El potasio en la biología
Utilización del potasio por los organismos
La bomba de sodio y potasio es una enzima fundamental para regular los niveles de sodio y potasio en las células.

El potasio es el principal ion intracelular de todos los tipos de células , y tiene un papel importante en el mantenimiento del equilibrio de líquidos y electrolitos . [1] [2] El potasio es necesario para el funcionamiento de todas las células vivas y, por lo tanto, está presente en todos los tejidos vegetales y animales. Se encuentra en concentraciones especialmente altas dentro de las células vegetales y, en una dieta mixta, está más concentrado en las frutas. La alta concentración de potasio en las plantas, asociada con cantidades comparativamente muy bajas de sodio allí, dio como resultado históricamente que el potasio se aislara por primera vez de las cenizas de las plantas ( potasa ), lo que a su vez le dio al elemento su nombre moderno. La alta concentración de potasio en las plantas significa que la producción agrícola intensa agota rápidamente el potasio de los suelos y los fertilizantes agrícolas consumen el 93% de la producción química de potasio de la economía mundial moderna.

Las funciones del potasio y del sodio en los organismos vivos son bastante diferentes. Los animales, en particular, emplean el sodio y el potasio de manera diferencial para generar potenciales eléctricos en las células animales, especialmente en el tejido nervioso . La depleción de potasio en animales, incluidos los humanos, da lugar a diversas disfunciones neurológicas. Las concentraciones características de potasio en organismos modelo son: 30–300 mM en E. coli , 300 mM en levadura en ciernes, 100 mM en células de mamíferos y 4 mM en plasma sanguíneo. [3]

Función en las plantas

El papel principal del potasio en las plantas es proporcionar el entorno iónico para los procesos metabólicos en el citosol y, como tal, funciona como regulador de varios procesos, incluida la regulación del crecimiento. [4] Las plantas requieren iones de potasio (K + ) para la síntesis de proteínas y para la apertura y cierre de los estomas , que está regulada por bombas de protones para hacer que las células de guarda circundantes sean turgentes o flácidas . Una deficiencia de iones de potasio puede perjudicar la capacidad de una planta para mantener estos procesos. El potasio también funciona en otros procesos fisiológicos como la fotosíntesis , la síntesis de proteínas , la activación de algunas enzimas , el transporte de solutos del floema de fotoasimilados a los órganos de origen y el mantenimiento del equilibrio catión:anión en el citosol y la vacuola . [5]

Función en los animales

El potasio es el catión principal (K + , un ion positivo) dentro de las células animales , mientras que el sodio (Na + ) es el catión principal fuera de las células animales. La diferencia entre las concentraciones de estas partículas cargadas provoca una diferencia en el potencial eléctrico entre el interior y el exterior de las células, conocido como potencial de membrana . El equilibrio entre el potasio y el sodio se mantiene mediante transportadores de iones en la membrana celular . Todos los canales de iones de potasio son tetrámeros con varios elementos estructurales secundarios conservados. Se han resuelto varias estructuras de canales de potasio , incluidos los controlados por voltaje , [6] [7] [8] controlados por ligando , [9] [10] [11] [12] [13] poro en tándem , [14] [15] [16] y los canales rectificadores hacia adentro , [17] [18] [19 ] [20] [21] de procariotas y eucariotas . El potencial de membrana celular creado por los iones de potasio y sodio permite que la célula genere un potencial de acción , un "pico" de descarga eléctrica. La capacidad de las células para producir descargas eléctricas es fundamental para funciones corporales como la neurotransmisión , la contracción muscular y la función cardíaca. [22]

Recomendaciones dietéticas

La Academia Nacional de Medicina de Estados Unidos (NAM), en nombre de Estados Unidos y Canadá, establece ingestas dietéticas de referencia , incluidos los requerimientos promedio estimados (EAR) y las ingestas dietéticas recomendadas (RDA), o ingestas adecuadas (AI) para cuando no hay suficiente información para establecer EAR y RDA.

Para niños y niñas menores de 9 años, las IA de potasio son: 400  mg de potasio para bebés de 0 a 6 meses, 860  mg de potasio para bebés de 7 a 12 meses, 2000  mg de potasio para niños de 1 a 3 años y 2300  mg de potasio para niños de 4 a 8 años.

Para los varones de 9 años de edad y mayores, las IA para el potasio son: 2500  mg de potasio para varones de 9 a 13 años, 3000  mg de potasio para varones de 14 a 18 años y 3400  mg para varones de 19 años de edad y mayores.

Para las mujeres de 9 años de edad y mayores, las IA de potasio son: 2,300  mg de potasio para mujeres de 9 a 18 años de edad, y 2,600  mg de potasio para mujeres de 19 años de edad y mayores.

Para las mujeres embarazadas y lactantes, las IA para el potasio son: 2600  mg de potasio para mujeres embarazadas de 14 a 18 años, 2900  mg para mujeres embarazadas de 19 años o más; además, 2500  mg de potasio para mujeres lactantes de 14 a 18 años y 2800  mg para mujeres lactantes de 19 años o más. En cuanto a la seguridad, la NAM también establece niveles máximos de ingesta tolerables (UL) para vitaminas y minerales, pero para el potasio la evidencia fue insuficiente, por lo que no se estableció un UL. [23] [24]

En 2019, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina revisaron la Ingesta Adecuada de potasio a 2600 mg/día para mujeres de 19 años o más que no estén embarazadas o en período de lactancia, y 3400 mg/día para hombres de 19 años o más. [25] [26]

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (AESA) se refiere al conjunto colectivo de información como Valores Dietéticos de Referencia, con Ingesta de Referencia Poblacional (PRI) en lugar de RDA, y Requerimiento Promedio en lugar de EAR. La IA y el UL se definen de la misma manera que en los Estados Unidos. Para personas de 15 años o más, la IA se establece en 3500 mg/día. Las IA para el embarazo son 3500 mg/día, para la lactancia 4000 mg/día. Para niños de 1 a 14 años, las IA aumentan con la edad de 800 a 2700 mg/día. Estas IA son inferiores a las RDA de EE. UU. [27] La ​​AESA revisó la misma cuestión de seguridad y decidió que no había datos suficientes para establecer un UL para el potasio. [28]

Etiquetado

Para los fines del etiquetado de alimentos y suplementos dietéticos en los EE. UU., la cantidad en una porción se expresa como un porcentaje del valor diario (% VD). Para los fines del etiquetado de potasio, el 100 % del valor diario era de 3500 mg, pero a partir de mayo de 2016, se revisó a 4700 mg. [29] [30] Se proporciona una tabla de los valores diarios antiguos y nuevos para adultos en Ingesta diaria de referencia .

Suplementos

Se pueden utilizar diariamente 20 mEq (781 mg) de potasio proveniente de gluconato de potasio (4680 mg) o citrato de potasio (2040 mg), mezclados con media taza (1,12 dL) de agua, tomados de dos a cuatro veces al día. [31] [32]

Etiquetado

Debido al riesgo de lesiones en el intestino delgado, la FDA de los EE. UU. exige que algunas sales de potasio (por ejemplo, cloruro de potasio ) que contienen más de 99 mg (aproximadamente 1,3 mEq) estén etiquetadas con una advertencia. [33]

Fuentes de alimentación

La mejor manera de obtener una cantidad adecuada es consumir una variedad de alimentos que contengan potasio. Entre los alimentos con alto contenido en potasio se encuentran los kiwis , el jugo de naranja , las papas , el coco , los aguacates , los albaricoques , las chirivías y los nabos , aunque muchas otras frutas , verduras , legumbres y carnes también contienen potasio.

Alimentos comunes muy ricos en potasio: [34]

  • frijoles (frijoles blancos y otros)
  • verduras de hojas verdes oscuras (espinacas, acelgas y otras)
  • papas
  • frutos secos (albaricoques, melocotones, ciruelas pasas, pasas de uva, higos y dátiles)
  • calabaza
  • yogur
  • pescado (salmón)
  • palta
  • frutos secos (pistachos, almendras, nueces, etc.)
  • semillas (calabaza, calabaza, girasol)

Alimentos que contienen la mayor concentración: [34]

  • hierbas secas
  • tomates secados al sol
  • sólidos de cacao [35]
  • suero en polvo
  • paprika
  • extracto de levadura
  • salvado de arroz
  • melaza
  • soja tostada seca

Deficiencia

Presión arterial alta/Hipertensión

Las dietas bajas en potasio aumentan el riesgo de hipertensión, accidente cerebrovascular y enfermedad cardiovascular. [36] [37]

Hipopotasemia

Una deficiencia grave de potasio en los líquidos corporales puede provocar una afección potencialmente mortal conocida como hipocalemia . La hipocalemia suele ser consecuencia de la pérdida de potasio a través de la diarrea , la diuresis o los vómitos. Los síntomas están relacionados con alteraciones del potencial de membrana y del metabolismo celular. Entre ellos se incluyen debilidad y calambres musculares, íleo paralítico , anomalías en el ECG, parálisis intestinal, disminución de la respuesta refleja y (en casos graves) parálisis respiratoria, alcalosis y arritmia .

En casos raros, el consumo habitual de grandes cantidades de regaliz negro ha provocado hipocalemia. El regaliz contiene un compuesto ( glicirricina ) que aumenta la excreción urinaria de potasio. [38]

Ingesta insuficiente

En Estados Unidos, las mujeres adultas consumen en promedio la mitad de la ingesta diaria recomendada, y los hombres dos tercios. En el caso de todos los adultos, menos del 5 % excede la ingesta diaria recomendada. [39] De manera similar, en la Unión Europea , la ingesta insuficiente de potasio está muy extendida. [40]

Efectos secundarios y toxicidad

Los síntomas gastrointestinales son los efectos secundarios más comunes de los suplementos de potasio, entre ellos náuseas, vómitos, malestar abdominal y diarrea. Tomar potasio con las comidas o tomar una forma microencapsulada de potasio puede reducir los efectos secundarios gastrointestinales.

La hipercalemia es la reacción adversa más grave al potasio. La hipercalemia se produce cuando el potasio se acumula más rápido de lo que los riñones pueden eliminarlo. Es más común en personas con insuficiencia renal . Los síntomas de la hipercalemia pueden incluir hormigueo en las manos y los pies, debilidad muscular y parálisis temporal. La complicación más grave de la hipercalemia es el desarrollo de un ritmo cardíaco anormal ( arritmia ), que puede provocar un paro cardíaco.

Aunque la hipercalemia es poco frecuente en individuos sanos, dosis orales superiores a 18 gramos tomadas de una sola vez en personas no acostumbradas a ingestas elevadas pueden provocar hipercalemia.

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

  • "Hoja informativa sobre el potasio para profesionales de la salud". Oficina de Suplementos Dietéticos del NIH . 3 de abril de 2020.
  • Brooks/Cole Publishers – Bomba de sodio y potasio [ enlace muerto permanente ]
  • Universidad Estatal de Oregón – Centro de información sobre micronutrientes
  • Potasio en Lab Tests Online
  • Potasio: monografía de analitos - Asociación de Bioquímica Clínica y Medicina de Laboratorio.
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