Калій (K+) – це основний позитивно заряджений іон внутрішньоклітинного середовища. Калій присутній у всіх тканинах організму і необхідний для нормальної роботи клітин через його роль у підтримці обсягу внутрішньоклітинної рідини та трансмембранних електрохімічних градієнтів. Калій має сильний зв’язок із натрієм, головним регулятором об’єму позаклітинної рідини, включаючи об’єм плазми.
Концентрація калію всередині клітин приблизно в 30 разів вище, ніж зовні, тоді як концентрація натрію всередині клітини в 10 разів нижча, ніж зовні. Різниці в концентрації між калієм і натрієм в клітинних мембранах створюють як мембранний потенціал. Мембранний потенціал клітини підтримується іонними насосами в клітинній мембрані, особливо Na+ / K+ -АТФазою.
Велика частка енергії, що виділяється на підтримання градієнтів концентрації натрію / калію, підкреслює важливість цієї функції для життєдіяльності організму. Жорсткий контроль потенціалу клітинної мембрани має вирішальне значення для передачі нервових імпульсів, скорочення м’язів та роботи серця.
Онлайн школи на платформі DoctorThinking. Навчайтесь зручно разом з нами
Калій всмоктується за допомогою пасивної дифузії, насамперед у тонкому кишечнику. Близько 90% поглинутого калію всмоктується та використовується для підтримки його нормальних внутрішньоклітинних та позаклітинних концентрацій. Калій виводиться головним чином із сечею, нирки контролюють екскрецію калію у відповідь на зміни в раціоні харчування, а екскреція калію у здорових людей швидко збільшується після споживання його у великій кількості, якщо тільки запаси організму не вичерпані. Нирки можуть пристосовуватися до різниці у щоденному прийому калію у здорових осіб, але щонайменше 5 ммоль (близько 195 мг) калію виділяється щодня з сечею. Це в поєднанні з іншими обов’язковими втратами дозволяє припустити, що баланс споживання та виведення калію не можна досягти при прийомі його менше 400–800 мг / добу.
Нормальні концентрації калію в сироватці коливаються приблизно від 3,6 до 5,0 ммоль / л і регулюються різними механізмами. Діарея, блювання, захворювання нирок, використання певних ліків та інші стани, які змінюють виведення калію або викликають зміну його у міжклітинній рідині, можуть спричинити гіпокаліємію (рівень у сироватці нижче 3,6 ммоль / л) або гіперкаліємію (вище 5,0 ммоль / л у сироватці). В іншому випадку у здорових людей з нормальною функцією нирок аномально низький або високий рівень калію в крові рідкісний.
На рівні серця ацетилхолін індукує відкриття калієвих каналів, збільшення клітинної поляризації шляхом виходу калію та зниження збудливості, спричиняючи зменшення серцевої діяльності (негативні інотропний, хронотропний, дромотропний ефект).
На рівні підшлункової залози збільшення внутрішньоклітинного АТФ індукує закриття калієвих каналів, спричиняючи деполяризацію та приплив кальцію в клітину, що результує підвищенням секреції інсуліну.
В обмін калію задіяні інші речовини-трансмітери, наприклад серотонін, який індукує закриття певних калієвих каналів та деполяризацію. Калієві канали, робота яких залежить від концентрації кисню, присутні на рівні каротидних рецепторів.
Магній допомагає підтримувати внутрішньоклітинну концентрацію калію. Дослідженнями встановлено, що дієта з високим вмістом натрію та низьким споживанням калію впливає на об’єм судин і, за відсутності змін, може призвести до підвищення артеріального тиску.
Нервові імпульси генеруються іонами натрію, що рухаються в клітини, і іонами калію, що рухаються з клітин. Зниження рівня калію в крові може вплинути на здатність організму генерувати нервовий імпульс.
Нервова система також бере участь у регуляції скорочення м’язів.
Однак змінений рівень калію в крові може впливати на нервові сигнали в нервовій системі, послаблюючи м’язові скорочення.
Цей мінерал також важливий для здоров’я серця, оскільки його рух у клітинах і поза ними допомагає підтримувати регулярне серцебиття.
У деяких випадках серцева аритмія, викликана різкими змінами концентрації калію, можуть бути смертельними та призвести до раптової смерті.
Остеопороз часто пов’язаний з низьким вмістом кальцію, важливим мінералом для здоров’я кісток. Цікаво, що дослідження показують, що дієта, збагачена калієм, може допомогти запобігти остеопорозу, зменшивши кількість кальцію, який організм втрачає через сечу.
Кальцій – поширена складова каменів у сечових шляхах, і кілька досліджень показують, що цитрат калію знижує рівень кальцію в сечі. Багато фруктів і овочів містять цитрат калію, тому його легко додати до раціону.
Калій: Рекомендовані дози
Рекомендації щодо прийому калію містяться в рекомендаціях із харчування (DRI), розроблених Радою з питань харчування (FNB) при Інституті медицини Національних академій. DRI — загальний термін для набору референтних значень, які використовуються для планування та оцінки споживання поживних речовин здоровими людьми. Ці значення, що залежать від віку та статі, включають:
Рекомендована дієтична норма (RDA): середньодобовий рівень споживання, достатній для задоволення потреб у поживних речовинах майже всіх (97% – 98%) здорових людей; часто використовується для планування адекватних дієт для людей.
Адекватне споживання (АІ): споживання на цьому рівні передбачається для забезпечення достатності харчових речовин (використовується, коли даних доказової медицини недостатньо для розрахунку RDA).
Орієнтовна середня потреба (EAR): середньодобовий рівень споживання, який оцінюється таким чином, щоб відповідати потребам 50% здорових людей; зазвичай використовується для оцінки споживання поживних речовин груп людей та для планування адекватної їм поживної дієти.
Припустимий верхній рівень споживання (UL): максимальний щоденний об’єм речовини, прийом якої в такій кількості навряд чи спричинить несприятливі наслідки для здоров’я.
У таблиці 1 перераховані поточні RDA для калію в мг.
| Вік | Чоловіки | Жінки | Вагітні | Лактація |
| Від народження до 6 місяців | 400 мг | 400 мг | ||
| 7–12 місяців | 860 мг | 860 мг | ||
| 1–3 роки | 2000 мг | 2000 мг | ||
| 4–8 років | 2300 мг | 2300 мг | ||
| 9–13 років | 2500 мг | 2300 мг | ||
| 14-18 років | 3000 мг | 2300 мг | 2600 мг | 2500 мкг |
| 19–50 років | 3400 мг | 2600 мг | 2900 мг | 2800 мг |
| 51+ років | 3400 мг | 2600 мг |
Харчові джерела калію
Калій міститься в широкому асортименті продуктів. Багато фруктів і овочів з високим вмістом калію і низьким вмістом натрію допомагають запобігти гіпертонії. Значна частина калію втрачається при обробці або консервуванні продуктів, тому більш оптимальним способом зберегти його у свіжих продуктах є заморозка.
Листові зелені овочі, такі як шпинат, петрушка та салат, а також брокколі, горох, помідори та картопля, особливо кожура, мають значну кількість калію. Фрукти, що містять цей мінерал, включають апельсини та інші цитрусові, банани, яблука, авокадо, родзинки та абрикоси, особливо сушені. Цільні зерна, зародки пшениці, насіння та горіхи також є продуктами з високим вмістом калію.
Такі риби, як камбала, лосось, сардини та тріска, багаті на калій, а велика кількість м’ясних продуктів містять навіть більше калію, ніж натрію, хоча до них часто додають додатковий натрій у вигляді солі. Калій також можна отримати з таких трав: конюшина червона, шавлія, хміль, хвощ, кропива, подорожник. Кофеїн і тютюн знижують абсорбцію калію.
Дефіцит калію
Недостатнє споживання калію може підвищувати артеріальний тиск, ризик виникнення каменів у нирках, ймовірність остеопорозу, виділення кальцію з сечею та чутливість до солі (мається на увазі, що зміни в їжі натрію впливають на артеріальний тиск більшою, ніж у нормі).
Сильний дефіцит калію може викликати гіпокаліємію (рівень калію в сироватці крові менше приблизно 3,6 ммоль / л). Гіпокаліємія вражає до 21% госпіталізованих пацієнтів, як правило, через вживання діуретиків та інших медикаментів, що підвищують екскрецію калію, але це явище є рідкісним серед здорових людей із нормальною функцією нирок.
Легка гіпокаліємія характеризується схильністю до закрепів (через зниження моторики кишечника), втомою, м’язовою слабкістю. Помірна гіпокаліємія (рівень калію в сироватці крові менше приблизно 2,5 ммоль / л) може викликати поліурію, енцефалопатія у пацієнтів із захворюваннями нирок, непереносимість глюкози, м’язовий параліч та серцеві аритмії, особливо у осіб із органічними ураженнями серця. Важка гіпокаліємія може бути небезпечною для життя через вплив на скорочення м’язів, а отже, і на серцеву функцію.
Гіпокаліємія рідко викликається низьким споживанням калію в їжі, але вона може бути наслідком діареї та блювання, які призводять до метаболічного алкалозу, що призводить до втрати калію в нирках. Гіпокаліємія також може бути викликана метаболічною реакцією на початкове відтворення після періоду голодування через рух калію в клітини, зловживанням проносним засобом, зловживання сечогінними засобами, сильним потовиділенням або гемодіалізом.
Виснаження магнію може сприяти гіпокаліємії за рахунок збільшення втрат калію в сечі. Це також може підвищити ризик серцевих аритмій за рахунок зниження внутрішньоклітинної концентрації калію. Більше 50% людей з клінічно значущою гіпокаліємією можуть мати дефіцит магнію. У людей з гіпомагнезіємією та гіпокаліємією обидва слід лікувати одночасно.
Групи ризику недостатності калію
Люди з запальними захворюваннями кишечника
Калій виділяється всередині товстої кишки, і цей процес, як правило, врівноважується його абсорбцією. Однак при запальних захворюваннях кишечника (включаючи хворобу Крона та виразковий коліт) збільшується секреція калію. Запальні захворювання кишечника також характеризуються хронічною діареєю, яка може додатково посилити виведення калію.
Люди, які вживають певні ліки, включаючи сечогінні та проносні засоби
Деякі діуретики (наприклад, тіазидні), які зазвичай застосовуються для лікування високого артеріального тиску, збільшують виділення калію з сечею та можуть викликати гіпокаліємію. Однак калійзберігаючі діуретики не посилюють виведення калію і можуть призвести до гіперкаліємії. Великі дози проносних препаратів і багаторазове використання клізм можуть також викликати гіпокаліємію, оскільки вони збільшують втрати калію з випорожненнями.
Взаємодія з ліками
Інгібітори АПФ та блокатори рецепторів ангіотензину (БРА)
Інгібітори АПФ та БРА застосовуються для лікування гіпертонії та серцевої недостатності, уповільнення прогресування захворювань нирок у пацієнтів із хронічною хворобою нирок та цукровим діабетом другого типу, зниження захворюваності та смертності після інфаркту міокарда. Ці ліки зменшують виділення калію з сечею, що може призвести до гіперкаліємії. Фахівці рекомендують контролювати стан калію у людей, які приймають інгібітори АПФ або БРА, особливо якщо вони мають інші фактори ризику розвитку гіперкаліємії, такі як порушення функції нирок.
Калійзберігаючі діуретики
Калійзберігаючі діуретики, такі як амілорид і спіронолактон, знижують виведення калію з сечею і можуть викликати гіперкаліємію. Експерти рекомендують контролювати стан калію у людей, які приймають ці ліки, особливо якщо у них порушена функція нирок або наявні інші фактори ризику розвитку гіперкаліємії.
Петльові та тіазидні діуретики
Лікування петлевими діуретиками, такими як фуросемід і буметанід, та тіазидними, як хлортіазид та метолазон, призводить до збільшення виділення калію з сечею та розвитку гіпокаліємії.
Ризики для здоров’я від надлишку калію
Харчовий калій
У здорових людей із нормальною функцією нирок високе споживання калію з їжею не становить небезпеки для здоров’я, оскільки нирки виводять зайву його кількість із сечею. Крім того, немає доказів того, що високий прийом із харчовими продуктами калію викликає гіперкаліємію у дорослих із нормальною функцією нирок або іншими несприятливими наслідками.
Однак у людей з порушенням екскреції калію з сечею через хронічну хворобу нирок або використання певних лікарських препаратів, таких як інгібітори ангіотензинперетворюючого ферменту або калійзберігаючі діуретики, навіть дієтичні прийоми калію нижче норми можуть спричинити гіперкаліємію. Гіперкаліємія також може виникнути у людей із цукровим діабетом 1 типу, застійною серцевою недостатністю, наднирниковою недостатністю або захворюваннями печінки.
Хоча гіперкаліємія може протікати безсимптомно, важкі випадки можуть викликати м’язову слабкість, параліч, серцебиття, парестезії (печіння або колюче відчуття в кінцівках) та серцеві аритмії, які можуть загрожувати життю (аж до зупинки серця в діастолу).
Калій із дієтичних добавок та ліків
Харчові добавки з калієм можуть спричинити незначні побічні ефекти з боку шлунково-кишкового тракту. Хронічне надмірне вживання препаратів калію (у дозі, наприклад, до 15 600 мг протягом 5 днів) у здорових людей може підвищити рівень калію в плазмі крові, але не виходити за рамки норми. Однак дуже велика кількість добавок калію або замінників солі, що містять калій, може перевищувати здатність нирок до виведення калію, викликаючи гостру гіперкаліємію навіть у здорових людей. Застосування калійних солей у певних лікарських препаратах пов’язане з ураженням тонкої кишки, що спричиняє її непрохідність, крововилив та перфорацію.
