Κάλιο (K)

Εισαγωγή
Πηγές τροφίμων
Προτεινόμενη Ημερήσια Πρόσληψη
Ανασταλτικές ουσίες/ Υποκινητ ικές ουσίες
Λειτουργίες στο σώμα
Έλλειψη
Τοξικότητα
Ρύθμιση
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Πηγές

Εισαγωγή

Το κάλιο είναι ένα πολύ σημαντικό μεταλλικό στοιχείο για τη διατροφή και είναι επίσης γνωστό ως ηλεκτρολύτης. Ο όρος ηλεκτρολύτης αναφέρεται σε μια ουσία η οποία διίσταται σε ιόντα (φορτισμένα σωματίδια) σε ένα διάλυμα και το καθιστά ικανό να άγει το ηλεκτρικό ρεύμα. Η σωστή λειτουργία του σώματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη σωστή ρύθμιση των συγκεντρώσεων καλίου τόσο στο εσωτερικό όσο και στο εξωτερικό των κυττάρων.

Πηγές τροφίμων

Οι πλουσιότερες τροφές σε κάλιο είναι τα φρούτα και τα λαχανικά.

Τα μεταλλικά στοιχεία στις φυτικές τροφές μπορεί να ποικίλουν από μέρος σε μέρος επειδή η περιεκτικότητα του εδάφους σε μέταλλα ποικίλλει ανάλογα με τη γεωγραφία.

Μερικές σημαντικές πηγές τροφίμων σε κάλιο:


Τοματοπολτός	Σπανάκι	Σταφίδες	Ραπανάκια	Χυμός πορτοκάλι

Φρούτα του πάθους	Παπάγια	Μπανάνες	Κόκκινες πιπεριές	Βερίκοκα

Προτεινόμενη ημερήσια πρόσληψη (RDA)

Η Ευρωπαϊκή Ένωση δεν έχει θέσει RDA για το γενικό πληθυσμό.

Ανασταλτικές/ Υποκινητικές ουσίες:

Τα ακόλουθα συστατικά τροφίμων έχουν βρεθεί να αναστέλλουν την απορρόφηση του καλίου:

Αντιφλεγμονώδεις ουσίες - Η απορρόφηση του καλίου παρεμποδίζεται από τις αντιφλεγμονώδεις ουσίες κολχικίνη και σαλυκιλική σουλφοπυριδίνη .

Καθαρτικά - Η απορρόφηση του καλίου παρεμποδίζεται από τις καθαρτικές ουσίες όπως η φαινολοφθαλεΐνη, ο αποξηραμένος φλοιός- καθαρτικό και το δισακωδυλικό οξύ.

Διάφορες αντι-μικροβιακές ουσίες - Η απορρόφηση του καλίου παρεμποδίζεται από διάφορες αντι-μικροβιακές ουσίες όπως η τετρακυκλίνη και η νεομυσίνη.

Λειτουργίες στο σώμα

Διατήρηση του δυναμικού των μεμβρανών

Το κάλιο είναι θετικά φορτισμένο ιόν (κατιόν) και βρίσκεται κυρίως στο υγρό στο εσωτερικό των κυττάρων ενώ το νάτριο είναι το κυρίαρχο κατιόν στο εξωκυτταρικό υγρό. Οι συγκεντρώσεις του καλίου είναι περίπου 30 φορές μεγαλύτερες στο εσωτερικό από ότι στο εξωτερικό των κυττάρων, ενώ οι συγκεντρώσεις του νατρίου είναι περισσότερο από 10 φορές μικρότερες στο εσωτερικό από ότι στο εξωτερικό. Οι διαφορά της συγκέντρωσης του νατρίου και καλίου κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης δημιουργεί μια ηλεκτροχημική κλίση γνωστή ως δυναμικό των μεμβρανών. Το δυναμικό της μεμβράνης ενός κυττάρου διατηρείται από τις ιονικές αντλίες στη μεμβράνη, ειδικά οι αντλίες νάτριο/κάλιο ΑTPάση. Αυτές οι αντλίες χρησιμοποιούν ΑΤΡ (ενέργεια) ώστε να αντλήσουν το νάτριο έξω από το κύτταρο και να το ανταλλάξουν με το κάλιο. Η δραστηριότητά τους έχει υπολογιστεί ότι αποτελεί το 20%-40% των ενεργειακών δαπανών σε έναν μέσο ενήλικα. Το μεγάλο ποσοστό της ενέργειας που αφιερώνεται στη διατήρηση αυτής της κλίσης συγκέντρωσης νατρίου/καλίου υπογραμμίζει τη σημασία αυτής της λειτουργίας στη στήριξη της ζωής. Ο αυστηρός έλεγχος του δυναμικού των μεμβρανών των κυττάρων είναι κρίσιμος για τη μετάδοση της ώθησης των νεύρων, τη συστολή μυών, και την καρδιακή λειτουργία.

Λειτουργία ως συνένζυμο

Ένας μικρός αριθμός ενζύμων απαιτεί την παρουσία καλίου ώστε να δράσει. Η ενεργοποίηση της νάτριο/κάλιο ATP άσης προϋποθέτει την παρουσία νατρίου και καλίου. Η παρουσία του καλίου είναι επίσης απαραίτητη για την ενεργοποίηση της πυροσταφυλοκινάση ς, ένα σημαντικό ένζυμο στο μεταβολισμό των υδρογονανθράκων.

Ρυθμιστική λειτουργία στο αίμα

Το κάλιο είναι βασικό συστατικό σε διάφορα ρυθμιστικά συστήματα του αίματος. Τα σύμπλοκα του καλίου σχηματίζουν ιοντικούς δεσμούς με τις θειικές ομάδες του θειικού οξέος, ελαττώνοντας έτσι την δραστικότητα του συστήματος με το να σχηματίζουν άλατα θειικού καλίου. Το κάλιο έχει παρόμοια δράση και σε βασικά ρυθμιστικά συστήματα με τη μετατροπή της ισχυρής βάσης του υδροξειδίου του καλίου σε σχετικά ουδέτερα μόρια νερού.

Συστολή των μυών

Μετά από τη μετάδοση ενός νευρικού ερεθίσματος κατά τη διάρκεια του οποίου τα ιόντα νατρίου μετατοπίζονται πέρα από τη συναπτική μεμβράνη του νεύρου, το κάλιο και το νάτριο ανταλλάσσονται από τον προηγουμένως αναφερθέντα μηχανισμό "αντλιών" (ώστε να αποκατασταθεί η αρχική συγκέντρωση νατρίου στην εξωτερική πλευρά της μεμβράνης). Αυτή η "άντληση" του εξωτερικού νατρίου είναι ουσιαστική για την προετοιμασία της επόμενης μετάδοσης νευρικού ερεθίσματος. Το κάλιο ενεργεί για να χαλαρώσει τη συστολή μυών στην αντίθεση με το ασβέστιο το οποίο προκαλεί τη συστολή.

Έλλειψη

Μια αφύσικα χαμηλή συγκέντρωση καλίου αναφέρεται ως υποκαλιαιμία. Η υποκαλιαιμία είναι το πιο συχνό αποτέλεσμα εκτεταμένης απώλειας καλίου, π.χ από παρατεταμένο εμετό, τη χρήση διουρητικών, κάποιες μορφές παθήσεων των νεφρών ή διαταραχές του μεταβολισμού. Τα συμπτώματα της υποκαλιαιμίας συσχετίζονται με μεταβολές του δυναμικού της μεμβράνης και του κυτταρικού μεταβολισμού.

Περιορισμένη λήψη καλίου από τη διατροφή γενικά δεν προκαλεί υποκαλιαιμία. Εντούτοις, πρόσφατες έρευνες δείχνουν ότι η ανεπαρκής λήψη καλίου μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο ενός αριθμού χρόνιων ασθενειών.

Τοξικότητα

Αφύσικα υψηλές συγκεντρώσεις καλίου αναφέρονται ως υπερκαλιαιμία. Η υπερκαλιαιμία συμβαίνει όταν η λήψη καλίου ξεπερνά την ικανότητα των νεφρών να το αποβάλλουν. Αυτό μπορεί να προκαλέσει βλάβη στα νεφρά, η χρήση ορισμένων διουρητικών και η ανεπαρκής έκκριση αλδοστερόνης (υποαλδοστερονισμός) μπορεί να οδηγήσουν στη συσσώρευση καλίου λόγω μειωμένης αποβολής ουρίας. Δόσεις που ξεπερνούν τα 18 γραμμάρια τα οποία λαμβάνονται από άτομα που δεν είναι συνηθισμένα σε υψηλές δόσεις μπορεί να προκαλέσουν οξεία υπερκαλιαιμία ακόμα και σε άτομα με κανονική νεφρική λειτουργία.

Η υπερκαλιαιμία μπορεί επίσης να προκληθεί από τη μετακίνηση του ενδοκυτταρικού καλίου στο κυκλοφορικό, το οποίο μπορεί να προκληθεί από ρήξη των ερυθρών αιμοσφαιρίων (αιμολυσία) ή καταστροφή ιστών (π.χ τραυματισμό ή σοβαρό έγκαυμα). Τα συμπτώματα της υπερκαλιαιμίας μπορεί να περιλαμβάνουν μούδιασμα των χεριών και των ποδιών, μυϊκή ατονία και προσωρινή παράλυση. Η πιο σοβαρή επιπλοκή είναι η πρόκληση αρρυθμίας της καρδιάς γεγονός το οποίο μπορεί να επιφέρει καρδιακό επεισόδιο.

Ρύθμιση

Η μεταφορά του καλίου στο εξωκυτταρικό υγρό από τα κύτταρα των μυών είναι ένα σημαντικό κομμάτι του μηχανισμού σύσπασης του μυϊκού ιστού.

Το κάλιο αντλείται στα κύτταρα με ένα ενεργό μεταφορικό σύστημα το οποίο ακολούθως αντλεί νάτριο έξω από τα κύτταρα. Η επιλεκτικός διαχωρισμός του νατρίου και του καλίου κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης είναι σημαντικός για τη διατήρηση της ισορροπίας της ώσμωσης, της ηλεκτροχημικής κλίσης και της ρύθμισης του όγκου του εξωκυτταρικού υγρού. Αυτός ο μηχανισμός της άντλησης ιόντων είναι επίσης καθοριστικής σημασίας για την αποκατάσταση της ισορροπίας καλίου/ νατρίου μετά την ιοντική μετάβαση των νευρικών ερεθισμάτων.

Το κάλιο βρίσκεται κυρίως μέσα στο κυτταρικό υγρό ενώ το νάτριο κυρίως βρίσκεται στο εξωκυτταρικό υγρό. Ο διαχωρισμός αυτών των δύο ιόντων προκύπτει με τη βοήθεια της αντλίας που οδηγείται από την τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP). Η αντλία αποτελείται από δύο πρωτεΐνες μέσα στην κυτταρική μεμβράνη, με την απελευθέρωση ενέργειας από το ATP μεταφέρονται τρία ιόντα νατρίου στο εξωτερικό των κυττάρων ενώ ταυτόχρονα εισέρχονται δύο ιόντα καλίου μέσα στο κύτταρο.

Ένας παρόμοιος μηχανισμός άντλησης χρησιμοποιείται για τη μεταφορά γλυκόζης από το έντερο στη ροή του αίματος. Υψηλές συγκεντρώσεις στα εντερικά υγρά τείνουν να προωθούν την κίνηση του νατρίου κατά μήκος των κυττάρων του εντέρου. Καθώς το νάτριο μετακινείται κατά μήκος του κυττάρου, η γλυκόζη μετακινείται προς το κύτταρο. Η συγκέντρωση της γλυκόζης αυξάνει μέχρι που αρχίζει να διαχέεται προς το αίμα. Ο ''μηχανισμός άντλησης'' αντλεί το νάτριο στο αίμα σε ανταλλαγή με το κάλιο οπότε αποτρέπεται η συσσώρευση νατρίου στο κύτταρο.

Το κάλιο απορροφάται στο λεπτό έντερο. Η περίσσεια καλίου αντισταθμίζεται με την αποβολή της μέσω της ουρίας. Η ορμόνη αλδοστερόνη προκαλεί αύξηση της αποβολής καλίου με ταυτόχρονη αντικατάστασή του από νάτριο. Αυτό πραγματοποιείται με ενεργοποίηση νεφρικών πρωτεϊνών που δρουν ως αντλίες, και ταυτόχρονα ανταλλάσουν νάτριο με κάλιο κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης.