Sodio
El sodio es un elemento químico de
símbolo Na (del latín, natrium y de árabe
natrun) número atómico 11, fue descubierto por Sir Humphrey Dabi. Es un metal alcalino blando, untuoso, de color
plateado, muy abundante en la naturaleza, encontrándose en la sal marina y el
mineral halita. Es muy reactivo, arde con llama
amarilla, se oxida en presencia de oxigeno y reacciona violentamente con
el agua.
El sodio está presente en grandes cantidades
en el océano en forma iónica. También es un
componente de muchos minerales y un elemento esencial para la vida.
Características principales
Al igual que otros metales alcalinos el sodio
es un metal blando, ligero y de color plateado que no se encuentra libre en la
naturaleza. El sodio flota en el agua descomponiéndola, desprendiendo hidrógeno y formando un hidróxido. En las condiciones apropiadas
reacciona espontáneamente en el agua. Normalmente no arde en contacto con el
aire por debajo de 40 °C.
[Usos del sodio
El sodio metálico se emplea en síntesis
orgánica como agente reductor. Es además componente del cloruro de sodio
necesario para la vida. Otros usos son:
§ En la purificación de metales
fundidos.
§ La aleación Na K, es un material empleado para la
transferencia de calor además de desecante para disolventes orgánicos y como
reductor. A temperatura ambiente es líquida. El sodio también se emplea como
refrigerante.
§ Los óxidos Na2O
generados por combustión controlada con oxígeno se utilizan para intercambiar
el dióxido de carbono por oxígeno y regenerar así el aire en espacios cerrados
(p. ej. en submarinos)
Papel biológico
El catión sodio (Na+) tiene un
papel fundamental en el metabolismo celular, por ejemplo, en la transmisión
del impulso nervioso (mediante
el mecanismo debomba de sodio-potasio). Mantiene el volumen y la os
molaridad. Participa, además del impulso nervioso, en la contracción muscular,
el base y la absorción de nutrientes por las membranas.
La concentración plasmática de sodio es en condiciones normales de
137-145 mmol/L. El aumento de sodio en la sangre se conoce como hipernatremia y su disminución hiponatremia.
Historia
El sodio (del italiano soda, "sosa")
conocido en diversos compuestos, fue aislado en 1807 por Sir Humphrey por
medio de la electrólisis de
la soda cáustica. En
la Europa medieval se empleaba como remedio para
las jaquecas un compuesto de sodio
denominado sodanum. El símbolo del sodio (Na), proviene de natrón
(o natrium, del griego nítron) nombre que recibía
antiguamente el carbonato sódico.
Abundancia
El sodio es relativamente abundante en
las estrellas, detectándose su presencia a través
de la línea D
del espectro solar, situada aproximadamente
en el amarillo. La corteza terrestre contiene aproximadamente un 2,6% de sodio,
lo que lo convierte en el cuarto elemento más abundante, y el más abundante de
los metales alcalinos.
Actualmente se obtiene por electrólisis de
cloruro sódico fundido, procedimiento más económico que el anteriormente usado,
la electrólisis del
hidróxido de sodio. Es el metal alcalino más barato.
El compuesto más abundante de sodio es el
cloruro sódico o sal común, aunque también se encuentra presente en diversos
minerales como halita y zeolitas, etc.
Compuestos
Los compuestos de sodio de mayor importancia
industrial son:
§ Sosa cáustica (NaOH).
El hidróxido de sodio, más conocido como sosa cáustica, es una base muy fuerte
y corrosiva usada en productos destinados a la limpieza de desagües y al
desengrase de hornos, así como a la fabricación de jabones debido a la saponificación de los ácidos grasos.
Cuando se disuelve en agua produce una reacción muy exotérmica (-42,9 kJ/mol).
Su poder corrosivo hace de la sosa cáustica un compuesto letal para los tejidos
vivos y los compuestos orgánicos, e incluso puede atacar al vidrio en caso de
que el contacto sea permanente. En presencia del dióxido de carbono atmosférico
produce carbonato de sodio, por lo que sus soluciones son poco estables.
§ Eritorbato de sodio (C6H7NaO6)
utilizado en carnes de todo tipo y bebidas no alcohólicas como preservante.
Mútageno para el ser humano y letal para algunos ecosistemas acuáticos. leer más...
§ Tripolifosfato
de sodio (Na5P3O10) componente
fundamental de los jabones, de detergentes y de productos diferentes para
dulcificar las aguas duras. Usado también en alimentos. Tumorígeno en estudios
en ratas.
Isotopos
Se conocen trece isótopos de sodio. El único estable es el
Na-23. Además existen dos isótopos radioactivos cosmogénicos,
Na-22 y Na-24, con períodos de
semidesintegración de 2,605 años y aproximadamente 15 horas
respectivamente.
Absorción y excreción de sodio
El sodio se absorbe en humanos, de manera
fácil desde el intestino delgado y de allí es llevado a los riñones, en donde
se infiltra y regresa a la sangre para mantener los niveles apropiados. La
cantidad absorbida es proporcional a la consumida. Alrededor del 90 -95% de la
pérdida normal del sodio es a través de la orina y el resto en las heces y el
sudor. Se considera que lo normal de la cantidad de sodio excretada es igual a
la cantidad ingerida. La secreción de sodio se mantiene por un mecanismo que
involucra los riñones (tasa de filtración glomerular, sistema
renina-angiotensina), el sistema nervioso simpático, la circulación de
catecolaminas y la presión sanguínea1
Funciones
El catión sodio (Na+) tiene un
papel fundamental en el metabolismo celular,
por ejemplo, en la transmisión del impulso nervioso (mediante el mecanismo
de bomba de sodio-potasio).
Mantiene el volumen y la osmolaridad. Participa, además del impulso nervioso,
en la contracción muscular,
el equilibrio ácido-base y la absorción de nutrientes por las células.
La concentración plasmática de
sodio es, en condiciones normales, de 135-145 mmol/L.
El aumento de sodio en la sangre se conoce como hipernatremia y su disminución
como hiponatremia. Como el catión (ion positivo) predominante del liquido
extracelular de los fluidos animales y en humanos, el sodio
regula el tamaño de este compartimiento así como el volumen del plasma.1 Estos fluidos, como el plasma
sanguíneo y fluidos extracelulares en otros tejidos bañan las células y
realizan funciones de transporte de nutrientes y sustancias de desecho en el
organismo. Aunque el sistema para mantener el óptimo balance de sal y agua en
el cuerpo es complejo, una de las principales maneras que el organismo mantiene
este balance es a través de osmoreceptores ubicados en el hipotálamo, y su
acción posterior sobre la hipófisis para la producción de vasopresina. Cuando
los niveles de sodio en la sangre no aumentan, los receptores de la sed
(osmoreceptores) estimulan la sensación de sed. Cuando los niveles en la sangre
de sodio son bajos, la excreción de sodio a través de la orina disminuye.1
La pérdida relativa de agua podría causar que
las concentraciones de sodio lleguen a ser más altas de lo normal, una
condición conocida como hipernatremia, que resulta en una sed extraordinaria.
Contrariamente, un exceso de agua corporal por mayor ingesta resultará en menor
concentración de sodio en el plasma, conocido como hiponatremia, una condición
captada por el hipotálamo a través de sus osmoreceptores, causando una
disminución de la secreción de la hormona vasopresina de
la glándula pituitaria posterior o hipófisis; esto conduce a una pérdida de
agua a través de la orina, lo cual actúa para restaurar las concentraciones de
sodio en el plasma hasta niveles normales.
Personas severamente deshidratadas, como las
rescatadas del océano o en situaciones de sobrevivencia en desiertos,
usualmente tienen altas concentraciones de sodio sanguíneo. Esto debe ser
cuidadosamente y lentamente retornado a la normalidad, ya que una corrección
demasiado rápida de la hipernatremia puede resultar en daño cerebral con edema
celular, ya que el agua se mueve rápidamente hacia el interior de las células
con un alto contenido osmolar.
Debido a que el sistema osmoreceptor / hipotálamo, ordinariamente trabaja bien sea
para causar la ingesta de líquidos o la eliminación del mismo (orina), para
restaurar las concentraciones de sodio a lo normal, este sistema puede ser
usado en el tratamiento médico para regular el contenido del fluido corporal
total, principalmente para controlar el contenido de sodio corporal. Por esto,
cuando una droga potencialmente diurética es suministrada puede causar
que los riñones excreten sodio, el efecto es acompañado por una excreción de
agua corporal. Esto sucede porque el riñón es incapaz de retener eficientemente
agua mientras excreta grandes cantidades de sodio. Adicionalmente, después de
la excreción de sodio, el sistema osmoreceptor puede captar bajas
concentraciones de sodio en la sangre y luego dirigir las perdidas urinarias de
agua para corregir la hiponatremia.
Además de esta función importante, el sodio
juega un importante papel en diversos procesos fisiológicos del organismo
humano. Las células animales excitables, por ejemplo, permiten la entrada de
sodio a su interior para causar la despolarización de la membrana celular. Un
ejemplo de esto es la señal de transducción en el sistema nervioso central del
humano, el cual depende del movimiento del sodio a través de la membrana
celular en todos los nervios. Algunas neurotoxinas potentes, como las
batracotoxinas, incrementan la permeabilidad del sodio en la membrana celular
de células nerviosas y musculares, causando una masiva e irreversible
despolarización de las membranas, lo cual trae consecuencias potencialmente
fatales al organismo. Sin embargo, las drogas con efectos más pequeños sobre el
movimiento de sodio en los nervios pueden tener diversos efectos farmacológicos
como efectos antidepresivos, entre otros.
Hipernatremia
Se considera hipernatremia cuando la
concentración de sodio en plasma o sangre es mayor a 145 meq/L. Las causas
principales, se deben a una acción insuficiente de la hormona vasopresina o ADH
(sea por déficit de producción en hipófisis o por falta de respuesta
renal), a pérdidas excesivas de agua, y a un balance positivo de sal. El cuadro
clínico, depende al igual que en la mayoría de los trastornos de electrolitos,
de la magnitud y su forma de instauración. El síntoma predominante es la sed,
que puede acompañarse de poliuria (aumento en el volumen de orina), diarrea y
sudoración. La presencia de trastornos neurológicos, aparecen con valores por
encima de 160 meq/L, que pueden caracterizarse por irritabilidad muscular,
alteraciones del nivel de consciencia, coma e incluso convulsiones.2
Hiponatremia
Se considera hiponatremia cuando la
concentración de sodio en plasma es menor a
135 meq/L. Las causas principales incluyen: pérdidas grandes de sodio (por
uso de diuréticos, diuresis osmótica o perdida de solutos a través de la orina
que arrastran agua y sodio, enfermedades renales que
aumenten la pérdida de sodio urinario.) aumento de la ingesta o aporte de agua
al organismo, lo que causa aumento del agua a nivel extracelular. Entre los
síntomas más comunes están, náuseas, vómitos, calambres musculares,
alteraciones visuales, cefalea, letargia. Convulsiones y coma. Se considera que
una disminución en la concentración de sodio por debajo de 125 meq/L es
potencialmente fatal para el organismo humano.2
Sodio en la dieta
La mayor fuente de sodio es el cloruro de
sodio o una ración común de sal, del cual el sodio constituye el 40%. Sin
embargo, todos los alimentos contienen sodio en forma natural, siendo más
predominante la concentración en alimentos de origen animal que vegetal.
Aproximadamente 3 gramos de sodio están
contenidos en los alimentos que se consumen diariamente, sin la adición de
cloruro de sodio o sal común, esto es importante considerarlo en pacientes que
tengan una restricción o disminución en la ingesta de sal diaria (pacientes nefrópatas,
diabéticos, hipertensos). El
requerimiento de sodio es de 500 mg /día aproximadamente.3 La mayoría de las personas
consumen más sodio que el que fisiológicamente necesitan, para ciertas personas
con presión arterial sensible al sodio, esta cantidad extra puede causar
efectos negativos sobre la salud.
Precauciones
En forma metálicaSDSD el sodio es explosivo
en agua y con muchos otros elementos. El metal debe manipularse siempre
cuidadosamente y almacenarse en atmósfera inerte, generalmente de argón
evitando el contacto con el agua y otras sustancias con las que el sodio
reacciona como el oxígeno:
2Na + 2H2O
----------> 2NaOH + H2(g)+ Energía
La explosión del sodio con el agua es debida
a la generación de hidrógeno en la misma y con la consecuente energía liberada
por la reacción exergónica se pueden producir explosiones del hidrógeno
generado. Por lo tanto se debe tener mucho cuidado, trabajar con precaución y
con los elementos necesarios para protegerse de sus reacciones químicas.
