Kalium
Kalium gehört zu den zehn häufigsten Elementen auf der Erde und wird von jeder einzelnen der etwa 100 Billionen Zellen unseres Körpers benötigt. Hier liegt der Mineralstoff in Form eines einfach geladenen Kations (K+) vor und ist eines der wichtigsten Ionen innerhalb der Zellen. Nur ein minimaler Anteil von etwa 2 Prozent des Gesamtkaliums im Körper befindet sich außerhalb der Zellen und wird dort durch eine feine Abstimmung der Ausscheidung auf einem konstanten Niveau gehalten. Somit gilt, dass zumindest die Menge, die dem Körper durch Ausscheidung verloren geht, ihm wieder mit der Nahrung zugeführt werden muss. Eine stetige Versorgung mit Kalium ist daher überlebenswichtig. Die Aufnahme von Kalium erfolgt im Darm durch passive Diffusion. Da die Konzentration an Kalium im Extrazellularraum (außerhalb der Zellen) niedrig ist, kann der Mineralstoff einfach seinem Konzentrationsgradienten folgend in den Körper gelangen. Die dortige Verteilung wird zu einem Großteil über unterschiedliche Hormone wie Insulin, Aldosteron oder Katecholamine reguliert, sodass alle Zellen mit ausreichend Kalium versorgt werden.
Wofür brauchen wirKalium?
Kalium wird in jeder Zelle für die Regulation des Zellwachstums, der Proteinbildung, den Wasserhaushalt und den Transport unterschiedlicher Substanzen durch die Zellmembran (z. B. Freisetzung von Hormonen) benötigt. Im komplexen Zusammenspiel aller Zellen und Organe ist Kalium somit unter anderem essentiell für:
- – die Regulation des Säure-Base-Haushalts
- – die Regulation des Blutdrucks
- – die Verwertung von Kohlenhydraten
- – eine gesunde Funktion der Blutgefäße
- – einen gesunden Knochenstoffwechsel
Eine besondere Rolle spielt Kalium zusätzlich bei sogenannten erregbaren Zellen. Dabei handelt es sich um Muskel- oder Nervenzellen, die innerhalb von Millisekunden kontrahieren oder Reize weiterleiten müssen. Gemeinsam mit Natrium als Gegenspieler ist Kalium essentiell für elektrische Spannungsunterschiede an der Zellmembran (Ruhemembranpotential) verantwortlich. Sie entstehen durch unterschiedliche Konzentrationen positiv und negativ geladener Teilchen und Moleküle innerhalb und außerhalb der Zelle. Bei einer Erregung der Zelle kippt in kürzester Zeit diese Spannung, wodurch eine gerichtete Aktion der Zelle ausgelöst wird. Damit ist Kalium zwingend notwendig für eine gesunde Muskelkontraktion und die Reizweiterleitung im Nervensystem. Insbesondere der Herzmuskel reagiert spürbar empfindlich auf Schwankungen im Kalium-Haushalt, sodass eine Abweichung in beide Richtungen zu Störungen der gesunden Herzmuskelkontraktion führen kann.
All diese Funktionen von Kalium kann das lebenswichtige Elektrolyt nur dann optimal erfüllen, wenn es dem Körper in der richtigen Menge zur Verfügung steht. Ein Mangel ist ebenso kritisch wie ein Überschuss und hebelt zahlreiche Prozesse aus dem gesunden Gleichgewicht.
Wo ist Kalium enthalten?
Als Mengenelement ist Kalium in allen Nahrungsmitteln enthalten, allerdings schwankt die Konzentration ganz erheblich. Grundsätzlich lässt sich feststellen, dass tierische Lebensmittel in der Regel etwas weniger Kalium enthalten als pflanzliche. Besonders große Mengen finden sich zum Beispiel in Hülsenfrüchten, Kakao und Bananen. Hier gilt es allerdings zu beachten, dass Kalium wasserlöslich ist und daher bei der Zubereitung große Mengen des Elektrolyts verloren gehen können.
Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt für Erwachsene die tägliche Aufnahme von 4000 mg Kalium. Dieser Richtwert wird im Durchschnitt von den meisten Deutschen erreicht. Laut Nationaler Verzehrsstudie aus dem Jahr 2008 liegt die tägliche Zufuhr bei Männern durchschnittlich bei 3612 mg und bei Frauen bei 3140 mg. Interessanterweise lag der Referenzwert damals noch bei einer täglich empfohlenen Aufnahme von 2000 mg Kalium, weshalb im Studienergebnis von einer Überversorgung die Rede ist. Die DGE hat diesen Referenzwert im Jahr 2016 aufgrund neuer Erkenntnisse zur Prävention von Bluthochdruck allerdings deutlich nach oben korrigiert. Jüngere Erhebungen der DGE gehen von Kaliumaufnahmen zwischen 3900 und 4300 mg pro Tag aus, sodass insgesamt auf eine optimale Versorgungslage geschlossen werden kann.
Zehn gute Kalium Quellen sind:
-
Sojabohne -
Erbsen -
Banane -
Tomaten -
Kakao/Schokolade -
Walnüsse -
Honigmelone -
Feldsalat -
Möhren -
Aprikosen
Was passiert bei einem Mangel an Kalium?
Eine Unterversorgung mit Kalium entsteht in den meisten Fällen dadurch, dass übermäßig viel Kalium ausgeschieden wird und diese hohen Mengen nicht gleichzeitig wieder aus der Nahrung ergänzt werden können. Ganz akut kann dies zum Beispiel bei starkem Durchfall oder Erbrechen im Zuge eines Magen-Darm-Infektes geschehen. Aber auch bei einer übermäßigen Verwendung von Einläufen oder regelmäßiger Einnahme von Diuretika (Anmerkung: spezielle kaliumsparende Diuretika wirken entgegengesetzt!) kann der Kaliumspiegel im Blut schleichend sinken. Mediziner sprechen in einem solchen Fall von einer Hypokaliämie. Die Kaliumkonzentration im Blut entspricht der im Extrazellularraum. Ist diese zu niedrig, so verändert sich der empfindliche elektrochemische Gradient, der besonders für erregbare Zellen von großer Bedeutung ist.
Die Folgen eines leichten Kaliumangels sind:
- Muskelschwäche
- Erschöpfung
- Störungen der Darmbeweglichkeit → Bauchschmerzen
Diese Symptome sind typisch zum Ende oder nach Abklingen eines akuten Magen-Darm-Infekts und können rasch durch die Einnahme einer Elektrolytlösung behoben werden.
Bei einem schweren Mangel kann es zu Lähmungserscheinungen der Muskulatur in den Gliedmaßen kommen. Da insbesondere der Herzmuskel empfindlich auf eine Unterversorgung mit Kalium reagiert, können lebensbedrohliche Herzrhythmusstörungen auftreten. Auch ein weitestgehender Stillstand der Darmperistaltik kann lebensbedrohlich werden, wenn es zu einem Darmverschluss kommt. Ein schwerer Kaliummangel sollte daher unbedingt sofort von einem Arzt behandelt werden.
Was passiert bei einer Überversorgung mit Kalium?
Auch eine Überversorgung entsteht zumeist durch eine Störung der Kaliumausscheidung. Unterschiedliche Faktoren können dafür sorgen, dass weniger Kalium ausgeschieden, als mit der Nahrung aufgenommen wird. Dadurch kommt es zu einem Anstieg von Kalium im Extrazellularraum und somit im Blut. Es liegt eine Hyperkaliämie vor. Ursachen für eine reduzierte Kaliumausscheidung kann unter anderem eine Niereninsuffizienz sein, die Einnahme von blutdrucksenkenden Mitteln (z. B. ACE-Hemmer) oder die Einnahme der Antibabypille. Auch eine akute Verstopfung kann in Kombination mit einer kaliumreichen Ernährung (z. B. Bananen) zu einem kurzfristigen Anstieg des Kaliumspiegels führen. Ein solcher Anstieg zeigt sich durch Sensibilitätsstörungen der Haut (Kribbeln) und kann ebenfalls zu Herzrhythmusstörungen führen. Insgesamt wird der Herzschlag durch einen hohen Kaliumspiegel verlangsamt, sodass es bei einem deutlich zu hohen Kaliumspiegel zu einem Herz-Stillstand kommen kann.
Aufgrund der Gefahr einer kritischen Erhöhung des Kaliumspiegels hat das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) eine Höchstmenge von 500 mg Kalium pro Tagesdosis für Nahrungsergänzungsmittel festgelegt. Ferner rät es bestimmten Personengruppen von einer zusätzlichen Einnahme von Kalium dringend ab. Hierzu gehören:
- Menschen mit einer eingeschränkten Nierenfunktion
- Menschen mit Diabetes
- allgemein Menschen über 70 Jahre (wegen unbemerkten Einschränkungen der Nierenfunktion)
- Herz-Kreislauf-Patienten, die ACE-Hemmer einnehmen
- Patienten, die spezielle kaliumsparende Diuretika einnehmen
Wann ist eine Substitution von Kalium ratsam?
Eine zusätzliche Einnahme von Kalium ist vor allen Dingen bei akuten Magen-Darm-Infekten hilfreich, da einer Unterversorgung, die sehr schnell auftreten kann, direkt entgegengewirkt werden kann. Auch ein erhöhter Bedarf während der Stillzeit kann über einen überschaubaren Zeitraum durch eine kaliumhaltige Nahrungsergänzung gedeckt werden. Eine regelmäßige oder gar dauerhafte zusätzliche Einnahme von Kalium über die normale Ernährung hinaus sollte mit einem Arzt besprochen werden, wenn gleichzeitig regelmäßig Medikamente eingenommen werden. Hier kann es zu kritischen Wechselwirkungen kommen.
Bei Patienten mit Bluthochdruck kann eine Regulation durch eine Beeinflussung des Kaliumspiegels erfolgen, sodass unter Umständen keine blutdrucksenkenden Mittel (mehr) notwendig sind. Auch hier ist eine Absprache mit dem behandelnden Arzt dringend angeraten.
Welche Wechselwirkungen gibt es mit anderen Vitalstoffen?
Kalium steht in einer engen Beziehung zu anderen Mineralstoffen, die im gesunden Zustand alle in einem fein abgestimmten Verhältnis als freie Ionen im Körper vorliegen. Insbesondere K+, Na+, Mg2+, Ca2+ und Cl– regulieren durch unterschiedliche Konzentrationsgefälle den elektrochemischen Gradienten an Zellmembranen. Störungen im normalen Gleichgewicht eines dieser Ionen wirkt sich unmittelbar auf das Zusammenspiel der übrigen aus, was mit entsprechenden Funktionsstörungen einhergehen kann. Besonderheiten gelten vor allen Dingen bei Natrium und Calcium.
Natrium
Über Gradienten der beiden einfach positiv geladenen Kationen Natrium und Kalium werden elektrische Spannungsunterschiede an Zellmembranen erzeugt (Natrium-Kalium-Pumpe). Sowohl innerhalb als auch außerhalb der Zelle sind die Konzentrationen dieser Mineralstoffe fein aufeinander abgestimmt. Veränderungen des einen führen damit zwangsläufig auch zu Veränderungen des anderen Mineralstoffes. Tatsächlich führt ein Natriumüberschuss zu einer vermehrten Kaliumausscheidung und umgekehrt. Hier liegt mit eine Ursache, warum ein hoher Salzkonsum (viel Natrium) zu einem hohen Blutdruck (bedingt durch zu wenig Kalium) führen kann. Insbesondere bei einem Natriumüberschuss kann Bluthochdruck durch eine Zuführung von Kalium reduziert werden.
Calcium
Ein hoher Kaliumspiegel reduziert den Abbau von Calcium aus den Knochen und trägt dadurch zu einem gesunden Knochenstoffwechsel und Knochenstabilität bei. Außerdem reduziert Kalium die Ausscheidung von Calcium über die Nieren, indem es ermöglicht, dass Calcium besser aus der Niere rückgewonnen werden kann.
Fazit
Kalium ist ein lebenswichtiger Mineralstoff, der als einfach geladenes Kation vor allen Dingen für die Bildung von Spannungsunterschieden an Zellmembranen verantwortlich ist. Damit ist ein gesunder Kaliumspiegel von eklatanter Wichtigkeit für eine gesunde Muskelkontraktion und Nervenleitung. Schwankungen im Kaliumhaushalt können in beide Richtigen kritische Folgen auf das Herz haben, weswegen eine länger andauernde oder hochdosierte Sublimierung von Kalium mit einem Arzt besprochen werden sollte. Hier kann es außerdem zu gefährlichen Wechselwirkungen insbesondere mit Blutdruckmedikamenten kommen. Störungen im Kalium-Haushalt beruhen selten auf einer mangelhaften Ernährung, sondern vielmehr auf akute oder chronische Störung der Kaliumausscheidung. Kurzfristig (z. B. bei einem Magen-Darm-Infekt) kann eine solche Schwankung eigenständig ausgeglichen werden.
Autor
Dr. rer. nat. Annika Mix
Annika Mix ist promovierte Biologin und Wissenschaftsjournalistin. Nach ihrem Studium an der Ruhr Universität Bochum arbeitete sie einige Jahre in der medizinischen Grundlagenforschung. Mit einer anschließenden journalistischen Weiterbildung erfüllte sich den Wunsch, auf freiberuflicher Basis Wissen aus dem Bereich von Gesundheit und Forschung alltagsnah zu vermitteln.
http://www.anysci.de/
Quellen
Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE): Kalium – Schätzwerte für eine angemessene Zufuhr
https://www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/kalium/
Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE): Ausgewählte Fragen und Antworten zu Kalium.
https://www.dge.de/wissenschaft/weitere-publikationen/faqs/kalium/
Max Rubner-Institut & Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel (2008) Nationale Verzehrsstudie II – Ergebnisbericht https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/_Ernaehrung/NVS_ErgebnisberichtTeil2.pdf;jsessionid=DB58C395EEF2FE27EB57BCC40BD33A0B.internet2842?__blob=publicationFile&v=2
Verbraucherzentrale: Kalium-Produkte für Nerven und Muskeln?
Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): Höchstmengenvorschläge für Kalium in Lebensmitteln inklusive Nahrungsergänzungsmitteln
Geleijnse JM, Kok FJ, Grobbee DE (2003) Blood pressure response to changes in sodium and potassium intake: a metaregression analysis of randomised trials. Journal of Human Hypertension volume 17, pages471–480 (2003).
https://www.nature.com/articles/1001575