Справочник химика 21. Натрий и вода

Натрий — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

На́трий (лат. Natrium, от арабского натрун, греческого nitron — природная сода), Na (читается «натрий»), химический элемент с атомным номером 11, атомной массой 22, 98977. В природе встречается один стабильный изотоп 23Na. Принадлежит к числу щелочных металлов. Расположен в третьем периоде в группе IА в периодической системе элементов. Конфигурация внешнего электронного слоя 3s1. Степень окисления +1 (валентность I).

Рaдиус атома 0, 192 нм, радиус иона Na+0, 116 нм (координационное число 6). Энергии последовательной ионизации 5, 139 и 47, 304 эВ. Электроотрицательность по Полингу 1, 00.

Поваренная соль (хлорид натрия NaCl), едкая щелочь (гидроксид натрия NaOH) и сода (карбонат натрия Na2CO3) находили применение еще в Древней Греции.

Металлический Na впервые получил в 1807 Г. Дэви, используя электролиз расплава каустической соды.

В воде Мирового океана содержится 1, 5·1016т солей натрия.

Na получают электролизом расплава хлорида натрия NaCl, с добавлением NаСl2, КСl и NaF для снижения температуры плавления электролита до 600°C. Аноды изготовлены из графита, катоды — из меди или железа. Электролиз расплава проводят в стальном электролизере с диафрагмой. Параллельно с Na электролизом получают Cl2:

2NaCl=2Na+Cl2

Получаемый Na очищают вакуумной дистилляцией или обработкой титаном или сплавом титана и циркония.

Натрий — мягкий серебристо-белый металл, быстро тускнеющий на воздухе.

Na мягок, легко режется ножом, поддается прессованию и прокатке. Выше -222°C устойчива кубическая модификация, а = 0, 4291 нм. Ниже — гексагональная модификация. Плотность 0, 96842 кг/дм3. Тaмпература плавления 97, 86°C, кипения 883, 15°C. Пары натрия состоят из Na и Na2.

Na химически очень активен. При комнатной температуре взаимодействует с O2 воздуха, парами воды и CO2 с образованием рыхлой корки. При сгорании Na в кислороде образуются пероксид Na2О2 и оксид Na2O:

4Na+O2=2Na2O и 2Na+O2=Na2O2

При нагревании на воздухе Na сгорает желтым пламенем, в желтый цвет окрашивают пламя и многие соли натрия. Натрий бурно реагирует с водой и разбавленными кислотами:

2Na+h3O=2NaOH+h3

При взаимодействии Na и спирта выделяется h3 и образуется алкоголят натрия. Например, взаимодействуя с этанолом С2Н5ОН, Na образует этанолят натрия С2Н5ОNa:

С2Н5ОН+2Na=2С2Н5ОNa+h3

Кислородсодержащие кислоты, взаимодействуя с Na, восстанавливаются:

2Na+2Н2SO4=SO2+Na2SO4+2h3O

При нагревании до 200°C Na реагирует с h3 с образованием гидрида NaН:

2Na+h3=2NaH

Натрий самовоспламеняется в атмосфере фтора или хлора, с иодом реагирует при нагревании. При перетирании в ступке Na реагирует с S с образованием сульфидов переменного состава. С N2 реакция протекает в электрическом разряде, образуются нитрид натрия Nа3N или азид NaN3. Na реагирует с жидким аммиаком с образованием голубых растворов, где Na присутствует в виде ионов Na+.

Оксид натрия Na2O проявляет ярко выраженные основные свойства, легко реагирует с водой с образованием сильного основания — гидроксида натрия NaОН:

Na2O+h3O=2NaOH

Пероксид натрия Na2O2 реагирует с водой с выделением кислорода:

2Na2O2+2h3O=4NaOH+O2

Гидроксид натрия — очень сильное основание, щелочь, хорошо растворим в воде (в 100 г воды при 20 °C растворяется 108 г NaOH). NaОН взаимодействует с кислотными и амфотерными оксидами:

CO2+2NaOH=Na2CO3+h3O,

Al2O3+2NaOH+3h3O=2Na[Al(OH)4] (в растворе),

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+h3O (при сплавлении)

В промышленности гидроксид натрия NaOH получают электролизом водных растворов NaCl или Na2CO3 c применением ионообменных мембран и диафрагм:

2NaCl+2h3O=2NaOH+Cl2+h3

Попадание твердого NaOH или капель его раствора на кожу вызывает тяжелые ожоги. Водные растворы NaOH при хранении разрушают стекло, расплавы — фарфор.

Карбонат натрия Na2CO3 получают насыщением водного раствора NaCl аммиаком и CO2. Рaстворимость образующегося гидрокарбоната натрия NaHCO3 менее 10 г в 100 г воды при 20°C, основная часть NaHCO3 выпадает в осадок:

NaCl+Nh4+CO2=NaHCO3,

который отделяют фильтрованием. При прокаливании NaHCO3 образуется кальцинированная сода:

2NaHCO3=Na2CO3+CO2+h3O

У большинства солей Na растворимость с ростом температуры возрастает не так сильно, у солей калия.

Na — сильный восстановитель:

TiCl4+4Na=4NaCl+Ti

Нaтрий применяется как восстановитель активных металлов, его расплав в смеси с калием является теплоносителем в ядерных реакторах, так как он плохо поглощает нейтроны. Пaры Na используются в лампах накаливания.

NaCl используется в пищевой промышленности, гидроксид натрия NaOH — в производстве бумаги, мыла, искусственных волокон, в качестве электролита. Кaрбонат натрия Na2CO3 и гидрокарбонат NaНСO3 — применяется в пищевой промышленности, является компонентом огнетушащих средств, лекарством. Фосфат натрия Na3PO4 — компонент моющих средств, применяют в производстве стекол и красок, в пищевой промышленности, в фотографии. Силикаты mNa2O·nSiO2 — компоненты шихты в производстве стекла, для получения алюмосиликатных катализаторов, жаростойких, кислотоупорных бетонов.

Ионы натрия Na+ необходимы для нормального функционирования организма, они участвуют в процессах обмена веществ. В плазме крови человека содержание ионов Na+ 0, 32% по массе, в костях — 0, 6%, В мышечных тканях — 1, 5%. Для восполнения естественной убыли человек должен ежедневно употреблять с пищей 4-5 г Na.

Хранят натрий в герметично закрытых железных контейнерах под слоем обезвоженного керосина или минерального масла. Загоревшийся Na заливают минеральным маслом или засыпают смесью талька и NaCl. Образующиеся отходы металлического Na уничтожают в емкостях с этиловым или пропиловым спиртом.

Ситтинг М. Натрий, его производство, свойства и применение / Пер. с англ. М., 1961.

megabook.ru

Натрий и вода, взаимодействие - Справочник химика 21

В атмосфере хлора и фтора щелочные металлы самовоспламеняются. С жидким бромом литий и натрий реагируют замедленно, остальные металлы — бурно, со взрывом. С иодом взаимодействие протекает менее энергично. Литий с водой взаимодействует спокойно, для натрия наблюдается значительный тепловой эф( зект, но выделяющийся водород обычно не воспламеняется. У калия взаимодействие с водой сопровождается самовоспламенением водорода, рубидий и цезий реагируют с водой со взрывом, вытесняют водород из воды (льда) даже при —108 °С. Щелочные металлы взаимодействуют ие только с водой, но и с другими водородсодержащими соединениями, например со спиртами [c.252] Эта реакция протекает не для всех щелочных металлов одинаково. Выделение водорода при взаимодействии лития с водой идет спокойно без воспламенения, и сам металл при этом не плавится. Реакция натрия с водой протекает более знергично если натрию дать свободно двигаться по поверхности воды, то водород не загорается в противном случае происходит воспламенение, и пламя окрашивается в характерный для этого металла желтый цвет при этом натрий расплавляется. Взаимодействие калия с водой происходит бурно и сопровождается воспламенением металла. Рубидий и цезий реагируют с водой с сильным взрывом. Таким образом, чем больше порядковый номер атома, т. е. чем дальше от ядра отстоит валентный электрон, тем энергичнее совершается окисление металла, сопровождаемое выделением водорода. [c.233]

Растворимость в воде Взаимодействие с металлическим натрием [c.29]

Натрий непосредственно взаимодействует с кислородом, галогенами, серой и фосфором. При 350 °С натрий соединяется с водородом, образуя гидрид МаН водород проявляет в нем отрицательную степень окисления —1. Но гидрид натрия нестоек и легко разлагается водой [c.290]

Проведение опыта. Небольшой кусочек лития бросить в кристаллизатор с водой и накрыть его воронкой. Убедившись в чистоте выделяющегося водорода, поджечь его с помощью лучинки у оттянутого конца воронки. Литий реагирует с водой быстро, но достаточно спокойно. В другой кристаллизатор бросить небольшой кусочек натрия. Натрий энергично реагирует с водой, расплавляется и в виде жидкой капли бегает по поверхности воды. Положить на поверхность воды фильтровальную бумагу в форме коробочки и поместить в нее кусочек натрия. При взаимодействии натрия с водой выделяется большое количество тепла, бумага загорается, вместе с ней сгорает и натрий. Бросить в кристаллизатор с водой кусочек калия. Он сейчас же загорается и, двигаясь по поверхности воды, горит сиреневым пламенем. [c.98]

Продуктами горения газообразного органического вещества А являются вещества Б и В. При растворении первого во втором образуется минеральная кислота. Вещество В при определенных условиях может взаимодействовать с веществом А. Продукт этой реакции — вещество Г — не взаимодействует с едким натром, но взаимодействует с металлическим натрием. Одним из продуктов в последней реакции будет газ без цвета и запаха, способный вступать в реакцию с веществом А с образованием газообразного углеводорода, не обесцвечивающего бромную воду. Определите, что собой представляет вещество Л, если дополнительно известно, что оно обесцвечивает бромную воду и перманганат калия, а в молекуле его содержится два атома углерода. Напишите соответствующие уравнения реакций. [c.54]

Цель исследования — выявление характера взаимодействия сульфатов в водной среде, установление выделения двойных комплексов между этими компонентами, дополнительное изучение их свойств другими методами физико-химического анализа, чтобы устранить разноречивые суждения о их природе. Исследование этих реакций взаимодействия имеет как теоретическое, так и практическое значение. Включение в состав двойных комплексов солей аммония с сульфатом натрия является хорошим удобрением для корнеплодов (сахарная свекла, турнепс и др.). Литий полезен в этих комплексах, как один из микроэлементов, способствующих повышению морозоустойчивости растений. В качестве исходных препаратов для работы использовались реактивы сульфаты лития, натрия, аммония марки х. ч., которые очищались от примесей перекристаллизацией. Изучение проводилось при температуре 25° широко известным методом растворимости. Равновесие устанавливалось через 12— 16 часов, пробы, как правило, отбирались через сутки и больше. Контроль об установившемся равновесии осуществлялся химическим анализом по содержанию сульфат-иона и аммония. Твердая фаза на однородность просматривалась под микроскопом. Жидкие и твердые фазы подвергались химическому анализу. В пробах определялись сульфат-ион в виде Ва304, аммоний по Кьельдалю, литий — нериодатным методом, а натрий и вода находились рассчетным путем. Первая часть работы была посвящена изучению тройных систем сульфат лития—сульфат натрия—вода, сульфат лития—сульфат аммония—вода, сульфат натрия— сульфат аммония—вода при 25°. [c.47]

Фенол производится также по реакции взаимодействия хлорбензола с NaOH, протекающей при температуре около 400 °С и давлении (2,0—2,5) 10 Па. В этом процессе хлорбензол и 10—15%-й водный раствор NaOH смешиваются под давлением с приблизительно 10% (по массе) дифенилоксида. Малые количества антикоррозпоиных агентов, эмульгаторов и катализаторов также добавляются к реагентам. Реакционный поток направляется в проточный трубчатый реактор. Продукты, состоящие из фенолята натрия, хлористого натрия, воды и непрореагировавших реагентов, образуют двухфазную систему. Первая фаза — водная, содержащая фенолят натрия, вторая фаза —органическая, содержащая преимущественно окись дифенила и непрореагировавшего монохлорбензола. Органическая фаза перегоняется для выделения дифенилоксида, который возвращается в реактор. Водная фаза обрабатывается соляной кислотой для превращения фенолята натрия в фенол, который [c.275]

В качестве примеров сопоставим свойства атомов, молекул и ионов хлора, водорода и натрия. Хлор - желто-зеленый газ, сильно ядовит, с резким удушливым запахом. Ионы хлора, входящие в состав поваренной соли, не ядовиты, не окрашены, не имеют запаха. Атомарный водород не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха. А ионы водорода придают кислый вкус раствору, в котором содержатся и изменяют цвет лакмусовой бумажки. Атомы натрия бурно взаимодействуют с водой, тогда как ионы свободно растворяются в ней. [c.60]

Оксид натрия, присоединяя воду, превращается в гидроксид натрия — один из важнейших продуктов химической промышленности. В заводском масштабе его получают электролизом водного раствора хлорида натрия (электролитический едкий натр) или взаимодействием карбоната натрия с гидроксидом кальция (каустическая сода) [c.290]

Опыт 15. Эксикатор наполняют нагретой водой и устанавливают в вытяжной шкаф, который затем закрывают. Взяв щипцами из банки кусочек натрия величиной с горошину, приподнимают не много створку вытяжного шкафа и опускают натрий в воду. После этого шкаф закрывают. Натрий энергично взаимодействует с водой, и выделяющийся водород через некоторое время самовоспламеняется. В некоторых случаях происходит взрыв смеси водорода с воздухом, что ведет к разбрызгиванию расплавленного натрия. Во избежание попадания расплавленного натрия на кожу опыт ведут в закрытом вытяж Иом шкафу. [c.257]

Алкильные гидроперекиси получали из соответствующих спиртов алкиларильные и их пара-замещенные — аутоокислением соответствующих углеводородов и их производных Из гидроперекисей взаимодействием с 40%-ным раствором едкого натра в растворителе получали натриевые соли. Соли получали в сыром виде с содержанием чистого продукта 50—60%, остальное — вода, карбонат натрия и примеси других продуктов. Для синтеза перэфиров необходимо применять перекисную соль с содержанием чистого продукта не ниже 50%, при этом выход сырого перэфира составляет 70—75 7о- Применение безводной натриевой соли не привело к повышению выхода перэфира. Синтез перэфиров проводили в присутствии небольшого избытка натриевой соли гидроперекиси в растворителе при температуре О—5° С. Сырой перэфир очищали обработкой раствором бикарбоната натрия, водой и высушивали над сульфатом магния. Выделение чистого продукта осуществлялось либо отгонкой растворителя с последующей разгонкой в вакууме, либо многократным вымораживанием из смешанного растворителя при низкой температуре Полученные перэфиры были охарактеризованы путем определения их физико-химических констант (см. таблицу), элементарным анализом, определением молекулярного веса, а также по кислоте, выделяемой после щелочного гидролиза. [c.65]

Решение. Искомая величина X — процентное содержание натрия в смеси, В 8 г смеси содержится 8Х г натрия и (8.— 8Х) г оксида натрия. Смесь взаимодействовала с водой по уравнениям [c.71]

Напишите схему взаимодействия этилового спирта с металлическим натрием и схему разложения этилата натрия водой. Укажите, почему после прибавления воды раствор окрашивает фенолфталеин в красный цвет [c.39]

Проведение опыта. Мелкие кусочки фильтровальной бумаги поместить в фарфоровую чашку до половины объема. Сверху насыпать порошок перекиси натрия и перемешать металлической ложкой. Поставить чашку на асбестовую сетку. С помощью пипетки нанести на смесь 1—2 капли воды. Взаимодействие перекиси натрия с водой сопровождается образованием кислорода и выделением большого количества тепла, вследствие чего бумага вспыхивает и быстро сгорает. [c.100]

Этот чрезвычайно эффектный опыт следует вести, приняв необходимые меры предосторожности — металлический натрий бурно взаимодействует с водой. Особенно следует беречь глаза [c.347]

Вещество с т. кип. 166—169°С содержит серу, но не содержит азота и галогенов. Оно не растворяется в воде и разбавленных кислотах, но растворяется в растворах гидроксида натрия. При взаимодействии натриевого производного с 2,4-динитрохлорбензолом получается соединение с т. пл. 118—119°С. При стоянии на воздухе исходное вещество медленно окисляется в производное, плавившееся при 60—6 ГС. [c.548]

Соединение I содержит углерод, водород, кислород и азот, растворяется в разбавленном растворе гидроксида натрия и разбавленной соляной кислоте, но ие растворяется в растворе бикарбоната натрия. При взаимодействии с избытком уксусного ангидрида получается продукт II, который не растворяется в воде, разбавленных кислотах и разбавленных щелочах. Соединение I обесцвечивает бромную воду при его растворении в избытке разбавленной соляной кислоты и последующей обработке холодного раствора нитритом Натрия образуется продукт III. Азот при этом не выделяется. [c.552]

Одним из давно известных методов химического удаления кислорода из воды является введение в ее состав сульфита натрия, который взаимодействует с кислородом по реакции [c.251]

Двухступенчатый механизм электрофильного присоединения доказывается тем, что во второй ступени реакции (взаимодействие с карбкатионом) могут конкурировать другие нуклеофильные агенты, например при реакции хлора с олефинами в присутствии бромистого натрия, воды или спирта [c.234]

Натрий используют для окончательной осушки растворителей — для удаления последних следов воды. Растворители, содержащие более 0,5 % воды, сушить натрием нельзя — вследствие бурного протекания реакции возможен взрыв. Предварительно растворитель должен быть обезвожен с помощью безопасного осушителя, например хлорида кальция или сульфата натрия. При взаимодействии натрия с влагой, содержащейся в растворителе, образуются газообразный водород и гидроксид натрия, который покрывает поверхность металла тонкой пленкой, что замедляет или полностью прекращает дальнейшую реакцию. Чтобы повысить полноту исиользования натрия, его чаще всего применяют в виде тонкой проволоки, обладающей большой удельной поверхностью. [c.111]

Вода, взаимодействуя с натрием ингибитора, дает щелочь и атомарный водород, обладающий в момент выделения большой активностью и способный взаимодействовать с ненасыщенными продуктами окисления, перекисями, что препятствует развитию цепных процессов окисления. Выделяющаяся щелочь нейтрализует кислоты, которые образуются при окислении, поэтому в присутствии ингибитора кислотное число масла повышается медленнее. [c.527]

Утилизированные сточные воды имеют минерализацию 5,6 г/л при сложном химическом составе (табл. 45, проба 1), определяемом в свою очередь составом жидкого навоза, воды, используемой для гидросмыва и дезинфицирующих средств. Для дезинфекции помещения применяются 3 % раствор гидроокиси натрия (ПО тонн в год), крезол (20 т/год), хлорамин (5-10 т/год), гипохлорит кальция и формалин (1 т/год). Гидроокись натрия при взаимодействии с диоксидом углерода воздуха образует соду [c.288]

Натрий бурно взаимодействует с водой [c.104]

Реакции, лимитирующие стабильность растворов ацетонитрила, изучались разными исследователями. Вийон [7] сообщил, что в растворах солей натрия стабильность при катодной поляризации платиновых электродов обусловлена реакцией восстановления ионов натрия, которые в дальнейшем реагируют с растворителем или со следами воды, образуя цианид натрия, газообразный водород и метан. Автор настоящего обзора также наблюдал указанные реакции. В случае ртутных катодов образуется амальгама натрия, не взаимодействующая с ацетонитрилом. Вийон [7] утверждает, что нон лития восстанавливается до металла, который не реагирует с ацетонитрилом. Мейелл и Вард [15], исследуя восстановление четвертичных аммониевых солей, содержащих фенильную группу, нашли, что процесс восстановления протекает до образования третичного амина. [c.8]

Логена На этоксйгруппу во II может быть провеДбна С этилатом натрия при взаимодействии со спиртом в присутствии алкоголятов, карбонатов или пиридина, а также просто при нагревании со спиртом. Получающаяся этокси-кислота (III) устойчива в щелочной среде, но легко гидролизуется до бензиловой кислоты (I) при нагревании с водой. Использование на последней стадии синтеза очищенной этоксикислоты III II проведение процесса в гетерогенной среде обеспечивает хороший выход и высокую степень чистоты конечного продукта [269]. [c.82]

Родануксусная кислота получается при осторожном полкис-лении охлажденного раствора родакацетата натрия серной кислотой. Роданацетат натрия получается взаимодействием моно-хлорацетата натрия с роданистым калием в водном растворе прп возможно более низкой температуре [4081. При нагревании мо-нохлоруксусной кислоты с. роданистым аммонием в воде образуется роданин [409] [c.25]

Если нужно добиться еще более полного удаления влаги, то к 1 л спирта, предварительна обезвбженному при помощи окиси кальция или сернокислой меди и имеющему крепость 99,5%, прибавляют 27,5 г диэтилфталата и 7г металлического нг ия. Металлический натрий реагирует со спиртом с образованием этилата налШя последний же в присутствии воды взаимодействует с диэтил-фталатомлййвсно уравнению [c.54]

Натрий энерггино взаимодействует с водой. Продуктами реакции являк.тся водород и едкий натр (рис. 13) [c.33]

Ка + КагОг = 2КагО Оксид натрия энергично взаимодействует с водой, образуя гидроксид [c.245]

Приведите одну из возможных структурных формул вещества А СдНюО, которое не реагирует с водным раствором гидроксида натрия, но взаимодействует с металлическим натрием с выделением водорода. А взаимодействует с бромной водой, превращаясь в соединение СдНюВггО, а с водным раствором перманганата калия образует соединение СдН120з. Напишите зфавнения реакхщй. [c.452]

Основные научные работы посвящены химической термодинамике. Разработал (1945) новый метод получения кальщ1нир0ван-ной и каустической соды из сульфата натрия путем взаимодействия сульфата, угля и паров воды. Определил (1946—1962) термодинамические характеристики ряда неорганических соединений и химических процессов. Создал метод точного расчета высокотемпературной теплоемкости твердых неорганических соединений, щироко применяемый в термодинамических исследованиях высокотемпературных процессов металлургии, технологии силикатов, неорганической технологии. Развивал (с 1961) исследов.эния по экспериментальной термодинамике, достигнув высокой точности результатов. Изучил (1965—1979) высокотемпературную энтальпи.ю и теплоемкость многих индивидуальных ферритов и их твердых растворов. Экспериментально измерил теплоты превращений (в том числе няг-нитных) в непосредственной (Тли- [c.285]

В некоторых случаях это правило Проявляется особенно наглядно. Например, более электроположительный характер калия по сравнению с натрием проявляется в различном отношении этих металлов к воде. Натрий энергично взаимодействует с водой и даже плавится благодаря выделившемуся при реакции теплу однако при этом водород не воспламеняется даже при доступе воздуха, если только шарик натрия может свободно перемещаться на поверхности воды. Калий же реагирует с водой столь бурно, что образующийся водород при соприкосновении с воздухом тотчас воспламеняется. Еще отчетливее различие между обоими металлами наблюдается в их отношении к брому и иоду. Натрий реагирует с бромом при комнатной температуре только с поверхности с иодом его удается даже осторожно сплавить без ви)1имого взаимодействия. Если же бросить маленький кусочек калия в жидкий бром, то происходит сильный взрыв то же наблюдается при нагревании калия с иодом. [c.178]

Формирование сульфатных пластовых вод, как и грунтовых, начинается с поступления техногенных сульфатов натрия и кальция. Дальнейшее накопление в водах сульфатов натрия связано с осаждением техногенного гипса. Выщелачивание водовмешаюших пород оказывает непосредственное влияние на макрокатионный состав вод. Взаимодействие загрязненных вод с доломитами приводит к повьпыению в них концентрации магния. Этому же способствует и осаждение техногенного гипса. При наличии в водах фтора, фосфатов и мышьяка в зоне образования гипса развиты процессы метасоматоза флюорита по гипсу (см. главу Т ), соосаждение ортофосфатов и арсенатов. Для рассматриваемых вод типичны тяжелые металлы. Снижение их концентрации происходит в результате их осаждения и сорбции породами (см. главу V). В подземных водах, загрязненных сточными водами органического синтеза, переработки нефти и газа, приоритетное значение имеет деструкция и сорбция органических соединений. [c.69]

chem21.info

Натрий и вода

Медицина Натрий и вода
просмотров - 31

Энурез

Этот термин означает непроизвольное мочеиспускание во время сна и поэтому служит синонимом недержания мочи в постели. Некоторые клиницисты приберегают термин «энурез» для тех больных, у которых отсутствуют явные урологические нарушения. При этом его следует использовать во всех случаях недержания мочи во время сна.

У детей младшего возраста единственным регулятором акта мочеиспускания служит спинномозговой рефлекс, замкнутый на уровне крестцовых сегментов. Следовательно, у детей в возрасте до 2 лет энуретическое недержание представляет собой нормальное состояние. По мере развития нервной системы корковая регуляция спинальной рефлекторной дуги приводит к тому, что к возрасту 2 /2 лет у ребенка появляется произвольный (осознанный) контроль за актами мочеиспускания и дефекации. При этом даже при таком положении дел у 10% здоровых детей в возрасте старше 3 лет встречается энурез той или иной степени. Вероятно, подобные нарушения стали следствием замедленного развития механизма регуляции мочевого пузыря, что может носить семейный характер.

Несмотря на то что в большинстве случаев энурез прекращается по достижении периода полового созревания, следует любого ребенка в возрасте старше 3 лет, страдающего им, обследовать для исключения органических заболеваний, особенно инфекции мочевых путей, обструкции с парадоксальной ишурией, неврологической дисфункции мочевого пузыря, полиуретических состояний, приводящих к его переполнению. Как правило, но не всегда при органических заболеваниях непроизвольное мочеиспускание происходит как ночью, так и днем. В большинстве случаев у больных без явных нарушений может оказаться эффективным имипрамин в дозе 75 мг перед сном.

ГЛАВА 41. жидкости и электролиты

Норман, Г. Левински (Norman G. Levinsky)

Физиологические аспекты (см. также гл. 218). Как с физиологической, так и с клинической точки зрения обмен воды и натрия в организме тесно взаимосвязан. Содержание натрия в нем зависит от равновесия между поступающим с пищей и выведенным через почки. У здоровых выведение натрия не через почки незначительно. Его экскреция почками самым тщательным образом соотносится с его содержанием в потребляемой пище. Через 2—4 сут после Прекращения поступления натрия в организм экскреция через почки снижается до 5 ммоль/сут и менее. В случае если резко увеличить количество натрия в потребляемой пище, то его экскреция сразу же увеличится и в ближайшие дни станет равной потребляемому количеству. Следовательно, у здоровых содержание натрия в организме довольно постоянно, несмотря на большие колебания в его потреблении. При приеме натрия в количестве 0—400 ммоль/сут общее его содержание в организме колеблется приблизительно на 10%.

Почечная секреция натрия регулируется сложным механизмом контроля. Избыток или дефицит натрия вызывает соответствующие изменения в центральном кровотоке. Рецепторы, расположенные, по-видимому, в предсердиях и центральных артериях, реагируют на локальные изменения давления и скорости кровотока, сигнализирующие о соотношении объема крови и емкости центрального сосудистого русла (эффективный объем крови). В случае если эффективный объем крови уменьшится, происходит накопление соли до тех пор, пока пусковые механизмы расширения объема не обеспечат сигналами, способствующими выведению натрия с мочой. При уменьшении объема крови (содержание соли) почечный кровоток ослабляется, так как уменьшается сердечный выброс, повышается активность симпатических нервов, иннервирующих почки, и активируется ренин-ангиотензиновая система. Скорость клубочковой фильтрации также снижается, в результате чего замедляется процесс фильтрации натрия. Его канальцевая реабсорбция усиливается. Реабсорбция в проксимальных отделах почечных канальцев стимулируется изменениями сил Старлинга (к примеру, увеличение концентрации белка в плазме) в околоканальцевых сосудах и симпатическими нервами, непосредственно иннервирующими эти участки. Реабсорбция в дистальных участках канальцев усиливается под действием альдостерона, секреция которого в ответ на раздражение надпочечников ангиотензином ускоряется. Увеличение эффективного объема крови приводит к противоположным изменениям в почечной гемодинамике и в работе этих столь разных регуляторов переноса веществ через стенку канальца. Более того, в ответ на увеличение внеклеточного объема секретируется один или более натрийуретических гормонов. Их строение и роль по сравнению с альдостероном не настолько изучены. Пептиды предсердия могут резко усиливать экскрецию натрия за счет гемодинамических или канальцевых механизмов. Есть кое-какие данные и о другом натрийуретическом гормоне, снижающем скорость переноса солей через стенку канальца за счет ингибирования Na+,К+-АТРазы. Простагландины ослабляют реабсорбцию натрия в дистальных участках нефрона.

Без сомнения, остальные регуляторные механизмы ждут часа своего открытия. Многочисленность этих механизмов при выходе из строя одного из них предотвращает грубые искажения процесса регуляции выведения натрия из организма. К примеру, усиленная секреция альдостерона вызывает ограниченное и временное скопление натрия. Дело в том, что начальная его аккумуляция стимулирует противоположные натрийуретические механизмы, к примеру усиление СКФ и ослабление реабсорции натрия в проксимальных участках канальца.

Почти 2—5% натрия, содержащегося в организме человека, сосредоточено во внеклеточной жидкости. Около 40% его сконцентрировано в костной ткани. При этом это количество практически не принимает участие в большинстве физиологических процессов и в связи с этим в дальнейшем оно исключено из обсуждения. Электролитный (ионный) состав плазмы и интерстициальной жидкости, за исключением незначительных колебаний концентрации, обусловленных эффектом Гиббса— Доннана (белки плазмы), по существу одинаков. Следовательно, электролитный состав плазмы можно рассматривать как электролитный состав всего внеклеточного компартмента. Общий внеклеточный объем жидкости примерно равен 20% от массы тела. Из этого количества 5% приходится на объем плазмы и 15% на объем интерстициальной жидкости. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, у человека с массой тела 70кг при концентрации ионов натрия в плазме 140 ммоль/л во внеклеточном пространстве содержится около 2000 ммоль. Объем внутриклеточной жидкости примерно в 2 раза превышает объем внеклеточной жидкости, т. е. составляет примерно 40% от массы тела, но, поскольку концентрация внутриклеточного натрия не достигает 5 ммоль/л, общее его количество в клетках будет равно всего 100—150 ммоль. Неравномерное распределение натрия по обе стороны клеточной мембраны обеспечивается за счет той большой части энергии, которая вырабатывается в процессе клеточного метаболизма и расходуется на совершение постоянной работы по выведению натрия из клетки против сил электрохимического градиента. Все основные электролиты распределены неравномерно по отношению к мембране клетки. К основным электролитам внеклеточной жидкости относят ионы натрия, хлора и гидрокарбоната͵ внутри клетки — ионы калия, магния, кальция, органические ионы, в том числе белки.

Поскольку соли натрия обеспечивают более 90% общей осмотичности внеклеточной жидкости, колебания его концентрации в плазме почти всегда отражаются на соответствующих эквивалентных изменениях ее осмотичности. Исключения, встречающиеся при накоплении в плазме других растворенных веществ, будут рассмотрены позднее. Несмотря на то что электролитный состав внутри-и внеклеточной жидкостей значительно различается, они всегда находятся в осмотическом равновесии, поскольку вода быстро проходит сквозь клеточные мембраны и нарушает осмотические градиенты. Следовательно, несмотря на то что натрий в основном находится во внеклеточной жидкости, его концентрация в плазме служит показателем соотношения не только этого иона и воды в ней, но и общего количества растворенного натрия и общего количества воды в организме. В качестве примера можно привести отсутствие изменений общего содержания натрия в организме при переходе его ионов из внеклеточной во внутриклеточную жидкость. Переход натрия в клетки не сопровождается гипонатриемией, так как вода следует за ним. С другой стороны, первичное уменьшение концентрации осмотически активного вещества внутри клеток приведет к уменьшению общего его количества в организме. Несмотря на отсутствие изменений в общем содержании натрия или воды в организме человека, гипонатриемия будет следствием перехода внутриклеточной воды во внеклеточное пространство.

Для регуляции осмотичности плазмы существует очень эффективный механизм, в котором принимают участие такие структуры, как гипоталамус, нейрогипофиз и почки. Осморецепторы гипоталамуса начинают реагировать уже на 2% (и даже меньшее) изменение осмотической концентрации плазмы. Небольшое увеличение осмотичности стимулирует в нейрогипофизе секрецию антидиуретического гормона (АДГ), тогда как незначительное снижение ее сопровождается угнетением секреции АДГ. В норме осмотическая концентрация плазмы составляет примерно 280—300 мОсмоль/кг (воды). Точный уровень осмотичности у конкретного индивидуума определяется установочной точкой осморецепторов гипоталамуса. При максимальной секреции АДГ объем выделяемой в сутки мочи равен примерно 500 мл, а осмотическая концентрация мочи составляет 800— 1400 мОсмоль/кᴦ. При отсутствии секреции АДГ ее минимальная осмотичность составит 40—80 мОсмоль/кг, а максимальный водный диурез может достичь 15—20 л/сут и более. Возможность системы рецептор — эффектор достаточна для того, чтобы поддерживать осмотическую концентрацию плазмы в узком диапазоне вопреки большим колебаниям объема и концентрации ионов в ежедневно потребляемой жидкости. Секреция АДГ также регулируется в зависимости от изменений объема внеклеточной жидкости. Уменьшение объема на 10% и более может послужить пусковым моментом для высвобождения АДГ, причем даже при отсутствии изменений в осмотичности плазмы. В случае если умень-. шение объема жидкости достаточно выражено, то стимуляция секреции АДГ может оказаться чрезмерной по отношению к осмотическим сигналам, что повлечет за собой накопление воды в организме, несмотря на прогрессирующее разбавление жидких сред. Напротив, увеличение объема внеклеточной жидкости угнетает секрецию АДГ, даже если жидкие среды организма окажутся гипертоничными.

Общее содержание ионов натрия в организме человека определяется работой почечных механизмов регуляции (см. ранее). При этом главным фактором, определяющим концентрацию ионов натрия, служит скорее обмен воды в организме, нежели общее содержание натрия. В случае если в организм поступило и задержалось избыточное количество натрия, то наблюдаемая гипернатриемия временна. Из-за жажды человек начнет потреблять увеличенное количество воды, которая накапливается, поскольку гипернатриемия (гиперосмотичность) стимулирует процесс секреции АДГ. Конечным результатом станет не гипернатриемия, а увеличение внеклеточного объема жидкости. Напротив, если осморегуляторная система работает нормально, то потеря умеренного количества ионов натрия без воды не вызовет стойкого снижения его концентрации в плазме. Вначале это снижение приведет к прекращению секреции АДГ и появлению водного диуреза. В конечном счете, за то время, пока концентрация натрия в плазме будет восстанавливаться, внеклеточный объем жидкости останется уменьшенным. Из этого сле дует, что изменения общего количества натрия влияют на изменение объема. внеклеточной жидкости. В этом смысле содержание натрия в ней определяет величину ее внеклеточного объема. С другой стороны, колебания в концентрации натрия в плазме отражают изменения процесса регуляции экскреции воды, а не только изменения общего количества натрия в организме. С клинической точки зрения концентрация натрия в плазме сама по себе не позволяет получить информацию о его количестве.в организме. Оно определяется объемом внеклеточной жидкости точно аналогично тому, как и концентрацией в ней самого натрия. Объем внеклеточной жидкости обычно служит доминирующим фактором, поскольку его изменения в пропорциональном отношении более выражены, чем изменения концентрации натрия. Концентрация его в плазме отражает относительные пропорции этого электролита и воды (или более точно, общее количество растворенного вещества и воды), а не абсолютное количество натрия в организме. Как гипо-, так и гипернатриемия может наступить при уменьшении, увеличении общего количества натрия или его нормальном содержании.

Клинические проявления. Недостаток или избыток ионов натрия и воды встречается при разнообразных клинических состояниях. Симптомы основного заболевания могут маскировать клинические проявления изменений водно-электролитного равновесия. Теоретически нарушения водного и натриевого обмена подразделяют на 4 группы в зависимости прежде всего от недостатка или избытка натрия или воды. Изолированные нарушения практически не встречаются. Простой избыток натрия обусловливает отек тканей. Обычно его рассматривают не как электролитное нарушение, а как признак основного заболевания, к примеру застойной сердечной недостаточности, цирроза печени или нефротического синдрома. Простой недостаток натрия почти всегда связан с уменьшением содержания в тканях воды, что приводит к клиническому синдрому сокращения внеклеточного объема жидкости. «Чистый», или диспропорциональный, избыток воды приводит к гипонатриемии, а относительное или абсолютное обезвоживание — к гипернатриемии. Практически клиническая классификация нарушений водного и солевого обмена представлена в табл. 41-1.

Таблица 41.1. Нарушения водного и солевого обмена

I. Сочетанная потеря натрия и воды (уменьшение объема внеклеточной жидкости)

Внепочечные потери

Через желудочно-кишечный тракт (рвота͵ диарея, промывания желудка, свищи)

Секвестрация отечной жидкости в брюшную полость (перитонит, быстро-наступающий рецидив асцита) Через кожу (потоотделение, ожоги)

Потери через почки

Болезни почек (хроническая почечная недостаточность; патология канальцев, сопровождаемая потерей соли; диуретическая фаза острой почечной недостаточности; постобструктивный диурез) Избыточный диурез

Осмотический диурез (глюкозурия при сахарном диабете) Недостаточность минералокортикоидов (болезнь Аддисона, гипоальдостеронизм)

II. Гипонатриемия

При уменьшении объема внеклеточной жидкости (см. приведенный перечень причин)

При избыточном объеме внеклеточной жидкости и отеке

При нормальном или умеренном увеличении объема внеклеточной жидкости

(за исключением отека)

Острая и хроническая почечная недостаточность

Временное нарушение водного диуреза (боль, медикаментозное лечение, эмоциональное напряжение)

Синдром неадекватной секреции АДГ Выраженная полидипсия

Эндокринные нарушения (недостаточность глюкокортикоидов, гипотиреоз)

Эссенциальные (синдром «слабой клетки») При отсутствии гипоосмотической плазмы

Осмотические нарушения (гипергликемия, лечение маннитолом) Артефакты (гиперлипемия, гиперпротеинемия, ошибки лабораторного исследования)