Калий

Калий: инструкция по администрированию в целях продления жизни

Автор: Афоня Радостный

Введение

Калий — системообразующий микроэлемент, поскольку это самый  распространённый элемент во внутриклеточном пространстве и третий по распространённости минерал в организме человека после Са и Na.

Калий присутствует во всех органах тела. Это существенный компонент электролитов, поддерживающий баланс минералов в организме. Калий исключительно важен для здоровья клеток.

Для того, чтобы исключить возрастное обезвоживание клеток, калий надо принимать постоянно.

Роль

Калий — наиболее распространенный катион во внутриклеточной жидкости, где он играет ключевую роль в поддержании функции клеток, особенно в возбудимых клетках, таких как мышцы и нервы. 

Только 2% калия содержится во внеклеточной жидкости [15].

Концентрация калия в эритроците очень высокая: ~ 140 мг-экв / дл,  по сравнению с 4-5 мг-экв / дл в плазме, тогда как концентрация натрия низкая: ~ 10 мг-экв / дл, по сравнению с ~ 140 мг-экв / дл в плазме [17].

Калий, вероятно, предотвращает возрастное обезвоживание клеток!

Высокий уровень K очень благоприятствует устойчивому клеточному набуханию. Однако при высоком натрии и низком калии вызванное котранспортером клеточное набухание будет ограниченным и, вероятно, приведет к усадке клеток [18].

Интересно и даже удивительно, что более высокое потребление калия лучше способствует снижению веса, чем уменьшение калорийности питания и ограничение потребления сахара [34].

Гомеостаз

По скорости обмена калия между клеткой и внеклеточной жидкостью ор­ганы делятся на три группы: почки, легкие, кишечник > печень, селезенка, мышцы > эритро­циты, ткань мозга, кости [29].

В организме нет физиологических механизмов для удержания калия. Он постоянно выводится с мочой.

Но, видимо, до определённых пределов. В работе [33] изучалась зависимость концентрации ионов натрия (PNa) и калия (PK) в сыворотке крови от влияния экстремальных факторов. Удивительно, но независимо от исходных значений К+, во всех случаях концентрация K+ снижалась до одного и того же значения — 3.92 ± 0.02 ммоль/л.

Это очень интересный результат, хотя причины остаются неясными.

Экскреция* калия почками имеет циркадный ритм и характеризуется пиком в дневное время, она не зависит от приема пищи и воды, гормональной активности, концентрации калия в плазме, экскреции других ионов [30].

85% процентов калия, потребляемого с пищей, всасывается и 80-90% из них выводится с мочой [12]. 

Поэтому надо постоянно потреблять калий.

____________

* Экскре́ция — это процесс освобождения тела от конечных продуктов метаболизма — экскрементов.

 

Дефицит

Низкий уровень калия связан с повышенным риском диабета, высоким кровяным давлением, сердечными заболеваниями, инсультом, неалкогольной жировой болезнью печени и др.

Дефицит К в значительной степени связан с метаболическим синдромом [25].

Потеря внутриклеточного калия является биохимическим признаком болезни Альцгеймера [26].

Гипокалиемия также может быть вызвана синдромом возобновления питания после голодания из-за движения калия в клетки.

Скрытый дефицит калия, видимо, очень распространён — только 3% американцев имеют адекватное потребление [2].  

Избыток

Возможные причины:

  • Прием калийсберегающих препаратов, ингибиторов АПФ.
  • Острая почечная недостаточность.
  • Дегидратация.
  • Диабетический кетоацидоз.
  • Гипоальдестеронизм.
  • Повышенный распад клеток и тканей (внутрисосудистый гемолиз, длительное голодание, судороги, тяжелые травмы, глубокие ожоги, разрушение опухолевых клеток).

Старение

С возрастом уменьшается количество ионов калия в крови [33]:

Возрастное обезвоживание человека в значительной мере связано с потерей внутриклеточного калия.

Низкий уровень калия приводит к высокому содержанию внутриклеточного кальция. Более высокий уровень кальция в клетках вызывает аутофагию (внутриклеточная система деградации), которая, в свою очередь, приводит к кальцификации [16].

Токсичность

Не токсичен.

Нет никаких доказательств того, что высокое потребление калия вызывает гиперкалиемию у взрослых с нормальной функцией почек или другие побочные эффекты. Поэтому UL (верхний уровень потребления) для калия не установлен [26].

Взаимодействие

 Уменьшают его аборбцию

Избыточное потребление кофе, сахара, алкоголя, препараты кортизона, слабительные, колхицин, стрессы, натрий, цезий, рубидий, таллий [1].

Способствуют его абсорбции

Магний, витамин В6, натрий, антибиотик неомицин [1].

Углеводистая еда: после приема пищи, содержащей K + , плазменный инсулин предотвращает чрезмерное повышение уровня K + в плазме за счет быстрого стимулирования клеточного поглощения K +  с помощью Na + насосов [31].

Он изменяет абсорбцию

При дефиците в пище калия и натрия увеличивается содержание лития в организме [1].

Взаимодействие с лекарствами

См. Здесь.

Приём добавок калия

Повышение уровня калия в плазме на 0,2—0,4 ммоль/л за счет улучшения потребления калия значительно снизило артериальное давление [4].

Добавление KCl в течение 4 недель приводило к значительному снижению САД в ночное время по сравнению с плацебо [6].

Приём KCl или цитрата калия в течение шести недель (30 ммоль -1 = 1,2 г калия) не изменил плазму [K + ], но значительно снизил артериальное давление [32].

Добавка калия оказывает блокирующее влияние на выработку IL-17A в Т-лимфоцитах, вызванную солевой нагрузкой (Интерлейкин -17A тесно связан с аутоиммунными и воспалительными заболеваниями) [7].

Добавление калия к еде с высоким содержанием соли ослабляет вызванное натрием снижение функции эндотелия после приема пищи [8].

Мета-анализ 11 проспективных исследований потребления калия, инсульта и сердечно-сосудистых заболеваний с участием ∼250 000 человек показал сильную связь — уменьшение риска инсульта на 21% при каждом увеличении на 1,64 г / день (42 ммоль / день) потребление калия и тенденцию к снижению риска сердечно-сосудистых заболеваний [20].

Преимущества повышенного калия и пониженного натрия являются субаддитивными, что означает, что люди, потребляющие большое количество натрия, могут особенно выиграть от увеличения потребления калия [2]. Простыми словами: если Вы едите много соли, то добавки калия Вам особенно помогут.

Какой

Во фруктах и ​​овощах встречается фосфат калия, сульфат, цитрат и другие, но не хлорид калия [26].

Йодид калия — это форма минерального йода, а не калия.

Мною найдено небольшое количество исследований конкретных форм калия:

Вид

Результат исследований

 

Глюконат

Биодоступность как у картофеля.

[3]

Хлорид

1 г KCL = 13.4 ммоль калия

 

 

Добавление KCl в течение 4 недель приводило к значительному снижению САД в ночное время по сравнению с плацебо.

Прием хлорида калия (96 мэкв / день) приводит к значительному улучшению качества сна. 

KCl 64 ммоль улучшили эндотелиальную функцию, повысили податливость артерий и уменьшили массу левого желудочка сердца.

Редко, но встречались случаи поражения тонкой кишки.

[6]

 

[19]

 

 

[21]

 

[27]

Бикарбонат KHCO3.

Хорошо растворяется в воде

Сывороточный белок с добавкой бикарбоната калия ослабляет снижение окислительной способности мышц в течение 19 дней постельного режима.

KHCO3 оказывает благоприятное влияние на обмен костной ткани и экскрецию кальция и более низкая доза представляется более эффективной дозой. 

KCl 64 ммоль улучшили эндотелиальную функцию, повысили податливость артерий и уменьшили массу левого желудочка сердца.

 

[10]

 

 

[13]

 

[21]

Цитрат

Уровень К повышался.

K цитрат (30 мэкв / день)  снижает биохимические маркеры потери костной массы в группе женщин с остеопенией.

 [9]

 

[11]

 

Вывод. На основании этих скудных данных я выбираю бикарбонат калия.

Начальная доза — 3 г  чистого калия в день с последующей корректировкой по результатам анализов крови и ногтей.

Сколько

В пище

Совет по продовольствию и питанию Института медицины США установил рекомендуемые адекватные дозы (AI) калия в дозе 4700 мг / день [14]. Эта доза включает в себя пищу.

Предполагается, что потребление на этом уровне обеспечивает  адекватность питания; устанавливается, когда доказательств недостаточно для разработки RDA (рекомендуемое дневное потребление).

В воде

Есть мнение [28], что гигиенический оптимум концентрации иона калия в питьевой воде составляет 1–5 мг/дм3, концентрация К+, вызывающая функциональное напряжение механизмов регуляции этого катиона, – 50 мг/дм3; а диапазон допустимой гигиенической нормы калия в питьевой воде такой: 0,8–12,5 мг/дм3.

Поступление калия в орга­низм с питьевой водой происходит в ионной форме, тогда как с продуктами питания — в свя­занной форме [28].

В воде калий может образовывать мине­ральные соли: бикарбонат (КНСОз), хлорид (КС1), иногда сульфат (К2SO4) [28].

Добавки

Обратите внимание, что большинство производителей из США ограничивают количество  чистого калия в своих продуктах очень маленькой дозой — 99 мг (что составляет всего лишь около 3% от AI) из-за указаний FDA.

FDA постановило [27], что некоторые пероральные лекарственные препараты, которые содержат хлорид калия в количестве ≥100 мг чистого калия, потенциально небезопасны, поскольку они возможно связаны с поражением тонкой кишки.

Хотя предупреждение содержит ссылки на препараты калиевой соли с энтеросолюбильным покрытием, оно применяется к любой капсуле или таблетке с покрытием из калиевой соли, предназначенной для перорального приема без предварительного разбавления достаточным объемом жидкости для предотвращения повреждения желудочно-кишечного тракта.

Поэтому  FDA требует, чтобы соли калия, содержащие ≥ 100 мг калия на таблетку, были помечены предупреждением о возможном поражении тонкой кишки, а такая надпись явно не понравится потребителям.

Вот поэтому американские таблетки и пилюли (не все) содержат так вопиюще мало калия.

Однако 99 мл мг калия это очень мало!

Шесть месяцев приема цитрата калия при 0, 60 или 90 ммоль / день у 52 мужчин и женщин показали, что для значительного улучшения баланса калия требуется не менее 90 ммоль / день [2].

1 ммоль калия = 39,1 мг калия

90*39,1= 3500 мг калия = 3,5 г К в день — почти AI (см. выше) = 35 таблеток по 99 мг в день.

А уменьшение риска инсульта на 21%  происходит при каждом увеличении потребления калия на 1,64 г / день (42 ммоль / день)  [20] = 17 таблеток по 99 мг в день.

Россия.

В России пользуются справочником лекарственных средств «Видаль»:

«Суточная доза для приема внутрь соответствует 50-100 мэкв калия (2—4 г), разовая доза – 25—50 мэкв калия (1—2 г); частота приема и длительность применения зависят от показаний.»  Эти цифры явно ближе к реальности.

Как мы уже видели, для реального улучшения статуса калия надо принимать примерно 3,5 г в день.

Исходя из вышеизложенного,  я выбираю приём 3 г в день с последующей корректировкой по результатам анализов крови и ногтей.

Калий безопасен: UL (верхний уровень потребления) для калия не установлен [26]. Хроническое употребление больших доз калиевых добавок (например, до 15 600 мг в течение 5 дней) у здоровых людей может увеличить уровень калия в плазме, но не выше нормального диапазона [14].

К счастью, имеются американские производители, выпускающие бикарбонат калия в адекватных дозах.

А цитрат калия можно купить в порошке и отмерять его по потребности.

Когда

В одном небольшом исследовании было показано, что прием калия (хлорид калия (96 мэкв / день) приводит к значительному улучшению качества сна [19]. 

Любопытно, что в эритроцитах количество калия растёт днем и уменьшается ночью. Исследователи выдвигают гипотезу, что с этим может быть связана большая частота сердечных приступов в утренние часы [20].

Таким образом, желательно принимать калий несколько раз в день, последний раз перед сном.

Днём принимать во время еды, особенно, если она углеводистая.

Оптимальный уровень

Имеется небольшое количество работ, в которых исследовался уровень калия в специфических условиях.

В работе [22] изучалось соотношение сывороточного калия с долгосрочными результатами у пациентов с острым инфарктом миокарда. Выяснилось, что долгосрочная смертность была самой низкой при уровне калия от 3,5 — 4,0 мэкв/л, при том как общая смертность была ниже у пациентов в диапазоне 3,5—4,5 ммоль/л.

Исследуя уровень калия и долговременную смертность при остром коронарном синдроме авторы работы [24] пришли к выводу, что наименьшие риски будут в этом-же диапазоне 3,5—4,5 ммоль/л.

Калий играет ключевую роль в нормальной функции миокарда, поэтому эти цифры значимы для нас.

Из анализа 45 тысяч (!) пациентов с гипертонической болезнью в возрасте от 30 лет и старше выяснилось, что уровни калия вне интервала 4,1–4,7 ммоль/л были связаны с повышенным риском смертности у пациентов с артериальной гипертензией [23].

К аналогичным результатам пришли авторы работы [26], причём как в отношении смертности от всех причин, так и применительно к смертности от сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов на диализе: самые низкие показатели смертности наблюдались при уровне калия 4–4,5 ммоль/л (см. рис.).

Таким образом, исходя из всего этого, надо стремиться к уровню калия в крови около 4—4,5 ммоль/л.

Важно отметить, что именно такой уровень калия типичен для оптимального возраста (6 лет) — см. рис. выше.

Хотя уровень калия в крови может служить некоторым показателем статуса калия, он часто плохо коррелирует с запасами калия в тканях [26], поэтому необходимо также проверять уровень калия в волосах или ногтях.

Контроль

Содержание в крови: 4—4,5 ммоль/л.

Содержание в ногтях, волосах: в пределах референсных значений, ближе к середине.

Уровень натрия к калию в моче < 1 [5].

Что делать

Заполните вот такую табличку:

Калий

 

На основании такой таблицы принимайте или не принимайте препараты калия, а также исследуйте, как конкретные препараты влияют на уровень К лично у Вас.

Терапевтическая цель: добиться и поддерживать уровень калия в крови возле 4,2 ммоль/л, уровень калия в волосах или ногтях должен быть не менее, чем в середине нормального диапазона.

Итого

Для того, чтобы исключить возрастное обезвоживание клеток, калий надо принимать постоянно.

Надо достичь уровень калия в крови 4—4,5 ммоль/л.

Принимать калий утром, днём и перед сном. Вместе с магнием, витамином В6. Запивать стаканом воды, а ещё лучше — растворить в воде.


Другие рекомендации
в целях омоложения, долголетия,
укрепления здоровья и счастья

Литература

  1. Авцын А. П. и др. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. — М.: Медицина, 1991, 496 с.
  2. Weaver CM. Potassium and health // Adv Nutr. 2013 May 1;4(3):368S-77S. doi: 10.3945/an.112.003533.
  3. Macdonald-Clarke C. at al. Bioavailability of potassium from potatoes and potassium gluconate: a randomized dose response trial. // Am J Clin Nutr. 2016 Aug;104(2):346-53. doi: 10.3945/ajcn.115.127225.
  4. Farapti, Sayogo S, Siregar P Plasma Potassium Levels in Healthy Prehypertension Subjects and the Role of A High Potassium Drink. Curr Hypertens Rev. 2017;13(1):65-70. doi: 10.2174/1573402113666170224112334.
  5. Iwahori T. at al. Effectiveness of a Self-monitoring Device for Urinary Sodium-to-Potassium Ratio on Dietary Improvement in Free-Living Adults: a Randomized Controlled Trial. // J Epidemiol. 2018 Jan 5;28(1):41-47. doi: 10.2188/jea.JE20160144. Epub 2017 Oct 25.
  6. Vongpatanasin W. Effects of Potassium Magnesium Citrate Supplementation on 24-Hour Ambulatory Blood Pressure and Oxidative Stress Marker in Prehypertensive and Hypertensive Subjects // Am J Cardiol. 2016 Sep 15;118(6):849-853. doi: 10.1016/j.amjcard.2016.06.041. Epub 2016 Jun 28.
  7. Wen W., at al. Potassium supplementation inhibits IL-17A production induced by salt loading in human T lymphocytes via p38/MAPK-SGK1 pathway //Exp Mol Pathol. 2016 Jun;100(3):370-7. doi: 10.1016/j.yexmp.2016.03.009. Epub 2016 Mar 25.
  8. Blanch N Effect of sodium and potassium supplementation on vascular and endothelial function: a randomized controlled trial //Am J Clin Nutr. 2015 May;101(5):939-46. doi: 10.3945/ajcn.114.105197. Epub 2015 Mar 18.
  9. Basiri A The tolerability of Potassium Citrate Tablet in patients with intolerance to Potassium Citrate Powder form // Urol J.2018 Jan 23;15(1):16-20. doi: 10.22037/uj.v15i1.4356.
  10. Bosutti A Whey protein with potassium bicarbonate supplement attenuates the reduction in muscle oxidative capacity during 19 days of bed rest //J Appl Physiol (1985). 2016 Oct 1;121(4):838-848. doi: 10.1152/japplphysiol.00936.2015. Epub 2016 Aug 11.
  11. Granchi D. at al. Potassium Citrate Supplementation Decreases the Biochemical Markers of Bone Loss in a Group of Osteopenic Women: The Results of a Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Pilot Study // Nutrients. 2018 Sep 12;10(9). pii: E1293. doi: 10.3390/nu10091293.
  12. Zhu, K.; Devine, A.; Prince, R. The effects of high potassium consumption on bone mineral density in a prospective cohort study of elderly postmenopausal women. Osteoporosis Int.200920, 335–340. [Google Scholar] [CrossRef]
  13. Dawson-Hughes B. Potassium Bicarbonate Supplementation Lowers Bone Turnover and Calcium Excretion in Older Men and Women: A Randomized Dose-Finding Trial //J Bone Miner Res. 2015 Nov;30(11):2103-11. doi: 10.1002/jbmr.2554. Epub 2015 Jul 28.
  14. Panel on Dietary Reference Intakes for Electrolytes and Water; Standing Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes; Food and Nutrition Board; Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Water, Potassium, Sodium, Chloride, and Sulfate; The National Academies Press: Washington, DC, USA, 2005.
  15. Michael S. Stone, at al. Potassium Intake, Bioavailability, Hypertension, and Glucose Control // Nutrients 2016, 8(7), 444; https://doi.org/10.3390/nu8070444
  16. Yong Sun, at al. Dietary potassium regulates vascular calcification and arterial stiffness // JCI Insight. 2017;2(19):e94920. https://doi.org/10.1172/jci.insight.94920.
  17. Gallagher, P. G. (2017). Disorders of erythrocyte hydration. Blood, 130(25), 2699–2708. doi:10.1182/blood-2017-04-590810
  18. Annette B. Steffensen, at all Cotransporter-mediated water transport underlying cerebrospinal fluid formation // Nature Communications, volume 9, 2167 (2018).
  19. Drennan MD, at al. Potassium affects actigraph-identified sleep //Sleep. 1991 Aug;14(4):357-60.
  20. Elia L, Barba G, Cappuccio FP, Strazzullo P. Potassium intake, stroke, and cardiovascular disease. A meta-analysis of prospective studies. J Am Coll Cardiol. 2011;57:1210–9 [PubMed] [Google Scholar]
  21. Levy D, Garrison RJ, Savage DD, Kannel WB, Castelli WP. Prognostic implications of echocardiographically determined left ventricular mass in the Framingham Heart Study. N Engl J Med. 1990;322:1561–6 [PubMed] [Google Scholar]
  22. Choi JS at al. Relation of serum potassium level to long-term outcomes in patients with acute myocardial infarction // Am J Cardiol. 2014 Apr 15;113(8):1285-90. doi: 10.1016/j.amjcard.2014.01.402. Epub 2014 Jan 31.
  23. Krogager ML at al. Short-term mortality risk of serum potassium levels in hypertension: a retrospective analysis of nationwide registry data // Eur Heart J. 2017 Jan 7;38(2):104-112. doi: 10.1093/eurheartj/ehw129.
  24. Peng Y. at al. Relation between admission serum potassium levels and long-term mortality in acute coronary syndrome // Intern Emerg Med. 2015 Dec;10(8):927-35. doi: 10.1007/s11739-015-1253-1. Epub 2015 May 19.
  25. Sun K., at al. Serum potassium level is associated with metabolic syndrome: a population-based study // Clin Nutr. 2014 Jun;33(3):521-7. doi: 10.1016/j.clnu.2013.07.010. Epub 2013 Jul 17.
  26. National Institutes of Health (NIH). Potassium. Fact Sheet for Health Professionals. https://ods.od.nih.gov/factsheets/Potassium-HealthProfessional/
  27. U.S. Food and Drug Administration. Code of Federal Regulations Title 21. 21CFR201.306. Potassium salt preparations intended for oral ingestion by manexternal link disclaimer. 2017.
  28. Айзман Р. И. и др. Физиолого-гигиеническое обоснование нормы калия в питьевой воде: научно-практическое значение // Вестник Новосибирского государственного педагогического университета, 2018, № 5, С. 266-284. DOI: http://dx.doi.org/10.15293/2226-3365.1805.16.
  29. Rodan A. R. Potassium: Friend or Foe? // Pediatric Nephrology. — 2017. — Vol. 32, Issue 7. — P. 1109-1121. DOI: https://doi.org/10.1007/s00467-016-3411-8
  30. Айзман Р.И. Онтогенез почечной функции и водно-солевого обмена у человека. Новосибирск: Изд-во НГПУ, 1991; 53.
  31. McKenna MJ, Gissel H, Clausen T. Effects of electrical stimulation and insulin on Na+-K+-ATPase ([3H]ouabain binding) in rat skeletal muscle. J. Physiol. 2003;547:567–80.
  32.  Juurlink DN, et al. Rates of hyperkalemia after publication of the Randomized Aldactone Evaluation Study. N. Engl. J. Med. 2004;351:543–51. 
  33. Ю. В. Наточин, Д. В. Голосова, И. Г. Каюков КОНСТАНТЫ КОНЦЕНТРАЦИИ КАЛИЯ И НАТРИЯ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ – ПОИСК ФАКТОРОВ РЕГУЛЯЦИИ // ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2018, том 44, № 4, с. 67–73
  34. Tal, B.; Sack, J.; Yaron, M.; Shefer, G.; Buch, A.; Ben Haim, L.; Marcus, Y.; Shenkerman, G.; Sofer, Y.; Shefer, L.; Margaliot, M.; Stern, N. Increment in Dietary Potassium Predicts Weight Loss in the Treatment of the Metabolic Syndrome. Nutrients 201911, 1256.

Добавить комментарий