Роль калия и его основные функции

Натрий-калиевый насосОсновная физиологическая функция натрия в организме человека – регуляция объема внеклеточной жидкости, таким образом определяя объем крови и кровяное давление. Эта функция непосредственно связана с метаболизмом натрия и жидкости. Кроме этого, натрий участвует в процессе образования костной ткани, проведении нервных импульсов и др.

В медицине, в случае возникновения разного рода нарушений электролитного баланса, с целью выяснения причин этого состояния, проводят анализы на определение концентрации натрия, а также мониторинг баланса жидкости (ее поступления и выведения).

Основная роль калия в организме (совместно с натрием) – поддержание функционирования клеточных стенок. Еще одна крайне важная обязанность элемента – сохранение концентрации основного питательного вещества для сердца (магния) и его физиологических функций.

Калий нормализует сердечный ритм, сохраняет кислотно-щелочной баланс крови, является противосклеротическим средством: предотвращает накопление солей натрия в клетках и сосудах.

Суточная норма калия в организме человека и его роль: для чего нужен, функции, чем полезна одна доза для женщин и мужчин

Калий способствует снабжению мозга кислородом, повышая умственную активность, принимает участие в передаче нервных импульсов, снижает кровяное давление, очищает организм от токсинов и шлаков, помогает при лечении аллергических заболеваний.

Калий поддерживает энергетический уровень организма, повышает выносливость и физическую силу.

Калий способствует выделению с мочой из организма натрия и жидкости, регулирует внутриклеточное осмотическое давление, играет важную роль в проведении и передаче нервных импульсов. Он участвует в образовании ацетилхолина, синтезе белков буферных систем организма, обмене углеводов, повышает тонус поперечнополосатой и гладкой мускулатуры, влияет на активность ряда ферментов, оказывает щелочное действие на организм.

Соли калия необходимы для нормального функционирования всех наших мягких тканей: сосудов, капилляров, мышц, а особенно мышцы сердечной, клеток мозга, печени, почек, желез внутренней секреции и других органов. Калий входит в состав внутриклеточных жидкостей (50% всех солей в организме — соли калия). Соли калия способствуют выведению из организма лишней воды, помогают ликвидировать отеки, задержку выделения мочи, необходимы для лечения водянки.

Калий — противосклеротическое средство, т.к. мешает солям натрия накапливаться в сосудах
и клетках. Предотвращает утомление, а также снижает риск развития синдрома хронической усталости. Сторонникам низкокалорийных диет, любителям напряженных физических упражнений и пожилым людям особенно важно поддерживать оптимальный уровень калия в организме.

роль калия в организме

Потребность организма в калии зависит от веса тела, физической активности, физиологического состояния, климата и места проживания. Рвота, продолжительные поносы, обильное потение, использование мочегонных повышают потребность организма в калии.

Дефицит калия в организме может возникать при передозировке мочегонных препаратов и гликокортикоидных гормонов, частой рвоте, поносе, обильном потоотделении гиперфункции коры надпочечников. Гипокалиемия ведет к мышечной слабости, апатии, сонливости, атонии кишок, тошноте, рвоте, отекам, олигурии (увеличени, а также расширению границ сердца, появлению аритмий, артериальной гипотензии, изменениям на ЭКГ.

Гиперкалиемия может возникать при остром гломерулонефрите, гипофункции коры надпочечников, при лечении спиронолактоном и др. Она проявляется физическим и умственным возбуждением, парестезиями конечностей, бледностью кожи, уменьшением гидрофильности тканей, увеличением диуреза и повышенным выведением натрия с мочой, изменениями на ЭКГ.

Самыми богатыми источниками калия являются: сухофрукты, свежие фрукты и овощи, ягоды, проросшее зерно, бобовые и недробленое зерно, орехи, картофель, шпинат, все виды капусты, свекла, виноград, хлеб, цитрусовые (помело), листья мяты, семечки подсолнуха, бананы. Калия также достаточно много в рыбе и молочных продуктах.

Усвоение калия облегчает витамин В6, затрудняет — алкоголь.

Следует употреблять в пищу продукты, богатые калием, на протяжении всего дня. Апельсины, бананы и печеный картофель издавна являются общепризнанными источниками калия. Поэтому регулярно включайте их в свой ежедневный рацион.

В сезон созревания бахчевых включайте дыни и арбузы в свое меню. Они являются ещё одним источником калия. Используйте на все сто процентов сезон созревания этих плодов и ешьте их как можно больше. Для разнообразия вкусовых ощущений можно изготавливать из них сок.

Суточная норма калия в организме человека и его роль: для чего нужен, функции, чем полезна одна доза для женщин и мужчин

В течении года, а особенно в зимний период, обязательно включайте в свой рацион сухофрукты, бананы и апельсины. Будучи отличными источниками калия, они помогут решить проблему его нехватки, когда нет возможности кушать свежие овощи и фрукты.

Плоды авокадо содержат очень много калия и служат превосходным дополнением к различным салатам. Кроме того, авокадо содержит высококачественный белок и весьма важные для организма жирные кислоты.

Употребляя только что приготовленные соки из свежих овощей, вы снабдите свой организм существенным количеством калия. К примеру, один стакан свежеприготовленного морковного сока содержит приблизительно 800 мг этого макроэлемента.

Супы, приготовленные из бобовых – еще один способ внести в свой рацион калий.

Для того чтобы сохранить в продуктах питания максимальное количество калия, рекомендуется готовить их на пару либо отваривать в минимальном объеме воды. Ни в коем случае не употребляйте калий в виде каких-либо химических соединений или лекарственных форм: это приведет к раздражению пищеварительного тракта, а при больших дозах это даже может стать опасным для жизни.

В организме калий участвует во многих процессах и выполняет ряд функций, в числе которых:

  • Поддержание оптимального внутриклеточного давления за счет натриево-калиевый баланса, который обеспечивается этим элементом вместе с натрием.
  • Благодаря первому пункту, а также участию калия в образовании «топлива» из глюкозы обеспечивается правильное сокращение волокон мышц, включая сердечные.
  • Поддерживает жидкостный состав внутри клеток.
  • Поддерживает кислотно-щелочной баланс в жидких средах человеческого организма (входит в их состав).
  • Является катализатором в ряде органических реакций, включая те, которые способствует выносливости и насыщают мозг кислородом.
  • Участвует в нормальной функциональности почек, позволяет предотвратить отечность, зашлакованность.
  • Проводимость импульсов и нервная возбудимость также обеспечиваются калием.

Калий — важнейший биогенный элемент, особенно в растительном мире. При недостатке калия в почве растения развиваются очень плохо, уменьшается урожай, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.

Калий содержится большей частью в клетках, до 40 раз больше чем в межклеточном пространстве. В процессе функционирования клеток избыточный калий покидает цитоплазму, поэтому для сохранения концентрации он должен нагнетаться обратно при помощи натрий-калиевого насоса. Калий и натрий между собой функционально связаны и выполняют следующие функции:

  • Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений
  • Поддержание осмотической концентрации крови
  • Поддержание кислотно-щелочного баланса
  • Нормализация водного баланса
  • Обеспечение мембранного транспорта
  • Активация многих энзимов
  • Нормализация ритма сердца

Рекомендуемая суточная доля калия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1800 до 5000 миллиграмм. Необходимость в калии зависит от общего веса тела, физической активности, физиологического состояния, и климата места проживания. Рвота, продолжительные поносы, обильное потение, использование мочегонных повышают потребность организма в калии.

Суточная норма калия в организме человека и его роль: для чего нужен, функции, чем полезна одна доза для женщин и мужчин

Основными пищевыми источниками являются сушёные абрикосы, дыня, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах.

Всасывание происходит в тонком кишечнике. Усвоение калия облегчает витамин В6, затрудняет — алкоголь.

При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефицит калия может быть причиной острой невралгии.

При переизбытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язватонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.

История и происхождение названия

Калий (точнее, его соединения) использовался с давних времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щелок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.

В 1807 г. английский химик Дэвиэлектролизом твёрдого едкого кали (KOH) выделил калий и назвал его «потассий» (лат. potassium; это название до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском языках). В 1809 году Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб.

Когда норма потребления калия в сутки превышена: причины, симптомы и последствия

0-3 мес 4-6 мес 7-12 мес 1-2 года 2-3 года
Мужской 400
Женский
3-7 лет 7-11 лет 11-14 лет 14-18 лет
Мужской 600 900 1500 2500
Женский
18-29 лет 30-39 лет 40-59 лет старше 60
Мужской 2500
Женский

Верхний допустимый уровень потребления Калия не установлен.

Гиперкалиемия является следствием нарушения калиевого обмена, а также необоснованного приема калийсодержащих препаратов без показаний. Также она возникает вследствие нарушения работы надпочечников или нефрита. Об этом состоянии сигнализируют такие проявления:

  • повышенное нервное возбуждение, тревожность;
  • потливость;
  • бледность кожи;
  • кишечные колики;
  • учащенное сердцебиение;
  • неприятные ощущения в руках и ногах;
  • постоянная жажда.

Присутствие в природе

В свободном состоянии не встречается. Калий входит в состав сильвинита KCl•NaCl, карналлита KCl•MgCl2•6H2O, каинита KCl•MgSO4•6H2O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав почти всех растений.

Калийсодержащие продукты

Наименование продукта Калий, K, мг %РСП
Подберезовик сушеный 4503 180,1%
Белый гриб сушеный 3937 157,5%
Какаовелла 2875 115%
Сельдерей корень сушеный 2760 110,4%
Персик сушеный 2043 81,7%
Кинза сушеная молотая 2043 81,7%
Цукаты 2043 81,7%
Кофе жареный в зернах 2010 80,4%
Картофель сушеный 1988 79,5%
Абрикосы сушеные с косточкой (урюк) 1781 71,2%
Свекла сушеная 1728 69,1%
Шафран 1724 69%
Абрикосы сушеные без косточки (курага) 1717 68,7%
Картофельный порошок 1674 67%
Соя, зерно 1607 64,3%
Мука соевая необезжиренная 1600 64%
Мука соевая полуобезжиренная 1600 64%
Мука соевая обезжиренная 1600 64%
Кофе натуральный, молотый 1600 64%
Какао-порошок 1509 60,4%
Сыворотка сухая 1400 56%
Отруби пшеничные 1260 50,4%
Молоко сухое, обезжиренное в герметичной упаковке 1224 49%
Молоко сухое цельное, 25,0% жирности 1200 48%
Молоко сухое, 25% жирности 1200 48%
Хлопчатник-семя 1100 44%
Фасоль, зерно 1100 44%
Яичный белок куриный, сухой 1067 42,7%
Лук репчатый, сушеный 1050 42%
Молоко сухое «Смоленское», 15,0% жирности 1010 40,4%
Маш 1000 40%
Орех гинкго, сушеный 998 39,9%
Рапс-семя 979 39,2%
Морская капуста 970 38,8%
Нут 968 38,7%
Морковь сушеная 967 38,7%
Ядро ореха миндаля жареное 907 36,3%
Томатная паста. Консервы 875 35%
Горох, зерно 873 34,9%
Груша сушеная 872 34,9%
Какао тертое 868 34,7%
Чернослив (слива сушеная) 864 34,6%
Изюм 860 34,4%
Виноград сушеный (кишмиш) 830 33,2%
Горчичный порошок 828 33,1%
Семена льна 813 32,5%
Ядра семян тыквы обыкновенной и тыквы крупноплодной, сушеные 809 32,4%
Абрикос-ядро 802 32,1%
Петрушка 800 32%
Мука из зародышей пшеницы 782 31,3%
Шпинат 774 31%
Миндаль 748 29,9%
Какао-бобы 747 29,9%
Драже, ореховое 743 29,7%
Горох, лущеный 731 29,2%
Сливки сухие 42,0% жирности 726 29%
Сливки сухие, высокожирные 726 29%
Сливки сухие, с какао 726 29%
Сливки сухие, с кофе 726 29%
Сливки сухие, с сахаром 726 29%
Фундук 717 28,7%
Инжир сушеный 710 28,4%
Вишня-ядро 690 27,6%
Драже, фруктово-ягодное 682 27,3%
Чечевица, зерно 672 26,9%
Томатное пюре. Консервы 670 26,8%
Орех бразильский не бланшированный, сушеный 659 26,4%
Арахис 658 26,3%
Подсолнечник-семя 647 25,9%
Чина 633 25,3%
Горчица-семя 608 24,3%
Фосфатидный концентрат соевый 600 24%
Орех мускатный 600 24%
Фисташки 600 24%
Кедровый орех 597 23,9%
Ядро ореха арахиса жареное 588 23,5%
Мак-семя 587 23,5%
Яблоки сушеные 580 23,2%
Хрен корень 579 23,2%
Картофель 568 22,7%
Конфеты глазированные шоколадом, с кремовыми корпусами 566 22,6%
Орех кешью 553 22,1%
Шоколад пористый молочный 546 21,8%
Конфеты глазированные шоколадом, с шоколадно-кремовыми корпусами 539 21,6%
Лещ вяленый 536 21,4%
Пастернак (корень) 529 21,2%
Шампиньоны 530 21,2%
Шпинат-пюре. Консервы 522 20,9%
Скумбрия, соленая 520 20,8%
Шоколад в порошке 518 20,7%
Ядро ореха фундука жареное 504 20,2%
Щавель 500 20%
Кунжут-семя 497 19,9%
Конфеты глазированные шоколадом, ассорти с пралиновыми начинками 491 19,6%
Авокадо 485 19,4%
Шоколад молочно-ореховый с изюмом 482 19,3%
Орех грецкий 474 19%
Белый гриб 468 18,7%

Полный список продуктов вы можете посмотреть в приложении «Мой здоровый рацион»

Список продуктов, содержащих этот элемент, возглавляет зеленый чай, какао и курага. В них на 100 граммов продукта содержится 2,5 и по 1,7 граммов калия соответственно. Далее идут сыры и молоко. Также этот элемент содержится в грибах, сухофруктах, шпинате, орехах, картофеле, бананах, авокадо, персиках, помидорах, свекле, брюссельской капусте, кольраби, овсянке, гречке.

Важно знать, что большое количество калия остается в воде, поэтому продукты не рекомендуется замачивать и готовить по возможности на пару. Кроме этого, многие продукты можно употреблять в сыром виде.

Получение

Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650°C), то чаще проводят электролиз расправленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:K e- → K2Cl- — 2e- → Cl2

При электролизе щелочей на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:4OH- — 4e- → 2H2O O2

Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов)

Дефицит калия: симптомы, причины

Включите эту картинку для отображения кода безопасности

В организме человека масса жидкости занимает примерно 60%, то есть, человек, весом 70 кг, содержит примерно 40 литров жидкости, из которой около 25 л содержится в клетках (внутриклеточная жидкость – КЖ) и 14 л находится за вне клеток (внеклеточная жидкость – ВнеКЖ). Из общего количества внеклеточной жидкости примерно 3,5 л занимает плазма крови (кровяная жидкость, находящаяся внутри сосудистой системы) и около 10,5 литров – интерстициальная жидкость (ИСЖ), заполняющая пространство в тканях между клетками (см рис 1)

Рисунок 1. Распределение жидкости в организме взрослого человека, вес которого 70 кг

Общее количество жидкости в организме и сохранение постоянного уровня ее распределение между компартментами помогают обеспечить полноценное функционирование всех органов и систем, что, несомненно, является залогом крепкого здоровья. Обмен воды между внутриклеточной жидкостью и внеклеточной жидкостью происходит через мембраны клеток.

Осмолярность растворов жидкости с обеих сторон мембраны непосредственно влияют на этот обмен. При условии осмотического равновесия жидкость не будет перемещаться, то есть, ее объемы в компартментах не будут изменяться. У здорового человека осмолярность внутриклеточной жидкости и плазмы крови (внеклеточной жидкости) поддерживается на уровне примерно 80-295 мОсмоль/кг.

Осмолярность – сумма концентрации всех кинетических частиц в 1 литре раствора, то есть, зависит от общей концентрации растворенных ионов. В организме человека осмолярность определяют именно электролиты, поскольку в жидких средах (внутри- и внеклеточная жидкости) ионы находятся в относительно высоких концентрациях по сравнению с другими растворенными компонентами. На рисунке 2 продемонстрировано распределение электролитов между внутриклеточной и внеклеточной жидкостями.

Рисунок 2. Концентрация растворенных компонентов во вннутриклеточной и внеклеточной жидкостях

Важно отметить, что для одновалентных ионов (калий, натрий) мэкв/л = ммоль/л, а для двухвалентных, чтобы почить количество ммоль/л, мэкв следует разделить на 2.

Распределение жидкости в организме человека

В левой части рисунка (ВнеКЖ) показан состав плазмы крови, который очень схож по составу с интерстициальной жидкостью (кроме низкой концентрации белка и высокой концентрации хлоридов)

Можно сделать вывод, что концентрация натрия в плазме крови является определяющим показателем объема внеклеточной жидкости и, как следствие, объема крови.

Во внеклеточной жидкости много натрия и мало калия. Напротив, в клетках содержится мало натрия – основным внутриклеточным катионом является калий. Такая разница в концентрациях электролитов во внеклеточной и внутриклеточной жидкостях поддерживается путем механизма активного транспорта ионов при участии натриево-калиевого насоса (помпы) (см рис. 3).

Рисунок 3. Поддержание концентрации натрия и калия в КЖ и ВнеКЖ

Натрий-калиевый насос, локализованный на клеточных мембранах, представляет собой энергонезависимую систему, которая есть у клеток всех типов. Благодаря этой системе из клеток выводятся ионы натрия в обмен на ионы калия. Без подобной транспортной системы ионы калия и натрия пребывали в состоянии пассивного диффундирования сквозь клеточную мембрану, что в результате привело бы к ионному равновесию между внеклеточной и внутриклеточной жидкостями.

Высокая осмолярность внеклеточной жидкости обеспечивается благодаря активному транспорту ионов натрия из клетки, что обеспечивает их высокое содержание во внеклеточной жидкости. Учитывая тот факт, что осмолярность влияет на распределение жидкости между ВнеКЖ и КЖ, следовательно, объем внеклеточной жидкости непосредственно зависит от концентрации натрия.

Поступление жидкости в организм человека должно быть адекватно ее выведению, в противном случае может возникнуть гипергидратация или дегидратация. Чтобы произошла экскреция (выведение) токсических веществ (ядовитых веществ, образующихся в организме в процессе метаболизма (обмена веществ)), почки должны ежедневно выделять минимум 500 мл мочи.

Отметим, что ежедневно в организме человека в процессе метаболизма (как результат побочного продукта обмена веществ) синтезируется примерно 400 мл воды. Таким образом, чтобы поддерживать минимальный уровень водного баланса, в организм должно поступить минимум 1100 мл воды в сутки. В действительности суточный объем поступающей жидкости часто превышает указанный минимальный уровень, при этом почки, в процессе регуляции водного баланса, отлично справляются с выведением лишней жидкости.

У большинства людей средний объем суточной мочи составляет примерно 1200-1500 мл. При необходимости почки могут образовывать значительно большее количество мочи.

Осмолярность плазмы крови связана с поступлением жидкости в организм и процессом образования и выведения мочи. Например, в случае, если потеря жидкости адекватно не восполняется, объем внеклеточной жидкости снижается, а осмолярность повышается, что приводит к увеличению поступающей жидкости из клеток организма во внеклеточную жидкость, тем самым восстанавливая ее осмолярность и объем до необходимого уровня.

На рисунке 4 схематически представлен физиологический ответ на дефицит жидкости в организме.

Физиологическая реакция организма при дефиците жидкости

Рисунок 4. Поддержание нормального водного баланса в организме регулируется гипоталамо-гипофизарной системой, чувством жажды, адекватного синтеза антидиуретического гормона и полноценного функционирования почек

При дефиците жидкости в организме, высокоосмолярная плазма крови протекает через гипоталамус, в котором осморецепторы (специальные клетки) анализируют состояние плазмы и дают сигнал к запуску механизма снижения осмолярности путем стимуляции секреции в гипофизе антидиуретического гормона (АДГ) и возникновения чувства жажды.

При жажде человек старается компенсировать недостаток жидкости из вне, потребляя напитки или воду. Антидиуретический гормон оказывает влияние на функцию почек, тем самым препятствуя выведению жидкости из организма. АДГ способствует повышению реабсорбции (обратного всасывания) жидкости из собирательных трубочек и дистальных канальцев почек, в результате чего продуцируется относительно небольшое количество мочи более высокой концентрации.

При поступлении в организм большого количества жидкости, осмолярность внеклеточной жидкости снижается. При этом не происходит стимуляция осморецепторов в гипоталамусе – у человека не возникает чувство жажды и не повышается уровень антидиуретического гормона. С целью предотвращения чрезмерной водной нагрузки, в почках образуется большое количество разбавленной мочи.

Отметим, что ежедневно в желудочно-кишечный тракт поступает примерно 8000 мл (8 литров) жидкости в виде желудочного, кишечного и панкреатических соков, желчи, а также слюны. В нормальном состоянии примерно 99% этой жидкости реабсорбируется и только 100 мл выходит из организма с фекальными массами. Тем не менее нарушение функции сохранения воды, которая содержится в этих секретах, может привести к водному дисбалансу, что вызовет серьезные нарушения состояния всего организма.

Еще раз обратим внимание на факторы, влияющие на нормальную регуляцию водного баланса в организме человека:

  • Чувство жажды (для проявления жажды человек должен находиться в сознании)
  • Полноценное функционирование гипофиза и гипоталамуса
  • Полноценное функционирование почек
  • Полноценное функционирование желудочно-кишечного тракта

Для нормального функционирования и здоровья организма поддержка натриевого баланса имеет такое же значение, как и поддержка водного баланса. В нормальном состоянии организм взрослого человека содержит примерно 3000 ммоль натрия. Большая часть натрия содержится во внеклеточной жидкости: плазме крови и интерстициальной жидкости (концентрация натрия в них около 140 ммоль/л).

Ежедневно потери натрия составляют минимум 10 ммоль/л. Чтобы поддерживать в организме нормальный баланс, эти потери должны компенсироваться (восполняться). С питанием люди получают значительно больше натрия, чем необходимо организму для компенсации (с продуктами питания, как правило в виде соленых приправ, человек ежедневно получает в среднем 100-200 ммоль натрия).

Процесс экскреции (выведения) натрия через почки зависит непосредственно от СКФ (скорости клубочковой фильтрации). Высокая скорость клубочковой фильтрации повышает количество выведения натрия в организме, а низкая скорость СКФ – задерживает его. Примерно 95-99% натрия, проходящего процесс фильтрации в почечных клубочках, активно реабсорбируется по мере прохождения мочи через проксимальные извитые канальцы.

К моменту попадания ультрафильтрата в дистальный извитые канальцы, количество натрия, уже отфильтрованного в почечных клубочках, составляет 1-5%. Будет ли оставшийся натрий выведен с мочой или реабсорбируется в кровь, зависит непосредственно от концентрации в крови гормона надпочечников – альдостерона.

Альдостерон усиливает реабсорбцию натрия в обмен на ионы водорода или калия, тем самым оказывая влияние на клетки дистальных канальцев почек. То есть, при условии высокого содержания альдостерона в крови, большая часть остатков натрия реабсорбируется; при низкой концентрации – натрий выводится с мочой в больших количествах.

Концентрация растворенных компонентов жидкостей

Ренин-ангиотензивная система

Химические свойства

Калий — серебристое вещество с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.

Калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, легко отдаёт электроны.

Является сильным восстановителем. Он настолько активно соединяется с кислородом, что образуется не оксид, а супероксид калия KO2 (или K2O4). При нагревании в атмосфере водорода образуется гидрид калия KH. Хорошо взаимодействует со всеми неметаллами, образуя галогениды, сульфиды, нитриды, фосфиды и т. д.

Калий хранят под слоем керосина.

Оксиды и пероксиды

2K 2O2 → K2O4
K2O4 6K → 4K2O
2K2O4 2CO2 → 2K2CO3 3O2

Натрий-калиевая помпа

Свойство обменивать углекислый газ на кислород используется в изолирующих противогазах и на подводных лодках. В качестве поглотителя используют эквимолярную смесь супероксида калия и пероксида натрия. Если смесь не эквимолярна, то в случае избытка пероксида натрия поглотится больше газа, чем выделится (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется один объём O2), и давление в замкнутом пространстве упадёт, а в случае избытка супероксида калия (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется три объёма O2) выделяется больше газа, чем поглотится, и давление повысится.

В случае эквимолярной смеси (Na2O2:K2O4 = 1:1) объёмы поглощаемого и выделяемого газов будут равны (при поглощении четырёх объёмов CO2 выделяется четыре объёма O2).

Пероксиды являются сильными окислителями, поэтому их применяют для отбеливания тканей в текстильной промышленности.

Получают пероксиды прокаливанием металлов на воздухе, освобождённом от углекислого газа.

Гидроксиды

Гидроксид калия (или едкое кали) представляет собой твёрдые белые непрозрачные, очень гигроскопичные кристаллы, плавящиеся при температуре 360 °C. Гидроксид калия относится к щелочам. Он хорошо растворяется в воде с выделением большого количества тепла. Растворимость едкого калия при 20 °C в 100 г. воды составляет 112 г.

Причины, симптомы и последствия недостатка минерала

  • нарушения в сердечном ритме;
  • раздражительность;
  • тремор рук, ног;
  • нарушения координации;
  • мышечная слабость, частые судороги, болевые ощущения;
  • постоянная сонливость;
  • быстрая утомляемость.

В числе причин, которые могли спровоцировать дефицит калия в организме, физические перегрузки с обильным выделением пота, а также:

  • в организм с пищей этот элемент поступает в недостаточном количестве или в рационе преобладают продукты с высоким содержанием натрия;
  • стрессовое состояние;
  • применение мочегонных, гормональных или слабительных лекарственных средств, вследствие чего происходит чрезмерная потеря жидкости.
  • нарушение калиевого обмена;
  • инсулин-дефицитные состояния;
  • почечная недостаточность;
  • прием препаратов на протяжении длительного времени при отсутствии необходимости в их приеме.

Избыток этого химического элемента в организме сопровождается характерными симптомами, в числе которых:

  • частое мочеиспускание;
  • колики;
  • аритмия;
  • повышенная возбудимость;
  • потливость;
  • паралич мышц.

Физиологическая реакция организма при дефиците жидкости

Следует отметить, что несвоевременное решение этой проблемы в будущем может привести к сахарному диабету, поэтому крайне важно вовремя снизить уровень калия до нормы и поддерживать его правильный баланс.

Применение мочегонных и слабительных препаратов также приводят к потере значительного количества ценных макро- и микроэлементов вместе с жидкостью, покидающей организм.

Также человеку помешает восполнить суточную потребность калия регулярное употребление алкогольных напитков, переизбыток кофе и крепкого чая.

Немаловажную роль играет и психологическое благополучие — частые стрессы мешают нормальному усвоению минерала.

Применение

  • Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
  • Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений
  • Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.

Важные соединения

alt

Фиолетовый цвет пламени ионов калия в пламени горелки

  • Бромид калия — применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
  • Гидроксид калия (едкое кали) — применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.
  • Карбонат калия (поташ) — используется как удобрение, при варке стекла.
  • Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») — используется как удобрение.
  • Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
  • Перхлорат и хлорат (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
  • Бихромат (хромпик) — сильный окислитель, используется для приготовления «хромовой смеси» для мытья химической посуды и при обработке кожи (дубление). Также используется для очистки ацетилена на ацетиленовых заводах от аммиака, сероводорода и фосфина.
  • Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
  • Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
  • Дигидрофосфат и дидейтерофосфат в виде монокристаллов в лазерной технике.
  • Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
  • Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
  • Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали.
  • Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).

Где содержится

Этот химический элемент вовсе не считается редким, его можно найти во многих продуктах питания — и растительного, и животного происхождения. С одной стороны, это хорошо, ведь вы сможете без труда составить полноценный рацион, включив те блюда, которые больше всего нравятся. С другой — придется сосредоточить внимание и на том, чтобы в пище не было избыточного количества макроэлемента.

Предлагаем неполный список источников K:

  • курага;
  • ламинария;
  • чернослив;
  • шпинат;
  • изюм;
  • фундук;
  • арахис;
  • чечевица;
  • картофель с кожурой (запеченный);
  • брокколи;
  • банан;
  • лосось;
  • зелень и корень петрушки;
  • сельдерей;
  • рыба (лосось, треска, тунец);
  • свекла;
  • баклажан;
  • морковь;
  • помидор;
  • абрикос;
  • нектарин;
  • инжир;
  • цветная капуста;
  • кабачок.

Чтобы свойства калия сохранились и организм получил максимум пользы, лучше предпочесть варке запекание в духовке. Химический элемент при термической обработке переходит в воду. Поэтому, если все же вы решились варить овощи и бобовые, кладите их в уже кипящую жидкость и сократите время готовки, насколько это возможно.

Изотопы

Ренин-ангиотензивная система

Природный калий состоит из трёх изотопов. Два из них стабильны: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) и 41K (6,730 %). Третий изотоп 40K (0,0117 %) является бета-активным с периодом полураспада 1,251×109 лет. В каждом грамме природного калия в секунду распадается в среднем 32 ядра 40K, благодаря чему, например, в организме человека весом 70 кг ежесекундно происходит около 4000 радиоактивных распадов.

40K считается одним из основных источников геотермальной энергии, выделяемой в недрах Земли (мощность оценивается в 44 ТВт). В минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, один из продуктов распада калия-40, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.

Возрастные и половые различия в дозировке

Оптимальное количество минерала, которое должно поступать с пищей, определяют 2 фактора — возраст и уровень активности. Специалисты клиники похудения Елены Морозовой помогут сориентироваться в продуктах и препаратах, которые станут оптимальными именно для вас, с учетом образа жизни и состояния здоровья.

Важно понимать, что пол решающего значения не имеет — суточная норма потребления калия для женщин и мужчин сопоставима. Это 2 грамма для людей, которые не испытывают значительных физических нагрузок; 3-5 грамм для тех, кто регулярно занимается спортом или тратит много энергии на работе (грузчики, фермеры).

Детям до года нужно 0,3-0,6 г, 1-8 лет — 3-3,8 г, 9-18 лет — 4,5-4,7 г.

Летальной дозой для взрослого человека считается 14 г.

Что выводит K

Быстрее всего макроэлемент покидает наше тело при высокой температуре воздуха, во время занятий спортом и другой физической активности, поэтому дневная норма калия в таких условиях должна быть повышена. Быстрому выводу способствуют стрессы, а также прием мочегонных препаратов. За его уровнем нужно следить тем, кто принимает гормональные лекарства. Вытесняют его и другие химические элементы — натрий, литий. Есть вещества, которые, наоборот, улучшают усвоение, например, витамин B6.

Взаимодействие с другими веществами

Существует прочная взаимосвязь с натрием. Эти 2 важных компонента оказывают противоположный эффект на водный обмен (являются антагонистами): K способствует выведению жидкости, Na, напротив, стремится ее задержать. Дисбаланс в пользу второго мешает беспрепятственному выведению продуктов метаболизма, при этом возникает риск гипокалиемии. Чтобы поддержать оптимальный баланс микро- и макроэлементов, следует следить за питанием.

Магний же, наоборот, усиливает положительное влияние калия на организм человека, а также способствует лучшей усвояемости. Эти 2 компонента действуют синергично:ускоряют метаболизм, дают силу и выносливость, настраивают мышцы на слаженный ритм работы, чередуя в правильном ритме фазы возбуждения и расслабления.

Зачастую K включают в минерально-витаминные комплексы, которые рекомендуется применять в процессе похудения. Переход на здоровую пищу, как мы уже упоминали, подразумевает полноценный рацион, полностью удовлетворяющий ваши потребности в нутриентах.

Заключение

Строгие ограничения в еде и голодание — плохая стратегия для снижения массы тела. Такие методы если и помогут сбросить вес, то лишь на короткий срок. Бессистемные диеты не несут пользу, напротив, мы причиняем вред организму, и он непременно постарается восполнить уровень калия и других элементов. Это связано с повышением аппетита и замедлением метаболизма.