Биологическая роль калия

Калий вместе с другими важнейшими электролитами обеспечивает необходимое осмотическое давление в биологических жидкостях организма и в клетках, является компонентом буферных систем, поддерживает электрический потенциал на мембранах клеток всех тканей.

Главная биологическая функция калия — формирование совместно с другими электролитами (натрий, хлор) разницы потенциалов на мембранах клеток и передача ее изменения по клеточной мембране, за счет обмена с ионами натрия, что особенно важно для нервных и мышечных клеток. Это обуславливает постоянное присутствие в клетках натрия, хлора и калия. В организме эти элементы содержатся в определенном соотношении, обеспечивая гомеостаз (постоянство внутренней среды). Нарушение равновесия между калием и натрием ведет к патологии водного обмена, обезвоживанию, мышечной слабости.

Какие продукты содержат природный калий?

Сухофрукты и орехи забиты калием под завязку.

Не знаю, как вы, а я слышала и не раз, что этого минерала много в кураге. Если кто не в курсе, это высушенные абрикосы. Я всю жизнь живу на юге, и у нас абрикосовые деревья растут по всему городу, а сами фрукты летом буквально валяются под ногами. Соседний со мной спальный район построен на месте абрикосовой рощи. Мама рассказывала мне, что раньше люди просто приходили туда с ведрами и собирали урожай, а затем варили на зиму варенье и, конечно же, сушили половинки абрикосов на жарком южном солнце.

Настоящая натуральная некрасивая курага.

Так вот, я с уверенностью могу сказать вам, что те красивые ярко-оранжевые сухофрукты, которые на рынках и в супермаркетах сегодня выдают за курагу, далеки от нее настоящей.

Это нечто в пластиковых пакетиках и правда сделано из абрикосов, но, скорее всего, сушилось в промышленных печах при очень высоких температурах, а затем нещадно обрабатывалось двуокисью серы, глицерином, жидким дымом и прочими химическими «чудесами» прогресса.

Настоящая курага, в которой калия содержится примерно 1700 мг на 100 г, сухая, сморщенная и коричневая.

Если абрикосы растут в ваших широтах, покупайте их в сушеном виде у бабушек, а если нет – заказывайте в экомагазинах и различных сыроедческих лавках.

Приверженцы живого питания могут поискать абрикосы, высушенные в тени – при таком способе обработки они сохраняют все свои ценные свойства и приравниваются к сыроедческим продуктам.

Такой же настоящий натуральный «красавчик» чернослив.

Из сухофруктов могу также выделить изюм и чернослив как продукты, богатые калием.

Обращаю ваше внимание на то, что к этим сушеным плодам относится все написанное выше о кураге. Чернослив должен быть матовым (не лаковым и не блестящим), а изюм лучше покупать темный, так как светлый искусственно отбеливают химикатами для поддержания привлекательного внешнего вида.

Чтобы калий в еде оставался надолго, важно правильно готовить такие продукты. Имейте в виду, что вымачивать их в воде не стоит, так как минерал переходит в нее. То же касается и процесса варки. Если вы все же сделали это, постарайтесь как-то использовать эту ценную жидкость в приготовлении блюд.

Другие растительные источники калия – бобовые. Его много в фасоли, молодом горошке, чечевице, арахисе.

В 100 г фасоли содержится 1000 мг данного вещества, а в арахисе примерно вдвое меньше.

Продукты, содержащие калий в достаточных нам количествах – это орехи, в особенности миндаль, фундук, кешью, грецкие и кедровые ядра.

Очень хорошо снабжают свой организм этим минералом те люди, которые любят морскую капусту, авокадо, молодой картофель в мундире. А если уж они сдабривают блюда горчицей или используют ее семена в качестве приправы, то увеличивают количество съеденного калия, так как указанное растение тоже его содержит.

Из злаков советую вам особо выделить зеленую гречку и овес. Употребление их в виде проростков улучшает усвоение калия и других питательных веществ во много раз.

А так выглядят настоящие спелые зеленые бананы.

Чуть не забыла назвать любимые почти всеми детьми бананы. В них калия не так уж и много – всего лишь 400 мг на 100 г веса фруктов. Однако я знаю, что многие знакомые вегетарианцы и сыроеды делают на их основе полезные зеленые коктейли, а, значит, так или иначе, пополняют свои запасы данного вещества.

Например, в свежем шпинате содержится чуть больше 700 мг интересующего нас минерала. Смешайте его в блендере с бананами, курагой и водой, и вы получите полезный и вкусный «калиевый» коктейль.

Если вы сладкоежка, то можете добывать данный минерал из настоящего шоколада, так как он в больших количествах есть в какао-бобах. Однако не стоит с этой целью приобретать промышленные плитки и батончики – в них очень много консервантов и белого сахара.

Лучше самим готовить шоколад или покупать его у сыроедов, ведь самые полезные плитки и конфетки – те, которые сделаны без агрессивной термической обработки из натуральных бобов какао или из кэроба, его полезного растительного аналога.

К слову, 100 г какао-бобов содержат около 1520 мг, а плоды рожкового дерева (кэроб) – примерно 1100 мг .

Зато у кэроба есть два явных преимущества перед его шоколадным «собратом» – это гипоаллергенный продукт, а еще он сам по себе сладкий, а значит, требует гораздо меньше подсластителя.

Теперь, когда вы пересмотрели свое привычное меню с точки зрения содержания в нем калия, самое время поговорить о том, для чего же он нам нужен.

К содержанию

Пищевые источники калия

Калий в основном содержится в растительных продуктах, однако некоторые виды животных продуктов могут быть источником калия. Наиболее богаты калием такие продукты, как: петрушка, курага, сухое молоко, шоколад, различные орехи (особенно миндаль и фисташки), картофель, бананы, авокадо, соя, отруби. Также калий присутствует в значительном количестве в большинстве фруктов, овощей, мясе и рыбе.

Необходимо помнить, что в организме существует определенный баланс между калием и натрием. Если он был нарушен (чаще всего наблюдается дефицит калия), то прием продуктов — источников калия приводит к увеличению выведения натрия, и наоборот.

При потреблении в основном продуктов животного происхождения человек сразу получает калий и натрий уже в сбалансированном соотношении.

Характеристика простого вещества и промышленное получение металлического калия.

Калий – мягкий серебристо-белый металл с температурой плавления 63,51° С и температурой кипения 761° С. Придает пламени характерную красно-фиолетовую окраску, что связано с легкостью возбуждения его внешних электронов.

Химически очень активен, легко взаимодействует с кислородом, при нагревании на воздухе загорается. Основным продуктом этой реакции является надпероксид калия KO2.

С водой и разбавленными кислотами калий взаимодействует со взрывом и воспламенением. Серную кислоту восстанавливает до сероводорода, серы и диоксида серы, а азотную – до оксидов азота и N2.

При нагревании до 200–350° С калий реагирует с водородом с образованием гидрида KH. Металлический калий воспламеняется в атмосфере фтора, слабо взаимодействует с жидким хлором, но взрывается при соприкосновении с бромом и растирании с иодом. Калий реагирует с халькогенами и фосфором. С графитом при 250–500° С он образует слоистые соединения состава C8K–C60K.

Калий растворяется в жидком аммиаке (35,9 г в 100 мл при –70° С) с образованием ярко-голубых метастабильных растворов с необычными свойствами. Впервые это явление наблюдал, по-видимому, сэр Гемфри Дэви в 1808. Растворы калия в жидком аммиаке широко изучались с того момента, как они были получены Т.Вейлем в 1863.

Калий не растворяется в жидких литии, магнии, кадмии, цинке, алюминии и галлии и не реагирует с ними. С натрием образует интерметаллическое соединение KNa2, которое плавится с разложением при 7° С. С рубидием и цезием калий дает твердые растворы с минимальными температурами плавления около 35° С. С ртутью он образует амальгаму, содержащую два меркурида KHg2 и KHg с температурами плавления 270 и 180° С, соответственно.

Калий энергично взаимодействует со многими оксидами, восстанавливая их до простых веществ. Со спиртами он образует алкоголяты.

В отличие от натрия, калий не удается получать электролизом расплава хлорида, так как калий очень хорошо растворяется в расплавленном хлориде и не всплывает на поверхность. Дополнительную трудность создает образование надпероксида, который реагирует с металлическим калием с взрывом, поэтому способ промышленного производства металлического калия заключается в восстановлении расплавленного хлорида калия металлическим натрием при 850° С.

Восстановление хлорида калия натрием, на первый взгляд, противоречит обычному порядку реакционной способности (калий более реакционноспособен, чем натрий). Однако, при 850–880° С устанавливается равновесие:

Na(г) + K+(ж) Na+(ж) + K(г)

Так как калий более летуч, он испаряется раньше, это смещает равновесие и способствует протеканию реакции. Фракционной перегонкой в насадочной колонне можно получить калий 99,5%-ной чистоты, но обычно для перевозки используют смесь калия с натрием. Сплавы, содержащие 15–55% натрия, являются (при комнатной температуре) жидкими, поэтому их легче транспортировать.

Иногда калий восстанавливают из хлорида другими элементами, образующими устойчивые оксиды:

6KCl + 2Al + 4CaO = 3CaCl2 + CaO·Al2O3 + 6K

Металлический калий, производство которого является более трудным и дорогим, чем производство натрия, вырабатывается в гораздо меньших количествах (мировое производство составляет около 500 т в год). Одна из важнейших областей применения – получение надпероксида KO2 прямым сжиганием металла.

Металлический калий используют как катализатор в производстве некоторых видов синтетического каучука, а также в лабораторной практике. Сплав калия с натрием служит теплоносителем в атомных реакторах. Он же является восстановителем в производстве титана.

Калий вызывает сильные ожоги кожи. При попадании даже мельчайших его крошек в глаза возможна потеря зрения. Загоревшийся калий заливают минеральным маслом или засыпают смесью талька и хлорида натрия.

Хранят калий в герметически закрытых коробках под слоем обезвоженного керосина или минерального масла. Отходы калия утилизируют обработкой их сухим этанолом или пропанолом с последующим разложением образовавшихся алкоголятов водой.

Дефицит калия

Основные причины

• недостаточное поступление в результате нерационального питания
• нарушения обмена
• нарушения выделительных систем (почки, кишечник, кожа)
• чрезмерное выведение калия из организма под действием лекарств (прежде всего мочегонных и слабительных средств, а также гормональных препаратов)
• продолжительная рвота, диарея
• чрезмерные эмоциональные и нервные нагрузки
• избыточное поступление в организм натрия

Последствия

• общая слабость, быстрое утомление
• мышечные судороги (часто возникают судороги ног по ночам)
• депрессия, снижение работоспособности
• снижение иммунитета и адаптационных возможностей организма к воздействию внешних факторов
• нарушения сердечнососудистой системы (нарушение ритма сердечных сокращений, сердечная недостаточность, обменные и функциональные нарушения в миокарде)
• ломкость волос, сухость кожи
• диспептические явления (тошнота, рвота, запор)
• нарушение функции почек
• невынашиваемость беременности

Суточная потребность в калие

Суточная норма калия для детей до полугода составляет 400 мг, от 7 до 12 месяцев – 700 мг, от года до 3 лет – 3000 мг, от 4 до 8 лет – 3800 мг, от 9 до 13 лет – 4500 мг, от 14 до 18 лет – 4700 мг.

Взрослые мужчины и женщины должны получать с пищей примерно 4700 мг данного минерала, при этом следует иметь в виду, что калий при беременности очень важен и его норма в период вынашивания, а также во время кормления малыша грудью, повышается в среднем до 5000 мг.

Также обращаю ваше внимание на то, что потребность в калии увеличивается при регулярных занятиях спортом и физических нагрузках, при стрессовых состояниях, в случае обильного потоотделения и приема мочегонных препаратов.

Из моей статьи вы узнали, в чем содержится калий и для чего нужен. А теперь я хочу поинтересоваться у вас, как вы относитесь к сухофруктам, в которых так много этого минерала: замачиваете ли вы их, теряя его, или грызете в сухом виде? Покупаете ли на рынке, рискуя здоровьем, или все же не жалеете денег на экотовары?

Избыток калия

Основные причины

• избыточное потребление с пищевыми продуктами (длительный прием препаратов калия, потребление соответствующих минеральных вод и др.)
• нарушение обмена
• быстрый и значительный выход калия из клеток (при гемолизе, цитолизе, синдроме раздавливания тканей)
• нарушение функции почек (почечная недостаточность)

Последствия

• повышенная возбудимость нервной системы, раздражительность, беспокойство
• потливость
• слабость
• нейроциркуляторная дистония
• нарушения сердечнососудистой системы (аритмии, ослабление сократительной способности мышцы сердца)
• паралич скелетной мускулатуры
• кишечные колики
• частое мочеиспускание
• манифестация сахарного диабета

Калий в диетических добавках

Пищевые добавки содержат калий в связанной форме: хлорид калия, цитрат калия, фосфат, аспартат, бикарбонат и глюконат. В добавках с йодидом калия основной минеральной составляющей является йод.

Производители пищевых продуктов вынуждены ограничивать содержание в них калия до 99 мг, что составляет около 3 % дневной нормы. И тому есть серьезные причины.

Во-первых, исследованиями было установлено, что препараты для приема внутрь, содержащие хлорид калия, в котором в пересчете на чистый вес более 99 мг чистого металла, опасны для здоровья. Они могут вызвать повреждение стенок тонкого кишечника.

Во-вторых, исходя из существующего для здоровья риска некоторые контролирующие организации требуют от производителей наносить на продукты питания маркировку, предупреждающую, что в их составе более 99 мг калия.

Калий выпускается в таблетках, капсулах, каплях и порошке. Применение добавок – только по назначению врача, так как – и об этом говорилось раньше – избыток калия также опасен для здоровья.

Для определения эффективности пищевых добавок, имеющих в составе калий, проводилось не так много исследований. Испытания в 2021 году показали, насколько хорошо усваивается калий в организме. Согласно результатам, около 94 % глюконата калия поглощается организмом через пищевые добавки с той же скоростью, как если бы элемент поступал из картофеля.

Ранее были получены данные о том, что раствор хлористого калия (используемый в качестве лекарства для лечения дигиталисной интоксикация или аритмии вследствие гипокалиемии) полностью усваивается в течение нескольких часов. А вот хлористый калий в форме энтеросолюбильных таблеток (их оболочка не дает таблеткам раствориться в желудке, а только в тонком кишечнике) абсорбируется медленнее, чем в жидкой форме.