Kalium
Kalium ist als Mineralstoff und Elektrolyt (ermöglicht den Transport elektrischer Ladungen) essentiell, es ist für zahlreiche Körperfunktionen und die Funktionsfähigkeit der Zellen unentbehrlich. Sie hängen von der Regulierung der Kaliumkonzentrationen innerhalb und außerhalb der Zellen ab 1. So ist Kalium unter anderem an der Übertragung der Nervensignale, am Flüssigkeitshaushalt und an den Muskelkontraktionen beteiligt.
Ein erwachsener menschlicher Körper enthält 1,6 bis 2 g Kalium je kg Körpergewicht 2. So macht Kalium im Erwachsenenalter bspw. bei einer 55 kg schweren Frau 88 bis 110 g und bei einem 80 kg schweren Mann 128 bis 160 g Kalium aus. Im Organismus kommt Kalium überwiegend in den Zellen vor (98 % intrazellulär, 2 % extrazellulär) 3.
Funktionen
Die Hauptaufgabe von Kalium, das in jeder Zelle vorhanden ist, ist die Regulation und Aufrechterhaltung des Wasser- und Elektrolythaushalts. Kalium ist zusammen mit Natrium und Chlorid für die Regulierung des osmotischen Drucks, also dem Wassergehalt der Zellen, verantwortlich.
Der Mineralstoff sorgt für eine ausreichende Wasserzufuhr in die Zellen. Dort dient Wasser unter anderem als Bindemittel, das die Zellstruktur zusammenhält sowie für biochemische Prozesse wie den An- und Abtransport von Nährstoffen und deren Abbauprodukten benötigt wird. Zudem hat Kalium eine entwässernde und harntreibende Wirkung.
Kalium hilft anderen Nährstoffen in die Zellen zu gelangen und beim Abtransport der Abfallprodukte aus der Zelle 4.
Darüber hinaus ist Kalium an weiteren wichtigen Funktionen beteiligt 5 6 7:
- Weiterleitung von elektrischen Impulsen (Reizübertragung)
- Regulierung des pH-Wertes (Gleichgewicht von Säure und Alkalität im Körper)
- hilft bei der Verwertung von Kohlenhydraten (Energiefreisetzung)
- Cofaktor für Enzyme (u. a. Pyruvatkinase, ein wichtiges Enzym für den Kohlehydratstoffwechsel)
- Bildung von Proteinen (Proteinsynthese)
- zusammen mit Magnesium an der Aufrechterhaltung der rhythmischen Herzarbeit und ordnungsgemäßen Kontraktion von Herzmuskelzellen beteiligt
Möglicherweise ist Kalium auch an der Regulierung des Zellwachstums beteiligt 8.
Impulsübertragung
Die Kalium-Konzentration in den Zellen liegt bei etwa 150 mmol/l - außerhalb der Zellen bei 3,5 bis 5,5 mmol/l 9. Bei Natrium liegt sie bei 10 mmol/l im intrazellulären und bei 140 mmol/l im extrazellulären Bereich. Es liegt also jeweils ein Konzentrationsgefälle zwischen dem inter- und extrazellulären Bereich vor, das für die Entstehung und die Weiterleitung von Nervenimpulsen notwendig ist. Über die Natrium-Kalium-Pumpe (Na/K-ATPase) wird das Konzentrationsgefälle von Kalium und Natrium aufrechterhalten (negatives Membranpotential im Zellinneren). Dieses Membranpotential wird für die Erregbarkeit der Zellen, Muskelkontraktionen und für die Reizübertragung benötigt. Ändert sich das Gefälle dauerhaft, kann es zu lebensbedrohlichen Komplikationen kommen. Für die Aktivierung der Natrium-Kalium-Pumpe wird Insulin benötigt 10.
Sobald ein Nervenimpuls (Aktionspotential) eintrifft, um die Muskeln zu kontrahieren, strömt Natrium in und Kalium aus der Zelle. Dieser reibungslose Ablauf ist besonders für Sportler wichtig, damit die Leistungsfähigkeit nicht eingeschränkt wird.
Kalium für gesunde Knochen
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Kalium zur Knochengesundheit beiträgt und das Osteoporose-Risiko vermindert 11. Kaliumsalze (Bicarbonate und -citrate) verringern den Abbau von Knochensubstanz (Osteoporose), wodurch die Festigkeit der Knochen erhalten bleibt 12.
Gleichzeitig ergibt sich durch eine höhere Kalium-Zufuhr eine verminderte Calcium-Ausscheidung über den Urin, was möglicherweise positive Effekte für die Knochengesundheit mitbringt 13. Darüber hinaus werden mit einer Ernährung reich an Kaliumsalzen auch weniger Säuren ausgeschieden, da sie vorab schon im Körper neutralisiert werden und so das Knochengewebe besser erhalten bleibt.
Vorbeugende Wirkungen
Eine höhere Kalium-Aufnahme hilft, den Blutdruck zu senken 14. Laut einer Studienzusammenfassung zeigen Ergebnisse mit einer erhöhten Kalium-Aufnahme blutdrucksenkende Wirkungen bei Menschen mit Bluthochdruck 15. Nachgewiesen wurde, dass Kalium als Gegenspieler von Natrium den negativen Effekt (höherer Blutdruck), bedingt durch eine zu hohe Natrium-Aufnahme, minimieren kann 16 17. Von einer Nahrungsergänzung mit Kalium wird abgeraten, da es bisher keinen Beweis für eine Blutdruck senkende Wirkung solcher Präparate gibt 18.
Das aus der Nahrung stammende Kalium kann auch aufgrund der blutdrucksenkenden Wirkung Schlaganfällen vorbeugen 19 20. Es gibt einige vielversprechende Hinweise darauf, dass Lebensmittel mit mindestens 350 mg Kalium pro Portion sowie wenig Natrium und einem geringen Anteil an gesättigten Fettsäuren das Schlaganfall-Risiko reduzieren 21. Auch laut einer Studienzusammenfassung werden höhere Zufuhrmengen von Kalium mit einem deutlich reduzierten Risiko von Schlaganfällen bei Frauen assoziiert 22. Eine weitere Studienzusammenfassung mit insgesamt 247.510 Probanden zeigte, dass das Schlaganfall-Risiko mit je 1,64 g (42 mmol / Tag) mehr Kalium am Tag um 21 % verringert werden kann 23. Kalium könnte laut Wissenschaftlern zudem das Risiko von Herzkreislauferkrankungen und koronaren Herzerkrankungen reduzieren 24.
Da eine erhöhte Kalium-Aufnahme die Calcium-Ausscheidung über den Urin verringert, spielt Kalium auch eine wichtige Rolle in der Steuerung von Hyperkalzämie (erhöhter Calcium-Spiegel im Blut) 25. Zudem wird dadurch das Risiko von Osteoporose vermindert 26 27. Mehrere Studien belegen, dass höhere Aufnahmemengen von Kalium mit einer Verringerung von Nierensteinen einhergehen 28 29.
Kalium für sportliche Leistungsfähigkeit
Da Kalium an der Übertragung von Nervenimpulsen beteiligt ist, spielt der Mineralstoff auch eine wichtige Rolle bei den Muskelkontraktionen insb. beim Herzschlag. Darüber hinaus wird Kalium für die Proteinsynthese und der damit verbundenen Muskelbildung benötigt 30.
Kalium wird wie Wasser für die Speicherung von Glykogen im Muskel benötigt. Glykogen ist die Speicherform von Glucose. Vor einer anstehenden körperlichen Belastung sind die Speicher voll. Während des Trainings oder des Wettkampfes (etwa 60 bis 90 min) entleert sich der Speicher und dient zur Bereitstellung von Energie. Dabei geht Kalium über den Schweiß verloren oder wandert zum Teil auch aus den Zellen zurück in den extrazellulären Bereich 31. Die Folge ist, dass der Blut-Kalium-Spiegel steigt. Wird während der Belastung Kalium aufgenommen, steigt der Spiegel weiter an und es kommt zu einem Ungleichgewicht zwischen dem intra- und extrazellulären Bereich. Daher ist es empfehlenswert, kaliumhaltige Lebensmittel und Getränke erst während der Regeneration aufzunehmen, um die Glykogenspeicher aufzufüllen. Jedoch sollten bei langanhaltenden Belastungen über einer Stunde etwas Kalium zugeführt werden (z. B. Banane und Orangensaft), da es sonst zu Krämpfen, Erschöpfung, Müdigkeit und Herzrhythmusstörungen kommen kann 32.
Natrium hat Einfluss auf Kalium-Ausscheidung
Wird mehr Natrium (u. a. durch zu viele salzhaltige Speisen) über die Ernährung aufgenommen, wird Kalium vermehrt im Körper gehalten, um die negativen Effekte wie Bluthochdruck durch eine zu natriumhaltige Ernährung auszugleichen 33. Daher ist es wichtig, auf ein gutes Kalium-Natrium-Verhältnis zu achten. Denn durch zu hohe Aufnahmemengen von Natrium und zu niedrige von Kalium steigt das Sterblichkeitsrisiko sowie das für Herz-Kreislauf-Krankheiten erheblich an 34 35.
Haben Veganer etwas zu beachten?
Laut mehreren Studien weisen Veganer im Vergleich zur Durchschnittsbevölkerung höhere Kalium-Werte auf 36 37 38. Gesunde Veganer brauchen sich mit einer abwechslungsreichen Ernährung keine Gedanken um eine ausreichende Kalium-Zufuhr zu machen. Zu den Lebensmitteln mit Kalium geht es hier.