IL cloro in Natura

Il cloro è uno degli elementi naturali più diffusi in natura, persino più abbondante del carbonio nella composizione della crosta terrestre.

Sotto forma di cloruro di sodio (sale) costituisce il 2,9% dei mari e degli oceani, in cui hanno avuto origine tutte le forme di vita terrestre.

Il cloro è un elemento estremamente reattivo, per questo in natura non si trova allo stato libero, ma combinato in forma ionica.

L’abbondanza di questo elemento e la sua capacità di combinarsi facilmente hanno fatto sì che anche gli esseri viventi ne sfruttassero le caratteristiche chimiche e fisiche: oltre 2.400 composti naturali a base di cloro permettono a diversi organismi di espletare le loro funzioni vitali e di compiere processi di trasformazione.

Analogamente, proprio per le stesse caratteristiche naturali di abbondanza e forte reattività, il cloro ha reso possibile lo sviluppo della chimica di base e si conferma a tutt’oggi un elemento indispensabile per la realizzazione della maggioranza dei processi di produzione e trasformazione industriale.

​

CLORO E VITA

Tutte le forme di vita terrestri hanno avuto origine negli oceani e quasi tutti gli organismi viventi hanno bisogno di sale per sopravvivere.

Oltre 2.400 composti naturali a base di cloro permettono agli organismi viventi, da quelli più semplici come alghe, funghi e batteri, a quelli più complessi come piante e mammiferi, di espletare le loro funzioni vitali e di compiere processi di trasformazione. Ad oggi si sa che funghi e piante terrestri producono oltre 300 diversi composti clorurati, che vanno dal cloro metano rilasciato dai funghi che decompongono il legno ai complessi clorurati di poliacetilene formati dalle piante della famiglia Aster.

Il cloro è considerato assieme a ferro e zinco, uno dei sette micronutrienti indispensabili per le piante terrestri e acquatiche e svolge un’importante funzione nei meccanismi di fotosintesi clorofilliana e di osmosi (movimento di acqua o soluti nelle cellule), la bilancia ionica necessaria alle piante per captare gli elementi minerali. Sintomi di mancanza di cloro includono avvizzimento, radici tozze, clorosi (ingiallimento) e tendenza al color bronzo. In alcune piante possono diminuire gli odori.

Molti vegetali utilizzano il cloro come difesa naturale di tipo chimico contro insetti ed erbivori: un prodotto biosintetizzato da un'alga marina, la teflairina, è letale per numerose larve di insetti a concentrazioni molto basse, ed è strutturalmente simile, ma tre volte più potente, a molti degli antiparassitari clorurati ottenuti per sintesi.

 

IL CLORO NELL'UOMO

Nel corpo umano il cloro occupa il decimo posto per quantità tra i 15 elementi che ne costituiscono il 99,5% della massa. Cloruro di sodio e, in misura minore, cloruro di potassio, sono sali minerali nutrienti. Il 70% del cloro si trova nel liquido extracellulare, sotto forma di ione cloruro (Cl-) il rimanente si ritrova a livello del tessuto osseo e dei denti, nel tessuto connettivo e nel liquido intracellulare. Lo ione cloruro svolge un ruolo importante nella regolazione della pressione arteriosa, nella trasmissione dell'impulso nervoso, nell'equilibrio acido-base e del bilancio elettrolitico; nel succo gastrico viene secreto come acido cloridrico (HCl), grazie al quale avviene una prima "demolizione" degli alimenti ingeriti. È molto recente poi la scoperta che i globuli bianchi possono svolgere la loro importante funzione fisiologica di difesa anche grazie alla produzione di cloro (Cl2) e altri composti del cloro altamente reattivi.

Insieme al sodio è uno dei più importanti costituenti dei fluidi organici, in particolare è il principale anione (ione negativo) del compartimento extracellulare, mentre il sodio lo è del compartimento intracellulare. La funzione principale dello ione cloruro è quella di accompagnare lo ione sodio nei suoi spostamenti attraverso le membrane cellulari, in modo da assicurare l'elettroneutralità: inoltre esso partecipa con il sodio al mantenimento della pressione osmotica. Allo stato libero è tossico, ma nel sangue è sempre legato a radicali alcalini ovvero ioni positivi ( Na, K, Ca, Mg) per formare i relativi cloruri.

L’eliminazione del Cloro avviene quasi esclusivamente per via urinaria, sotto forma di ammonio cloruro. Il cloruro filtrato dal rene si trova in concentrazione uguale a quella del plasma ma viene riassorbito per adattarsi alla necessità dell'organismo di mantenere costante il pH del sangue.

A livello del rene il cloruro si unisce alla ammoniaca eliminata, dopo la degradazione delle proteine, per formare un prodotto di scarto neutro come il sale ammonio cloruro. Comunque notevole è la quota dispersa con la sudorazione, sotto forma di sodio cloruro.

I valori normali di Cloro nel siero sono 98-107 moli/L; con le urine si eliminano 4-15g/die di NaCl.

Nel plasma la concentrazione dei cloruri è circa doppia che nei globuli rossi e il suo effetto biologico prevalente è quello di assicurare l’osmolarità del sangue e dei vari liquidi.

Il globulo rosso se immerso in soluzione isotonica (fisiologica) cioè 0,9% di NaCl conserva morfologia e funzionalità corrette. Se la soluzione diviene ipotonica cioè inferiore allo 0,9%, il globulo rosso assume acqua dall’ambiente circostante e modificando la forma va incontro a lisi (emolisi). Se la soluzione diviene ipertonica, cioè con concentrazione superiore allo 0,9%, il globulo rosso perde acqua, divenendo spinoso (acantocita); non potrà più svolgere le sue funzioni. Ciò rende conto dell’enorme suscettibilità di questa cellula anucleata, nei confronti di soluzioni saline.

A livello dei globuli rossi, il cloro partecipa alla cessione di anidride carbonica dai tessuti ai globuli rossi e da questi all’area polmonare. Infine il cloro costituisce l’elemento di base per la secrezione di HCl dello stomaco (azione battericida e coadiuvante la digestione).

La determinazione del cloro nel sangue (cloremia) può essere clinicamente importante in varie condizioni patologiche:

• Diminuzione del cloro plasmatico (ipocloremia): si ha in caso di vomito, diarrea per perdita di elettroliti, in molte malattie infettive, nella bulimia, negli stati allergici e in tutti quei casi dove aumenta l’anidride carbonica nel sangue;

• Aumento del cloro plasmatico (ipercloremia: si verifica quasi esclusivamente per ritenzione da scarsa eliminazione urinaria e quindi compare nelle nefropatie (affezione del nefrone, ovvero l'unità funzionale del rene).

​