Обмен калия в организме человека презентация

Название происходит от арабского аль-кали – поташ
(давно известное соединение калия, добываемое из древесной золы). Серебристо-белый металл,
мягкий, легкоплавкий; плотность 0,86 г/смі, tпл 63,5°С. Быстро окисляется на воздухе, с водой реагирует
со взрывом. По распространенности в земной коре занимает 7-е место (минералы: сильвин, каинит, карналлит и др/). Входит в состав тканей растительных и животных организмов. Около 90% добываемых солей используются как удобрения. Сам металл применяют в химических источниках тока, как геттер
в электронных лампах, для получения надпероксида KO2; сплавы калия с Na – теплоносители в ядерных реакторах.
(Из БЭСловаря)
КАЛИЙ (лат. Kalium) - К, химический элемент I группы периодической системы, атомный номер 19, атомная масса 39,0983 (!!!), относится к щелочным металлам.

Природный калий состоит из трех изотопов: двух стабильных – 39K и 41K
и одного радиоактивного – 40K с периодом полураспада около 1,3 млрд (!!!) лет.
Существование 40K позволяет измерять общий калий в любом теле, в том числе и в организме человека.

Калий в организме человека
Калий – один из немногих основных катионов в организме человека
Общий К тела у взрослого человека составляет 50–55 мэкв/кг
98% общего калия тела находится внутри клеток
2% общего калия тела находится во внеклеточном пространстве
[K] К внутри клеток – 120 – 150 мэкв/л
[Na] – 20 мэкв/л
[K] К вне клеток – 4 – 5 мэкв/л
[Na] – 140 мэкв/л

СХЕМА БАЛАНСА КАЛИЯ В ОРГАНИЗМЕ

О вне/внутриклеточном градиенте K+
Каждая клетка организма должна сохранять внутри себя ту концентрацию K+, которая необходима для регуляции ее роста и деления, сохранения своего объема и поддержания КОС, «правильного» ответа в метаболических реакциях.
«Правильный» вне-/внутриклеточный градиент К+ жизненно важен в отношении нервно-мышечных
и кардиальных проявлений
Передвижение лишь 1,5–2% внутриклеточного K+
во внеклеточное пространство может привести
летальному исходу
Основной механизм передвижения К+ –
Na+/K+ АТФазный насос

Какова роль Na+/K+-АТФазного насоса?
3 Na+
2K+
–
–
Внеклеточное
пространство
Внутриклеточное
пространство
Na+
K+
Na+/K+ АТФазный насос – единственный активный механизм, поддерживающий вне-/внутриклеточный градиент концентрации К+
Энергия АТФ тратится на перенос 3 ионов Na+
в клетку и выход из нее 2 ионов К+
Кроме того, клетки имеют небольшое число
каналов, обеспечивающие пассивное
движение Na+ и K+ через мембрану
(проницаемую для К+ в 50–100 раз больше,
чем для Na+). Na+ диффундирует в клетку намного медленнее, чем из нее выходит.
В результате клетка постоянно «теряет»
катионы.
Оба механизма – насос и диффузия катионов –
обеспечивают внутриклеточный
отрицательный электрический потенциал
относительно внеклеточного пространства.
АТФ

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

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

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

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

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

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

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

Риск инсульта снижается
при увеличении потребления калия

Плотность
костной ткани
прямо коррелирует
с потреблением калия

собирательный
проток
Реабсорб-ция
Фильт-
рация
Секреция
петля Генле
проксимальный
каналец
дистальный
каналец
клубочек
60–80%
Обмен K+ в почке
К+
К+
К+

Транспорт Nа+ и K+
в отдельных сегментах нефрона

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

ОСНОВНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОЦЕССЫ
В ПРОКСИМАЛЬНОМ КАНАЛЬЦЕ
NHE3
диффузия K+
реабсорбция K+
Na+/ K+ насос
реабсорбируется
60–80% K+
капилляр
каналец

ОСНОВНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОЦЕССЫ
В ТОЛСТОМ КОЛЕНЕ ПЕТЛИ ГЕНЛЕ
ROMK
NKCC2
ClC-Kb
barttin

ОСНОВНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОЦЕССЫ
В ТОЛСТОМ КОЛЕНЕ ПЕТЛИ ГЕНЛЕ
В апикальной мембране – электронейтральный совмещенный транспорт Na+K+2Cl–. Транспортер – NKCC2 (BSC1). Двигатель – низкая концентрация
Na+ и Cl– в клетке, генерируемая Na-K АТФазой
и базолатеральным хлоридным каналом (ClC-Kb).
В апикальной мембране – калиевый интралюминальный АТФ-регулируемый канал (ROMK) поставляет калий для Na+K+2Cl– транспорта и формирует положительный трансэпителиальный потенциал.
В базолатеральной мембране – специфичный для почки хлоридный канал (ClC-Kb).
В базолатеральной мембране – Са++ –чувствительный рецептор, который тормозит ROMK–калиевые каналы, что приводит к снижению реабсорбции ионов.

ОСНОВНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОЦЕССЫ
В РАННЕМ ДИСТАЛЬНОМ КАНАЛЬЦЕ
NCCT
TRP5A
ClC-Kb
barttin
Cl-
капилляр
каналец

ТРАНСПОРТ НАТРИЯ И КАЛИЯ В ОСНОВНЫХ
КЛЕТКАХ СОБИРАТЕЛЬНЫХ ТРУБОК
ENaC
ROMK
капилляр
каналец

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