ОБМЕН КАЛИЯ С Боровой 2011 КАЛИЙ лат

ОБМЕН КАЛИЯ С. Боровой, 2011

КАЛИЙ (лат. Kalium) - К, химический элемент I группы периодической системы, атомный номер 19, атомная масса 39, 0983 (!!!), относится к щелочным металлам. p 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, tпл 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)

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 в организме человека p p p 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

О вне/внутриклеточном градиенте K+ p 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. p «Правильный» вне-/внутриклеточный градиент К+ жизненно важен в отношении нервно-мышечных и кардиальных проявлений p Передвижение лишь 1, 5– 2% внутриклеточного K+ во внеклеточное пространство может привести летальному исходу p Основной механизм передвижения К+ – Na+/K+ АТФазный насос

Какова роль Na+/K+-АТФазного насоса? p Na+/K+ АТФазный насос – единственный активный механизм, поддерживающий вне-/внутриклеточный градиент концентрации К+ Внутриклеточное пространство K+ – – 2 K+ Внеклеточн ое пространст p Энергия АТФ тратится на перенос 3 Na+ во ионов Na+ в клетку и выход из нее 2 ионов К+ p Кроме того, клетки имеют небольшое число каналов, обеспечивающие пассивное движение Na+ и K+ через мембрану (проницаемую для К+ в 50– 100 раз + 3 Na больше, чем для Na+). Na+ диффундирует в АТФ клетку намного медленнее, чем из нее выходит.

Обмен калия, поступающего с пищей p Среднее потребление калия с пищей составляет 60 – 100 мэкв/сут p После еды калий из ЖКТ быстро поступает во внеклеточную жидкость p Активность Na+/K+ насоса очень чувствительна к изменению концентрации K+ в крови p Нарастание концентрации K+ в крови стимулирует выброс инсулина, альдостерона и норадреналина p Инсулин, альдостерон и норадреналин стимулируют работу Na+/K+ насоса, который перемещает K+ в клетки мышц, печени, костей и эритроциты p Пик выделения почками «депонированного» наблюдается через 18 час. (!) после приема пищи

ФАКТОРЫ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ КАЛИЯ МЕЖДУ ЖИДКОСТНЫМИ СЕКТОРАМИ K+ плазмы p Увеличивают вход калия в клетку n n p инсулин бета-2 -катехоламины алкалоз минералокортикоиды K+ плазмы p n n n гормоны щитовидной железы стероиды надпочечника физическая нагрузка рост n n p глюкагон альфа-катехоламины ацидоз Снижают плотность Na+, K+-АТФ насоса n Увеличивают плотность Na+, K+-АТФ насоса n Тормозят вход калия в клетку сахарный диабет дефицит калия хроническая почечная недостаточность Увеличивают выход K+ из клетки n n гиперосмолярность плазмы острое повреждение клетки

Содержание калия в продуктах (мг/100 г): I 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): II 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): III 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

Препараты, которые содержат калий p Калий хлористый – 1 г содержит 13, 3 мэкв K+ p Санасол (асодил, сальнатрекс, патрисал) n n n p – 60% – 10% – 5% Аспаркам n p калий хлористый калий лимоннокислый кальций глюконат магний аспарагинат аммоний хлорид глютаминовая кислота 1 табл. – 33 мг K, одна ампула – 330 мг K Оротат калия n 1 табл. – 100 мг K

К чему приводит увеличение поступления калия в организм? p Артериальное давление снижается как у гипертоников, так и у нормотоников p Уменьшается риск инсульта, а также повреждения почечных сосудов, клубочков и канальцев p Снижается выделение кальция с мочой, а это уменьшает риск камнеобразования и предотвращает деминерализацию костей p Больны ИБС приобретают меньший риск желудочковых аритмий, а также сердечной недостаточности и гипертрофии миокарда p 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

Обмен K+ в почке дистальный каналец клубочек Фильтрация К+ 60– 80% К+ Секреция проксимальный каналец К+ петля Генле Реабсорбция собирательный проток

Транспорт Nа+ и K+ в отдельных сегментах нефрона

МОДЕЛЬ ТРАНСПОРТА КАЛИЯ В РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКАХ НЕФРОНА Wright and Giebish, 1992

ОСНОВНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПРОКСИМАЛЬНОМ КАНАЛЬЦЕ реабсорбируется 60– 80% K+ каналец капилляр Na+/ K+ насос NHE 3 диффузия K+ реабсорбция K+

ОСНОВНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТОЛСТОМ КОЛЕНЕ ПЕТЛИ ГЕНЛЕ NKCC 2 ROMK Cl. C-Kb barttin

ОСНОВНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТОЛСТОМ КОЛЕНЕ ПЕТЛИ ГЕНЛЕ 1. В апикальной мембране – электронейтральный совмещенный транспорт Na+K+2 Cl–. Транспортер – NKCC 2 (BSC 1). Двигатель – низкая концентрация Na+ и Cl– в клетке, генерируемая Na-K АТФазой и базолатеральным хлоридным каналом (Cl. C-Kb). 2. В апикальной мембране – калиевый интралюминальный АТФ-регулируемый канал (ROMK) поставляет калий для Na+K+2 Cl– транспорта и формирует положительный трансэпителиальный потенциал. 3. В базолатеральной мембране – специфичный для почки хлоридный канал (Cl. C-Kb). 4. 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 TRP 5 A каналец Cl- Cl. C-Kb barttin капилляр

ТРАНСПОРТ НАТРИЯ И КАЛИЯ В ОСНОВНЫХ КЛЕТКАХ СОБИРАТЕЛЬНЫХ ТРУБОК ENa. C ROMK каналец капилляр

Механизм действия минералокортикоидов на эпителий собирательных трубок кортикального отдела Просвет канальца Интерстиций K+

КЛАССИФИКАЦИЯ ДИСКАЛИЕМИИ ГИПО( ↓)КАЛИЕМИЯ ↑ ГИПЕР( )КАЛИЕМИЯ p Псевдогипокалиемия p Псевдогиперкалиемия p Недостаточное поступление калия в организм p Избыточное поступление калия в организм p Потеря калия из организма – почечная – через ЖКТ – через кожу – при эфферентной терапии p Уменьшение выделения калия почками p p Перераспределение из внутри- во внеклеточное из вне- во внутриклеточное пространство p Комбинированные причины