Potasio en biología.
El potasio es el principal ion intracelular de todo tipo de células y, al mismo tiempo, desempeña un papel importante en el mantenimiento del equilibrio de líquidos y electrolitos. El potasio es necesario para el funcionamiento de todas las células vivas y, por tanto, está presente en todos los tejidos vegetales y animales. Se encuentra en concentraciones especialmente altas en las células vegetales y, en una dieta mixta, su mayor concentración se encuentra en las frutas. La alta concentración de potasio en las plantas, asociada a cantidades comparativamente muy bajas de sodio, hizo que históricamente el potasio se aislara por primera vez de las cenizas de las plantas (potasa), lo que a su vez dio al elemento su nombre moderno. La alta concentración de potasio en las plantas significa que la producción intensa de cultivos 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 el sodio en los organismos vivos son bastante diferentes. Los animales, en particular, emplean sodio y potasio de manera diferencial para generar potenciales eléctricos en las células animales, especialmente en el tejido nervioso. El agotamiento de potasio en los animales, incluidos los humanos, provoca 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.
Función en las plantas
La función 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 diversos procesos, incluida la regulación del crecimiento. Las plantas necesitan 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 protectoras circundantes estén turgentes o flácidas. Una deficiencia de iones de potasio puede afectar 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 de fotoasimilados en el floema a los órganos fuente y el mantenimiento del equilibrio catiónico:anión en el citosol y la vacuola.
Función en 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 de potencial eléctrico entre el interior y el exterior de las células, conocida como potencial de membrana. El equilibrio entre potasio y sodio lo mantienen los transportadores de iones en la membrana celular. Todos los canales iónicos de potasio son tetrámeros con varios elementos estructurales secundarios conservados. Se han resuelto varias estructuras de canales de potasio, incluidos canales regulados por voltaje, regulados por ligando, de poros en tándem y de rectificación interna, 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.
Recomendaciones dietéticas
La Academia Nacional de Medicina de EE. UU. (NAM), en nombre de EE. UU. y Canadá, establece las ingestas dietéticas de referencia, incluidas las necesidades promedio estimadas (EAR) y las cantidades dietéticas recomendadas (RDA), o las ingestas adecuadas (AI) para cuando no hay suficiente información para establecer EAR y RDA.
Tanto para hombres como para mujeres menores de 9 años, los AI 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 hombres de 9 años de edad y mayores, los AI para el potasio son: 2500 mg de potasio para los hombres de 9 a 13 años, 3000 mg de potasio para hombres de 14 a 18 años y 3400 mg para hombres de 19 años o más.
Para mujeres de 9 años de edad y mayores, los AI de potasio son: 2300 mg de potasio para mujeres de 9 a 18 años, y 2600 mg de potasio para mujeres de 19 años o más.
Para las mujeres embarazadas y lactantes, los IA del 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, 2.500 mg de potasio para hembras lactantes de 14 a 18 años, y 2.800 mg para hembras lactantes de 19 años. años de edad y mayores. 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 ningún UL.
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 ni en período de lactancia, y a 3400 mg/día para hombres 19. años de edad y mayores.
La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) se refiere al conjunto colectivo de información como Valores Dietéticos de Referencia, con Ingesta de Referencia de la Población (PRI) en lugar de RDA, y Requerimiento Promedio en lugar de EAR. AI y UL se definieron igual que en Estados Unidos. Para las personas mayores de 15 años, la IA se establece en 3500 mg/día. La IA para el embarazo es de 3.500 mg/día, para la lactancia de 4.000 mg/día. Para niños de 1 a 14 años, los IA aumentan con la edad de 800 a 2700 mg/día. Estas IA son más bajas que las RDA de EE. UU. La EFSA revisó la misma cuestión de seguridad y decidió que no había datos suficientes para establecer un UL para el potasio.
Etiquetado
Para fines de etiquetado de alimentos y suplementos dietéticos en EE. UU., la cantidad en una porción se expresa como porcentaje del valor diario (%DV). Para fines de etiquetado de potasio, el 100 % del valor diario era 3500 mg, pero a partir de mayo de 2016, se revisó a 4700 mg. En Ingesta diaria de referencia se proporciona una tabla de los valores diarios para adultos nuevos y antiguos.
Suplementos
Se pueden usar diariamente 20 mEq (781 mg) de potasio a partir 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. base.
Etiquetado
Debido al riesgo de lesiones del intestino delgado, la FDA de 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.
Fuentes de alimentos
Comer una variedad de alimentos que contengan potasio es la mejor manera de obtener una cantidad adecuada. Los alimentos con altas fuentes de potasio incluyen el kiwi, el jugo de naranja, las patatas, el coco, los aguacates, los albaricoques, las chirivías y los nabos, aunque muchas otras frutas, verduras, legumbres y carnes contienen potasio.
Alimentos comunes muy ricos en potasio:
- frijoles (frijoles blancos y otros)
- verdes de hoja oscura (spinach, chard suizo y otros)
- patatas al horno
- frutos secos (apricots, melocotones, ciruelas, pasas; higos y fechas)
- horneado squash
- yogur
- pescado (salmón)
- avocado
- nueces (pistachios, almendras, nueces, etc.)
- semillas (squash, calabaza, girasol)
Alimentos que contienen la mayor concentración:
- hierbas secas
- tomates secos
- sólidos de cacao
- polvo
- paprika
- extracto de levadura
- de arroz
- melaza
- soja seca asada
Deficiencia
Presión arterial alta/Hipertensión
Las dietas bajas en potasio aumentan el riesgo de hipertensión, accidente cerebrovascular y enfermedad cardiovascular.
Hipopotasemia
Una escasez grave de potasio en los fluidos corporales puede provocar una afección potencialmente mortal conocida como hipopotasemia. La hipopotasemia suele deberse a la pérdida de potasio a través de diarrea, diuresis o vómitos. Los síntomas están relacionados con alteraciones en el potencial de membrana y el metabolismo celular. Los síntomas incluyen debilidad muscular y calambres, íleo paralítico, anomalías del 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 hipopotasemia. El regaliz contiene un compuesto (glicirricina) que aumenta la excreción urinaria de potasio.
Ingesta insuficiente
Las mujeres adultas en Estados Unidos consumen en promedio la mitad de la IA, mientras que los hombres consumen dos tercios. Para todos los adultos, menos del 5% supera la IA. Del mismo modo, en la Unión Europea está muy extendida la ingesta insuficiente de potasio.
Efectos secundarios y toxicidad
Los síntomas gastrointestinales son los efectos secundarios más comunes de los suplementos de potasio, como 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 hiperpotasemia es la reacción adversa más grave al potasio. La hiperpotasemia ocurre 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 hiperpotasemia pueden incluir hormigueo en manos y pies, debilidad muscular y parálisis temporal. La complicación más grave de la hiperpotasemia es el desarrollo de un ritmo cardíaco anormal (arritmia), que puede provocar un paro cardíaco.
Aunque la hiperpotasemia es poco común en personas sanas, dosis orales superiores a 18 gramos tomadas de una vez en personas que no están acostumbradas a ingestas elevadas pueden provocar hiperpotasemia.