Chlor ist ein vielseitiges chemisches Element, das in verschiedenen Bereichen eingesetzt wird, von der Trinkwasserdesinfektion bis zur Herstellung von Kunststoffen. Es ist jedoch wichtig, die potenziellen Gefahren von Chlor, insbesondere für das Nervensystem, und die damit verbundenen gesundheitlichen Auswirkungen zu verstehen. Dieser Artikel beleuchtet die verschiedenen Aspekte von Chlor, seine Verwendung, Risiken und notwendigen Vorsichtsmaßnahmen.
Was ist Chlor und wie wird es verwendet?
Chlor (Cl) gehört zur Gruppe der Halogene und ist ein reaktionsfreudiges Element, das in der Natur fast immer in Verbindungen vorkommt, hauptsächlich als Chloride. Chloride sind negativ geladene Ionen, die für viele Stoffwechselprozesse im Körper unerlässlich sind. Chlor wird in verschiedenen Bereichen eingesetzt, darunter:
- Trinkwasserdesinfektion: Chlor wird dem Trinkwasser in geringen Konzentrationen zugesetzt, um schädliche Mikroorganismen abzutöten und die Wasserqualität sicherzustellen.
- Chemische Industrie: Chlor ist ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Kunststoffen, Pestiziden, Lösungsmitteln und anderen chemischen Produkten.
- Reinigungsmittel: Chlorhaltige Verbindungen werden in vielen Reinigungsmitteln und Bleichmitteln verwendet, um Oberflächen zu desinfizieren und Flecken zu entfernen.
- Schwimmbäder: Chlor wird Schwimmbädern zugesetzt, um das Wachstum von Bakterien und Algen zu verhindern und das Wasser sauber zu halten.
Chlorid im Körper: Elektrolyt und seine Bedeutung
Chlorid ist eines der wichtigsten negativ geladenen Ionen (Anionen) im Körper. Es liegt im Körper zu einem großen Teil an Natrium gebunden als Kochsalz (Natriumchlorid) vor. Durch seine negative Ladung sorgt es zusammen mit anderen Elektrolyten dafür, dass zwischen Zellaußen- und Zellinnenraum eine Grundspannung (Ruhemembranpotential) entsteht.
Als lebenswichtiges Elektrolyt befindet sich über die Hälfte (ca. 56%) des Chlorids im Körper außerhalb der Zellen im sogenannten Extrazellulärraum. Ungefähr ein Drittel (ca. 32%) findet sich in den Knochen und nur ein kleiner Teil (12%) innerhalb der Zellen (Intrazellulärraum).
Durch die Verteilung der Elektrolyte und deren elektrischer Ladung entsteht zwischen Zellinnerem und Zelläußerem eine elektrische Spannung (Potentialdifferenz). Sie wird auch Ruhemembranpotential genannt. Ändert sich die Spannung durch den Ein- und Ausstrom von Natrium, Kalium und anderen Elektrolyten, entwickelt sich ein Aktionspotential. Dieses dient der Signalweiterleitung zwischen Zellen im Körper, etwa zwischen Nervenzellen oder zwischen Nerven- und Muskelzellen.
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Dank seiner negativen Ladung kann das Chlorid im Körper Elektrolyte mit positiver Ladung (Kationen) über Membranen hinweg transportieren, ohne dass die Spannung verändert wird. Auch andere Stoffe können nur an Chlorid gebunden über Chloridkanäle durch Zellmembranen geschleust werden.
Außerdem reguliert das Chlorid zusammen mit anderen Faktoren die Wasserverteilung im Körper und den Säure-Basen-Haushalt. Es befindet sich nicht nur in den Knochen und im Blut, sondern auch im Schweiß und in der Magensäure, wo es zur Verdauung beiträgt.
Die Aufnahme von Chlorid erfolgt hauptsächlich über das Kochsalz (Natriumchlorid) in unserer Nahrung. Da die meisten Menschen eher zu viel Salz zu sich nehmen, ist der Bedarf in der Regel mehr als gedeckt. Die Ausscheidung erfolgt über die Nieren und wird durch das Hormon Aldosteron reguliert, das eine Rückresorption bei einem Chloridmangel bewirkt.
Der durchschnittliche Tagesbedarf an Chlorid liegt bei schätzungsweise 830 Milligramm. Kinder und Säuglinge benötigen weniger Chlorid, während übermäßiges Schwitzen den Bedarf erhöht. Insgesamt enthält der menschliche Körper ungefähr 100 Gramm Chlorid.
Chlorid-Normwerte
Der Chloridspiegel im Serum und Plasma wird als Kontrollwert herangezogen:
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- Erwachsene: 96 - 110 mmol/l
- Kinder, Säuglinge, Neugeborene: 95 - 112 mmol/l
Bei einem Chloridmangel gibt eine Urinuntersuchung näheren Aufschluss: Anhand des Chloridwertes im Urin kann festgestellt werden, ob der Patient zu viel Chlorid über die Nieren oder den Darm ausscheidet, beispielsweise bei Erbkrankheiten. Im Urin wird die Gesamtmenge gemessen, die innerhalb von 24 Stunden ausgeschieden wird (24-h-Urin). Diese ist zwar nahrungsabhängig, sollte jedoch zwischen 100 und 240 mmol liegen.
Erniedrigtes Chlorid im Blut (Hypochlorämie)
Ein Chloridmangel wird auch als Hypochlorämie oder Hypochloridämie bezeichnet. Eine mögliche Ursache ist ein erhöhter Verlust von Chlorid, etwa durch:
- starkes Schwitzen
- Erbrechen
- Einnahme von bestimmten Entwässerungstabletten (Diuretika)
- Nierenschwäche (Niereninsuffizienz)
- angeborenen Chlorid-Durchfall (kongenitale Chloridorrhoe)
Durch den Chloridverlust erhöht sich der pH-Wert (Alkalose) und es entsteht eine hypochlorämische Alkalose. Umgekehrt führt das komplexe System zum Ausgleich von Störungen des pH-Wertes bei einer aus anderen Gründen bestehenden Alkalose auch zu einer Hypochlorämie:
- Überschuss an Aldosteron (Hyperaldosteronismus)
- Cushing-Syndrom
- Ateminsuffizienz
- SIADH-Syndrom (Schwartz-Bartter-Syndrom)
Während ein leichter Chloridmangel kaum Symptome zeigt, entwickeln Patienten bei einer Alkalose unter anderem allgemeine Schwäche, Krämpfe und Übelkeit.
Erhöhtes Chlorid im Blut (Hyperchlorämie)
Ist Chlorid erhöht, spricht man auch von Hyperchlorämie oder Hyperchloridämie. Zu viel Chlorid sammelt sich vor allem bei angeborenen oder erworbenen Störungen des Säure-Basen-Haushaltes an, bei denen sich im Körper eine Übersäuerung (Azidose) entwickelt und der pH-Wert sinkt. Die Nieren vermindern die Chloridausscheidung, damit die Azidose ausgeglichen wird. Mögliche Ursachen für erhöhte Chloridwerte:
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- übersteigerte Atmung (Hyperventilation)
- Autoimmunkrankheiten
- Nierenerkrankungen (interstitielle Nephropathie)
- Operationen an den Harnwegen
- Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus)
- Durchfall
Da der Körper bei anhaltenden Durchfällen viel Bikarbonat verliert, das zur Aufrechterhaltung des pH-Wertes benötigt wird, kompensiert er dies auch hier mit erhöhten Chloridwerten.
Was tun bei erhöhten oder erniedrigten Chloridwerten?
Sowohl die Hypochlorämie als auch die Hyperchlorämie müssen immer in Abhängigkeit ihres Ursprungs behandelt werden.
Ist der Chloridwert nur leicht vermindert, hilft meist eine erhöhte Salzzufuhr oder eine Infusion. Eine Niereninsuffizienz muss schnellstmöglich unter anderem mit einer erhöhten Flüssigkeitszufuhr im Krankenhaus versorgt werden. Stärkere Abweichungen des Chloridspiegels sollten immer ärztlich betreut und behandelt werden.
Ist das Chlorid chronisch erhöht, sollten Betroffene im Allgemeinen sich salzarm ernähren und viel Flüssigkeit zu sich nehmen. Generell ist allerdings auch bei der Hyperchlorämie die Therapie abhängig von der Erkrankung.
Gefahren von Chlor für das Nervensystem
Obwohl Chlor in niedrigen Konzentrationen für die Trinkwasserdesinfektion sicher ist, können höhere Konzentrationen und bestimmte Chlorverbindungen schädliche Auswirkungen auf das Nervensystem haben.
Chlorgas
Chlorgas ist ein starkes Reizgas, das bei Einatmung zu schweren Atemwegsreizungen, Husten, Atemnot und sogar Lungenödemen führen kann. In hohen Konzentrationen kann Chlorgas tödlich sein. Die Exposition gegenüber Chlorgas kann auch neurologische Symptome wie Kopfschmerzen, Schwindel, Verwirrung und Bewusstseinsverlust verursachen.
Chlorvergiftung
Eine Chlorvergiftung kann durch die Einnahme oder Inhalation von hohen Chlorkonzentrationen oder chlorhaltigen Verbindungen verursacht werden. Symptome einer Chlorvergiftung sind Übelkeit, Erbrechen, Kopfschmerzen, Krämpfe und Atemprobleme. In schweren Fällen kann eine Chlorvergiftung zu Leberschäden, Schäden am zentralen Nervensystem und sogar zum Tod führen.
Chlororganische Verbindungen
Chlororganische Verbindungen sind organische Moleküle, die an Chlor gebunden sind. Einige chlororganische Verbindungen, wie z. B. Pestizide und Lösungsmittel, können neurotoxisch sein und das Nervensystem schädigen. Die Exposition gegenüber diesen Verbindungen kann zu neurologischen Symptomen wie Gedächtnisverlust, Konzentrationsschwierigkeiten, Zittern, Muskelkrämpfen und peripherer Neuropathie führen.
Flammschutzmittel
Einige Flammschutzmittel, insbesondere chlorierte und bromierte Verbindungen, stehen im Verdacht, gesundheitsschädliche Auswirkungen zu haben. Studien deuten darauf hin, dass diese Stoffe neurotoxisch wirken, hormonelle Prozesse stören und Entwicklungsstörungen verursachen können. Sie können sich im Körper anreichern und Schilddrüsenfunktionen beeinflussen.
Chlor als chemische Waffe
Chlor wurde im Ersten Weltkrieg als chemische Waffe eingesetzt und hat verheerende Auswirkungen auf die Gesundheit der Betroffenen. Chlorgas verursacht schwere Atemwegsreizungen, Lungenödeme und kann zum Tod führen. Auch im syrischen Bürgerkrieg wurde Chlor als Waffe eingesetzt, was zu zahlreichen Verletzten und Toten führte.
Chlordioxid und falsche Heilsversprechen
In der Corona-Pandemie gab es vermehrt Meldungen über Vergiftungen mit Chlordioxid-Lösung (CDL). Entgegen falscher Heilsversprechen ist die Einnahme von Chlordioxid hochgefährlich und hilft nicht gegen Infektionen mit dem Coronavirus oder andere Krankheiten. Die häufigsten Symptome bei einer Vergiftung mit Chlordioxid sind Husten, Atemnot, Übelkeit, Erbrechen, Durchfall und Schleimhautreizungen im Mund-, Nasen- und Rachenraum. Die Einnahme von CDL kann zu Verätzungen im Mund-und-Rachen-Bereich sowie in Speiseröhre und Magen kommen. Zudem kann eine Chlordioxid-Lösung im Körper giftig wirken, weil es die roten Blutkörperchen schädigen kann und so die Organe nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt werden.
Vorsichtsmaßnahmen im Umgang mit Chlor
Um die Gefahren von Chlor zu minimieren, sollten folgende Vorsichtsmaßnahmen beachtet werden:
- Sichere Verwendung von chlorhaltigen Produkten: Bei der Verwendung von chlorhaltigen Reinigungsmitteln und Bleichmitteln sollten die Anweisungen des Herstellers genau befolgt werden. Es ist wichtig, für ausreichende Belüftung zu sorgen und den Kontakt mit Haut und Augen zu vermeiden.
- Lagerung von Chlorprodukten: Chlorhaltige Produkte sollten außerhalb der Reichweite von Kindern und Haustieren aufbewahrt werden. Sie sollten nicht mit anderen Chemikalien gemischt werden, da dies zu gefährlichen Reaktionen führen kann.
- Schutz vor Chlorgas: Bei Arbeiten in Bereichen, in denen Chlorgas freigesetzt werden kann, sollten geeignete Atemschutzgeräte getragen werden. Bei einer Chlorgasexposition sollte der Bereich sofort verlassen und ein Arzt aufgesucht werden.
- Vermeidung von chlororganischen Verbindungen: Der Kontakt mit chlororganischen Verbindungen sollte minimiert werden. Bei der Arbeit mit diesen Stoffen sollten Schutzhandschuhe, Schutzkleidung und Atemschutzgeräte getragen werden.
- Kritischer Umgang mit "Wundermitteln": Die Einnahme von Chlordioxid-Lösungen als vermeintliches Heilmittel ist gefährlich und sollte unbedingt vermieden werden.
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