Le potassium et le corps humain

potassium

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Hypokaliémie | Intervalle normale de 3.5 – 5.1 mmol/ L | Hyperkaliémie

Potassium

Le potassium est l’ion chargépositivement le plus abondant à l’intérieur des cellules. Quatre-vingt-dix pour cent du potassium existe dans le liquide intracellulaire, environ un pour 10% dans le liquide extracellulaire et seulement 1% dans le plasma sanguin. Comme pour le sodium, les niveaux de potassium dans le sang sont strictement réglementés.

C’est l’hormone aldostérone qui contrôle principalement les niveaux de potassium, mais d’autres hormones (comme l’insuline) jouent également un rôle. Lorsque le taux de potassium dans le sang augmente, les glandes surrénales libèrent de l’aldostérone. L’aldostérone agit sur les canaux collecteurs des reins, où elle stimule une augmentation du nombre de pompes sodium-potassium. Le sodium est alors réabsorbé et davantage de potassium est excrété. Le potassium étant nécessaire au maintien des niveaux de sodium, et donc de l’équilibre hydrique, environ 200 milligrammesde potassium sont perdus chaque jour par le corps.

Le potassium et le système nerveux

L’influx nerveux implique non seulement le sodium, mais aussi le potassium. L’influx nerveux se déplace le long d’un nerf par le mouvement des ions sodium dans la cellule. Pour mettre fin à l’impulsion, les ions potassium se précipitent hors de la cellule nerveuse, diminuant ainsi la charge positive à l’intérieur de la cellule nerveuse. Cela diminue le stimulus.

Pour rétablir les concentrations initiales d’ions entre le liquide intracellulaire et extracellulaire, la pompe sodium-potassium transfère les ions sodium à l’extérieur en échange des ions potassium à l’intérieur. Une fois les concentrations ioniques rétablies, la cellule nerveuse est prête à recevoir l’impulsion suivante.

 

Le système nerveux central

Le système nerveux central (SNC), composé du cerveau et de la moelle épinière, est recouvert de trois couches de protection appelées méninges.

(“méninges” vient du grec et signifie “membranes”)

La couche la plus externe est la dure-mère, la couche intermédiaire est la membrane arachnoïdienne et la couche interne est la membrane pia, qui est en contact direct avec le cerveau et la moelle épinière et les recouvre.

Potassium

L’espace entre les matrices arachnoïde et piaïqueest rempli de liquide céphalo-rachidien (LCR). Le cerveau flotte dans le LCR, qui agit comme un coussin et un amortisseur de chocs.

Le cortex cérébral est recouvert de trois couches de méninges : la dure-mère, l’arachnoïde et la pia-mère.

(crédit : modification du travail de Gray’sAnatomy)

 

Neurones et cellules gliales

Le système nerveux de la mouche de laboratoire commune, Drosophila melanogaster, contient environ 100,000 neurones, soit le même nombre qu’un homard. Ce nombre est comparable aux75 million de neurones de la souris et aux 300 millions de la pieuvre. Un cerveau humain contient environ un 86 milliard de neurones.

Malgré ces chiffres très différents, les systèmes nerveux de ces animaux contrôlent un grand nombre de comportements identiques, des réflexes de base jusqu’à des comportements plus compliqués comme la recherche de nourriture et la recherche de partenaires pour la reproduction. La capacité des neurones à communiquer entre eux ainsi qu’avec d’autres types de cellules est à la base de tous ces comportements.

La plupart des neurones partagent les mêmes composants cellulaires. Mais les neurones sont également hautement spécialisés : les différents types de neurones ont des tailles et des formes différentes qui correspondent à leurs rôles fonctionnels.

Comme les autres cellules, chaque neurone possède un corps cellulaire (ou soma) qui contient un noyau, un réticulum endoplasmique lisse et rugueux, un appareil de Golgi, des mitochondries et d’autres composants cellulaires. Les neurones contiennent également des structures uniques pour recevoir et envoyer les signaux électriques qui rendent possible la communication entre les neurones.

Les dendrites sont des structures arborescentes qui s’éloignent du corps cellulaire pour recevoir des messages d’autres neurones au niveau de jonctions spécialisées appelées synapses. Bien que certains neurones n’aient pas de dendrites, la plupart en ont une ou plusieurs.

La membrane lipidique bicouche qui entoure un neurone est imperméable aux ions. Pour entrer ou sortir du neurone, les ions doivent passer par des canaux ioniques qui traversent la membrane. Certains canaux ioniques doivent être activés pour s’ouvrir et permettre aux ions d’entrer ou de sortir de la cellule. Ces canaux ioniques sont sensibles à l’environnement et peuvent modifier leur forme en conséquence. Les canaux ioniques qui modifient leur structure en réponse à des variations de tension sont appelés canaux ioniques dépendant de la tension. La différence de charge totale entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule s’appelle le potentiel de la membrane.

Un neurone au repos est chargé négativement : l’intérieur d’une cellule est environ 70 millivoltsplus négatif que l’extérieur (-70 mV). Cette tension est appelée potentiel membranaire de repos ; elle est due aux différences de concentration d’ions à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule et à la perméabilité sélective créée par les canaux ioniques. Les pompes sodium-potassium de la membrane produisent les différentes concentrations d’ions à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule en faisant entrer deux ions K+ et en retirant trois ions Na+. Les actions de cette pompe sont coûteuses : une molécule d’ATP est utilisée pour chaque tour. Jusqu’à un 50% de l’ATP d’un neurone est utilisé pour maintenir le potentiel de repos de sa membrane.

Les ions potassium (K+), qui sont plus élevés à l’intérieur de la cellule, sortent assez librement du neurone par les canaux potassiques ; cette perte de charge positive produit une charge négative nette à l’intérieur de la cellule. Les ions sodium (Na+), qui sont plus bas à l’intérieur, ont une force motrice pour entrer mais se déplacent moins librement. Leurs canaux dépendent du voltage et s’ouvrent lorsqu’une légère variation du potentiel de la membrane les déclenche.

Un neurone peut recevoir une entrée d’autres neurones et, si cette entrée est suffisamment forte, envoyer le signal aux neurones en aval. La transmission d’un signal entre neurones est généralement assurée par une substance chimique, appelée neurotransmetteur, qui se diffuse de l’axone d’un neurone à la dendrite d’un second neurone. Lorsque les molécules de neurotransmetteur se lient à des récepteurs situés sur les dendrites d’un neurone, le neurotransmetteur ouvre des canaux ioniques dans la membrane plasmique de la dendrite. Cette ouverture permet aux ions sodium de pénétrer dans le neurone et entraîne une dépolarisation de la membrane, c’est-à-dire une diminution de la tension à travers la membrane du neurone. Lorsqu’un signal est reçu par la dendrite, il se déplace passivement vers le corps cellulaire. Un signal suffisamment fort provenant des neurotransmetteurs atteindra l’axone.

S’il est suffisamment fort (c’est-à-dire si le seuil d’excitation, une dépolarisation d’environ -60 mV, est atteint), la dépolarisation crée une boucle de rétroaction positive : à mesure que davantage d’ions Na+ entrent dans la cellule, l’axone se dépolarise davantage, ouvrant encore plus de canaux sodiques à des distances plus grandes du corps cellulaire.

Cela entraîne l’ouverture des canaux Na+ dépendant du voltage situés plus loin dans l’axone et l’entrée d’un plus grand nombre d’ions positifs dans la cellule. Dans l’axone, ce “signal” devient une brève inversion du potentiel de repos de la membrane, appelée potentiel d’action, qui se propage d’elle-même. Un potentiel d’action est un événement tout ou rien ; soit il se produit, soit il ne se produit pas. Le seuil d’excitation doit être atteint pour que le neurone ” déclenche ” un potentiel d’action. Lorsque les ions sodium se précipitent dans la cellule, la dépolarisation inverse la charge de la membrane de -70 mV à +30 mV.

Les neurones contiennent des organites communs àd’autres cellules, comme un noyau et des mitochondries. Ils possèdent également des structures plus spécialisées, notamment des dendrites et des axones.

Cette modification du potentiel de la membrane entraîne l’ouverture des canaux K+ dépendant du voltage, et le K+ commence à quitter la cellule, ce qui la repolarise. Dans le même temps, les canaux Na+ s’inactivent et plus aucun Na+ ne pénètre dans la cellule. Les ions K+ continuent de quitter la cellule et le potentiel de la membrane revient au potentiel de repos. Au potentiel de repos, les canaux K+ se ferment et les canaux Na+ se réactivent. La dépolarisation de la membrane se déroule sous forme de vague le long de l’axone. Elle ne se déplace que dans une seule direction car les canaux sodiques ont été inactivés et ne sont pas disponibles jusqu’à ce que le potentiel de la membrane soit à nouveau proche du potentiel de repos ; à ce moment-là, ils sont remis en position fermée et peuvent être rouverts.

Un axone est une structure tubulaire qui propage le signal du corps cellulaire vers des terminaisons spécialisées appelées terminaisons axoniques. Ces terminaux établissent à leur tour une synapse avec d’autres neurones, des muscles ou des organes cibles. Lorsque le potentiel d’action atteint la borne axonale, cela provoque la libération d’un neurotransmetteur sur la dendrite d’un autre neurone. Les neurotransmetteurs libérés aux terminaisons axonales permettent de communiquer les signaux à ces autres cellules, et le processus recommence. Les neurones ont généralement un ou deux axones, mais certains neurones ne contiennent aucun axone.

Certains axones sont recouverts d’une structure spéciale appelée gaine de myéline, qui agit comme un isolant pour empêcher le signal électrique de se dissiper lors de sa descente dans l’axone. Cette isolation est importante, car l’axone d’un motoneurone humain peut mesurer jusqu’à un mètre de long, de la base de la colonne vertébrale aux orteils. La gaine de myéline est produite par les cellules gliales. Le long de l’axone, la gaine de myéline présente des lacunes périodiques. Ces lacunes, appelées nœuds de Ranvier, sont des sites où le signal est “rechargé” au fur et à mesure de son déplacement le long de l’axone.

Il est important de noter qu’un neurone n’agit pas seul : la communication neuronale dépend des connexions que les neurones établissent entre eux (ainsi qu’avec d’autres cellules, comme les cellules musculaires). Les dendrites d’un seul neurone peuvent recevoir un contact synaptique de nombreux autres neurones. Par exemple, on pense que les dendrites d’une cellule de Purkinje dans le cervelet sont en contact avec autant d’autres 200,000neurones.

 

Potassium et rétroaction de l’aldostérone

Le sodium est réabsorbé du filtrat rénal, et le potassium est excrété dans le filtrat dans le tubule collecteur rénal. Deux hormones principalement, l’aldostérone et l’angiotensine II, régissent le contrôle de cet échange.


Angiotensine II : L’angiotensine II provoque une vasoconstriction et une augmentation de la pression sanguine systémique. Cette action augmente le taux de filtration glomérulaire, ce qui entraîne une plus grande quantité de matière filtrée hors des capillaires glomérulaires et dans la capsule de Bowman. L’angiotensine II signale également une augmentation de la libération d’aldostérone par le cortex surrénalien.

Dans les tubules contournés distaux et les canaux collecteurs des reins, l’aldostérone stimule la synthèse et l’activation de la pompe sodium-potassium.

Le sodium passe du filtrat, dans et à travers les cellules des tubules et des canaux, dans le liquide extra cellulaire puis dans les capillaires.

L’eau suit le sodium par osmose. Ainsi, l’aldostérone provoque une augmentation du taux de sodium sanguin et du volume sanguin. L’effet de l’aldostérone sur le potassium est l’inverse de celui du sodium ; sous son influence, l’excès de potassium est pompé dans le filtrat rénal pour être excrété de l’organisme.

SodiumLe système rénine-angiotensine L’angiotensine II stimule la libération d’aldostérone par le cortex surrénal.

Aldostérone : Rappelons que l’aldostérone augmente l’excrétion du potassium et la réabsorption du sodium dans le tubule distal. L’aldostérone est libérée si les taux sanguins de potassium augmentent, si les taux sanguins de sodium diminuent fortement, ou si la pression artérielle diminue.

Son effet net est de conserver et d’augmenter les niveaux d’eau dans le plasma en réduisant l’excrétion de sodium, et donc d’eau, par les reins. Dans une boucle de rétroaction négative, l’augmentation de l’osmolalité du liquide extra-cellulaire (qui suit l’absorption de sodium stimulée par l’aldostérone) inhibe la libération de l’hormone.

Sodium

La boucle de rétroaction de l’aldostérone L’aldostérone, qui est libérée par la glande surrénale, facilite la réabsorption du Na+ et donc la réabsorption de l’eau.

 

Potassium et équilibre acido-basique

Le potassium agit comme un tampon dans le sang, jouant un rôle dans l’équilibre acide-base.

Voici des intervalles de référence pour le plasma sanguin, le liquide céphalorachidien (LCR) et l’urine pour divers ions. Dans un contexte clinique, le sodium, le potassium et le chlorure sont généralement analysés dans un échantillon d’urine de routine. En revanche, l’analyse du calcium et du phosphate nécessite un recueil d’urine sur une période de 24 heures, car la production de ces ions peut varier considérablement aucours d’une journée. Les valeurs urinaires reflètent les taux d’excrétion de ces ions. Le bicarbonate est le seul ion qui n’est normalement pas excrété dans l’urine ; il est conservé par les reins pour être utilisé dans les systèmes de tamponnement de l’organisme.


Apports nutritionnels de référence en potassium

L’IOM a basé ses AS pour le potassium sur les niveaux associés à une diminution de la pression artérielle, à une réduction de la sensibilité au sel et à un risque minimal de calculs rénaux. Pour les hommes et les femmes adultes âgés de plus de 19 ans, l’apport adéquat en potassium est de 4,700 grammes par jour. Les AS pour les autres groupes d’âge sont indiqués dans le tableau “Apports 3.8suffisants en potassium”.

Groupe d’âge mg/jour
Nourrissons (0-6 mois) 400
Nourrissons (6-12mois) 700
Enfants (1-3 ans) 3,000
Enfants (4-8 ans) 3,800
Enfants (9-13 ans) 4,500
Adolescents (14-18 ans) 4,700
Adultes (>19 ans) 4,700

Valeurs de référence des électrolytes et des ions

N’oubliez pas que les valeurs de référence varient en fonction de l’âge, du sexe, de la condition physique et lorsque les individus souffrent de problèmes médicaux. Les valeurs varient également en fonction du laboratoire ou du pays, car les personnes situées près de l’équateur (climat chaud) peuvent avoir des besoins différents de ceux des personnes vivant dans des climats plus froids.

Nom Symbole chimique Plasma Urine
Sodium Na+ 136.00–146.00 (mM) 40.00–220.00 (mM)
Potassium K+ 3.50–5.00 (mM) 25.00–125.00 (mM)
Chlorure Cl 98.00–107.00 (mM) 110.00–250.00 (mM)
Bicarbonate HCO3 22.00–29.00 (mM) ——
Calcium Ca++ 2.15–2.55 (mmol/jour) Jusqu’à 7.49 (mmol/jour)
Phosphate HPO42 – 0.81–1.45 (mmol/jour) 12.90–42.00 (mmol/jour)

Institut de médecine. .
http://www.iom.edu/
Consultéle 22 septembre,2017.

 

Biodisponibilité du potassium

Plus de 90% du potassium alimentaire est absorbé dans l’intestin grêle par diffusion passive et utilisé pour maintenir sa concentration normale intracellulaire et extracellulaire. Bien que très biodisponible, le potassium est un minéral très soluble et se perd facilement lors de la cuisson et de la transformation des aliments. Les aliments frais et congelés sont de meilleures sources de potassium que les conserves.

L’excrétion du potassium par les reins reflète les changements dans les apports alimentaires et est plus élevée chez les personnes en bonne santé en période postprandiale, à moins qu’il y ait une certaine déplétion. Néanmoins, les reins sont équipés pour s’adapter aux apports variables en potassium chez les personnes en bonne santé.


Figure : Chaque partie du néphron remplit une fonction différente dans la filtration des déchets et le maintien de l’équilibre homéostatique.

(1) Le glomérule expulse les petits solutés du sang par pression.

(2) Le tubule contourné proximal réabsorbe les ions, l’eau et les nutriments du filtrat dans le liquide interstitiel, et transporte activement les toxines et les médicaments du liquide interstitiel dans le filtrat. Le tubule contourné proximal ajuste également le pH du sang en sécrétant sélectivement de l’ammoniac (NH3 )dans le filtrat, où il réagit avec H+ pour former du NH4 . Plus le filtrat est acide, plus l’ammoniac est sécrété.

(3) La boucle descendante de Henle est tapissée de cellules contenant des aquaporines qui permettent à l’eau de passer du filtrat au liquide interstitiel.

(4) Dans la partie fine de l’anse ascendante de Henle, les ions Na+ et Cl- diffusent dans le liquide interstitiel. Dans la partie épaisse, ces mêmes ions sont activement transportés dans le liquide interstitiel. Étant donné que le sel, mais pas l’eau, est perdu, le filtrat devient plus diluéà mesure qu’il remonte le long du membre.

(5) Dans le tubule contourné distal, les ions K+ et H+ sont sélectivement sécrétés dans le filtrat, tandis que les ions Na+, Cl- et HCO – sont réabsorbés pour maintenir le pH et l’équilibre électrolytique dans le sang.

(6) Le canal collecteur réabsorbe les solutés et l’eau du filtrat, formant une urine diluée. (crédit : modification d’un travail du NIDDK

Fonction et physiologie des reins

Les reins filtrent le sang selon un processus en trois étapes. Tout d’abord, les néphrons filtrent le sang qui traverse le réseau capillaire dans le glomérule. Presque tous les solutés, à l’exception des protéines, sont filtrés dans le glomérule par un processus appeléfiltration glomérulaire. Ensuite, le filtrat est recueilli dans les tubules rénaux. La plupart des solutés sont réabsorbés dans le PCT par un processus appeléréabsorption tubulaire. Dans l’anse de Henle, le filtrat continue àéchanger des solutés et de l’eau avec la médullaire rénale et le réseau capillaire péritubulaire. L’eau est également réabsorbée au cours de cette étape.

Ensuite, des solutés et des déchets supplémentaires sont sécrétés dans les tubules rénaux au cours de la sécrétion tubulaire, qui est, par essence, le processus inverse de la réabsorption tubulaire. Les canaux collecteurs recueillent le filtrat provenant des néphrons et fusionnent dans les papilles médullaires. De là, les papilles délivrent le filtrat, appelé maintenant urine, dans les calices mineurs qui se connectent finalement aux uretères à travers le bassin rénal. L’ensemble de ce processus est illustré dans la figure ci-dessous.

Potassium

 

Filtration glomérulaire

La filtration glomérulaire filtre la plupart des solutés en raison de l’hypertension artérielle et des membranes spécialisées dans l’artériole afférente. La pression sanguine dans le glomérule est maintenue indépendamment des facteurs qui affectent la pression sanguine systémique. Les connexions “fuyantes” entre les cellules endothéliales du réseau capillaire glomérulaire permettent aux solutés de passer facilement.

Tous les solutés présents dans les capillaires glomérulaires, à l’exception des macromolécules comme les protéines, passent par diffusion passive. Il n’y a aucun besoin d’énergie à ce stade du processus de filtration. Le débit de filtration glomérulaire (DFG) est le volume de filtrat glomérulaire formé par minute par les reins. Le DFG est régulé par de multiples mécanismes et constitue un indicateur important de la fonction rénale.


Statut nutritionnel du potassium

Les concentrations sériques normales de potassium se situent entre 3,5 et 5,0 mmol/L.
Comme la plupart du potassium est situé à l’intérieur des cellules, l’évaluation du statut est difficile à travers les cellules.

C’est pourquoi les tests sont effectués dans le sang, qui peut fournir une certaine indication du statut du potassium, mais la corrélation avec les réserves de potassium dans les tissus est faible. D’autres méthodes de mesure du statut potassique peuvent être utilisées, notamment la mesure de la rétention et de la perte nette de potassium, la mesure de la quantité totale de potassium ou de la quantité totale de potassium échangeable dans l’organisme et la réalisation d’analyses tissulaires par biopsies musculaires.

La carence en potassium

Un taux insuffisant de potassium dans l’organisme (hypokaliémie) peut être causé par un faible apport alimentaire en potassium ou par un apport élevéen sodium, mais il résulte le plus souvent de médicaments qui augmentent l’excrétion d’eau, principalement les diurétiques. Les signes et symptômes de l’hypokaliémie sont liés aux fonctions du potassium dans les cellules nerveuses et, par conséquent, à la contraction des muscles squelettiques et lisses, ce qui inclut la faiblesse et les crampes musculaires, la détresse respiratoire et la constipation. Une déplétion potassique sévère (taux de potassium sérique inférieur à environ 3,5mmol/L) peut provoquer des contractions anormales du cœur et peut même être fatale.

Elle affecte fréquemment les patients hospitalisés, généralement en raison de l’utilisation de diurétiques et d’autres médicaments, et est rare chez les personnes ayant une fonction rénale normale.Une hypokaliémie modérée à sévère (taux de potassium sérique inférieur à environ 2,5 mmol/L) peut provoquer une polyurie et une encéphalopathie chez les patients souffrant d’une maladie rénale, une intolérance au glucose, une paralysie musculaire, une mauvaise respiration et des arythmies cardiaques, en particulier chez les personnes souffrant d’une cardiopathie sous-jacente.L’hypokaliémie peut également être causée par une affection appelée syndrome de réalimentation, qui se définit comme la réponse métabolique à une réalimentation initiale après une période de famine.

Ceci est dû au déplacement du potassium dans les cellules après une période de famine. Dans ces cas, l’alimentation est introduite progressivement pour contrôler les niveaux de potassium. La déplétion en magnésium peut contribuer à l’hypokaliémie en augmentant les pertes urinaires de potassium. La déplétion en magnésium est également souvent observée chez les patients qui se réalimentent. Un syndrome de réalimentation non géré peut entraîner des problèmes cardiaques. L’hypomagnésémie et l’hypokaliémie doivent être traitées simultanément, selon les indications cliniques.

 

Sources alimentaires de potassium

Le potassium est présent en abondance dans toute une série d’aliments d’origine végétale et animale ainsi que dans les boissons. Les fruits et les légumes sont de riches sources de potassium, y compris les légumineuses et les pommes de terre.

Les viandes, la volaille, le poisson, le lait, les yaourts et les noix contiennent également du potassium. En ce qui concerne les glucides complexes, la farine de blé complet et le riz brun contiennent des quantités plus élevées de potassium que les glucides raffinés.


Supplémentation en potassium

La supplémentation en potassium se présente sous différentes formes, notamment le chlorure de potassium, le citrate de potassium, phosphate, aspartate, bicarbonate et gluconate.Le panneau “SupplementFacts” sur l’étiquette d’un complément alimentaire indique la quantité de potassium élémentaire dans le produit, et non le poids de l’ensemble du composé contenant du potassium. Some dietary supplements contain potassium iodide in microgram amounts, but this ingredient serves as a form of the mineral iodine, not potassium.

Certains compléments alimentaires contiennent de l’iodure de potassium en quantités de microgrammes, mais cet ingrédient sert de forme d’iode minéral, et non de potassium.Certaines études indiquent que le gluconate de potassium contenu dans les suppléments a un taux d’absorption similaire à celui du potassium contenu dans la pomme de terre. D’autres recherches concluent que les formes liquides de chlorure de potassium (qui sont normalement utilisées pour traiter l’hypokaliémie en clinique) sont absorbées plus rapidement que les comprimés de chlorure de potassium.


Solutions de solides dans des liquides

La dépendance de la solubilité en fonction de la température pour un certain nombre de solides dans l’eau est illustrée par les courbes de solubilité de la figure ci-dessous.

L’examen de ces données indique une tendance générale d’augmentation de la solubilité avec la température, bien qu’il y ait des exceptions, comme illustré par le composé ionique sulfate de cérium.

Figure : Le graphique montre comment la solubilitéde plusieurs solides change avec la température.

Potassium

Sodium

 

Fraction molaire et molalité

Plusieurs unités couramment utilisées pour exprimer les concentrations des composants d’une solution ont été présentées dans un chapitre précédent de ce texte, chacune offrant certains avantages pour une utilisation dans différentes applications.

Par exemple, la molarité (M) est une unité pratique à utiliser dans les calculs stœchiométriques, car elle est définie en termes de quantités molaires des espèces de solutés :

M = mole de soluté
    L solution

Comme les volumes des solutions varient avec la température, les concentrations molaires varient également. Lorsqu’elle est exprimée en molarité, la concentration d’une solution avec un nombre identique d’espèces de soluté et de solvant sera différente à différentes températures, en raison de la contraction/expansion de la solution.

Des unités de concentration basées sur la mole, dont les valeurs ne dépendent pas de la température, sont plus appropriées pour les calculs impliquant de nombreuses propriétés colligatives.

Deux de ces unités sont la fraction molaire (introduite dans le chapitre précédent sur les gaz) et la molalité. Dans le sel de table (NaCl), le Cl représente 60% du nombre de moles dans un échantillon.

mole total

Selon cette définition, la somme des fractions molaires de tous les composants de la solution (le solvant et tous les solutés) est égale àun.La molalitéest une unité de concentration définie comme le rapport entre le nombre de moles de soluté et la masse du solvant en kilogrammes.

Amélioration de l'absorption du potassium

Le magnésium améliore l’absorption du potassium. Par conséquent, la consommation de potassium avec des aliments riches en magnésium peut optimiser l’absorption du potassium :

Les aliments riches en magnésium comprennent :

  • Légumes à feuilles vertes (par exemple, épinards et chou frisé)
  • Fruits (figues, avocat, banane et framboises)
  • Noix et graines
  • Légumineuses (haricots noirs, pois chiches et haricots rouges)
  • Légumes (petits pois, brocolis, choux, haricots verts, artichauts, asperges, choux de Bruxelles)
  • Fruits de mer (saumon, maquereau, thon)
  • Céréales complètes (riz brun et avoine)
  • Cacao brut
  • Chocolat noir
  • Tofu
  • Haricots cuits
  • Poudre de chlorelle

Une réduction du sodium et une augmentation du potassium aideront à maintenir les niveaux de potassium. Une consommation excessive de sodium entraîne un déséquilibre de votre taux de potassium. Cela est dû au fait que les deux minéraux travaillent en étroite collaboration dans le maintien de l’équilibre des fluides. Une consommation élevée de sodium élimine le potassium par les urines, ce qui diminue les concentrations de potassium. Il est également important de noter qu’un régime riche en potassium peut diminuer les concentrations de sodium et aider à gérer l’hypertension.

 

Toxicité du potassium

L’hyperkaliémie, c’est-à-dire un taux élevé de potassium dans le sang, peut également altérer le fonctionnement des muscles squelettiques, du système nerveux et du cœur.

L’hyperkaliémie peut résulter d’un apport alimentaire accru en potassium. Dans une telle situation, le potassium du sang se retrouve dans le liquide extra-cellulaire à des concentrations anormalement élevées.

Cela peut entraîner une dépolarisation (excitation) partielle de la membrane plasmique des fibres musculaires squelettiques, des neurones et des cellules cardiaques du cœur, et peut également conduire à une incapacité des cellules à se repolariser. Pour le cœur, cela signifie qu’il ne pourra pas se détendre après une contraction, et qu’il sera effectivement “saisi” et cessera de pomper le sang, ce qui est fatal en quelques minutes.

En raison de ces effets sur le système nerveux, une personne souffrant d’hyperkaliémie peut également présenter une confusion mentale, des engourdissements et un affaiblissement des muscles respiratoires.

Le traitement dépend de la gravité et de la cause profonde de l’hyperkaliémie. Cependant, il est très probable que l’on arrête immédiatement tous les médicaments incriminés et que le patient soit placé sous un régime pauvre en potassium.

Fruits à faible teneur en potassium

L’utilisation du sodium pour moduler les taux élevés de potassium reste peu claire. De plus, il a été démontré que le bicarbonate de sodium n’est efficace que chez les patients présentant une acidose métabolique et non une hyperkaliémie seule.

Les aliments à faible teneur en potassium comprennent:

  • Pommes (plus jus de pomme et compote de pomme)
  • Mûres
  • Myrtilles
  • Canneberges
  • Cocktail de fruits
  • Raisins et jus de raisin
  • Pamplemousse
  • Mandarines
  • Pêches
  • Poires
  • Ananas et jus d’ananas
  • Prunes
  • Framboises
  • Fraises
  • Mandarine
  • Melon d’eau

 

Modulation

Aliments riches en potassium

  • Pomme de terre
  • Tomate
  • Banane
  • Haricots blancs/lentilles/légumes secs
  • Yaourt nature

Direct – Aliments pauvres en potassium

  • Compote de pommes
  • Melon d’eau
  • Oignon
  • Radis
  • Pois

Absorption – Si les niveaux sont moyennement bas

  • Fruits de mer (saumon, maquereau, thon)
  • Céréales complètes (riz brun et avoine)
  • Cacao brut
  • Chocolat noir
  • Noix/graines

Absorption – Si les niveaux sont faiblement élevés

Aucune recherche concluante ne
permet d’affirmer que certains
aliments et l’utilisation du
sodium permettent de moduler les
niveaux élevés de potassium.

 

Molécules de signalisation et récepteurs cellulaires

Il existe deux types de communication dans le monde des cellules vivantes. La communication entre les cellules est appelée signalisation intercellulaire, et la communication à l’intérieur d’une cellule est appelée signalisation intracellulaire.

Les signaux chimiques sont libérés par les cellules de signalisation sous la forme de petites molécules qui interagissent avec des protéines appelées récepteurs.

Les récepteurs de surface des cellules sont impliqués dans la plupart des signaux émis par les organismes multicellulaires. Il existe trois catégories générales de récepteurs de surface cellulaire : les récepteurs liés aux canaux ioniques, les récepteurs liés aux protéines G et les récepteurs liés aux enzymes. Les récepteurs liés à un canal ionique fixent un ligand et ouvrent un canal à travers la membrane qui permet le passage d’ions spécifiques. Pour former un canal, ce type de récepteur de surface cellulaire possède une région membranaire étendue.

Afin d’interagir avec la double couche de queues d’acides gras phospholipidiques qui forment le centre de la membrane plasmique, de nombreux acides aminés de la région membranaire sont de nature hydrophobe. À l’inverse, les acides aminés qui tapissent l’intérieur du canal sont hydrophiles pour permettre le passage de l’eau ou des ions. Lorsqu’un ligand se lie à la région extracellulaire du canal, il se produit un changement de conformation dans la structure de la protéine qui permet le passage d’ions tels que le sodium, le calcium, le magnésium et l’hydrogène.

Signaling Molecules

Produits par les cellules de signalisation et se liant ensuite aux récepteurs des cellules cibles, les ligands agissent comme des signaux chimiques qui se déplacent vers les cellules cibles pour coordonner les réponses. Les types de molécules qui servent de ligands sont incroyablement variés et vont des petites protéines aux petits ions comme le calcium (Ca2+).

Potassium

Figure : Les canaux ioniques commandés forment un pore à travers la membrane plasmique qui s’ouvre lorsque la molécule de signalisation se lie. Le pore ouvert permet alors aux ions d’entrer ou de sortir de la cellule.