С. Боровой, 2011
Название происходит от арабского аль-кали – поташ (давно известное соединение калия, добываемое из древесной золы). Серебристо-белый металл, мягкий, легкоплавкий; плотность 0,86 г/смі, t пл 63,5 ° С. Быстро окисляется на воздухе, с водой реагирует со взрывом. По распространенности в земной коре занимает 7-е место (минералы: сильвин, каинит, карналлит и др / ). Входит в состав тканей растительных и животных организмов. Около 90% добываемых солей используются как удобрения. Сам металл применяют в химических источниках тока, как геттер в электронных лампах, для получения надпероксида KO 2 ; сплавы калия с Na – теплоносители в ядерных реакторах. ( Из БЭСловаря ) КАЛИЙ (лат. Kalium) - К, химический элемент I группы периодической системы, атомный номер 19, атомная масса 39,0983 (!!!), относится к щелочным металлам.
Природный калий состоит из трех изотопов: двух стабильных – 39 K и 41 K и одного радиоактивного – 40 K с периодом полураспада около 1,3 млрд (!!!) лет. Существование 40 K позволяет измерять общий калий в любом теле, в том числе и в организме человека.
Калий – один из немногих основных катионов в организме человека Общий К тела у взрослого человека составляет 50–55 мэкв/кг 98% общего калия тела находится внутри клеток 2% общего калия тела находится во внеклеточном пространстве [K] К внутри клеток – 120 – 150 мэкв/л [ Na ] – 20 мэкв/л [K] К вне клеток – 4 – 5 мэкв/л [ Na ] – 140 мэкв/л
СХЕМА БАЛАНСА КАЛИЯ В ОРГАНИЗМЕ
Каждая клетка организма должна сохранять внутри себя ту концентрацию K +, которая необходима для регуляции ее роста и деления, сохранения своего объема и поддержания КОС, «правильного» ответа в метаболических реакциях. «Правильный» вне-/внутриклеточный градиент К + жизненно важен в отношении нервно-мышечных и кардиальных проявлений Передвижение лишь 1,5–2% внутриклеточного K + во внеклеточное пространство может привести летальному исходу Основной механизм передвижения К + – Na + /K + АТФазный насос
3 Na + 2K + – – Внеклеточное пространство Внутриклеточное пространство Na + K + Na + /K + АТФазный насос – единственный активный механизм, поддерживающий вне-/внутриклеточный градиент концентрации К + Энергия АТФ тратится на перенос 3 ионов Na + в клетку и выход из нее 2 ионов К + Кроме того, клетки имеют небольшое число каналов, обеспечивающие пассивное движение Na + и K + через мембрану (проницаемую для К + в 50–100 раз больше, чем для Na + ). Na + диффундирует в клетку намного медленнее, чем из нее выходит. В результате клетка постоянно «теряет» катионы. Оба механизма – насос и диффузия катионов – обеспечивают внутриклеточный отрицательный электрический потенциал относительно внеклеточного пространства. АТФ
Среднее потребление калия с пищей составляет 60 – 100 мэкв/сут После еды калий из ЖКТ быстро поступает во внеклеточную жидкость Активность Na + /K + насоса очень чувствительна к изменению концентрации K + в крови Нарастание концентрации K + в крови стимулирует выброс инсулина, альдостерона и норадреналина Инсулин, альдостерон и норадреналин стимулируют работу Na + /K + насоса, который перемещает K + в клетки мышц, печени, костей и эритроциты Пик выделения почками «депонированного» наблюдается через 18 час. (!) после приема пищи
Увеличивают вход калия в клетку инсулин бета-2-катехоламины алкалоз минералокортикоиды Увеличивают плотность Na +, K + -АТФ насоса гормоны щитовидной железы стероиды надпочечника физическая нагрузка рост Тормозят вход калия в клетку глюкагон альфа-катехоламины ацидоз Снижают плотность Na +, K + -АТФ насоса сахарный диабет дефицит калия хроническая почечная недостаточность Увеличивают выход K + из клетки гиперосмолярность плазмы острое повреждение клетки K + плазмы K + плазмы
2480 – чай 1689 – какао–порошок 1600 – кофе в зернах 920 – семечки подсолнуха 860 – изюм 827 – пророщенная пшеница 774 – шпинат 773 – миндаль 763 – изюм 731 – горох 727 – петрушка 674 – арахис 664 – орехи грецкие 648 – финики 604 – авокадо 529 – чеснок 470 – шпинат 468 – грибы белые свежие 450 – грецкие орехи 443 – подберезовики свежие 430 – просо 414 – грибы 407 – картофель с кожурой 382 – брокколи 380 – крупа гречневая ядрица 375 – капуста брюссельская 370 – бананы 370 – капуста кольраби 370 – баранина, говядина 366 – цыплята 363 – персики 362 – крупа овсяная 341 – морковь 341 – сельдерей Содержание калия в продуктах (мг/100 г): I
330 – крупа "геркулес" 305 – абрикосы 290 – томаты грунтовые 288 – свекла 278 – яблоки 268 – красная капуста 260 – чеснок 259 – лук зеленый 258 – горошек зеленый 255 – редис 255 – виноград 249 – приготовленная чечевица 244 – помидоры 238 – репа 238 – баклажаны 234 – морковь желтая 220 – салат 214 – баклажаны 213 – сладкий зеленый перец 211 – крупа пшеничная 208 – свекла 208 – хлеб столовый 204 – тыква 205 – крупа ячневая 202 – персики 202 – летние кабачки 200 – апельсины 200 – морковь красная 199 – малина 191 – вишня 197 – апельсин, грейпфрут 185 – капуста белокочанная Содержание калия в продуктах (мг/100 г): II
180 – сыр "рокфор" 172 – крупа перловая 164 – земляника 163 – перец сладкий красный 162 – сок грейпфрута 161 – земляника садовая 158 – виноград 157 – лук 150 – сок виноградный 150 – груши 146 – ананасы 146 – кефир жирный 146 – молоко коровье 145 – ацидофилин 144 – простокваша 141 – лимонный сок 141 – огурцы грунтовые 140 – яйцо куриное 130 – груши 130 – крупа манная 122 – мука пшеничная, в.с. 120 – сок яблочный 118 – дыня 116 – сыр "российский" 112 – творог жирный 110 – яблоки 100 – крупа рисовая 100 – сыр "голландский" 95 – сметана 30% жирности 64 – арбуз 38 – майонез 15 – масло сливочное несоленое 14 – шпик свиной 10 – маргарин молочный Содержание калия в продуктах (мг/100 г): III
Калий хлористый – 1 г содержит 13,3 мэкв K + Санасол (асодил, сальнатрекс, патрисал) калий хлористый – 60% калий лимоннокислый – 10% кальций глюконат – 10% магний аспарагинат – 5% аммоний хлорид – 10% глютаминовая кислота – 5% Аспаркам 1 табл. – 33 мг K, одна ампула – 330 мг K Оротат калия 1 табл. – 100 мг K
Артериальное давление снижается как у гипертоников, так и у нормотоников Уменьшается риск инсульта, а также повреждения почечных сосудов, клубочков и канальцев Снижается выделение кальция с мочой, а это уменьшает риск камнеобразования и предотвращает деминерализацию костей Больны ИБС приобретают меньший риск желудочковых аритмий, а также сердечной недостаточности и гипертрофии миокарда Наилучший способ увеличить поступление калия в организм – употреблять больше свежих фруктов и овощей
Риск инсульта снижается при увеличении потребления калия
Плотность костной ткани прямо коррелирует с потреблением калия
собирательный проток Реабсорб-ция Фильт- рация Секреция петля Генле проксимальный каналец дистальный каналец клубочек 60–80% Обмен K + в почке К + К + К +
МОДЕЛЬ ТРАНСПОРТА КАЛИЯ В РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКАХ НЕФРОНА Wright and Giebish, 1992
ОСНОВНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПРОКСИМАЛЬНОМ КАНАЛЬЦЕ NHE3 диффузия K + реабсорбция K + Na + / K + насос реабсорбируется 60–80% K + капилляр каналец
ОСНОВНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТОЛСТОМ КОЛЕНЕ ПЕТЛИ ГЕНЛЕ ROMK NKCC2 ClC-Kb barttin
В апикальной мембране – электронейтральный совмещенный транспорт Na + K + 2Cl –. Транспортер – NKCC2 (BSC1). Двигатель – низкая концентрация Na + и Cl – в клетке, генерируемая Na-K АТФазой и базолатеральным хлоридным каналом ( ClC-Kb). В апикальной мембране – калиевый интралюминальный АТФ-регулируемый канал (ROMK) поставляет калий для Na + K + 2Cl – транспорта и формирует положительный трансэпителиальный потенциал. В базолатеральной мембране – специфичный для почки хлоридный канал ( ClC-Kb). В базолатеральной мембране – Са ++ –чувствительный рецептор, который тормозит ROMK– калиевые каналы, что приводит к снижению реабсорбции ионов.
ОСНОВНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОЦЕССЫ В РАННЕМ ДИСТАЛЬНОМ КАНАЛЬЦЕ NCCT TRP5A ClC-Kb barttin Cl - капилляр каналец
ТРАНСПОРТ НАТРИЯ И КАЛИЯ В ОСНОВНЫХ КЛЕТКАХ СОБИРАТЕЛЬНЫХ ТРУБОК ENaC ROMK капилляр каналец
Механизм действия минералокортикоидов на эпителий собирательн ых труб ок кортикального отдела Интерстиций Просвет канальца K +
ГИПО( ↓ ) КАЛИЕМИЯ Псевдо гипокалиемия Недостаточное поступление калия в организм Потеря калия из организма – почечная – через ЖКТ – через кожу – при эфферентной терапии Перераспределение из вне- во внутриклеточное пространство Комбинированные причины ГИПЕР( ↑ )КАЛИЕМИЯ Псевдо гиперкалиемия Избыточное поступление калия в организм Уменьшение выделения калия почками Перераспределение из внутри- во внеклеточное пространство Комбинированные причины
