Калій К

У медицині застосовують декілька солей калію як сечогінні і послаблюючі засоби (азотно-натрієва сіль, винно-калієва, оцтово-калієва сіль); широко використовується йодистий, бромистий, марганцевокислий калій, аспарагінат, оротат, хлорид калію й інші сполуки. 

Калій є основним внутрішньоклітинним катіоном. Його концентрація у клітинах на порядок вища, ніж в інтерстиції. Головною функцією калію є формування трансмембранного потенціалу (Kin > Kout) і поширення зміни потенціалу по клітинній мембрані шляхом обміну з іонами натрію по градієнту концентрацій. Разом із натрієм і хлором калій є постійним складовим елементом усіх клітин і тканин. 

В організмі ці елементи містяться у певному співвідношенні і забезпечують постійність внутрішнього середовища. У вигляді катіона К + калій бере участь у підтримці гомеостазу (іонна рівновага, осмотичний тиск у рідинах організму). Хлориди калію і натрію, будучи сильними електролітами, беруть участь у генерації і проведенні електричних імпульсів у нервовій і м'язовій тканинах. Таким чином, калій бере участь у підтримці електричної активності мозку, функціонуванні нервової тканини, скороченні скелетних і серцевого м'язів.

 Калій регулює активність таких найважливіших ферментів, як К+ -АТФ-аза, ацетилкіназа, піруватфосфокіназа. Терапевтичне значення калію пов'язане з його подразнювальною дією на слизові оболонки і підвищенням тонусу гладких м'язів (кишечник, матка), через що його сполуки використовуються як послаблюючі засоби. 

Калій викликає розширення судин внутрішніх органів і звуження периферичних судин, що сприяє посиленню сечовиділення. Калій уповільнює ритм серцевих скорочень і, діючи аналогічно блукаючому нерву, бере участь у регулюванні діяльності серця. 

 Основні функції калію в організмі: 

 підтримка постійності складу клітинної і міжклітинної рідини; 

 підтримка кислотно-лужної рівноваги; 

 забезпечення міжклітинних контактів; 

 забезпечення біоелектричної активності клітин; 

 підтримка нервово-м'язової збудливості і провідності; 

 участь у нервовій регуляції серцевих скорочень; 

 підтримка водно-сольового балансу, осмотичного тиску; 

 роль каталізатора при обміні вуглеводів і білків; 

 підтримка нормального рівня кров'яного тиску; 

 участь у забезпеченні видільної функції нирок. 

В організм сполуки калію надходять із їжею. Багато калію міститься у молочних продуктах, м'ясі, какао, томатах, бобах, картоплі, петрушці, абрикосах (куразі, урюку), родзинках, чорносливі, бананах, дині і чорному чаї. 

Вважається, що доросла людина споживає на день 2200-3000 мг калію. Вміст калію в їжі жителів різних країн коливається від 1800 до 5600 мг. У США мінімальна величина добового вживання калію, що рекомендується, встановлена в розмірі не менше 2000 мг для осіб 18-річного віку. 

Для людей старшого віку до цієї величини додають кількість років окремого індивідуума (напр., для людей у віці 50 років цей показник дорівнює 2000+50=2050 мг). Солі калію легко всмоктуються і швидко виводяться з організму із сечею, потом і через шлунково-кишковий тракт. 

Добова потреба - 2000 - 2500 мг. 

Токсична доза для людини - 6 г. 

Летальна доза для людини - 14 г. 

Калій визначають у волоссі і в плазмі крові. Проте слід зазначити, що вміст калію в плазмі крові не відображає величину його загальних запасів в організмі. 

Дефіцитні стани Причини: 

 недостатнє надходження в організм; 

 порушення регуляції обміну калію; 

 функціональні розлади видільних систем (нирки, шкіра, кишечник, легені); 

 посилене виведення калію з організму під дією гормональних препаратів, сечогінних і послаблюючих засобів; 

 психічні і нервові перевантаження, надмірні або хронічно діючі стресові чинники; 

 надлишкове надходження в організм натрію, талію, рубідію і цезію. 

Прояви: 

 психічне виснаження, відчуття втоми, байдужість до того, що оточує, депресія, зниження працездатності; 

 м'язова слабість; 

 ослаблення захисту організму до токсичних дій; 

 виснаження надниркових залоз, зниження адаптаційних можливостей організму; 

 обмінні і функціональні порушення в міокарді, зміна ритму серцевих скорочень, поява серцевих нападів, серцева недостатність; 

 відхилення величини артеріального тиску від нормального рівня; 

 сухість шкіри, ламкість волосся; 

 порушення функцій легенів, прискорене і поверхневе дихання; 

 нудота, блювання, атонія кишечника; 

 ерозійний гастрит, виразкова хвороба; 

 порушення функції нирок, прискорене сечовиділення; 

 невиношуваність вагітності, ерозія шийки матки, безпліддя. 

Стани, що супроводжуються надлишком Причини: 

 надлишкове надходження (у т.ч. тривалий і надлишковий прийом препаратів калію, вживання "гірких" мінеральних вод, постійна картопляна дієта та ін.); 

 порушення регуляції обміну калію; 

 перерозподіл калію між тканинами організму; 

 масований вихід калію з клітин (цитоліз, гемоліз, синдром розчавлювання тканин); 

 дисфункція симпатоадреналової системи; 

 інсулін-дефіцитні стани; 

 порушення функції нирок, ниркова недостатність 

Прояви: 

 підвищена збудливість, дратівливість, занепокоєння, пітливість; 

 слабість і парези м'язів, дегенеративні нервово-м'язові розлади; 

 нейроциркуляторна дистонія; 

 аритмії, ослаблення скоротливої здатності м'яза серця; 

 паралічі скелетних м'язів; 

 кишкові коліки; 

 прискорене сечовипускання; 

 схильність до розвитку цукрового діабету. 

Введення

Калій, найпоширеніший внутрішньоклітинний катіон, є важливою поживною речовиною, яка природним чином присутня в багатьох продуктах харчування та доступна як дієтична добавка. Калій присутній у всіх тканинах організму і необхідний для нормального функціонування клітин через його роль у підтримці об'єму внутрішньоклітинної рідини та трансмембранних електрохімічних градієнтів [1,2]. Калій має тісний зв'язок з натрієм - основним регулятором обсягу позаклітинної рідини, в тому числі і обсягу плазми.

Загальна кількість калію в організмі дорослої людини становить близько 45 мілімоль (ммоль)/кг маси тіла (близько 140 г для дорослої людини вагою 175 фунтів; 1 ммоль = 1 міліеквівалент [mEq] або 39,1 мг калію) [3]. Більша частина калію знаходиться внутрішньоклітинно, а невелика кількість знаходиться в позаклітинній рідині [2-4]. Внутрішньоклітинна концентрація калію приблизно в 30 разів перевищує позаклітинну, і ця різниця утворює трансмембранний електрохімічний градієнт, який підтримується за допомогою натрій-калієвого (Na+/K+) транспортера АТФази [4]. На додаток до підтримки тонусу клітин, цей градієнт необхідний для правильної передачі нервів, скорочення м'язів і роботи нирок.

Калій всмоктується шляхом пасивної дифузії, переважно в тонкому кишечнику [2,4,5]. Близько 90% прийнятого в організм калію абсорбується і використовується для підтримки його нормальних внутрішньоклітинних і позаклітинних концентрацій [3,5]. Калій виводиться переважно з сечею, частина виводиться з калом, а дуже невелика кількість втрачається з потом. Нирки контролюють екскрецію калію у відповідь на зміни в харчуванні, і екскреція калію швидко збільшується у здорових людей після споживання калію, якщо запаси в організмі не виснажені [2,6]. Нирки можуть адаптуватися до варіабельного споживання калію у здорових осіб, але мінімум 5 ммоль (близько 195 мг) калію щодня виводиться з сечею [3]. Це, у поєднанні з іншими обов'язковими втратами, свідчить про те, що баланс калію не може бути досягнутий при споживанні менше приблизно 400–800 мг/добу.

Нормальні концентрації калію в сироватці крові коливаються приблизно від 3,6 до 5,0 ммоль/л і регулюються різноманітними механізмами [3,7]. Діарея, блювання, захворювання нирок, вживання деяких ліків та інші стани, які змінюють екскрецію калію або викликають трансцелюлярні калієві зрушення, можуть спричинити гіпокаліємію (рівень у сироватці крові нижче 3,6 ммоль/л) або гіперкаліємію (сироватковий рівень вище 5,0 ммоль/л) [3,5,7,8]. В іншому випадку, у здорових людей з нормальною роботою нирок аномально низький або високий рівень калію в крові зустрічається рідко.

Оцінка калієвого статусу в клінічній практиці зазвичай не проводиться, і це важко зробити, оскільки більша частина калію в організмі знаходиться всередині клітин. Хоча рівень калію в крові може давати деяке уявлення про калієвий статус, він часто погано корелює зі запасами калію в тканинах [3,9,10]. Інші методи вимірювання статусу калію включають збір даних про баланс (вимірювання чистої затримки та втрати калію); вимірювання загальної кількості калію або загальної кількості обмінного калію в організмі; і проведення аналізів тканин (наприклад, біопсії м'язів), але всі вони мають обмеження [9].

Рекомендовані дози

Рекомендації щодо споживання калію та інших поживних речовин містяться в рекомендованих дієтичних нормах споживання (DRIs), розроблених експертними комітетами Національних академій наук, інженерії та медицини (NASEM) [11]. DRI — це загальний термін для набору референтних значень, які використовуються для планування та оцінки споживання поживних речовин здоровими людьми. Ці значення, які варіюються в залежності від віку і статі, включають наступне:

    • Рекомендована дієтична норма (RDA): Середній добовий рівень споживання, достатній для задоволення потреб у поживних речовинах майже всіх (97%–98%) здорових людей; Часто використовується для планування адекватних дієт для людей

    • Достатнє споживання (AI): Передбачається, що споживання на цьому рівні забезпечує адекватність харчування; встановлені, коли доказів недостатньо для розробки АРР

    • Розрахункова середня потреба (EAR): середній добовий рівень споживання, який, за оцінками, відповідає потребам 50% здорових осіб; зазвичай використовується для оцінки споживання поживних речовин групами людей і для планування адекватної харчування дієти для них; Також може використовуватися для оцінки споживання поживних речовин людьми

    • Допустимий верхній рівень споживання (UL): максимальне щоденне споживання навряд чи спричинить несприятливі наслідки для здоров'я

У 2019 році комітет NASEM оновив DRIs для калію (і натрію) [11]. Комітет визнав дані недостатніми для отримання EAR калію. Тому вони встановили ШІ для всіх вікових груп на основі найвищого середнього споживання калію у здорових дітей і дорослих, а також на оцінках споживання калію з грудним молоком і додатковими продуктами у немовлят. У таблиці 1 наведено поточні ІІ для калію для здорових людей.

Таблиця 1: Достатнє споживання (AI) калію* [11]

Вік Чоловічий Жіночий Вагітність Лактації

 до 6 місяців 400 мг  400 мг

7–12 місяців 860 мг 860 мг

1–3 роки 2,000 мг 2,000 мг

4–8 років 2,300 мг 2,300 мг

9–13 років 2,500 мг 2,300 мг

14–18 р 3,000 мг 2,300 мг 2,600 мг 2,500 мг

19–50 р 3,400 мг 2,600 мг 2,900 мг 2,800 мг

51+ років 3,400 мг 2,600 мг

* ШІ не застосовуються до осіб з порушенням екскреції калію через захворювання (наприклад, захворювання нирок) або використання ліків, які погіршують виведення калію.

Комітет NASEM також використовував розширену модель DRI, щоб включити рекомендований рівень споживання поживної речовини для зниження ризику хронічних захворювань, те, що вони назвали споживанням зниження ризику хронічних захворювань (CDRR) [11,12]. Згідно з моделлю, CDRR може бути встановлений для такої поживної речовини, як калій, коли існує причинно-наслідковий зв'язок між певним рівнем споживання та зниженням ризику хронічних захворювань на основі доказів принаймні помірної сили. Однак комітет визнав докази недостатніми для отримання CDRR для калію.

Джерела калію

Харчування

Калій міститься в різноманітних продуктах рослинного і тваринного походження, а також у напоях. Багато фруктів і овочів є чудовими джерелами, як і деякі бобові (наприклад, соєві боби) і картопля. М'ясо, птиця, риба, молоко, йогурт і горіхи також містять калій [3,5]. Серед крохмалистих продуктів цільнозернове борошно і коричневий рис містять набагато більше калію, ніж їх рафіновані аналоги, біле пшеничне борошно і білий рис [13].

Молоко, кава, чай, інші безалкогольні напої та картопля є основними джерелами калію в раціоні дорослих американців [14]. Серед дітей у Сполучених Штатах найбільшими джерелами є молоко, фруктові соки, картопля та фрукти [15].

Підраховано, що організм засвоює близько 85–90% калію з їжею [1,2]. Форми калію у фруктах та овочах включають фосфат калію, сульфат, цитрат та інші, але не хлорид калію (форма, яка використовується в замінниках солі та деяких дієтичних добавках; див. розділ добавок нижче) [16].

Вибрані харчові джерела калію наведені в таблиці 2.

Таблиця 2: Вміст калію в окремих продуктах харчування [13]

Харчування (мг) на порцію Відсоток DV*

Абрикоси, сушені, 1/2 склянки 755 16

Сочевиця, варена, 1 склянка 731 16

Кабачок, жолуді, пюре, 1 склянка 644 14

Чорнослив, сушений, 1/2 склянки 635 14

Ізюм, 1/2 склянки 618 13

Картопля, запечена, тільки м'якоть, 1 середня 610 13

Квасоля, консервована, 1 склянка 607 13

Апельсиновий сік, 1 стакан 496 11

Соєві боби, зріле насіння, варене, 1/2 склянки 443 9

Банан, 1 середній 422 9

Молоко, 1%, 1 склянка 366 8

Шпинат, сирий, 2 склянки 334 7

Куряча грудка, без кісток, на грилі, 3 унції 332 7

Йогурт, фруктовий сорт, знежирений, 6 унцій 330 7

Лосось, атлантичний, вирощений, варений, 3 унції 326 7

Яловичина, верхня філе, на грилі, 3 унції 315 7

Патока, 1 столова ложка 308 7

Помідор, сирий, 1 середній 292 6

Соєве молоко, 1 стакан 287 6

Йогурт, грецький, звичайний, знежирений, 6 унцій 240 5

Брокколі, варена, нарізана, 1/2 склянки 229 5

Диня, нарізана кубиками, 1/2 склянки 214 5

Грудка індички, смажена, 3 унції 212 5

Спаржа, варена, 1/2 склянки 202 4

Яблуко, зі шкіркою, 1 середнє 195 4

Горіхи кешью, 1 унція 187 4

Рис, коричневий, середньозернистий, варений, 1 склянка 154 3

Тунець, легкий, консервований у воді, зціджений, 3 унції 153 3

Кава, заварена, 1 чашка 116 2

Листя салату, айсберг, подрібнений, 1 склянка 102 2

Арахісове масло, 1 столова ложка 90 2

Чай, чорний, заварений, 1 стакан 88 2

Лляне насіння, цілком, 1 столова ложка 84 2

Хліб, цільнозерновий, 1 скибочка 81 2

Яйце, 1 велике 69 1

Рис, білий, середньозернистий, варений, 1 склянка 54 1

Хліб, білий, 1 скибочка 37 1

Сир, моцарелла, частково знежирена, 11/2 унції 36 1

Олія (оливкова, кукурудзяна, рапсова або соєва), 1 столова ложка 0 0

* DV = добова норма. Управління з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів США (FDA) розробило DV, щоб допомогти споживачам порівнювати вміст поживних речовин у харчових продуктах і дієтичних добавках у контексті загальної дієти. ДВ калію становить 4700 мг для дорослих і дітей віком від 4 років [17]. FDA вимагає, щоб на етикетках нових харчових продуктів був вказаний вміст калію. Продукти, що забезпечують 20% або більше DV, вважаються високими джерелами поживних речовин, але продукти, що забезпечують нижчий відсоток DV, також сприяють здоровому харчуванню.

Продовольчий центр Міністерства сільського господарства США (USDA) [13] перераховує вміст поживних речовин у багатьох продуктах харчування та надає вичерпний список продуктів, що містять калій, упорядкований за вмістом поживних речовин. Дієтичні рекомендації для американців на 2015–2020 роки також містять список продуктів, що містять калій.

Біологічно активні добавки

У харчових добавках калій часто присутній у вигляді хлориду калію, але також використовуються багато інших форм, включаючи цитрат калію, фосфат, аспартат, бікарбонат і глюконат [18]. Панель «Факти про добавки» на етикетці дієтичної добавки вказує кількість елементарного калію в продукті, а не вагу всієї сполуки, що містить калій. Деякі БАДи містять йодид калію в кількості мікрограмів, але цей інгредієнт служить формою мінералу йоду, а не калію.

Не всі полівітамінні/мінеральні добавки містять калій, але ті, які містять, зазвичай забезпечують близько 80 мг калію [18]. Також доступні добавки, що містять лише калій, і більшість із них містять до 99 мг калію. Інформація про багато дієтичних добавок, які містять калій, доступна в базі даних етикеток дієтичних добавок Національного інституту охорони здоров'я, яка містить інформацію на етикетках десятків тисяч продуктів дієтичних добавок, представлених на ринку.

Багато виробників і дистриб'юторів дієтичних добавок обмежують кількість калію в своїх продуктах до 99 мг (що становить лише близько 2% від добової норми) через дві проблеми, пов'язані з препаратами, що містять калій. По-перше, FDA постановило, що деякі пероральні лікарські засоби, які містять хлорид калію та забезпечують понад 99 мг калію, не є безпечними, оскільки вони були пов'язані з ураженнями тонкої кишки [19]. По-друге, FDA вимагає, щоб деякі солі калію, що містять більше 99 мг калію в одній таблетці, були марковані попередженням про повідомлення про ураження тонкої кишки [20,21]. Відповідно до рішення Конгресу, FDA не може обмежувати кількість будь-якої поживної речовини, включаючи калій, у дієтичній добавці, за винятком причин, пов'язаних з безпекою [22]. Однак FDA не винесло постанову про те, чи повинні дієтичні добавки, що містять більше 99 мг калію, мати попереджувальну етикетку [21,23].

Лише кілька досліджень вивчали, наскільки добре засвоюються різні форми калію в харчових добавках. Дослідження 2016 року «доза-відповідь» показало, що люди засвоюють близько 94% глюконату калію в добавках, і цей коефіцієнт засвоєння подібний до швидкості засвоєння калію з картоплі [24]. Згідно з більш раннім дослідженням, рідкі форми хлориду калію (використовуються як ліки для лікування таких станів, як інтоксикація дигіталісом або аритмії внаслідок гіпокаліємії) всмоктуються протягом декількох годин [6]. Таблетовані форми хлориду калію, вкриті кишковорозчинною оболонкою (призначені для запобігання розчиненню в шлунку, але дозволяють йому в тонкому кишечнику) всмоктуються не так швидко, як рідкі форми [25].

Замінники солі

Багато замінників солі містять хлорид калію як заміну частини або всього хлориду натрію в солі. Вміст калію в цих продуктах коливається в широких межах, приблизно від 440 мг до 2800 мг калію на чайну ложку [1]. Деякі люди, наприклад, із захворюваннями нирок або які приймають певні ліки, повинні проконсультуватися зі своїм лікарем, перш ніж приймати замінники солі, оскільки ризик гіперкаліємії пов'язаний з високим рівнем калію в цих продуктах.

Споживання калію та його статус

Дієтичні дослідження постійно показують, що люди в Сполучених Штатах споживають менше калію, ніж рекомендовано, тому Дієтичні рекомендації для американців на 2015–2020 роки визначають калій як поживну речовину, що викликає занепокоєння у сфері громадського здоров'я [26]. Згідно з даними Національного обстеження здоров'я та харчування (NHANES) у 2013–2014 роках, середньодобове споживання калію з продуктами становить 2,423 мг для чоловіків віком 2–19 років і 1,888 мг для жінок віком від 2 до 19 років [27]. У дорослих у віці 20 років і старше середнє добове споживання калію з їжею становить 3,016 мг для чоловіків і 2,320 мг для жінок.

Середнє споживання калію залежить від раси. Неіспаномовні чорношкірі у віці 20 років і старше споживають в середньому 2,449 мг калію на день. Середнє добове споживання становить 2,695 мг для латиноамериканських білих і 2,697 мг для неіспаномовних білих [27].

Використання дієтичних добавок, що містять калій, значно не збільшує загальне споживання калію серед дорослих американців [28], ймовірно, тому, що більшість дієтичних добавок, що містять калій, забезпечують не більше 99 мг калію на порцію [21]. Дані NHANES 2013–2014 років вказують на те, що 12% дітей та дорослих віком від 2 років вживають добавки, що містять калій, а серед тих, хто це робить, використання добавок додає в середньому лише 87 мг до загального щоденного споживання калію [27].

Дефіцит калію

Недостатнє споживання калію може підвищити артеріальний тиск, ризик утворення каменів у нирках, обмін кісток, екскрецію кальцію з сечею та чутливість до солі (це означає, що зміни в споживанні натрію впливають на артеріальний тиск більшою, ніж зазвичай) [1].

Тяжкий дефіцит калію може спричинити гіпокаліємію (рівень калію в сироватці крові менше приблизно 3,6 ммоль/л) [3,7,8]. Гіпокаліємія вражає до 21% госпіталізованих пацієнтів, як правило, через застосування діуретиків та інших лікарських засобів [29,30], але вона рідко зустрічається серед здорових людей з нормальною функцією нирок.

Легка гіпокаліємія характеризується запорами, підвищеною стомлюваністю, м'язовою слабкістю та нездужанням [3]. Помірна та тяжка гіпокаліємія (рівень калію в сироватці крові менше приблизно 2,5 ммоль/л) може спричинити поліурію (великий об'єм розведеної сечі); енцефалопатія у пацієнтів із захворюваннями нирок; непереносимість глюкози; м'язовий параліч; погане дихання; та серцевих аритмій, особливо у осіб з основними захворюваннями серця [1,3,7]. Тяжка гіпокаліємія може бути небезпечною для життя через її вплив на скорочення м'язів і, отже, на серцеву функцію [5].

Гіпокаліємія рідко викликається низьким споживанням калію з їжею, але вона може бути результатом діареї через втрати калію з калом. Це також може бути наслідком блювоти, яка викликає метаболічний алкалоз, що призводить до втрати калію в нирках. Гіпокаліємія також може бути викликана синдромом повторного годування (метаболічна реакція на первинне повторне годування після голодного періоду) через переміщення калію в клітини, зловживання проносними засобами, використання діуретиків, вживання глини (різновид піки), сильне потовиділення або діаліз [3,5,7,31,32].

Виснаження магнію може сприяти гіпокаліємії шляхом збільшення втрат калію з сечею [1,33,34]. Він також може збільшити ризик серцевої аритмії шляхом зниження внутрішньоклітинної концентрації калію. Більше 50% осіб з клінічно значущою гіпокаліємією можуть мати дефіцит магнію [34]. У людей з гіпомагніємією та гіпокаліємією обидва препарати слід лікувати одночасно [7].

Групи ризику недостатності калію

Недостатність калію може виникати при споживанні, яке є нижчим за ІІ, але перевищує кількість, необхідну для запобігання гіпокаліємії. Наступні групи частіше за інших мають поганий калієвий статус.

Людям із запальними захворюваннями кишечника

Калій виділяється в товстій кишці, і цей процес зазвичай врівноважується всмоктуванням [35]. Однак при запальних захворюваннях кишечника (включаючи хворобу Крона та виразковий коліт) секреція калію збільшується, що може призвести до поганого калієвого статусу. Запальні захворювання кишечника також характеризуються хронічною діареєю, яка може ще більше збільшити екскрецію калію [36].

Люди, які вживають певні ліки, включаючи сечогінні та проносні засоби

Деякі діуретики (наприклад, тіазидні діуретики), які зазвичай використовуються для лікування високого артеріального тиску, збільшують екскрецію калію з сечею і можуть спричинити гіпокаліємію [7,8]. Калійзберігаючі діуретики, однак, не збільшують екскрецію калію і фактично можуть спричинити гіперкаліємію. Великі дози проносних засобів і багаторазове застосування клізм також можуть викликати гіпокаліємію, оскільки збільшують втрати калію з калом.

Люди з пікою

Піка - це стійке поїдання непоживних речовин, наприклад, глини. При вживанні глина зв'язує калій у шлунково-кишковому тракті, що може збільшувати екскрецію калію та призводити до гіпокаліємії [5,31,32]. Припинення прийому піка в поєднанні з добавками калію може відновити калієвий статус і усунути симптоми дефіциту калію.

Калій і здоров'я

Через широку роль калію в організмі, низьке споживання може збільшити ризик захворювання. Цей розділ зосереджений на чотирьох захворюваннях і розладах, у яких може бути задіяний калій: гіпертонія та інсульт, камені в нирках, здоров'я кісток, контроль рівня глюкози в крові та діабет 2 типу.

Гіпертонія та інсульт

Гіпертонія, основний фактор ризику ішемічної хвороби серця та інсульту, вражає майже третину американців [2,37]. Згідно з великою кількістю літератури, низьке споживання калію підвищує ризик артеріальної гіпертензії, особливо в поєднанні з високим споживанням натрію [16,38-40]. Більш високе споживання калію, навпаки, може сприяти зниженню артеріального тиску, частково за рахунок збільшення вазодилатації та екскреції натрію з сечею, що, у свою чергу, зменшує об'єм плазми крові [1]; Цей ефект може бути найбільш вираженим у осіб, чутливих до солі [2,3,5,37,41].

Схема харчування Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH), яка наголошує на калії з фруктів, овочів та молочних продуктів з низьким вмістом жиру, знижує систолічний артеріальний тиск у середньому на 5,5 мм рт.ст та діастолічний артеріальний тиск на 3,0 мм рт.ст. [42]. Режим харчування DASH забезпечує втричі більше калію, ніж середньостатистична американська дієта. Однак він також збільшує споживання інших поживних речовин, таких як магній і кальцій, які також пов'язані зі зниженням артеріального тиску, тому незалежний внесок калію не може бути визначений. Додаткова інформація та зразки планів меню DASH доступні на веб-сайті Національного інституту серця, легенів і крові.

Результати більшості клінічних досліджень свідчать про те, що добавки калію знижують артеріальний тиск. Мета-аналіз 25 рандомізованих контрольованих досліджень 2017 року за участю 1163 учасників з артеріальною гіпертензією виявив значне зниження систолічного артеріального тиску (на 4,48 мм рт. ст.) та діастолічного артеріального тиску (на 2,96 мм рт. ст.) при прийомі добавок калію, переважно у вигляді хлориду калію у дозі 30–120 ммоль/день (1,173–4,692 мг), протягом 4–15 тижнів [43]. Інший мета-аналіз 15 рандомізованих контрольованих досліджень показав, що добавки калію (в основному містять хлорид калію в дозі 60–65 мекв/день [2,346–2,541 мг]) протягом 4–24 тижнів у 917 пацієнтів з нормальним артеріальним тиском або артеріальною гіпертензією, які не приймали антигіпертензивні препарати, значно знижували як систолічний, так і діастолічний артеріальний тиск [44]. Найбільший ефект добавки мали у пацієнтів з гіпертонією, знижуючи систолічний артеріальний тиск в середньому на 6,8 мм рт.ст і діастолічний артеріальний тиск на 4,6 мм рт. Два більш ранніх мета-аналізи 19 досліджень [45] і 33 досліджень [46] показали аналогічні результати. Однак Кокранівський огляд шести досліджень найвищої якості виявив незначне зниження систолічного та діастолічного артеріального тиску при прийомі добавок калію [47].

У 2018 році Агентство з досліджень та якості охорони здоров'я (AHRQ) опублікувало систематичний огляд впливу споживання натрію та калію на наслідки хронічних захворювань та їх фактори ризику [48]. Автори дійшли висновку, що на основі обсерваційних досліджень зв'язок між споживанням калію з їжею та зниженням артеріального тиску у дорослих був суперечливим. Вони також не знайшли доказів зв'язку між споживанням калію та ризиком гіпертонії. Однак автори повідомили, що добавки калію (в основному містять хлорид калію) в дозах від 20 до 120 ммоль/день (від 782 до 4692 мг/день) протягом 1 до 36 місяців знижували як систолічний, так і діастолічний артеріальний тиск порівняно з плацебо. Аналогічний аналіз, проведений комітетом NASEM, який включав 16 досліджень, показав, що добавки калію значно знижують систолічний артеріальний тиск в середньому на 6,87 мм рт.ст і діастолічний артеріальний тиск на 3,57 мм рт.ст. [11]. Однак ефекти були сильнішими серед досліджень, що включали учасників з артеріальною гіпертензією; Для досліджень, в яких брали участь лише учасники без гіпертонії, ефекти не були статистично значущими. На основі 13 рандомізованих контрольованих досліджень, в яких переважно брали участь пацієнти з артеріальною гіпертензією, в огляді AHRQ було виявлено, що використання замінників солі, що містять калій, замість хлориду натрію значно знижувало систолічний артеріальний тиск у дорослих в середньому на 5,58 мм рт.ст і діастолічний артеріальний тиск на 2,88 мм рт.ст. [48]. Однак зменшення споживання натрію знижувало як систолічний, так і діастолічний артеріальний тиск у дорослих, а збільшення споживання калію з їжею або добавками не знижувало артеріальний тиск далі. Цей висновок свідчить про те, що принаймні деякі сприятливі ефекти замінників солі калію на артеріальний тиск можуть бути пов'язані з супутнім зниженням споживання натрію, а не зі збільшенням споживання калію.

Більш високе споживання калію було пов'язане зі зниженням ризику інсульту та, можливо, інших серцево-судинних захворювань (ССЗ) [16,49]. Мета-аналіз 11 проспективних когортних досліджень за участю 247 510 дорослих показав, що більш високе споживання калію на 1640 мг на день було пов'язане зі значним зниженням ризику інсульту на 21%, а також незначним зниженням ризику ішемічної хвороби серця та загальної кількості серцево-судинних захворювань [39]. Аналогічним чином, автори мета-аналізу дев'яти когортних досліджень повідомили про значне зниження ризику інсульту на 24% при більш високому споживанні калію і незначному зниженні ішемічної хвороби серця і ризику серцево-судинних захворювань [50]. Однак огляд AHRQ виявив непослідовні взаємозв'язки між споживанням калію та ризиком інсульту на основі 15 обсерваційних досліджень [48].

Будь-який сприятливий вплив калію на ССЗ, ймовірно, обумовлений його антигіпертензивною дією. Однак деякі дослідження показують користь навіть якщо враховувати артеріальний тиск. Наприклад, мета-аналіз 16 когортних досліджень 2016 року із загальною кількістю 639 440 учасників показав, що ті, хто споживав найбільше калію (медіана 103 ммоль [4 027 мг] на день), мали на 15% нижчий ризик інсульту, ніж ті, хто споживав найменше калію (медіана 52,5 ммоль [2 053 мг] на день). Крім того, учасники, які споживали 90 ммоль калію на день (приблизно 3500 мг), мали найнижчий ризик інсульту [51]. Однак, навіть якщо враховувати артеріальний тиск, більш високе споживання калію все одно призводило до значного зниження ризику інсульту на 13%. Ці результати свідчать про те, що можуть бути задіяні інші механізми (наприклад, покращення функції ендотелію та зменшення утворення вільних радикалів) [37].

FDA схвалило наступне твердження про користь для здоров'я: «Дієти, що містять продукти, які є хорошим джерелом калію і з низьким вмістом натрію, можуть знизити ризик високого кров'яного тиску та інсульту» [17]. Загалом дані свідчать про те, що споживання більшої кількості калію може мати сприятливий вплив на артеріальний тиск та інсульт, а також може допомогти запобігти іншим формам ССЗ. Однак необхідні додаткові дослідження як дієтичного, так і додаткового калію, перш ніж можна буде зробити тверді висновки.

Камені в нирках

Камені в нирках найчастіше зустрічаються у людей у віці від 40 до 60 років [52]. Камені, що містять кальцій — у формі оксалату кальцію або фосфату кальцію — є найпоширенішим типом каменів у нирках. Низьке споживання калію погіршує реабсорбцію кальцію в нирках, збільшуючи екскрецію кальцію з сечею та потенційно спричиняючи гіперкальціурію та камені в нирках [16,37]. Низький рівень цитрату в сечі також сприяє розвитку каменів у нирках.

Обсерваційні дослідження показують зворотні зв'язки між споживанням калію з їжею та ризиком утворення каменів у нирках. У когорті з 45 619 чоловіків віком від 40 до 75 років без каменів у нирках в анамнезі, ті, хто споживав найбільше калію (в середньому ≥4 042 мг/день), мали на 51% нижчий ризик утворення каменів у нирках протягом 4 років спостереження, ніж ті, хто мав найнижчий рівень споживання (≤2 895 мг/день) [53]. Аналогічним чином, у більш ніж 90 000 жінок у віці 34-59 років, які брали участь у дослідженні здоров'я медсестер і не мали в анамнезі каменів у нирках, ті, хто споживав в середньому більше 4099 мг калію в день, мали на 35% нижчий ризик утворення каменів у нирках протягом 12-річного періоду спостереження, ніж ті, хто в середньому отримував менше 2407 мг калію на день [54].

Деякі дослідження показують, що добавки цитрату калію зменшують гіперкальціурію, а також ризик утворення та росту каменів у нирках [52,55]. У клінічному дослідженні за участю 57 пацієнтів з принаймні двома каменями в нирках (оксалат кальцію або оксалат кальцію плюс фосфат кальцію) протягом попередніх 2 років та гіпоцитратурією (низьким рівнем цитрату в сечі) прийом добавок цитрату калію в дозі 30–60 мг-екв (що забезпечує від 1,173 до 2,346 мг калію) протягом 3 років значно знижував утворення каменів у нирках порівняно з плацебо [55]. Це дослідження було включено до Кокранівського огляду семи досліджень 2015 року, в яких вивчався вплив цитрату калію, цитрату калію натрію та добавок цитрату калію та цитрату калію та магнію на профілактику та лікування кальцієвмісних каменів у нирках загалом у 477 учасників, більшість з яких мали камені з оксалату кальцію [52]. Солі цитрату калію значно знижували ризик утворення нових каменів і зменшували розмір каменів. Однак запропонований механізм включає цитрат, а не калій як такий; цитрат утворює комплекси з кальцієм сечі та підвищує рН сечі, пригнічуючи утворення кристалів оксалату кальцію [52,56]. Автори огляду AHRQ [48] прийшли до висновку, що обсерваційні дослідження свідчать про зв'язок між більш високим споживанням калію і більш низьким ризиком утворення каменів в нирках. Однак вони також визнали докази недостатніми для визначення того, чи ефективні добавки калію, оскільки лише одне дослідження, яке розглядало це питання [55], відповідало їхнім критеріям включення.

Необхідні додаткові дослідження, щоб повністю зрозуміти потенційний зв'язок між дієтичним і додатковим калієм і ризиком утворення каменів у нирках.

Здоров'я кісток

Спостережні дослідження показують, що підвищене споживання калію з фруктів та овочів пов'язане зі збільшенням мінеральної щільності кісток [57]. Ці дані в поєднанні з даними метаболічних досліджень і кількох клінічних випробувань свідчать про те, що дієтичний калій може покращити здоров'я кісток.

Основні механізми неясні, але одна з гіпотез полягає в тому, що калій допомагає захистити кістки завдяки своєму впливу на кислотно-лужний баланс [37]. Дієти з високим вмістом кислотоутворюючих продуктів, таких як м'ясо та зернові культури, сприяють метаболічному ацидозу та можуть мати несприятливий вплив на кістки. Лужні компоненти у вигляді солей калію (бікарбонат калію або цитрат, але не хлорид калію) з їжі або калієвих добавок можуть протидіяти цьому ефекту і допомогти зберегти кісткову тканину. Наприклад, у Фремінгемському дослідженні серця більш високе споживання калію було пов'язане зі значно більшою мінеральною щільністю кісток у 628 літніх чоловіків і жінок [58]. В іншому дослідженні патерн харчування DASH значно знижував біохімічні маркери кісткового обороту [59]. Цей режим харчування має нижчий кислотне навантаження, ніж типові західні дієти, а також містить багато кальцію та магнію, на додаток до калію, тому неможливо визначити будь-який незалежний внесок калію.

Лише кілька клінічних досліджень вивчали вплив добавок калію на маркери здоров'я кісток. Одне дослідження показало, що прийом добавок цитрату калію в дозі 60 ммоль/день (2346 мг калію) або 90 ммоль/день (3519 мг калію) протягом 6 місяців значно знижував екскрецію кальцію з сечею порівняно з плацебо у 52 здорових чоловіків і жінок старше 55 років [60]. В іншому клінічному дослідженні 201 здорова доросла людина віком 65 років і старше отримувала щоденну добавку 60 мекв цитрату калію (що забезпечує 2346 мг калію) або плацебо, а також 500 мг/день кальцію (у вигляді карбонату кальцію) та 400 міжнародних одиниць (МО)/день вітаміну D3 протягом 2 років [61]. Добавки калію значно підвищували мінеральну щільність кісток у поперековому відділі хребта та кісткову мікроархітектуру порівняно з плацебо. В аналогічному клінічному дослідженні серед людей похилого віку додатковий прийом бікарбонату калію (середні дози 2893 або 4340 мг/день калію) протягом 84 днів значно знижував біохімічні маркери кісткового обміну та екскреції кальцію з сечею [62]. І навпаки, клінічне дослідження за участю 276 жінок у постменопаузі віком 55–65 років показало, що прийом цитрату калію у дозі 18,5 мекв/день (що забезпечує 723 мг калію) або 55,5 мекв/день (2170 мг калію) протягом 2 років не призводить до значного зниження кісткового обміну або збільшення мінеральної щільності кісткової тканини в тазостегновому або поперековому відділі хребта порівняно з плацебо [63].

Загалом, більш високе споживання калію з дієт, які наголошують на фруктах і овочах, може покращити здоров'я кісток. Однак необхідні додаткові дослідження, щоб з'ясувати основні механізми та виявити індивідуальний внесок калію.

Контроль рівня глюкози в крові та діабет 2 типу

Діабет 2 типу є зростаючою проблемою громадської охорони здоров'я, яка в даний час вражає майже 12% дорослих американців [64]. Хоча люди з ожирінням мають підвищений ризик діабету 2 типу, інші метаболічні фактори також відіграють роль. Оскільки калій необхідний для секреції інсуліну клітинами підшлункової залози, гіпокаліємія погіршує секрецію інсуліну і може призвести до непереносимості глюкози [2]. Цей ефект спостерігався переважно при тривалому застосуванні діуретиків (особливо тих, що містять тіазиди) або гіперальдостеронізмі (надмірному виробленні альдостерону), які збільшують втрати калію з сечею, але він може виникати і у здорових осіб [2,10,16,65].

Численні обсерваційні дослідження дорослих виявили зв'язок між нижчим споживанням калію або нижчим рівнем калію в сироватці крові або сечі та підвищенням рівня глюкози натщесерце, інсулінорезистентності та діабету 2 типу [66-72]. Ці асоціації можуть бути сильнішими у афроамериканців, які, як правило, споживають калій нижче, ніж у білих [68,71]. Наприклад, одне дослідження 1066 дорослих у віці 18–30 років без діабету показало, що ті, у кого рівень калію в сечі знаходився в найнижчому квінтилі, більш ніж удвічі частіше розвивали діабет 2 типу протягом 15 років спостереження, ніж ті, хто перебував у найвищому квінтилі [68]. Серед 4754 учасників того ж дослідження з даними про споживання калію, афроамериканці з меншим споживанням калію мали значно більший ризик діабету 2 типу протягом 20 років спостереження, ніж ті, хто споживав більше, але цей зв'язок не був виявлений у білих.

В іншому обсерваційному дослідженні, в якому були проаналізовані дані 84 360 жінок у віці 34–59 років, які брали участь у дослідженні здоров'я медсестер, ті, хто перебував у найвищому квінтилі споживання калію, мали на 38% нижчий ризик розвитку діабету 2 типу протягом 6 років спостереження, ніж ті, хто перебував у найнижчому квінтилі [66]. Рівень калію в сироватці крові був обернено пов'язаний з рівнем глюкози натще у 5415 учасників віком 45–84 роки з Багатоетнічного дослідження атеросклерозу, але ці рівні не мали значного зв'язку з ризиком діабету протягом 8 років спостереження [70].

Хоча обсерваційні дослідження показують, що статус калію пов'язаний з контролем рівня глюкози в крові та діабетом 2 типу, цей зв'язок не був належним чином оцінений у клінічних дослідженнях. У невеликому клінічному дослідженні за участю 29 дорослих афроамериканців з переддіабетом та низьким або нормальним рівнем калію в сироватці крові (3,3–4,0 ммоль/л) прийом добавок 40 мекв (1564 мг) калію (у вигляді хлориду калію) протягом 3 місяців значно знижував рівень глюкози натщесерце, але це не впливало на показники глюкози або інсуліну під час перорального тесту на толерантність до глюкози [73].

Результати досліджень, проведених на сьогоднішній день, є багатообіцяючими. Однак необхідні додаткові дослідження, включаючи рандомізовані контрольовані дослідження, перш ніж можна буде підтвердити зв'язок калію з контролем рівня глюкози в крові та діабетом 2 типу.

Ризики для здоров'я від надлишку калію

Харчовий калій

У здорових людей з нормальною функцією нирок високе споживання калію з їжею не становить ризику для здоров'я, оскільки нирки виводять надмірну кількість калію з сечею [1]. Хоча звіти про випадки вказують на те, що дуже великі дози добавок калію можуть спричинити серцеві аномалії та смерть, комітет NASEM дійшов висновку, що ці звіти не надають достатніх доказів для встановлення UL [11]. Крім того, немає доказів того, що високе споживання калію викликає гіперкаліємію у дорослих з нормальною функцією нирок або іншими небажаними ефектами. Тому комітет не встановив UL для калію.

Однак у людей з порушенням екскреції калію з сечею внаслідок хронічної хвороби нирок або застосування деяких ліків, таких як інгібітори ангіотензинперетворювального ферменту (АПФ) або калійзберігаючі діуретики, навіть споживання калію з їжею нижче ІІ може спричинити гіперкаліємію [11]. Гіперкаліємія також може виникати у людей з діабетом 1 типу, застійною серцевою недостатністю, недостатністю надниркових залоз або захворюваннями печінки [7]. Особи з ризиком гіперкаліємії повинні проконсультуватися з лікарем або зареєстрованим дієтологом щодо належного споживання калію з усіх джерел. Інформацію про дієти з низьким вмістом калію також можна отримати в Національній освітній програмі з ниркових захворювань.

Хоча гіперкаліємія може протікати безсимптомно, важкі випадки можуть викликати м'язову слабкість, параліч, прискорене серцебиття, парестезії (відчуття печіння або поколювання в кінцівках) і серцеві аритмії, які можуть бути небезпечними для життя [1,7].

Калій з дієтичних добавок, замінників солі та ліків

Добавки калію можуть викликати незначні побічні ефекти з боку шлунково-кишкового тракту [48]. Хронічний прийом доз добавок калію (наприклад, до 15 600 мг протягом 5 днів) у здорових людей може підвищити рівень калію в плазмі крові, але не виходить за межі нормального діапазону [1]. Однак дуже велика кількість добавок калію або замінників солі, які містять калій, може перевищувати здатність нирок виводити калій, викликаючи гостру гіперкаліємію навіть у здорових людей.

Використання солей калію в деяких ліках було пов'язане з ураженнями тонкої кишки, викликаючи обструкцію, крововилив і перфорацію [20,74]. З цієї причини FDA вимагає, щоб деякі пероральні препарати, що містять більше 99 мг калію, були марковані попередженням.

Взаємодія з ліками

Деякі типи ліків можуть впливати на калієвий статус таким чином, що це може бути небезпечно. Нижче наведено кілька прикладів. Люди, які приймають ці та інші ліки, повинні обговорити своє споживання калію та статус зі своїми медичними працівниками.

Інгібітори ангіотензинперетворювального ферменту та блокатори рецепторів ангіотензину

Інгібітори АПФ, такі як беназеприл (Лотензин), та блокатори рецепторів ангіотензину (БРА), такі як лозартан (Козаар), використовуються для лікування артеріальної гіпертензії та серцевої недостатності, уповільнення прогресування захворювання нирок у пацієнтів з хронічною хворобою нирок та цукровим діабетом 2 типу, а також зниження захворюваності та смертності після інфаркту міокарда [75-77]. Ці препарати зменшують екскрецію калію з сечею, що може призвести до гіперкаліємії. Експерти рекомендують контролювати калієвий статус у людей, які приймають інгібітори АПФ або БРА, особливо якщо вони мають інші фактори ризику гіперкаліємії, такі як порушення функції нирок [75].

Калійзберігаючі діуретики

Калійзберігаючі діуретики, такі як амілорид (Мідамор) і спіронолактон (Альдактон), зменшують екскрецію калію з сечею і можуть викликати гіперкаліємію [77,78]. Експерти рекомендують контролювати калієвий статус у людей, які приймають ці ліки, особливо якщо вони мають порушення функції нирок або інші фактори ризику гіперкаліємії [78].

Петльові та тіазидні діуретики

Лікування петльовими діуретиками, такими як фуросемід (Лазикс) та буметанід (Бумекс), та тіазидними діуретиками, такими як хлоротіазид (Діуріл) та метолазон (Зароксолін), збільшує екскрецію калію з сечею та може призвести до гіпокаліємії [77,78]. Експерти рекомендують контролювати калієвий статус у людей, які приймають ці ліки, і починати прийом добавок калію, якщо це виправдано [77].

Калій і здорове харчування

У Дієтичних рекомендаціях федерального уряду для американців на 2020–2025 роки зазначається, що «Оскільки продукти харчування містять низку поживних речовин та інших компонентів, які корисні для здоров'я, потреби в харчуванні слід задовольняти насамперед за допомогою продуктів харчування. … У деяких випадках збагачені продукти та дієтичні добавки корисні, коли інакше неможливо задовольнити потреби в одній або кількох поживних речовинах (наприклад, на певних етапах життя, таких як вагітність)».

Для отримання додаткової інформації про побудову здорового харчування зверніться до Дієтичних рекомендацій для американців та MyPlate Міністерства сільського господарства США.

Дієтичні рекомендації для американців описують здоровий режим харчування як такий, що

    • Включає в себе різноманітні овочі; Фрукти; зернові (не менше половини цільного зерна); знежирене та нежирне молоко, йогурт та сир; і масел.

        ◦ Багато овочів і фруктів є багатими джерелами калію. Молоко і молочні продукти також містять калій.

    • Включає різноманітну білкову їжу, таку як нежирне м'ясо; Птахівництво; Яйця; Морепродукти; квасоля, горох і сочевиця; горіхи і насіння; та соєвих продуктів.

        ◦ Морепродукти, нежирне м'ясо, птиця, бобові, горіхи, насіння та соєві боби містять калій.

    • Обмежує продукти та напої з високим вмістом доданих цукрів, насичених жирів і натрію.

    • Обмежує вживання алкогольних напоїв.

    • Залишається в межах добової потреби в калоріях

Джерела інформації на сторінці Таблиця мікроелементів важливих для людини.