмешательства. Необходимо пересмотреть режим приема лекарств, чтобы свести к минимуму воздействие лекарств, которые могут вызвать гиперкалиемию. Петлевые и тиазидные диуретики могут использоваться для стимуляции калиурез.Патиромер - это новый пероральный агент, снижающий содержание K + , и при необходимости его можно попробовать. Патиромер представляет собой неабсорбируемый сорбит, содержащий обменный полимер Ca 2+ -K + , который избирательно связывает K + в основном в толстой кишке. Начало действия — 7 ч. Плацебо-контролируемые клинические испытания [32,33] продемонстрировали его эффективность и безопасность. Он одобрен FDA для лечения хронической гиперкалиемии у недиализных пациентов с ХБП в неострой форме. Патиромер выпускается в виде порошка (в 3-х степенях концентрации 8.4, 16,2 и 25,2 г) с рекомендуемой начальной дозой 8,4 г в день. Его дозировку можно увеличивать с шагом 8,4 г в неделю до максимальной суточной дозы 25,2 г. Его прием должен производиться с интервалом не менее 3 часов от приема других лекарств из-за потенциального риска лекарственного взаимодействия. Наиболее частыми известными побочными эффектами являются запор и легкая гипомагниемия.

    Управление острой и симптоматической гиперкалиемией требует наблюдения в стационарных условиях. При изменениях ЭКГ следует ввести кальций внутривенно для стабилизации миокарда.Показаны временные меры, которые перемещают K + в клетки, такие как ингаляция альбутерола (10 мг) и внутривенное введение обычного инсулина (10 единиц) в сочетании с декстрозой. Бикарбонат натрия можно рассмотреть при сопутствующем метаболическом ацидозе. Решительные меры направлены на выведение K + из организма. К ним относятся петлевые диуретики и / или тиазид для стимуляции почечной экскреции K + , кайексалат (полистиролсульфонат натрия) для стимуляции экскреции через кишечник, если это необходимо, и гемодиализ, если это показано.Гемодиализ — наиболее эффективное и окончательное лечение гиперкалиемии.

    Гипокалиемия

    Гипокалиемия (сыворотка [K + ] <3,5 мэкв / л) при ХБП встречается реже, чем гиперкалиемия. Однако это может произойти из-за множества причин, включая использование диуретиков, не содержащих K + , алкалоз, гипомагниемию, рвоту и диарею.

    Клинические симптомы и признаки гипокалиемии зависят от скорости начала и степени тяжести. К ним относятся мышечная слабость, судороги, паралич мышц и дыхательная недостаточность, сердечные аритмии, паралитическая кишечная непроходимость и рабдомиолиз.Сердечные аритмии могут включать синусовую брадикардию, АВ-блокаду, пароксизмальную предсердную или узловую тахикардию, желудочковую тахикардию и фибрилляцию. Изменения ЭКГ включают потерю зубца Т, появление зубца U, удлинение интервала QTc и торсадных пуантах. Гипокалиемия увеличивает аммиагенез в проксимальных канальцах почек и связана с метаболическим алкалозом. Длительная гипокалиемия связана с образованием кисты почек, паренхиматозным фиброзом и прогрессированием ХБП. В исследовании пациентов ( n = 2500) с ХБП 1-4 стадии (средняя рСКФ 40.6 мл / мин / 1,73 м 2) , пациенты с гипокалиемией (сывороточный K + <3,5 мэкв / л) имели значительно более высокий риск развития ТПН, чем риск у пациентов с сывороточным K + 4,5-5. мэкв / л (HR 1,82, 95% ДИ: 1,03–3,22) [34].

    Лечение гипокалиемии у пациентов с ХБП включает устранение основных причин и осторожную замену K + . Гипокалиемия может вызвать отравление дигоксином. При необходимости может потребоваться приостановка приема дигоксина. Требуется тщательное наблюдение.

    Водная регуляция и диснатриемия

    Сыворотка [Na + ] представляет водный баланс и является основным определяющим фактором осмоляльности сыворотки. Изменения осмоляльности сыворотки приводят к попаданию жидкости в клетки и из них и влияют на объем и функцию клеток. Сыворотка [Na + ] строго регулируется аргининовым вазопрессином (AVP) и жаждой в узком диапазоне 135–145 мэкв / л. AVP продуцируется в супраоптических и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса и высвобождается из задней доли гипофиза в ответ на повышение осмоляльности сыворотки (ощущаемое осморецепторами в гипоталамусе) и уменьшение внутрисосудистого объема (воспринимаемое барорецепторами в сонных артериях и дуге аорты).В почках AVP связывается с рецепторами V2 в базолатеральной мембране собирательных трубок, активирует опосредованную аденилатциклазой продукцию цАМФ и передачу сигналов PKA, что приводит к усилению продукции и фосфорилирования / встраиванию в апикальную мембрану каналов аквапорина 2. Это, в свою очередь, приводит к свободному поглощению воды при наличии тубуломедуллярного осмотического градиента.

    В ретроспективном исследовании с участием группы ветеранов ( n = 655 000) с недиализно-зависимой ХБП Kovesdy et al.[35] обнаружили U-образную связь между сывороткой [Na + ] и смертностью как с гипернатриемией (Na + > 145 мэкв / л), так и с гипонатриемией (Na + <136 мэкв / л), связанной с повышенной смертностью. .

    Гипонатриемия

    Гипонатриемия, определяемая как сывороточный [Na + ] <135 мэкв / л, является наиболее частым нарушением электролитного баланса как среди местного населения [36], так и у госпитализированных пациентов [37] с частотой встречаемости 7,7-15 и 44% соответственно [38].Пациенты с ХБП подвержены более высокому риску гипонатриемии, чем население в целом, из-за снижения СКФ и регуляции канальцев. В том же исследовании, упомянутом выше, ветераны с ХБП (средняя рСКФ 52 мл / мин / 1,73 м 2 ) наблюдались в течение среднего периода 5,5 лет, и у 26% субъектов развился по крайней мере 1 эпизод гипонатриемии [35 ].

    Клинические признаки и симптомы гипонатриемии относительно неспецифичны и зависят от тяжести и скорости начала гипонатриемии. Пациенты с легкой или умеренной гипонатриемией могут протекать бессимптомно или иметь недомогание, тошноту, вялость и утомляемость.Более явные неврологические симптомы часто проявляются при тяжелой гипонатриемии (<120 мэкв / л) и быстром развитии. Пациенты могут иметь головную боль, замедление мышления, спутанность сознания, атаксию, судороги и кому. Измерение осмоляльности сыворотки (нормальная осмоляльность сыворотки = 280-290 мосм / кг) необходимо для исключения псевдогипонатриемии, изотонической гипонатриемии на фоне гиперлипидемии и парапротеинемии и гиперосмолярной (> 290 мосм / кг) гипонатриемии на фоне гипергликемии или маннитриемии. администрация.Низкая осмоляльность сыворотки (<280 мосм / кг) наряду с гипонатриемией указывает на истинную гипотоническую гипонатриемию. После подтверждения наличия гипотонической гипонатриемии необходимо определить объемный статус пациента, чтобы принять решение о лечении. Восполнение объема изотоническими жидкостями является методом выбора у пациентов с истощением объема. Восстановление объема отключит стимул для высвобождения вазопрессина, что приведет к выведению воды почками и коррекции гипонатриемии. Причины, клинические признаки и лечение эуволемической гипонатриемии кратко изложены в таблице 5.Гиперволемическую гипонатриемию, вызванную печеночной или сердечной недостаточностью, следует лечить петлевыми диуретиками в сочетании с ограничением свободной воды (≤1 л / день). Блокаторы рецепторов вазопрессина V 2 (ваптаны) обычно не используются из-за непомерно высокой стоимости и опасений по поводу гепатотоксичности. FDA одобрило использование толваптана, селективного блокатора рецепторов V 2 , в течение менее 30 дней для лечения гипонатриемии, вызванной застойной сердечной недостаточностью, но не для пациентов с циррозом печени. В нескольких клинических исследованиях не удалось продемонстрировать снижение долгосрочной смертности и заболеваемости у пациентов с сердечной недостаточностью, получавших блокатор рецепторов V2, несмотря на повышение уровня сыворотки [Na + ] [39,40].Аналогичным образом, в недавно опубликованном исследовании TACTICS-HF с участием пациентов, госпитализированных по поводу острой сердечной недостаточности ( n = 257), рандомизация на 3 дня ежедневного приема толваптана по сравнению с плацебо не показала каких-либо различий в продолжительности пребывания в больнице, 30-дневной смертности. и частота повторных госпитализаций через 30 дней [41]. Аналогичные результаты были получены в исследовании SECRET of CHF [42]. У пациентов с поздней стадией ХБП часто развивается эуволемическая или гиперволемическая гипонатриемия из-за ограниченной функции почек. Лечение включает бесплатное ограничение воды, использование петлевых диуретиков и, при необходимости, диализ.

    Таблица 5

    Независимо от этиологии скорость коррекции сывороточного [Na + ] зависит от 2 ключевых факторов: (1) наличие у пациента симптомов и (2) скорость появления гипонатриемии (<48 ч. или ≥48 ч). При симптоматической гипонатриемии 3% физиологический раствор следует вводить внутривенно с целью повышения уровня сыворотки [Na + ] на 4-5 мэкв / л. При бессимптомном течении гипонатриемии ≥48 ч, сыворотку [Na + ] следует корректировать медленно (не более 6-8 мэкв / л в первые 24 ч и 18 мэкв / л в течение 48 ч) для предотвращения неврологических повреждений. такие как синдром демиелинизации центрального моста.Случайную чрезмерную коррекцию следует устранить с помощью гипотонических жидкостей. Серийные измерения сыворотки [Na + ] (каждые 2-6 часов) могут быть необходимы для оценки адекватности лечения, особенно в течение первых 24 часов.

    Гипернатриемия

    Гипернатриемия (сыворотка [Na + ]> 145 мэкв / л) относительно часто встречается у госпитализированных пациентов с частотой 1-3,4% [36,43]. При ХБП, как упоминалось выше [35], сообщается о 2% ( n = 13 289) распространенности гипернатриемии и 7% (9 1132 n = 45 666) возникновении по крайней мере 1 эпизода гипернатриемии у недиализных ветеранов с ХБП. с 5.Наблюдение 5 лет.

    Гипернатриемия означает общий дефицит воды в организме по отношению к общему содержанию натрия в организме. Это может быть результатом (1) потери воды или гипотонической жидкости (потеря воды> потеря Na + ) или (2) увеличения Na + (и K + ), например, случайного проглатывания гипертонической жидкости. или настой. Несахарный диабет, хроническая гипокалиемия, гиперкальциемия, гипергликемия и лекарства, такие как петлевые и осмотические диуретики, литий и блокаторы рецепторов вазопрессина V 2 , могут вызывать гипернатриемию из-за потери гипотонической жидкости почками.Непочечные причины гипернатриемии включают осмотическую диарею, рвоту, повышенное потоотделение и ожоги. Устойчивая гипернатриемия обычно возникает при нарушении механизма жажды (жажда стимулирует секрецию AVP, что приводит к сохранению воды в почках) или при отсутствии доступа к воде. Следовательно, интубированные пациенты, пациенты с измененным психическим статусом или находящиеся под седативными препаратами, пожилые жители домов престарелых и младенцы более восприимчивы к гипернатриемии.

    Клинические симптомы и признаки гипернатриемии неспецифичны и варьируются от бессимптомных до коматозных в зависимости от тяжести и скорости начала гипернатриемии.Общие проявления включают сильную жажду (если механизм жажды не нарушен), утомляемость и вялость, мышечную слабость, замедление мышления, спутанность сознания и кому.

    Гипернатриемия — это гипертоническое состояние. Таким образом, измерение осмоляльности сыворотки, как правило, не требуется. Измерение осмоляльности мочи полезно для дифференциации почечной потери воды, такой как несахарный диабет (неправильно разбавленная моча), от внепочечной потери воды (концентрированная моча). У пациентов, принимающих диуретики, осмоляльность мочи может варьироваться в зависимости от времени приема диуретиков.Пациенты с тяжелой гипергликемией могут находиться в гиперосмолярном состоянии, но их сыворотка [Na + ] может быть ложно нормальной или даже пониженной. Обычно уровень [Na + ] в сыворотке снижается на ~ 1,6 мэкв / л на каждые 100 мг / дл повышения уровня глюкозы выше нормального диапазона.

    Лечение гипернатриемии должно быть сосредоточено на (1) коррекции первопричины и (2) лечении гипернатриемии. Если гипернатриемия хроническая (≥48 ч) или неизвестной продолжительности, коррекция сывороточного [Na + ] должна быть постепенной, не превышая 8-10 мэкв / л в первые 24 часа, чтобы предотвратить отек мозга [44].Более быстрая коррекция сывороточного Na + (до 1 мг-экв / л в час) может быть целесообразной, если гипернатриемия развивается остро (<48 ч).

    Общий дефицит свободной воды в организме при гипернатриемии можно оценить по следующей формуле:

    Дефицит свободной воды = общая вода в организме × [(сыворотка [Na + ] / 140) — 1]

    Где общая вода в организме = тело вес × (0,6 для мужчин; 0,5 для женщин)

    Расчет дает начальную оценку общего дефицита воды в организме.Скорость и количество ежедневной замены воды должны основываться не на расчетном дефиците воды, а на повторных измерениях сыворотки [Na + ], чтобы предотвратить недостаточную или чрезмерную коррекцию.

    Регулирование магния и дисмагниемия

    Магний (Mg 2+ ) является вторым по распространенности внутриклеточным катионом, более 99% которого находится внутриклеточно (53% в костях, 46,5% в мягких тканях) и менее 0,5% — вне клетки. Около 20-30% циркулирующего Mg 2+ связано с белками (в основном с альбумином), а 70-80% свободно фильтруется почками.Несвязанный Mg 2+ уравновешивается костным и внутриклеточным Mg 2+ . Mg 2+ является кофактором многих внутриклеточных ферментов и выполняет множество функций в окислительном фосфорилировании, синтезе ДНК, репарации и репликации, синтезе РНК и белков и сигнальных путях.

    Ежедневное потребление Mg 2+ взрослым должно быть в пределах 350-450 мг. Он абсорбируется преимущественно в дистальном отделе тонкой кишки через параклеточный отросток, а в слепой и толстой кишке за счет трансцеллюлярного процесса с участием TRPM6.Абсорбция Mg 2+ в кишечнике может значительно варьироваться от 25 до 75% в зависимости от количества потребляемого Mg 2+ . Почки фильтруют приблизительно 2400 мг Mg 2+ ежедневно, из которых ~ 100 мг выводится с мочой. В отличие от Na + , K + и Ca 2+ , основная часть отфильтрованного Mg 2+ (около 70%) реабсорбируется в TALH и только около 20% реабсорбируется в проксимальных канальцах. Оставшиеся 5-10% отфильтрованного Mg 2+ реабсорбируются в дистальных канальцах.В TALH, Mg 2+ всасывается парацеллюлярно, чему способствуют белки плотного соединения, клаудины 16 и 19. Основная движущая сила — положительное в просвете трансэпителиальное напряжение, генерируемое в основном реабсорбцией Na + , K + . и Cl через Na + -K + -2Cl котранспортер и отток K + через каналы ROMK, которые, в свою очередь, питаются базолатеральным Na + / K . + -ATPase.В DCT реабсорбция Mg 2+ является трансцеллюлярной через TRPM6, управляемую трансапикальным мембранным потенциалом. Поскольку это последняя часть абсорбции Mg 2+ почечными канальцами и имеется крутой трансэпителиальный градиент концентрации Mg 2+ , трансапикальный мембранный потенциал жестко регулируется множеством каналов и белков-переносчиков, подробно описанных в недавнем обзоре. [45].

    Как гипермагниемия (> 2,3 мг / дл), так и гипомагниемия (<1,7 мг / дл) являются относительно частыми с зарегистрированной распространенностью 31 и 20%, соответственно, у госпитализированных пациентов [46].И гипо-, и гипермагниемия отрицательно сказываются на результатах лечения пациентов, включая повышение смертности и увеличение продолжительности пребывания в больнице. Причины, патофизиология и особенности различных состояний, вызывающих гипомагниемию и гипермагниемию, сведены в Таблицу 6.

    Таблица 6

    Симптомы дисмагниемии значительно различаются. Легкая гипо- или гипермагниемия может протекать бессимптомно. Тяжелая и хроническая гипомагниемия может проявляться мышечной слабостью, парестезией, тетанией и судорогами.Может усиливать сердечную аритмию. Тяжелая гипермагниемия может вызвать потерю глубоких сухожильных рефлексов и паралич.

    На ранних стадиях ХБП снижение фильтрации Mg 2+ уравновешивается снижением реабсорбции почечными канальцами; следовательно, дисмагниемия встречается редко. На поздних стадиях ХБП гипермагниемия может быть вызвана диетой, богатой Mg 2+ , и лекарствами, содержащими Mg 2+ . Гипомагниемия у пациентов с ХБП может возникать из-за недостаточного потребления, плохого кишечного всасывания (из-за синдромов мальабсорбции или использования ингибиторов протонной помпы) и почечной или внепочечной потери, такой как хроническая диарея.

    Лечение дисмагниемии включает устранение основных причин, если это возможно, и нормализацию Mg 2+ . При тяжелой симптоматической гипомагниемии показано парентеральное введение магния. Однако пероральное введение Mg 2+ в разделенных суточных дозах является единственным эффективным методом восстановления общего содержания Mg 2+ в организме. У пациентов с адекватной функцией почек гипермагниемия в основном самокорректируется с выделением Mg 2+ с мочой. При необходимости можно использовать петлевые диуретики для увеличения почечной экскреции Mg 2+ .У пациентов с выраженной почечной недостаточностью и симптоматической гипермагниемией следует рассмотреть возможность внутривенного введения кальция для стабилизации миокарда. Диализ — наиболее эффективное и окончательное лечение гипермагниемии у пациентов с почечной недостаточностью.

    Заключение

    Мы резюмируем кислотно-щелочные и электролитные нормативы с обновленными знаниями. Представлены последние достижения в области ключевых патологических, клинических и диагностических признаков, а также методы лечения нескольких важных и распространенных заболеваний.Подчеркнуты существенные патофизиологические характеристики нарушений у пациентов со сниженной функцией почек. Поскольку число пациентов с заболеваниями почек растет, это обновление станет полезным справочным материалом и обновленной информацией для исследователей и клиницистов в области общей медицины и нефрологии.

    Заявление о конфликте интересов

    У авторов нет конкурирующих интересов.

    Список литературы

    1. Курц И., Махер Т., Халтер Х.Н., Шамбелан М., Себастьян А: Влияние диеты на кислотно-щелочной состав плазмы у нормальных людей.Kidney Int 1983; 24: 670-680.
    2. Kim YH, Kwon TH, Frische S, Kim J, Tisher CC, Madsen KM, et al: Иммуноцитохимическая локализация пендрина в подтипах интеркалированных клеток в почках крыс и мышей. Am J Physiol Renal Physiol 2002; 283: F744-F754.
    3. Wall SM, Hassell KA, Royaux IE, Green ED, Chang JY, Shipley GL и др.: Локализация пендрина в почках мыши.Am J Physiol Renal Physiol 2003; 284: F229-F241.
    4. Wall SM, Lazo-Fernandez Y: Роль пендрина в физиологии почек. Анну Рев Физиол 2015; 77: 363-378.
    5. Gao X, Eladari D, Leviel F, Tew BY, Miro-Julia C, Cheema FH и др.: Удаление hensin / DMBT1 блокирует превращение бета- в альфа-интеркалированные клетки и вызывает ацидоз дистальных почечных канальцев.Proc Natl Acad Sci USA 2010; 107: 21872-21877.
    6. Eladari D, Chambrey R, Picard N, Hadchouel J: Электронейтральная абсорбция NaCl альдостерон-чувствительным дистальным нефроном: значение для нормального гомеостаза электролитов и регуляции артериального давления. Cell Mol Life Sci 2014; 71: 2879-2895.
    7. Chambrey R, Kurth I., Peti-Peterdi J, Houillier P, Purkerson JM, Leviel F, и др.: Почечные интеркалированные клетки получают энергию скорее от протона, чем от натриевого насоса. Proc Natl Acad Sci USA 2013; 110: 7928-7933.
    8. Leviel F, Hubner CA, Houillier P, Morla L, El Moghrabi S, Brideau G и др.: Na + -зависимый хлорид-бикарбонатный обменник SLC4A8 опосредует процесс электронейтральной реабсорбции Na + в собирательных протоках коры головного мозга почек. мышей.Дж. Клин Инвест 2010; 120: 1627-1635.
    9. Леманн-младший, Бушинский Д.А., Хамм Л.Л.: Костная буферизация кислоты и основания у людей. Am J Physiol Renal Physiol 2003; 285: F811-F832.
    10. Хан KH, Ли HW, Handlogten ME, Whitehill F, Osis G, Croker BP и др.: Экспрессия члена семейства переносчиков аммиака, гликопротеина Rh B, в почках человека.Am J Physiol Renal Physiol 2013; 304: F972-F981.
    11. Weiner ID, Verlander JW: Транспортеры аммиака и их роль в кислотно-щелочном балансе. Physiol Rev 2017; 97: 465-494.
    12. Wall SM, Koger LM: транспорт NH + 4, опосредованный Na (+) — K (+) — АТФазой во внутреннем мозговом собирательном канале крысы.Am J Physiol 1994; 267 (Pt 2): F660-F670.
    13. Wall SM, Davis BS, Hassell KA, Mehta P, Park SJ: В крысах tIMCD, поглощение Nh5 + Na + -K + -ATPase имеет решающее значение для чистой секреции кислоты во время хронической гипокалиемии. Am J Physiol 1999; 277 (Pt 2): F866-F874.
    14. Марини А.М., Матасси Дж., Рейнал В., Андре Б., Картрон Дж. П., Шериф-Захар Б.: Связанный с резусом белок RhAG человека и его гомолог почек способствуют транспорту аммония в дрожжах.Нат Генет 2000; 26: 341-344.
    15. Оба T, Хорн EJ, Zietse R, van Laar JA, Dalm VA, Brkic Z, et al: Распространенность дистального почечного канальцевого ацидоза при первичном синдроме Шегрена. Ревматология (Оксфорд) 2015; 54: 933-939.
    16. Рафаэль К.Л., Чжан Ю., Ин Дж., Грин Т.: Распространенность и факторы риска снижения уровня бикарбоната в сыворотке крови при хронической болезни почек.Нефрология (Карлтон) 2014; 19: 648-654.
    17. Валле М., Мецгер М., Хейманн Дж. П., Фламант М., Гаучи С., Тервет Э и др.: Аммиак в моче и долгосрочные исходы при хронической болезни почек. Kidney Int 2015; 88: 137-145.
    18. Нат К.А., Хостеттер М.К., Хостеттер Т.Х.: Патофизиология хронического тубулоинтерстициального заболевания у крыс.Взаимодействие диетической кислотной нагрузки, аммиака и компонента комплемента C3. Дж. Клин Инвест 1985; 76: 667-675.
    19. Wesson DE, Simoni J: Задержка кислоты во время почечной недостаточности вызывает выработку эндотелина и альдостерона, что приводит к прогрессивному снижению СКФ, и ситуация улучшается щелочной диетой.Kidney Int 2010; 78: 1128-1135.
    20. Ковесди С.П., Андерсон Дж. Э., Калантар-Заде К.: Связь уровней бикарбоната в сыворотке со смертностью у пациентов с недиализно-зависимой ХБП. Пересадка нефрола Dial 2009; 24: 1232-1237.
    21. Goraya N, Simoni J, Jo CH, Wesson DE: Лечение метаболического ацидоза у пациентов с хронической болезнью почек 3 стадии с помощью фруктов и овощей или перорального бикарбоната снижает ангиотензиноген мочи и сохраняет скорость клубочковой фильтрации.Kidney Int 2014; 86: 1031-1038.
    22. de Brito-Ashurst I, Varagunam M, Raftery MJ, Yaqoob MM: Добавки бикарбоната замедляют прогрессирование ХБП и улучшают нутритивный статус. J Am Soc Nephrol 2009; 20: 2075-2084.
    23. Phisitkul S, Khanna A, Simoni J, Broglio K, Sheather S, Rajab MH и др.: Улучшение метаболического ацидоза у пациентов с низкой СКФ снижает выработку эндотелина в почках и повреждение почек, а также лучше сохраняет СКФ.Kidney Int 2010; 77: 617-623.
    24. Goraya N, Simoni J, Jo CH, Wesson DE: Сравнение лечения метаболического ацидоза при гипертонической болезни почек 4 стадии ХБП с помощью фруктов и овощей или бикарбоната натрия. Clin J Am Soc Nephrol 2013; 8: 371-381.
    25. KDIGO 2012 г. Руководство по клинической практике для оценки и лечения хронической болезни почек.Kidney Int 2013; (приложение 3): 73.
    26. Махаджан А., Симони Дж., Шезер С.Дж., Брольо К.Р., Раджаб М.Х., Вессон Д.Е. Ежедневный пероральный прием бикарбоната натрия сохраняет скорость клубочковой фильтрации, замедляя ее снижение при ранней гипертонической нефропатии. Kidney Int 2010; 78: 303-309.
    27. Gumz ML, Rabinowitz L: Роль циркадных ритмов в гомеостазе калия.Семин Нефрол 2013; 33: 229-236.
    28. Oh KS, Oh YT, Kim SW, Kita T, Kang I, Youn JH: Кишечное восприятие диетического потребления K + увеличивает почечную экскрецию K + . Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2011; 301: R421-R429.
    29. Эйнхорн Л.М., Жан М., Хсу В.Д., Уокер Л.Д., Моен М.Ф., Селигер С.Л. и др.: Частота гиперкалиемии и ее значение при хроническом заболевании почек.Arch Intern Med 2009; 169: 1156-1162.
    30. Ingelfinger JR: Новая эра в лечении гиперкалиемии? N Engl J Med 2015; 372: 275-277.
    31. Khattak HK, Khalid S, Manzoor K, Stein PK: Рецидивирующая угрожающая жизни гиперкалиемия без типичных электрокардиографических изменений.Журнал Электрокардиол 2014; 47: 95-97.
    32. Бакрис Г.Л., Питт Б., Вейр М.Р., Фриман М.В., Майо М.Р., Гарза Д. и др.: Влияние патиромера на уровень калия в сыворотке крови у пациентов с гиперкалиемией и диабетической болезнью почек: рандомизированное клиническое исследование AMETHYST-DN. JAMA 2015; 314: 151-161.
    33. Weir MR, Bakris GL, Bushinsky DA, Mayo MR, Garza D, Stasiv Y, et al: Патиромер у пациентов с заболеванием почек и гиперкалиемией, получающих ингибиторы РААС.N Engl J Med 2015; 372: 211-221.
    34. Wang HH, Hung CC, Hwang DY, Kuo MC, Chiu YW, Chang JM, et al: Гипокалиемия, ее способствующие факторы и почечные исходы у пациентов с хроническим заболеванием почек. PLoS One 2013; 8: e67140.
    35. Ковесди С.П., Лотт Э.Х., Лу Дж.Л., Малакаускас С.М., Ма Дж.З., Мольнар М.З. и др.: Гипонатриемия, гипернатриемия и смертность у пациентов с хронической болезнью почек с застойной сердечной недостаточностью и без нее.Тираж 2012; 125: 677-684.
    36. Лиамис Г., Роденбург Э.М., Хофман А., Цитце Р., Стрикер Б. Х., Хорн Э. Дж.: Электролитные нарушения у субъектов сообщества: распространенность и факторы риска. Am J Med 2013; 126: 256-263.
    37. Холланд-Билл Л., Кристиансен С.Ф., Хайде-Йоргенсен У., Ульрихсен С.П., Ринг Т., Йоргенсен Дж.О. и др.: Гипонатриемия и риск смерти: датское когортное исследование 279 508 пациентов, госпитализированных в острой форме.Eur J Endocrinol 2015; 173: 71-81.
    38. Хокинс RC: Возраст и пол как факторы риска гипонатриемии и гипернатриемии. Clin Chim Acta 2003; 337: 169-172.
    39. Konstam MA, Gheorghiade M, Burnett JC Jr, Grinfeld L, Maggioni AP, Swedberg K и др.: Эффекты перорального толваптана у пациентов, госпитализированных по поводу обострения сердечной недостаточности: испытание результатов EVEREST.JAMA 2007; 297: 1319-1331.
    40. Георгиад М., Гаттис В.А., О’Коннор С.М., Адамс К.Ф. младший, Элкаям У., Барбагелата А. и др.: Эффекты толваптана, антагониста вазопрессина, у пациентов, госпитализированных с обострением сердечной недостаточности: рандомизированное контролируемое исследование. JAMA 2004; 291: 1963-1971.
    41. Felker GM, Mentz RJ, Cole RT, Adams KF, Egnaczyk GF, Fiuzat M, et al: Эффективность и безопасность толваптана у пациентов, госпитализированных с острой сердечной недостаточностью.Дж. Ам Колл Кардиол 2017; 69: 1399-1406.
    42. Konstam MA, Kiernan M, Chandler A, Dhingra R, Mody FV, Eisen H, et al: Краткосрочные эффекты толваптана у пациентов с острой сердечной недостаточностью и перегрузкой объемом. J Am Coll Cardiol 2017; 69: 1409-1419.
    43. Палевски П.М., Бхаграт Р., Гринберг А: Гипернатриемия у госпитализированных пациентов.Энн Интерн Мед 1996; 124: 197-203.
    44. Adrogue HJ, Madias NE: Hypernatremia. N Engl J Med 2000; 342: 1493-1499.
    45. Ли Х, Сан С. и др.: Генетика нарушений магния.Почки Dis DOI 10.1159 / 000477730.
    46. Cheungpasitporn W, Thongprayoon C, Qian Q: Дисмагниемия у госпитализированных пациентов: распространенность и прогностическое значение. Mayo Clin Proc 2015; 90: 1001-1010.

    Автор Контакты

    Qi Qian, MD

    Отделение нефрологии и гипертонии, Медицинский факультет

    Медицинский колледж Mayo Clinic

    200 First Street SW, Рочестер, Миннесота 55905 (США)

    E-Mail [email protected]


    Подробности статьи / публикации

    Предварительный просмотр первой страницы

    Получено: 13 июня 2017 г.
    Принято: 3 августа 2017 г.
    Опубликовано онлайн: 5 октября 2017 г.
    Дата выпуска: декабрь 2017 г.

    Количество страниц для печати: 13
    Количество фигур: 0
    Количество столов: 6

    ISSN: 2296-9381 (печатный)
    eISSN: 2296-9357 (онлайн)

    Для дополнительной информации: https: // www.karger.com/KDD


    Авторские права / Дозировка препарата / Заявление об ограничении ответственности

    Авторские права: Все права защищены. Никакая часть данной публикации не может быть переведена на другие языки, воспроизведена или использована в любой форме и любыми средствами, электронными или механическими, включая фотокопирование, запись, микрокопирование, или какой-либо системой хранения и поиска информации, без письменного разрешения издателя. .
    Дозировка лекарства: авторы и издатель приложили все усилия, чтобы гарантировать, что выбор и дозировка лекарства, указанные в этом тексте, соответствуют текущим рекомендациям и практике на момент публикации.Тем не менее, ввиду продолжающихся исследований, изменений в правительственных постановлениях и постоянного потока информации, касающейся лекарственной терапии и реакций на них, читателю настоятельно рекомендуется проверять листок-вкладыш для каждого препарата на предмет любых изменений показаний и дозировки, а также дополнительных предупреждений. и меры предосторожности. Это особенно важно, когда рекомендованным агентом является новый и / или редко применяемый препарат.
    Отказ от ответственности: утверждения, мнения и данные, содержащиеся в этой публикации, принадлежат исключительно отдельным авторам и соавторам, а не издателям и редакторам.Появление в публикации рекламы и / или ссылок на продукты не является гарантией, одобрением или одобрением рекламируемых продуктов или услуг или их эффективности, качества или безопасности. Издатель и редактор (-ы) не несут ответственности за любой ущерб, причиненный людям или имуществу в результате любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в контенте или рекламе.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Неврологические осложнения электролитных нарушений и кислотно-щелочного баланса

    Электролитные и кислотно-щелочные нарушения — обычное явление в повседневной клинической практике.Хотя эти отклонения могут быть легко установлены на основе обычных лабораторных исследований, только конкретные клинические корреляты могут свидетельствовать об их значимости. Среди широкого фенотипического спектра острые электролитные и кислотно-основные нарушения могут влиять на периферическую нервную систему в виде арефлексической слабости (гипермагниемия, гиперкалиемия и гипофосфатемия), на центральную нервную систему в виде эпилептических энцефалопатий (гипомагниемия, диснатремия и гипокальциемия) или и то, и другое одновременно. смесь энцефалопатии и слабости или парестезий (гипокальциемия, алкалоз).Осложнения, приводящие к потере трудоспособности, могут развиться не только тогда, когда эти нарушения игнорируются и остаются без лечения (например, потеря зрения из-за внутричерепной гипертензии при респираторном или метаболическом ацидозе; квадриплегия с дыхательной недостаточностью при гипермагниемии), но также и при неправильном лечении (например, центральный миелинолиз моста понта при быстром коррекция гипонатриемии; сердечные аритмии при активной коррекции гипо- или гиперкалиемии).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *