калий, K
Калий (K) - это незаменимый макроэлемент, относящийся к щелочным металлам. Незаменимый означает, что наш организм не может синтезировать это вещество самостоятельно, но оно требуется ему в некоторых количествах. Как важный внутриклеточный ион ( K+) калий отвечает за осмотическое давление в каждой клетке.
Распространение:
Хорошими источниками калия являются травы, бобовые и орехи, например, сушёная петрушка (2680 мг/100г), сушёный базилик (2630), белая фасоль (1795), миндаль (730) и нут (720), а также такие овощи как шпинат (560) или полевой салат (460). Из фруктов много калия содержат бананы (360).3
Потери при хранении и приготовлении:
При мытье и варке калий вымывается с водой. Поэтому никогда не следует долго полоскать или варить продукты, содержащие калий.
Усвоение и обмен веществ:
Всасывание калия, которое большей частью осуществляется в верхних отделах кишечника, происходит быстро и с высокой эффективностью (≥ 90 %) благодаря пассивной диффузии. Интестинальное (кишечное) усвоение калия большей частью независимо от поступаемого орально количества и в среднем составляет от 2,7 до 5 г/день.1 Дефицит магния снижает долю усвоения кальция. Выведение калия из организма происходит главным образом через почки.1, 2
Накопление, использование, потери:
В отличие от натрия, калий локализован преимущественно внутриклеточно. Калий количественно является самым значимым катионом во внутриклеточном пространстве. Около 98 % общего количества калия в человеческом организме находится внутри клеток. У мужчин общее количество калия в среднем составляет около 140 г, у женщин - около 105 г. Содержание калия в клетках меняется в зависимости от вида ткани и является выражением активности в метаболизме. Так мышечные клетки имеют наибольшее содержание минеральных веществ (60 %), за ними следуют эритроциты (красные кровяные тельца) (8 %), клетки печени (6 %) и клетки других тканей (4 %).1, 2, 4, 5
Регуляция калиевого гомеостаза или калиевого распределения между внутри- и внеклеточным пространством осуществляется при помощи инсулина (гормона, снижающего уровень сахара в крови), альдостерона (стероидного гормона) и катехоламина (гормон или также нейромедиатор с возбуждающим действием для сердечно-сосудистой системы). Кроме того, соотношение внутри- и внеклеточного калия определяется магнием и уровнем pH в крови.
Реабсорбция калия в организме происходит в основном через почки. Избыточные количества калия в организме также выводятся через почки. На выведение кальция из организма могут влиять различные факторы, помимо прочего, слишком высокое потребление натрия (антагониста калия) приводит к его потере.1, 2, 4
Суточная потребность в долгосрочной перспективе:
Точное количество необходимого организму калия высчитать возможно. Рекомендации по потреблению (для немецкоговорящих стран) являются оценочными и составляют для здорового взрослого человека 4 г/день.
Симптомы и причины дефицита:
Гипокалиемия (дефицит калия), как правило, объясняется чрезмерной потерей калия - например, при долгой рвоте или использовании мочегонных средств. Симптомами дефицита калия являются усталость, мышечная слабость и мышечные судороги, запор, вздутия и боли в нижней части живота.
Тяжёлая гипоглекимия может приводить к параличу мышц, аритмиям (нарушениям сердечного ритма) и остановке сердца и требует скорого медицинского лечения.1, 4
Избыточное потребление:
У людей с острой или хронической почечной недостаточностью или со сниженной функцией почек (болезнью Аддисона) калиевый гомеостаз нарушен из-за значительно сниженного выведения калия через почки. Кроме нарушений функций почек избыточное потребление может сопровождаться также следующими заболеваниями: сахарным диабетом, дефицитом инсулина, гипоальдостеронизмом (дефицит альдостерона), ацидозом (закисление организма) и сердечной недостаточностью (сердечной слабостью).
Повышенный уровень калия ведёт к понижению мембранного потенциала нервных и мышечных клеток. Это проявляется через такие нервно-мышечные симптомы как: общая мышечная слабость (тяжёлые ноги и нарушения дыхания), парестезии на кистях и ступнях (ощущения жжения, покалывания, мурашек и т.д.), параличи (только в экстремальных случаях) и брадикардических нарушениях ритма (замедленная сердечная деятельность).1, 2, 4, 5
Функции:
- Кроме поддержания осмотического давления в клетках калий отвечает за объём клеток и регуляцию водного обмена.
- Поддержание разности потенциалов на клеточных мембранах. Эта функция калия особенно важна для возбудимости клеток. Это означает нормальную нервно-мышечную возбудимость - образование возбуждения и проведение возбуждения сердца. Для поддержания этого мембранного потенциала крайне важно соотношение натрия и калия в питании, т.е. сбалансированное соотношение этих двух веществ.1, 2
- Регуляция клеточного роста.
- Транспортные процессы в почках и кишечнике, кроме прочего, для глюкозы и аминокислот.
- Поддержание нормального кровяного давления.
- Регуляция кислотно-щелочного равновесия.
- Воздействие на высвобождение гормонов (например, инсулина из бета-клеток).
- Использование углеводов и синтез белков ( синтез и расщепление высокоэнергетичных фосфатных соединений в промежуточном обмене веществ).
- Калий стимулирует ретенцию кальция через почки
Регрессионный мета-анализ в общей сложности 67 клинически контролируемых исследований пришёл к выводу, что восстановление натрия (напр., восстановление поваренной соли) и увеличенное потребление калия могут вносить весомый вклад в профилактику гипертонии (повышенное кровяное давление) и апоплексического удара (инсульт).6
Структуры:
Калий - это одновалентный катион (положительно заряженный ион, K+). Он располагается в первой группе в периодической системе и следовательно относится к группе щелочных металлов.
Литература:
- Biesalski HK, Fürst P, Kasper H, Kluthe R, Pölert W, Puchstein Ch, Stähelin HB: Ernährungsmedizin. 125-126, 167-169. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1999
- Biesalski Hans Konrad und Grimm Peter: Taschenatlas der Ernährung; 6. Auflage (2015); Georg Thieme Verlag, Stuttgart und New York.
- База данных министерства сельского хозяйства США.
- Elmadfa Ibrahim und Meyer Alexa: Ernährungslehre, 3. Auflage (2015); Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart.
- De Groot Hilka und Farhadi Jutta: Ernährungswissenschaft; 6. Auflage (2015); Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten.
- Geleijnse JM, Kok FJ, Grobbee DE: Blood pressure response to changes in sodium and potassium intake: a metregression analysis of randomised trials. J Hum Hypertens. 2003 Jul;17(7):471-80.