Mikä rooli kloorilla on elimistössämme? Onko se turvallista elimistöllemme?

Kloorin perusominaisuudet

Kloori on kemiallinen alkuaine, joka tunnetaan kemiallisella tunnuksella Cl. Se on johdettu latinan sanasta chlorum. Se tulee kreikan sanasta khloros, joka tarkoittaa vihreänkeltaista.

Nimi viittaa sen ulkonäköön. Se on vihertävänkeltainen kaasu. Sillä on hyvin epämiellyttävä ärsyttävä ja tukahduttava haju.

Kloori on kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmän 17 alkuaine, ja se esiintyy jaksossa 3.

Se kuuluu halogeeneiksi kutsuttuun alkuaineiden ryhmään, johon kuuluvat myös fluori, bromi ja jodi. Ryhmä on saanut nimensä alkuaineiden kyvystä muodostaa suoloja (kreikan sanoista hals - sol, gennaó - muodostan).

Kloori on runsaudeltaan toiseksi yleisin halogeeni (fluorin jälkeen) ja 21. yleisin kemiallinen alkuaine maankuoressa.

Sen löysi vuonna 1774 ruotsalainen kemisti Carl Wilhelm Scheele, joka reagoi mangaanidioksidin ja suolahapon kanssa. Carl Wilhelm Scheele uskoi kuitenkin virheellisesti, että kyseessä ei ollut puhdas kloori vaan kloorin ja hapen yhdiste.

Se, että reaktiossa syntyi puhdas kemiallinen alkuaine, todistettiin vasta vuonna 1810 englantilaisen kemistin Sir Humphry Davyn toimesta, joka myös antoi sille nimen kloori.

Kloori on hyvin reaktiivinen alkuaine. Se liukenee veteen, on ilmaa raskaampaa ja erittäin myrkyllistä. Huoneenlämmössä ja ilmanpaineessa se ei ole räjähdysherkkää. Matalissa lämpötiloissa tai paineen alaisena se muuttuu nesteeksi.

Sillä on voimakkaita hapettavia, valkaisevia ja desinfioivia ominaisuuksia.

Siksi sitä käytetään nykyisin desinfiointiaineena, esimerkiksi desinfiointiaineissa, juomaveden tai uima-allasveden käsittelyssä sekä hyönteismyrkkynä.

Klooria käytetään laajalti myös paperi-, maali- ja tekstiiliteollisuudessa.

Sitä käytetään monipuolisen PVC-muovin (polyvinyylikloridi) valmistuksessa, orgaanisessa kemiassa hapettimena tai lääketeollisuudessa lääkkeiden valmistuksessa.

Klooriyhdisteitä käytettiin aiemmin esimerkiksi ensimmäisinä valokuvina tunnettujen maalausten valmistukseen tai lääketieteessä nukutusaineena (kloroformi).

Ensimmäisen maailmansodan aikana kloorikaasun erittäin myrkyllisiä vaikutuksia hyödynnettiin ja sitä käytettiin kemiallisena aseena (yperiitti).

Taulukkomuotoinen yhteenveto klooria koskevista kemiallisista ja fysikaalisista perustiedoista.

Reaktiivisuutensa vuoksi klooria ei esiinny yksiatomisessa muodossa, vaan aina sidottuna tai kaksiatomisena Cl2-molekyylinä.

Yleisin klooriyhdiste on natriumkloridi, joka tunnetaan ruokasuolana.

Luonnossa klooria esiintyy pääasiassa merivedessä. Sitä esiintyy myös mineraalien, kuten haliitin (NaCl), sylviniitin (KCl), bischofiitin (MgCl2-6H2O), karnaliitin (KCl-MgCl2-6H2O) tai kainiitin (KCl-MgSO4-3H2O) osana.

Voiko kloori aiheuttaa terveysriskin?

Toisaalta kloori on alkuaineena välttämätön ihmiskeholle monien fysiologisten prosessien moitteettoman toiminnan kannalta. Toisaalta se aiheuttaa vaarallisen terveysriskin.

Liiallinen altistuminen kaksiatomiselle kloorimolekyylille Cl2 aiheuttaa elimistön myrkytyksen. Kloori pääsee elimistöön hengittämällä saastunutta ilmaa, syömällä saastunutta ruokaa tai ihokontaktin kautta.

Kloorialtistuksen laajuus riippuu kloorin määrästä sekä altistumisen kestosta ja tiheydestä. Kloori ärsyttää hengitysteitä, silmiä ja ihoa.

Ensimmäisiä myrkytyksen oireita ovat yskä, hengenahdistus, tukehtuminen, päänsärky, pahoinvointi, huimaus, silmien kirvely, silmien vetisyys, vatsakipu ja lihasheikkous.

Vaikeammissa myrkytyksissä esiintyy sidekalvotulehdusta, sidekalvojen, nenän, nielun, kurkunpään ja keuhkoputkien tulehdusta, sarveiskalvon haavaumia, sydämen sykkeen kiihtymistä, limakalvojen ja keuhkojen turvotusta, joka johtaa hapenpuutteeseen.

Lievemmissä myrkytysmuodoissa esiintyy silmien ja hengitysteiden ärsytystä. Keskivaikealle myrkytykselle on ominaista systeemiset oireet. Vakava myrkytys voi olla hengenvaarallinen tai sillä voi olla pitkäaikaisia tai pysyviä seurauksia.

Toisaalta, milloin kloori on terveydellemme hyödyllistä tai tarpeellista?

Klooria esiintyy ihmiskehossa sen suoloina. Niissä klooria on negatiivisesti varautuneena kloridianionina Cl-.

Kloridianionia sisältäviä suoloja kutsutaan klorideiksi.

Miten kloridit vaikuttavat terveyteemme?

Kloridit ovat olennainen osa ihmiskehoa. Niillä on tärkeä rooli ruoansulatuksessa, lihasten ja hermojen toiminnassa, kehon nesteiden säätelyssä ja happo-emästasapainon ylläpitämisessä.

Kehon kokonaisnesteen osuus ihmisen painosta on noin 60 %, ja se koostuu kolmesta komponentista - solunsisäisestä nesteestä (solujen sisällä olevasta nesteestä), veriplasmasta ja kudosnesteestä.

Veriplasma ja kudosneste muodostavat yhdessä solunulkoisen nesteen eli solujen ulkopuolella olevan nesteen.

Solunsisäiset ja solunulkoiset nesteet on erotettu toisistaan solukalvoilla. Ne eroavat toisistaan vesi-, elektrolyytti- ja proteiinipitoisuuksiltaan. Nämä erot ovat kuitenkin vain vähäisiä.

Elimistön nesteessä olevat elektrolyytit sisältävät positiivisesti varautuneita ioneja, kuten natriumia, kaliumia, kalsiumia tai magnesiumia, ja negatiivisesti varautuneita ioneja, kuten kloridia, fosfaattia tai bikarbonaattia.

Vesi liikkuu vapaasti solukalvojen läpi, elektrolyytit kuljetusjärjestelmien kautta.

Kehon nesteiden, eli solunsisäisten ja solunulkoisten nesteiden, määrän ja koostumuksen tasapainon ylläpitäminen on ratkaisevan tärkeää solujen olemassaololle ja niiden normaalille toiminnalle.

Tämän tasapainon häiriöt aiheuttavat elektrolyyttien pitoisuuden nousua tai laskua solujen sisällä tai ulkopuolella ja siten tiettyjen häiriöiden kehittymistä.

Kloridi on solunulkoisen nesteen tärkein ja runsain anioni. Se vaikuttaa merkittävästi elimistön yleisen nestetasapainon ylläpitämiseen.

Jopa 70 prosenttia kaikista elimistön negatiivisesti varautuneista ioneista on kloridia.

Lisäksi kloridi vaikuttaa myös elimistön happo-emästasapainon eli happamien ja emäksisten komponenttien suhteen ylläpitämiseen.

Sisäisen ympäristön happamuutta säädellään tarkasti. Veren ja muiden kehon nesteiden fysiologinen pH on vain noin 7,4.

Muutokset tästä pH-arvosta vaikuttavat proteiinien, entsyymien, kuljettajien tai kalvokanavien ominaisuuksiin ja toimintaan.

Jos happamat komponentit ovat vallitsevia, puhutaan asidoositilasta; jos taas emäksiset komponentit ovat vallitsevia, puhutaan alkaloositilasta.

Fysiologinen kloridipitoisuus auttaa pitämään pH:n normaaliarvoissa. Kloridipitoisuuden merkittävä lasku tai nousu johtaa happo-emästasapainon häiriöihin.

Mitkä ovat muut kloridin välttämättömät tehtävät ihmiselle?

• Kloridi-ionit ovat välttämättömiä mahahapon eli suolahapon (HCl) tuotannossa, joka osallistuu ruoan sulatukseen ja toimii myös ehkäisevänä tekijänä bakteerien liikakasvua vastaan ruoansulatuskanavassa.
• Mahahapon muodossa ne osallistuvat pepsinogeeni-entsyymin aktivointiin mahalaukun ympäristössä, mikä on välttämätöntä tärkeiden aineiden imeytymiselle ruoasta.
• Ne edistävät asianmukaisen osmoottisen paineen ylläpitämistä.
• Ne auttavat lihasten, myös sydänlihaksen, supistumista.
• Ne ovat välttämättömiä signaalien välittämisessä hermostossa.
• Ne osallistuvat hapen ja hiilidioksidin vaihtoon punasoluissa.
• Ne vaikuttavat myös kaliumpitoisuuksiin elimistössä.

Miten ihmiskeho käsittelee kloridia?

Kloridianionit imeytyvät elimistöön ruoasta ruoansulatuskanavassa. Lähes kaikki ruoan sisältämä kloridi imeytyy vereen.

Kloridipitoisuutta ei säädellä homeostaasilla, toisin kuin esimerkiksi natriumia tai kaliumia.

Elimistössä olevan kloridin määrä riippuu muiden tärkeiden ionien läsnäolosta. Kloridipitoisuus vaihtelee samansuuntaisesti näiden ionien todellisen määrän kanssa. Nämä ovat pääasiassa natriumioneja.

Tämä kloridi- ja natriumpitoisuuksien läheinen suhde johtuu pääasiassa siitä, että molempien ionien pääasiallinen lähde on natriumkloridi (ruokasuola).

Kloridia on pääasiassa solunulkoisessa nesteessä (se muodostaa kaksi kolmasosaa veren anioneista). Sitä kertyy vähäisessä määrin ihoon, ihonalaisiin kudoksiin ja luustoon.

Veren seerumin tai plasman kloridin viitearvot ovat 98-111 mmol/l.

Munuaiset ovat tärkein kloriditasapainon ylläpidosta vastaava elin.

Virtsaan erittyvän kloridin määrä riippuu munuaisten suodatusasteesta ja myös useista munuaissoluissa tapahtuvista kuljetusprosesseista.

Kloridin erittyminen liittyy läheisesti myös natriumin erittymiseen.

Virtsaan erittyvän kloridin määrä vastaa myös päivittäistä kloridin saantia ravinnosta, mukaan lukien nesteen saanti. Se vaihtelee noin 110-250 mmol/vrk.

Virtsan kautta tapahtuvan kloridihäviön lisäksi tunnetaan muitakin elimistöstä poistumisen reittejä. Nämä ovat ulosteen tai hien kautta tapahtuva poistuminen.

Vaikka hikoilun kautta tapahtuvat kloridihäviöt ovat normaalioloissa vähäisiä, ne on otettava huomioon, jos hikoilu lisääntyy korkeissa lämpötiloissa tai liiallisessa fyysisessä aktiivisuudessa.

Tiedätkö kloridin lähteen ruoassa?

Kloridia nautitaan enimmäkseen ravinnon kautta. Ruoka voi kattaa ihmisen päivittäisen tarpeen riittävästi.

Tärkein lähde on natriumkloridi, joka tunnetaan nimellä ruokasuola. Sitä käytetään päivittäin elintarvikkeiden tuotannossa ja jalostuksessa sekä ruoan valmistuksessa ja maustamisessa.

Riittämätön kloridin saanti ravinnosta on suhteellisen harvinaista. Nykyisin suuntaus on kuitenkin kohti suurta tai liiallista suolan saantia, mikä voi lopulta johtaa korkeaan verenpaineeseen, sydän- ja munuaissairauksiin.

Kloridin kokonaissaanti ravinnosta on yhdistelmä seuraavista tekijöistä:

• pieni määrä kloridia, jota on luonnostaan ruokavaliossa.
• suuremmat kloridimäärät, joita käytetään suolan muodossa ruoanvalmistuksessa tai maustamiseen.
• vielä suurempi määrä kloridia, joka lisätään elintarvikkeisiin niiden valmistuksen ja käsittelyn aikana suolan muodossa.

Elintarvikkeista hedelmät, vihannekset (tomaatit, oliivit, salaatti, selleri), viljat (ruis), maito, kananmunat, merilevä, käsittelemätön kala ja liha ovat suhteellisen runsaita kloridin lähteitä.

On muistettava, että elintarvikkeiden käsittely, johon yleensä liittyy suolan lisääminen, lisää kloridin osuutta.

Mikä on kloridin suositeltava päivittäinen saanti?

Euroopan elintarviketurvallisuusviranomaisen mukaan kloridin turvallista ja riittävää päivittäistä saantia koskevat suositukset ovat seuraavat.

Taulukko kloridin päivittäisestä saannista iän mukaan

Mikä aiheuttaa kloridin puutetta ja liikaa kloridia elimistössä?

Poikkeamat edellä mainituista fysiologisista veren tai virtsan kloridipitoisuuksista katsotaan sairaudeksi.

Voi esiintyä kaksi tilannetta - liiallinen kloridin määrä veressä ja virtsassa tai puutos.

Verrattuna muihin elimistölle välttämättömiin kivennäisaineisiin, kuten natriumiin tai kaliumiin, veren kloridipitoisuuksien poikkeamiin ei liity vakavia terveysvaikutuksia.

Kloridipitoisuuden arviointi on hyödyllinen indikaattori happo-emästasapainohäiriöiden diagnosoinnissa tai solunulkoisen nesteen anionipuutoksen määrittämisessä.

Kloridianionien pitoisuus veressä seuraa yleensä natriumkationipitoisuuden tilaa. Toisin sanoen, jos natriumpitoisuus pienenee, kloridipitoisuus pienenee. Jos natriumpitoisuus kasvaa, kloridipitoisuus vastaavasti kasvaa.

Riittämätön kloridin määrä veressä

Tilaa, jolle on ominaista kloridin riittämättömyys veressä, kutsutaan hypokloremiaksi. Hypokloremiasta puhutaan, kun veren seerumin tai plasman kloridipitoisuus laskee merkittävästi alle viitearvon 98 mmol/l.

Lasku johtuu yleensä jostakin seuraavista tilanteista:

• Kun elimistö ei saa riittävästi kloridia ravinnosta.
• Jos kloridin imeytyminen on heikentynyt.
• Jos kloridin erittyminen on liiallista.
• Jos elimistö ei pysty käyttämään riittävästi kloridia tehokkaasti.

Riittämättömästä kloridin saannista johtuva kloridipuutos on hyvin harvinaista. Tätä kivennäisaineita on monissa elintarvikkeissa ja erityisesti usein käytetyssä ruokasuolassa.

Vähentynyt tai riittämätön imeytyminen voi johtua tietyistä aineenvaihduntasairauksista tai ruoansulatuskanavan sairauksista, jotka aiheuttavat vähentynyttä imeytymiskykyä.

Kloridin erittyminen lisääntyy, kun:

• Vaikeaan pahoinvointiin ja oksenteluun liittyvät tilat.
• Liiallinen hikoilu
• Palovammat
• Munuaissairaudet
• Tiettyjen lääkkeiden, kuten virtsan tuotantoa ja erittymistä lisäävien lääkkeiden tai kortikosteroidien käyttö.
• Vaikean alkaloosin tilat, joissa elimistössä vallitsevat emäksiset komponentit.
• Hengityselinsairaudet, joille on ominaista alkaloosi, kuten astma, keuhkopöhö, krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus. Näissä on vähentynyt kloridin takaisinimeytyminen munuaisissa takaisin vereen.

Hypokloremia voi johtua myös sairauksista ja häiriöistä, joissa elimistö pidättää liikaa vettä tai joiden suorana seurauksena on natriumpitoisuuden aleneminen. Kloridi- ja natriumpitoisuudet ovat nimittäin läheisessä yhteydessä toisiinsa.

Hypokloremian hoito koostuu ensisijaisesti syyn eli sairauden tai häiriön hoidosta. Joissakin tapauksissa kloridia sisältävien liuosten antaminen voi olla tarpeen.

Liian suuret kloridimäärät veressä

Hypokloremian vastakohta on tila, jossa veressä on liiallinen määrä kloridia. Tämä tarkoittaa huomattavasti enemmän kuin viitearvo 111 mmol/l. Tällä kertaa puhutaan hyperkloremiasta.

Hyperklooremiaa voi esiintyä useista syistä. Yleisimpiä ovat mm. seuraavat:

• Liiallinen kloridin anto, esimerkiksi natriumkloridiliuoksen infuusiona, kaliumkloridina, parenteraalisena ravitsemuksena (laskimoon annettu ravinto).
• Hypertonisten (erittäin väkevien) liuosten antaminen.
• Liiallinen veden menetys elimistöstä (nestehukka). Voi ilmetä kuumina aaltoina, liiallisena hikoiluna, riittämättömänä nesteen saantina, uneliaisuutena, liiallisena virtsaamisena.
• Metaboliseen asidoosiin liittyvä hyperklooremia, jossa elimistössä vallitsevat happamat komponentit. Sitä esiintyy esim. munuaissairauksissa, kun happamia aineita annetaan vereen, joissakin ripulin muodoissa.
• Kloridiretentioon liittyvä munuaissairaus
• Liiallinen natriumin menetys ruoansulatuskanavan kautta.
• Jodi- tai bromisuolojen aiheuttama myrkytys.

Myös sairaudet ja häiriöt, jotka johtavat suoraan kohonneisiin natriumpitoisuuksiin, voivat aiheuttaa hyperklooremiaa.

Hyperklooremian hoito koostuu myös ensisijaisesti sen syyn poistamisesta. Tähän voi kuulua esimerkiksi emäksisten suolojen antaminen, munuaisten toiminnan tukeminen ja muut.

Poikkeavat kloridipitoisuudet virtsassa

Veren epänormaalien kloridipitoisuuksien lisäksi, olipa kyse sitten suurentuneista tai pienentyneistä määristä, voidaan myös virtsassa kohdata poikkeamia niiden fysiologisista tasoista.

Normaalina pidetty virtsan kloridipitoisuus on välillä 110-250 mmol vuorokaudessa.

Näitä arvoja voidaan jossain määrin säätää. Kloridipitoisuudet voivat vaihdella hieman tämän alueen ulkopuolella riippuen siitä, kuinka paljon suolaa ja nestettä henkilö nauttii päivittäin.

Virtsan kloridipitoisuuksien vaihteluun voi olla useita syitä.

Taulukkomuotoinen yhteenveto virtsan kloridipitoisuuden alenemisen ja nousun yleisimmistä syistä.