Potas | Potassium

1.1. Historia i pochodzenie

Potas (K) został odkryty i wyodrębniony przez brytyjskiego chemika Davy’ego Humphreya w 1807 roku. Poddał on elektrolizie stopiony wodorotlenek potasu i tuż po chwili od rozpoczęcia analizy zauważył przy katodzie (ujemnej elektrodzie) obecność niewielkiej ilości substancji przypominającej rtęć, zanurzonej w stopionym wodorotlenku. Nazwa tego pierwiastka została umotywowana faktem, że odkryto go w substancjach alkalicznych, które w języku angielskim nazywano “potash” . Potas wchodził również w skład “potażu”, czyli ługu otrzymywanego z drewna. Polską nazwę “potas” zaproponował jako pierwszy wybitny chemik Filip Walter.

Potas to pierwiastek chemiczny z grupy metali alkalicznych. Prawidłowe stężenie tego minerału w surowicy krwi osoby dorosłej wynosi 3,5–5,5 mmol/l. Jego wchłanianie zachodzi na drodze dyfuzji prostej, w jelicie cienkim. Narządem odpowiadającym za regulację stężenia tego makroelementu są nerki. Nadmiar potasu jest tam odfiltrowywany, po czym wydalany wraz z moczem. Pomimo, iż w surowicy krwi znajduje się mniej niż 2% ogólnej zawartości potasu, to spadek poziomu tego pierwiastka o zaledwie 1 %, z puli zewnątrzkomórkowej, powoduje istotne naruszenie równowagi potasowej. Hipokaliemia, czyli niedobór tego minerału warunkuje hiperpolaryzację komórek, czego konsekwencją jest wydłużenie czasu trwania repolaryzacji, przyspieszenia i skrócenia czasu depolaryzacji. Kliniczny obraz niedoboru potasu jest skrajnie różny. W niektórych przypadkach może przebiegać bezobjawowo, w innych kończy się bardzo poważnymi zaburzeniami. Za najczęściej występującą przyczynę niedoboru potasu uznaje się stosowanie diuretyków pętlowych i tiazydowych, czyli leków moczopędnych, jak również środków przeczyszczających. Do najczęstszych objawów hipokaliemii należą:

• osłabienie siły mięśniowej
• rabdomioliza (prowadząca do niewydolności nerek)
• zaparcia
• niedrożność porażenna jelit
• zaburzenia rytmu serca
• poliuria (wielomocz)
• alkaloza nieoddechowa
• upośledzenie funkcji obwodowego i ośrodkowego układu nerwowego
• apatia
• zaburzenia koncentracji
• senność
• parestezja (mrowienie, drętwienie)

1.2. Klasyfikacja

Potas to pierwiastek zaliczany do makroelementów. Należy on do grupy IA układu okresowego. Jest bardzo reaktywnym metalem, który nie może występować w przyrodzie w stanie wolnym. Dawniej grupę tą nazywano metalami alkalicznymi, ponieważ tworzą one silne wodorotlenki (alkalia). Dziś nosi nazwę litowców. Potas jest bardzo ważny dla prawidłowego funkcjonowania organizmu. Bierze udział w aktywacji kilkuset enzymów odpowiadających za przemianę materii. Reguluje ciśnienie krwi oraz ilość wody wydalanej z moczem. Jego optymalne stężenie warunkuje prawidłową pracę mięśni, w tym także serca, oraz wspiera gospodarkę wapniową. Jest również niezbędny dla właściwego przekazywania impulsów nerwowych.

1.3. Występowanie

Najbogatsze źródło potasu stanowią owoce (szczególnie suszone) i warzywa. Do produktów pochodzenia zwierzęcego zawierających największą ilość tego minerału zaliczamy:

• łososia
• dorsza
• drób

Wśród roślin przedstawicielami najbogatszych źródeł potasu są:

• suszone figi, morele, rodzynki
• daktyle
• orzechy
• migdały
• groch
• fasola
• zielone warzywa
• ziemniaki
• awokado
• kasze
• płatki zbożowe
• otręby
• pomidory
• buraki
• marchew
• kalafior
• banany
• kiwi
• pomarańcze
• mango

Potas to najważniejszy kation wewnątrzkomórkowy całego ustroju, który odpowiada za utrzymanie prawidłowej równowagi gospodarki wodnej i kwasowo-zasadowej organizmu. Minerał ten stanowi element składowy cytoplazmy. Odpowiada za zwiększenie przepuszczalności błon komórkowych poprzez antagonistyczne działanie w stosunku do jonów wapnia. Obecność potasu jest niezbędna w rybosomach do syntezy białek, ale również do prawidłowego przebiegu wielu procesów enzymatycznych ustroju. Razem z sodem i chlorkami stanowi najważniejszą część składową płynów pozakomórkowych. Minerał ten jest składnikiem pompy sodowo-potasowej (ATP-azy) oraz bierze czynny udział w przemianie węglowodanów.

2.1. Wpływ na układ nerwowy

Potas jest minerałem niezbędnym do prawidłowej pracy układu nerwowego. Podnosi wydajność neuronów, ponieważ usprawnia transport tlenu i glukozy do mózgu. Z uwagi na fakt, iż tworzy potencjał spoczynkowy i czynnościowy komórek nerwowych, bierze udział w przekazywaniu informacji przez neurony. Badania naukowe dowiodły, że minerał ten wykazuje zdolność do hamowania odkładania się w tych komórkach niebezpiecznego beta-amyloidu, dzięki czemu ogranicza ryzyko wystąpienia zmian neurodegeneracyjnych, a także wspiera zdolności poznawcze takie jak pamięć i koncentracja.

2.1.1. Zmniejszenie ryzyka udaru mózgu

Z wielu badań naukowych wynika, że wysokie stężenie potasu w organizmie przyczynia się do zmniejszenia ryzyka występowania udarów mózgu. Zdolność tego minerału do tego typu neuroprotekcji wynika z jego działania hipotensyjnego (obniżającego ciśnienie tętnicze krwi), jednak w sposób niezależny od wartości ciśnienia krwi. Potas ochrania śródbłonek, hamuje wytwarzanie wolnych rodników, proliferację mięśni gładkich, a także uniemożliwia przyłączanie się makrofagów do ściany naczyniowej. Udowodniono, że zwiększenie dziennego spożycia tego pierwiastka o zaledwie o 10 milimoli zmniejsza ryzyko zgonu spowodowanego udarem mózgu o blisko połowę.

2.2. Wpływ na układ krążenia

Dowiedziono, że prawidłowy poziom potasu w organizmie ma ochronny wpływ na układ sercowo-naczyniowy, szczególnie poprzez obniżenie nadciśnienia tętniczego. Z przeprowadzonego badania wynika, że systematyczna doustna suplementacja potasu w ilości 60–120 mmol/dzień obniża skurczowe (SBP, ang. systolic blood pressure), jak również rozkurczowe ciśnienie tętnicze (DBP, ang. diastolic blood pressure), o odpowiednio 6,6 oraz 3,4 mm Hg. Takie zjawisko jest możliwe, ponieważ potas wykazuje zdolność do działania natriuretycznego (nadmiernego wydzielania sodu wraz z moczem), hamowania aktywności układu współczulnego oraz układu renina–angiotensyna–aldosteron (RAA, ang. renin–angiotensin–aldosterone system). Ponadto potas bierze udział w mechanizmie rozszerzania naczyń krwionośnych oraz zwiększania tolerancji glukozy, co ma bezpośredni wpływ na obniżenie ciśnienia krwi.

2.3. Wpływ na układ kostny

Pozytywny wpływ potasu na tkankę kostną wynika z dodatniej korelacji pomiędzy wysoką zawartością tego związku a zmniejszonym wydalaniem wapnia wraz z moczem. Wyniki licznych analiz naukowych wykazały, że zbyt niska zawartość wapnia w organizmie wiąże się ze zmniejszeniem gęstości mineralnej kości i utratą ich masy. Przekłada się to na ich osłabienie i zwiększoną podatność na złamania. Dowiedziono, że u osób, które wprowadzały wraz z dietą bądź suplementacją wysokie dawki potasu, występuje mniejszy poziom markerów resorpcji kości (fragmentów białkowych elementów strukturalnych tkanki kostnej). Rozpatrując to działanie w dłuższej perspektywie czasu, można stwierdzić, że długotrwałe, systematyczne spożywanie wysokich dawek tego pierwiastka ma bardzo korzystny wpływ na masę kostną oraz obniżenie ryzyka wystąpienia osteoporozy.

2.4. Wpływ na układ mięśniowy

W komórkach mięśni szkieletowych znajduje się około 2700 milimoli potasu. Jednym z objawów niedoboru tego pierwiastka w organizmie jest osłabienie siły mięśni, ponieważ potas stanowi elektrolit, bez którego niemożliwe jest prawidłowe funkcjonowanie tych włókien. Ponadto potas indukuje neurotransmisję informacji pochodzących z nerwów oraz zwiększa siłę skurczu tych struktur mięśniowych. Z uwagi na fakt, iż pierwiastek ten bierze udział w mechanizmie rozszerzania naczyń włosowatych, przyspiesza przepływ krwi do mięśni, co wiąże się z większym dotlenieniem oraz odżywieniem tych tkanek. Dowiedziono także, że potas pełni bardzo ważną rolę w zapobieganiu nadmiernej kurczliwości mięśni szkieletowych.