البوتاسيوم في علم الأحياء
البوتاسيوم هو الأيون الرئيسي داخل الخلية في جميع أنواع الخلايا، ويلعب دورًا رئيسيًا في الحفاظ على توازن السوائل والأيونات.[1][2] البوتاسيوم ضروري لوظيفة جميع الخلايا الحية، وهو موجود في جميع الأنسجة النباتية والحيوانية. يوجد بتركيز عالٍ خاصةً داخل الخلايا النباتية، وفي النظام الغذائي المختلط، ويتركز بصفة خاصة في الفواكه. وجود البوتاسيوم بتركيز عالٍ في النباتات، أدى إلى وجود كميات منخفضة جدًا من الصوديوم هناك. تاريخيًا عزل البوتاسيوم أولًا من رماد النباتات (البوتاس)، والذي أعطى العنصر اسمه الحديث. التركيز العالي للبوتاسيوم في النباتات يعني أن إنتاج المحاصيل الثقيلة يؤدي إلى استنفاد التربة للبوتاسيوم بسرعة، كما أن الأسمدة الزراعية تستهلك 93% من إنتاج البوتاسيوم الكيميائي في اقتصاد العالم الحديث. تختلف وظائف البوتاسيوم والصوديوم في الكائنات الحية. تستخدم الحيوانات -خصوصًا- الصوديوم والبوتاسيوم تفاضليًا لتوليد الإمكانية الكهربائية في الخلايا الحيوانية، وخاصة في الأنسجة العصبية. يؤدي استنفاد البوتاسيوم في الحيوانات (متضمنةً البشر) إلى اضطرابات عصبية مختلفة. تركيز البوتاسيوم في الكائنات الحية النموذجية هي: من 30 إلى 300 ميلي مولار في بكتريا القولون، و300 ميلي مولار في الخميرة الناشئة، و 100ميلي مولار في خلية الثدييات و4 ميلي مولار في بلازما الدم.[3]
دور البوتاسيوم في النباتات
[عدل]الدور الرئيسي للبوتاسيوم في النباتات هو توفير البيئة الأيونية للعمليات الأيضية في العصارة الخلوية، وعلى هذا النحو يعمل كمنظم لعمليات مختلفة بما في ذلك تنظيم النمو. تحتاج النباتات إلى أيونات البوتاسيوم (K+) لصنع البروتين ولفتح وإغلاق الثغور، والتي يتم تنظيمها بواسطة مضخات البروتون لجعل الخلايا الحارسة المحيطة إما منتفخة أو مترهلة. يمكن أن يؤدي نقص أيونات البوتاسيوم إلى إضعاف قدرة النبات على الحفاظ على هذه العمليات. يعمل البوتاسيوم أيضًا في العمليات الفسيولوجية الأخرى مثل التمثيل الضوئي، وتخليق البروتين، وتنشيط بعض الإنزيمات، ونقل المواد المذابة في اللحاء من التمثيل الضوئي إلى أعضاء المصدر، والحفاظ على توازن الكاتيون: الأنيون في العصارة الخلوية والفجوة.[4]
مصادر الغذاء
[عدل]إن تناول مجموعة متنوعة من الأطعمة التي تحتوي على البوتاسيوم هي أفضل طريقة للحصول على كمية مناسبة منه. تشمل هذا الاطعمة: فاكهة الكيوي وعصير البرتقال والبطاطس والموز وجوز الهند والأفوكادو والمشمش والجزر الأبيض واللفت، وكذلك تحتوي العديد من الفواكه والخضروات والبقوليات واللحوم على البوتاسيوم. الأطعمة الشائعة التي تحتوي على نسبة عالية جدًا من البوتاسيوم:[5]
• الفاصوليا (الفاصوليا البيضاء وغيرها)، والخضار الورقية الداكنة (السبانخ، والسلق السويسري، وغيرها)، والبطاطا المطبوخة، والفواكه المجففة (المشمش، والخوخ، والزبيب، والتين، والتمر)، والكوسة المطبوخة، والزبادي، والسمك (السلمون)، والأفوكادو، والموز.
• المكسرات (الفستق، واللوز، والجوز، وغيرها)، والبذور (القرع، واليقطين، وعباد الشمس). الأطعمة الأكثر تركيزًا للبوتاسيوم (لكل 100غرام) هي: [5]
الأعشاب المجففة، والطماطم المجففة، والشوكولاتة الداكنة، ومسحوق مصل اللبن، وبابريكا، ومستخلص الخميرة، ونخالة الأرز، ودبس السكر، وفول الصويا المحمص الجاف.
أضرار نقص البوتاسيوم
[عدل]ارتفاع ضغط الدم
[عدل]الأنظمة الغذائية منخفضة البوتاسيوم تزيد من خطر الإصابة بارتفاع ضغط الدم والسكتة الدماغية وأمراض القلب والأوعية الدموية. [6][7]
نقص بوتاسيوم الدم
[عدل]يسبب نقص البوتاسيوم الحاد في سوائل الجسم حدوث حالة قاتلة تُعرف باسم نقص بوتاسيوم الدم. نقص بوتاسيوم الدم ينتج عادة نتيجة فقدانه من خلال الإسهال أو إدرار البول أو القيء. ترتبط الأعراض بالتغيرات في إمكانات الغشاء والتمثيل الغذائي الخلوي. تشمل الأعراض ضعف العضلات وتشنجها، وشلل الأمعاء، واضطراب مخطط كهربائية القلب، والشلل المعوي، وانخفاض الاستجابة الانعكاسية (في الحالات الشديدة) والشلل التنفسي، وزيادة قاعدية الدم، وعدم انتظام ضربات القلب.
في حالات نادرة، أدى الاستهلاك المعتاد لكميات كبيرة من عرق السوس إلى نقص بوتاسيوم الدم. يحتوي عرق السوس على مركب (جليسرهيزين)، الذي يزيد من إفراز البوتاسيوم في البول.[8]
الآثار الجانبية والسمية
[عدل]أعراض الجهاز الهضمي: هي الآثار الجانبية الأكثر شيوعًا لمكملات البوتاسيوم، متضمنةً الغثيان والقيء وانزعاج البطن والإسهال. يؤدي تناول البوتاسيوم مع وجبات الطعام أو تناول البوتاسيوم مغلفًا إلى تقليل هذه الآثار الجانبية. ارتفاع بوتاسيوم الدم هو أخطر ضرر للبوتاسيوم. يحدث عندما يتراكم البوتاسيوم بنحو أسرع من قدرة الكلى على إزالته. وهو أكثر شيوعًا عند الأفراد المصابين بالفشل الكلوي. تشمل الأعراض وخزًا في اليدين والقدمين وضعفًا عضليًا وشللًا مؤقتًا. عدم انتظام ضربات القلب هو أخطر مضاعفات ارتفاع البوتاسيوم، الذي يمكن أن يؤدي إلى السكتة القلبية. على الرغم من أن ارتفاع بوتاسيوم الدم نادر في الأفراد الأصحاء، فإن تناول الجرعات الفموية التي تزيد عن 18 غرام في الوقت نفسه لدى الأفراد غير المعتادين على تناول جرعات عالية يمكن أن تؤدي إلى ارتفاع بوتاسيوم الدم. من المفترض، ألا تحتوي المكملات الغذائية المباعة في الولايات المتحدة على أكثر من 99 ميلي غرام من البوتاسيوم لكل وجبة.
المراجع
[عدل]- ^ Pohl، Hanna R.؛ Wheeler، John S.؛ Murray، H. Edward (2013). "Chapter 2. Sodium and Potassium in Health and Disease". في Astrid Sigel, Helmut Sigel and Roland K. O. Sigel (المحرر). Interrelations between Essential Metal Ions and Human Diseases. Metal Ions in Life Sciences. Springer. ج. 13. ص. 29–47. DOI:10.1007/978-94-007-7500-8_2. PMID:24470088.
- ^ * Clausen، Michael Jakob Voldsgaard؛ Poulsen، Hanne (2013). "Chapter 3 Sodium/Potassium Homeostasis in the Cell". في Banci، Lucia (المحرر). Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. Springer. ج. 12. ص. 41–67. DOI:10.1007/978-94-007-5561-1_3. ISBN:978-94-007-5560-4. PMID:23595670. electronic-book (ردمك 978-94-007-5561-1) ISSN 1559-0836 electronic-ISSN 1868-0402
- ^ Milo، Ron؛ Philips، Rob. "Cell Biology by the Numbers: What are the concentrations of different ions in cells?". book.bionumbers.org. مؤرشف من الأصل في 2017-04-20. اطلع عليه بتاريخ 2017-03-23.
- ^ جامعة الأنبار. البوتاسيوم (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-06-24.
- ^ ا ب "Top 10 Foods Highest in Potassium + One Page Printable". myfooddata. مؤرشف من الأصل في 2014-09-11.
- ^ Aburto NJ، Hanson S، Gutierrez H، Hooper L، Elliott P، Cappuccio FP (2013). "Effect of increased potassium intake on cardiovascular risk factors and disease: systematic review and meta-analyses". BMJ. ج. 346: f1378. DOI:10.1136/bmj.f1378. PMC:4816263. PMID:23558164.
- ^ D'Elia L، Barba G، Cappuccio FP، Strazzullo P (2011). "Potassium intake, stroke, and cardiovascular disease a meta-analysis of prospective studies". J. Am. Coll. Cardiol. ج. 57 ع. 10: 1210–9. DOI:10.1016/j.jacc.2010.09.070. PMID:21371638.
- ^ Mumoli N، Cei M (2008). "Licorice-induced hypokalemia". Int. J. Cardiol. ج. 124 ع. 3: e42–4. DOI:10.1016/j.ijcard.2006.11.190. PMID:17320224.
