Биологическая роль калия и натрия в организме человека


Биологическая роль натрия и калия — Студопедия

Натрий является основным катионом внеклеточной жидкости, поддерживает ее осмотическое давление. От выведения или удерживания натрия в организме зависит регуляция объема внеклеточной жидкости и плазмы крови, т.к. один атом натрия осмотически связывает 400 молекул воды. Вода всегда движется в сторону более высокого осмотического давления.

Натрий участвует в возникновении и поддержании электрохимического потенциала на клеточной мембране, а также в возникновении нервного импульса.

Натрий участвует в поддержании осмотического давления внеклеточной жидкости. Натрий участвует в регуляции кислотно-основного состояния (КОС). Реабсорбция из первичной мочи ионов натрия и секреция в просвет канальцев ионов водорода представляет собой основной механизм окончательного удаления из организма кислых продуктов метаболизма. При недостатке в организме ионов натрия выведение кислых продуктов из организма нарушается и возникает возможность развития ацидоза.

При гипонатриемии в результате снижения тонуса кровеносных сосудов снижается артериальное давление, развивается тахикардия, наступает олигурия.

Гипернатриемия - один из ведущих факторов патогенеза отеков при заболеваниях почек, сердечной недостаточности, циррозе печени.

Калий участвует в возникновении и поддержании электрохимического потенциала на клеточной мембране, а также в возникновении нервного импульса. Калий повышает тонус и силу сокращений скелетных и гладких мышц. Калий конкурирует с ионами водорода при их секреции почечными канальцами в обмен на реабсорбируемый натрий. Этот механизм обеспечивает участие калия в регуляции КОС. Гипокалиемия может сопровождаться алкалозом.


Ионы калия в физиологических концентрациях понижают возбудимость и проводимость миокарда, а в высоких концентрациях угнетают автоматизм и сократимость сердца.

Калий используется в синтезе гликогена и белка. Ионы калия входят в состав активного центра ряда ферментов, являются аллостерическими модуляторами некоторых ферментов.

Потребность в натрии и калии, их восполнимость

Суточная потребность в натрии 215 ммоль (5 г). Натрий поступает в организм с пищей и жидкостями в виде NaCl и бикарбоната натрия.

Суточная потребность в калии 75 ммоль (3 г). Поступление калия с пищей и жидкостями в организм взрослого человека оценивается на уровне 3,3 г/сутки.

Роль калия и натрия в вашем рационе

Калий и натрий - это электролиты, необходимые для нормального функционирования организма и помогающие поддерживать объем жидкости и крови в организме. Однако человек может получить высокое кровяное давление, потребляя слишком много натрия и недостаточно калия. 1 Калий содержится в овощах, фруктах, морепродуктах и ​​молочных продуктах. Овощи и фрукты, такие как картофель, помидоры, листовая зелень, сладкий картофель, фасоль и бананы; молочные продукты, например, йогурт; а морепродукты, такие как лосось и моллюски, являются хорошими источниками калия. 2 Большая часть натрия, потребляемого людьми, поступает из обработанных пищевых продуктов и продуктов, приготовленных в ресторанах. 3

Калий, натрий и высокое кровяное давление

  • Существует тесная взаимосвязь между чрезмерным потреблением натрия и повышенным кровяным давлением. 4 Это означает, что в среднем, чем больше натрия человек потребляет, тем выше будет его кровяное давление.
  • Сочетание большего потребления натрия и недостатка калия в вашем рационе связано с повышением артериального давления. 5,6 *
  • Увеличение потребления калия может снизить кровяное давление у взрослых с гипертонией. 7

Бремя калийных, натриевых и сердечно-сосудистых заболеваний

  • Увеличение потребления калия может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний, таких как сердечные заболевания и инсульт, за счет снижения артериального давления. 8,9
  • Употребление большого количества натрия и низкого количества калия может увеличить риск сердечных заболеваний и инсульта. 5,10,11,12
  • Снижение содержания натрия и увеличение калия в рационе может помочь контролировать гипертонию и снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний и смерти. 13
  • Снижение артериального давления снижает риск сердечных заболеваний и инсульта. 14

Калий в продуктах питания и потреблении калия

  • Американцы потребляют слишком много натрия и недостаточно калия. 1
  • Публикация Диетические рекомендации для американцев на 2015–2020 годы Cdc-pdf [PDF-10 MB] External рекомендует американцам есть больше продуктов, которые являются хорошими источниками калия, включая овощи, фрукты, морепродукты и молочные продукты.Эти продукты включают печеный картофель с мякотью и кожей, простой йогурт, лосось и бананы. 2
  • Калий классифицируется как питательное вещество, вызывающее озабоченность в области здравоохранения. Недостаточное количество калия связано с повышенным риском гипертонии, которая может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям, таким как инсульт. 1 Низкое потребление калия вызвано недостаточным употреблением овощей, фруктов, морепродуктов и молочных продуктов. 2
  • DASH (диетические подходы к остановке гипертонии) Eating PlanExternal разработан для увеличения потребления продуктов, которые, как ожидается, снизят артериальное давление, поощрения здорового выбора для сердца и соблюдения рекомендаций по питанию.План питания содержит мало натрия и насыщенных жиров и богат калием, кальцием, магнием, клетчаткой и белком. 15
  • В 2016 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США опубликовало окончательные правила обновления этикеток с данными о питании для упакованных пищевых продуктов. Новый лейбл Nutrition Facts появляется на все большем количестве упаковок и включает обязательную маркировку калия, чтобы помочь потребителям сделать осознанный выбор в отношении продуктов питания. В прошлом включение калия на этикетку Nutrition Facts было добровольным.Калий требуется на обновленной этикетке, потому что он был определен как питательное вещество, которого американцы не получают в достаточном количестве, а его недостаток связан с повышенным риском хронических заболеваний. 16

* Соль - это не то же самое, что натрий. Термин «соль» относится к хлориду натрия. «Натрий» относится к диетическому натрию. Один грамм соли (хлорида натрия) равен 390 мг натрия.

,

Действия натрия в организме человека | Здоровое питание

Автор: Adam Cloe Обновлено 7 декабря 2018 г.

Хотя натрий часто называют причиной высокого кровяного давления, он также играет несколько важных ролей в организме. Натрий помогает контролировать кровяное давление и регулирует работу мышц и нервов, поэтому организм тщательно контролирует концентрацию натрия. Однако большинство людей потребляют гораздо больше натрия, чем нужно их организму.

Контроль артериального давления

Натрий растворен в крови и играет ключевую роль в поддержании артериального давления.Натрий притягивает и удерживает воду, поэтому натрий в крови помогает поддерживать жидкую часть крови. С другой стороны, если вы потребляете слишком много натрия, ваше тело может удерживать лишнюю воду, увеличивая объем вашей крови. Поскольку ваши кровеносные сосуды не могут расширяться, чтобы вместить этот увеличенный объем крови, ваше кровяное давление будет расти. Высокое кровяное давление является фактором риска многих заболеваний, включая проблемы с сердцем и инсульт.

Функции мышц и нервов

Для правильного функционирования мышц и нервов требуется электрический ток.Мышечные и нервные клетки генерируют эти электрические токи, контролируя поток электрически заряженных молекул, включая натрий. Для мышечных клеток эти электрические токи стимулируют сокращение мышцы. С другой стороны, нервы нуждаются в электрической активности, чтобы общаться с другими нервами. Клетки используют молекулярные насосы, чтобы поддерживать высокий уровень натрия за пределами клетки. Когда требуется электрический ток, клетки могут пропускать в них положительно заряженные ионы натрия, создавая положительный электрический ток.

Гипонатриемия и гипернатриемия

Поскольку натрий является неотъемлемой частью функции нервов и мышц, неудивительно, что слишком мало или слишком много натрия в организме может повлиять на обе эти системы органов. Низкий уровень натрия, называемый гипонатриемией, может вызывать мышечные спазмы, судороги, головную боль, раздражительность, беспокойство, тошноту и усталость. Более серьезные признаки гипонатриемии включают спутанность сознания, галлюцинации, снижение сознания и кому. Избыток натрия, также известный как гипернатриемия, может вызвать сонливость или беспокойство.Гипернатриемия также может вызывать усиление глубоких сухожильных рефлексов, мышечную спастичность и судороги.

Регулирование содержания натрия

Ваш организм тщательно регулирует уровень натрия, чтобы не допустить его слишком высокого или слишком низкого уровня. Почки отвечают за контроль концентрации натрия и удерживают натрий, когда ваш уровень низкий, и выводят его с мочой, когда уровень высокий. Однако люди с проблемами почек могут быть более восприимчивыми к опасным изменениям уровня натрия из-за дисфункции почек.Ваше тело также может терять натрий в виде пота. Это означает, что люди, которые много потеют, например спортсмены на выносливость, подвержены гипонатриемии в периоды повышенной физической активности.

Рекомендации по содержанию натрия

Американская кардиологическая ассоциация рекомендует потреблять не более 2300 миллиграммов натрия в день, но лучше, если возможно, не превышать дозу ниже 1500 миллиграммов. Для сравнения: одна чайная ложка соли содержит 2300 миллиграммов натрия.В среднем большинство американцев потребляют более 3400 миллиграммов натрия в день, в основном из обработанных и упакованных пищевых продуктов.

.

Биологическое значение натрия и калия

Преимущества калия

СМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ

Было обнаружено, что в среднем человеческом теле весом 70 кг содержится 0.07кг натрия, 0,25кг калия и остальные элементы. Ион натрия и ион калия играют разные роли в метаболизме. Na + - внеклеточный ион, а K + - внутриклеточный ион. K + может быть замещен в живых тканях большими однозарядными ионами, тогда как относительно небольшие ионы Na + могут быть замещены ионами Li +. Ткани млекопитающих включают в себя систему переноса ионов натрия и калия, известную как натриевый или калиевый насос. Натриевая помпа обеспечивает желаемое соотношение концентрации ионов натрия и калия во внеклеточном и внутриклеточном пространствах.Концентрация ионов К + в большинстве клеток животных колеблется от 0,12 до 0,16 плесени-3, в то время как ионы Na + в той же клетке не превышают 0,01 моль дм-3. Соотношение во внеклеточной жидкости сохраняется. Таким образом, существует значительный градиент концентраций ионов Na + и K + между двумя клеточными ионами. Для поддержания распределения необходима энергия, чтобы ионы k + накапливались внутри клеток, а ионы Na + выводились наружу. Было подтверждено, что насос, вытесняющий ионы Na + и выталкивающий ионы K + в клетки, функционирует при поддержке фосфатного белка, который образует более стабильные соединения с K + по сравнению с Na +.Фосфатный белок взаимодействует с аденозинфосфатом внутри клетки.

Натрий в биологии


Ион натрия (Na +) необходим для некоторых типов растений в небольшом количестве, но натрий в качестве питательного вещества обычно требуется животным в больших количествах, поскольку он используется для генерации нервных импульсов и для поддержания электролитный баланс и баланс жидкости. Ионы натрия необходимы животным для выполнения вышеупомянутых функций. Он также необходим для сердечной деятельности и некоторых метаболических функций.Если в организме слишком много или слишком мало натрия, это влияет на здоровье.

Распределение натрия по видам


Растения:
Натрий - это микронутриент, который способствует метаболизму и синтезу хлорофилла в растениях. Он замещает калий в нескольких функциях, таких как помощь в открытии и закрытии устьиц и поддержание тургорного давления. Концентрации в цитоплазме могут привести к ингибированию ферментов, что, в свою очередь, вызывает некроз и хлороз, так как избыток натрия в почве ограничивает поглощение воды из-за снижения водного потенциала, что может привести к увяданию.Растения разрабатывают эти механизмы для предотвращения таких проблем, как ограничение поглощения натрия корнями, хранящими его в клеточных вакуолях, и контроль их на больших расстояниях, ограничивая повреждение нового роста.

Животные:


Некоторым растениям нужен натрий в небольшом количестве, поэтому полностью растительная диета обычно приводит к низкому содержанию натрия в организме. Это требует некоторых трав для получения натрия из минеральных источников и солонцев. Лучший ответ - натрий для чисто соленого вкуса.


Люди:


Минимальная потребность в натрия составляет от 115 до 500 миллиграммов в день.Это зависит от потоотделения из-за физических нагрузок и от того, адаптирован ли человек к климату. Основным источником натрия в рационе является хлорид натрия. Допустимое количество натрия составляет от 1,2 до 1,5 граммов в день.

Калий в биологии:


Калий является важным минеральным микроэлементом. Это главный внутриклеточный ион для всех типов клеток, при этом он играет важную роль в поддержании баланса жидкости и электролитов. Калий необходим всем живым существам для функционирования всех живых клеток.Он присутствует во всех тканях растений и животных. Он содержится в клетках растений и в смешанном рационе с особенно высокой концентрацией. Наиболее высокая его концентрация содержится во фруктах. Растения обычно обладают высокой концентрацией калия. Это, в свою очередь, связано с относительно очень низким уровнем натрия в растениях. Поэтому вначале люди выделяли калий из золы растений. Производство тяжелых культур быстро истощает калийные почвы из-за высокой концентрации калия в растениях, а сельскохозяйственные удобрения потребляют 93% химического производства калия в современной мировой экономике.


Функции натрия и калия в живых организмах совершенно разные. Животные по-разному используют натрий и калий для создания электрического потенциала в клетках животных.


Функция в растении:


Калий обеспечивает ионную среду для метаболических процессов в цитозоле. Дефицит иона калия может нарушить способность растения поддерживать эти процессы. Он также участвует в других процессах, таких как синтез белка, фотосинтез и поддержание баланса катионов и анионов в цитозоле и вакуоли.


Функция у животных:


Калий является основным катионом внутри клеток животных. Мембранный потенциал можно описать как разницу между концентрациями этих заряженных частиц, которая приводит к разнице в электрическом потенциале как внутри, так и снаружи клеток. Переносчик ионов должен поддерживать баланс между калием и натрием в клеточной мембране. Клетки обладают способностью производить электрический разряд, который очень важен для функционирования организма.


Преимущества калия при проблемах со здоровьем:

Преимущества калия очень широки для здоровья человека, но они сильно недооцениваются. Тем не менее, сейчас самое время признать преимущества калия для здоровья человека. Мы указываем преимущества по некоторым категориям:

1. Беречь от ударов -


В наши дни инсульты очень распространены. Ежегодно около 1 25 000 человек теряют свою драгоценную жизнь из-за этих инсультов.Инсульты возникают в организме, если отсутствует приток крови к мозгу. Чтобы избежать этого заболевания, люди должны ежедневно соблюдать диету, богатую калием. Исследование показывает, что люди, которые придерживаются диеты, богатой калием, имеют на 24% меньший риск развития инсульта, чем люди, которые придерживаются минимальной диеты, богатой калием. Эти диеты напрямую связаны, чтобы свести к минимуму риск любых проблем с сердцем.


2. Беречь от камней в почках -


Согласно общему сценарию, проблема камней в почках является частым заболеванием во всем мире.В общих чертах мы можем определить проблему камней в почках как совокупность веществ, которые могут образовываться в концентрированной моче. Типичный минерал, содержащийся в почечном камне, - это кальций. Различные исследования утверждают, что уровень кальция в моче можно снизить с помощью цитрата калия. Сорта фруктов и овощей содержат достаточное количество калия. Теперь вы можете добавить эти овощи и фрукты в свой рацион, чтобы бороться с проблемой камней в почках. Четырехлетнее исследование показало, что люди, которые ежедневно придерживаются диеты, богатой калием, имеют на 51% меньше шансов получить эту почечнокаменную болезнь.С другой стороны, двенадцатилетнее исследование утверждает, что люди, ежедневно соблюдающие богатую калием диету, имеют на 35% меньше шансов заболеть почечнокаменной болезнью.


3. Берегитесь от проблем с артериальным давлением -


Артериальное давление - это болезнь, которая напрямую влияет на сердце и мозг. Кровяное давление приводит к фатальной проблеме сердечного приступа и кровоизлияния в мозг. Удаляя из организма избыток натрия, диета, богатая калием, может снизить кровяное давление.Повышенный уровень натрия в организме может легко поднять кровяное давление, особенно в случае, если у человека уже есть проблема с высоким кровяным давлением. Сводный результат 33 исследований показывает, что диета, богатая калием, благоприятно влияет на систолическое и диастолическое артериальное давление. В ходе эксперимента некоторые люди потребляли повышенный уровень калия. В результате их предыдущее кровяное давление снизилось на 3,49 мм рт. Ст., А последнее - на 1,96 мм рт. Ст.


4.Продолжайте снижать задержку воды -


Когда в теле начинают накапливаться излишки жидкости, человек сталкивается с проблемой удержания воды. Фактически, проблему удержания воды удалось решить с помощью калия. Функция калия - увеличить мочеиспускание и снизить уровень натрия.


5. Беречь от остеопороза -


При остеопорозе бывают пористые и полые кости. Один из важнейших минералов для здоровья костей, кальций при этой болезни практически отсутствует.Диета, богатая калием, повышает уровень кальция, который снижается при мочеиспускании. В группе из 62 наиболее здоровых женщин в возрасте от «45 до 55 лет» наблюдается наибольшая общая костная масса только благодаря диете, богатой калием. С другой стороны, исследование 994 здоровых женщин в пременопаузе показало, что эти женщины придерживались богатой калием диеты и имели большую костную массу в тазобедренных костях и пояснице.

Недостатки меньшего и высокого количества калия -


Данные одной анонимной страны показывают, что только менее 2% людей соответствуют предписанным рекомендациям по применению калия.Однако меньшее количество калия в организме не повредит, поскольку он не вызывает такой дефицит. Несмотря на это, когда человеческое тело внезапно начинает терять большое количество калия, эта ситуация начинает вызывать серьезные дефициты в организме. Когда человеческий организм не может выводить минералы через мочеиспускание, возникает избыток калия в крови.


Наконец, мы можем сказать, что калий должен быть неотъемлемой частью нашего ежедневного рациона.

,

Какую биологическую роль играет натрий? | Здоровое питание

Сильви Тремблей Обновлено 2 декабря 2018 г.

Натрий или соль имеют плохую репутацию - слишком много в вашем рационе может вызвать высокое кровяное давление, фактор риска сердечных и почечных заболеваний. Однако натрий также играет важную роль в гомеостазе вашего тела, помогая контролировать биологические процессы, которые поддерживают ваше здоровье. Хотя вам следует потреблять натрий в умеренных количествах, большинству людей следует потреблять немного соли каждый день для поддержания хорошего здоровья.

Регулирование артериального давления

Натрий поддерживает баланс жидкости в организме, что, в свою очередь, влияет на артериальное давление. Наличие натрия позволяет удерживать воду, помогая поддерживать объем жидкости в вашем теле. Наличие достаточного количества жидкости обеспечивает защиту от низкого кровяного давления. Натрий также помогает активировать ангиотензин II - белок, который сужает ваши артерии, чтобы еще больше повысить кровяное давление. Влияние натрия на кровяное давление может представлять опасность для здоровья некоторых людей, поэтому тем, кто склонен к высокому кровяному давлению, следует соблюдать диету с ограничением натрия.

Нервная функция

Натрий поддерживает правильное функционирование нервов, играя роль в потенциалах действия. Когда ваша нервная клетка получает сигнал, она посылает электрохимический импульс, называемый потенциалом действия, по всей длине клетки, чтобы запустить связь с соседними клетками. Во время потенциала действия натрий вырывается из нервных клеток, чтобы вызвать электрохимический импульс; недостаток натрия затрудняет нервную связь. В результате дефицит натрия может вызвать мышечные судороги из-за ненормальной связи между вашими нервами и мышечными волокнами.

Пищеварение и транспортировка питательных веществ

Употребление некоторого количества соли в вашем рационе также помогает пищеварению - как натриевые, так и хлоридные компоненты соли способствуют пищеварению. Хлорид составляет часть соляной кислоты, желудочной кислоты, которую ваше тело использует для расщепления белков и углеводов. Между тем натрий позволяет тонкому кишечнику поглощать аминокислоты, глюкозу и воду из продуктов, которые вы едите. Он также влияет на функцию почек, помогая удерживать питательные вещества в организме, чтобы они не выводились с мочой.

Рекомендуемое потребление натрия и соображения

Вашему организму для нормальной работы требуется небольшое количество натрия каждый день - 1500 миллиграммов натрия или 3,8 грамма соли каждый день достаточно для поддержания вашего здоровья, согласно Лайнусу Полингу. институт. Чтобы избежать рисков, связанных с избыточным потреблением натрия, не употребляйте более 2300 миллиграммов натрия в день, рекомендует Государственный университет Колорадо. Контролируйте потребление натрия, избегая обработанных продуктов или фаст-фудов, которые часто содержат большое количество натрия для улучшения вкуса и увеличения срока хранения продуктов.Даже некоторые полезные продукты, например творог, могут содержать большое количество натрия. Проверяйте этикетку на пищевой ценности, чтобы следить за потреблением соли, и ешьте много овощей, фруктов, цельного зерна и нежирного необработанного мяса, которое содержит лишь небольшое количество натрия.

.

Смотрите также