Kalium ist das wichtigste und mengenmäßig am häufigsten vorkommende Kation im intrazellulären Raum des menschlichen Körpers. Dabei besteht in vielen Geweben ein steiles Gefälle der Kaliumkonzentration zwischen dem Zellinneren und der extrazellulären Flüssigkeit. Im Zellinneren ist die Kaliumkonzentration hoch (etwa 5,7 g/l Kalium). Im Zellzwischenraum gibt es nur wenig Kalium (0,15 und 0,2 g/l Kalium). Die hohe Kaliumkonzentration im Zellinneren erhält den intrazellulären osmotischen Druck aufrecht, somit gelangt genügend Wasser in die Zelle. Natrium ist der „Gegenspieler“ von Kalium, und sein Konzentrationsgefälle verläuft in die entgegengesetzte Richtung. Diese gegenläufigen Konzentrationsgradienten werden durch einen aktiven Transportmechanismus in der Zellmembran aufrechterhalten, der sogenannten Natrium-Kaliumpumpe. Zahllose Transportvorgänge in die Zelle hinein und aus der Zelle heraus werden durch den Gradienten von Kalium und Natrium „angetrieben“. Kalium ist demnach für die Elektrizität der Zellmembranen beziehungsweise die Zellerregbarkeit von Bedeutung und erfüllt viele Funktionen im menschlichen Körper:
- Die Erregung von Nerven- und Muskelzellen benötigt Kalium für die neuromuskuläre Reizbarkeit und Muskelkontraktionen.
- Kalium ist auch für den Energiestoffwechsel des Herzens wichtig, für die Reizbildung, Reizweiterleitung und Kontraktion.
- Die Speicherung chemischer Energie in Form von ATP und der Aufbau des Glykogens als muskulärem Glukosespeicher benötigen Kalium.
- Kalium ist zur Aufrechterhaltung eines normalen Blutdrucks notwendig.
- Im Säure-Basenhaushalt beeinflusst Kalium die Säureausscheidung über die Nieren.
- Verschiedene Enzymsysteme der Glykolyse, Glykogensynthese, des Proteinstoffwechsels und der oxidativen Phosphorylierung benötigen Kalium.
- Für den Insulinstoffwechsel und die Verwertung von Kohlenhydraten wird Kalium benötigt.
- Der Transport mancher Stoffe (z. B. Glukose, Aminosäuren) durch die Epithelien von Niere und Darm benötigt Kalium.
Bei Patienten mit Bluthochdruck konnte die Gabe von Kalium (bis zu 220 mmol täglich) erhöhte Blutdruckwerte signifikant senken; Blutdruckmedikamente konnten unter Kaliumgabe reduziert werden. Manche Medikamente beschleunigen die Kaliumausscheidung, zum Beispiel Entwässerungstabletten wie Furosemid oder verschiedene Abführmittel. Darüber hinaus schwankt der Serum-Kaliumspiegel aber auch infolge von Schwankungen im Säure-Basen-Haushalt. Durchfälle, Resorptionsstörungen des Darmes wie Nierenerkrankungen können zu Kalium- und Natrium-Verlusten wie Dysbalancen führen. Da Kalium und Natrium als Gegenspieler fungieren, kann die zu hohe Aufnahme von natriumhaltigem Speisesalz zu reduzierten Kaliumwerten führen oder dessen Funktion beeinträchtigen. Erniedrigte Kaliumwerte ergeben sich zum Beispiel nach Durchfall, Erbrechen, Einnahme von Diuretika oder Kortikoiden, perniziöser Anämie oder Alkalose. Erhöht ist die Kaliumkonzentration hingegen bei Nierenfunktionsstörungen, Mineralcortikoidmangel, Einnahme mancher Medikamente (z. B. kaliumsparende Diuretika, ACE-Hemmer, Heparin u. ä.), Hämolyse, Azidose. Ein dauerhaftes Verschieben der Kalium-Konzentrationen kann bei erhöhter K+-Konzentration in der Anspannungsphase des Herzens zum Herzstillstand führen.
Kalium ist ein essentieller Mineralstoff, der tägliche Bedarf des Menschen liegt bei ungefähr zwei Gramm. Diese Lebensmittel sind besonders reich an Kalium (angegeben ist der Kalium-Gehalt in mg/100 g Lebensmittel):
Sojabohne (getrocknet) 1.800
Aprikosen (getrocknet) 1.370
Weizenkleie 1.350
Pistazie 1.020
Tomatenmark 1.014
Rote-Bete-Blätter (gekocht) 909
Linsen 840
Rosinen 749
Mandeln 705
Orangensaftkonzentrat 674
Erdnuss 658
Datteln 656
Sojamilch 638
Esskastanien (geröstet) 592
Buchweizenmehl (Vollkorn) 577
Cashew 565
Pommes frites (Pflanzenöl) 550
Kartoffeln (ungeschält, gebacken) 535
Sojabohnen (gekocht) 515
Avocado 485
Grapefruitsaft (weiß) 484
Spinat (gekocht) 466
Kochbananen (gekocht) 464
weiße Bohnen 454
Tomatenpüree 439
Kidneybohnen (gekocht) 402
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