Istnieje wiele składników mineralnych niezbędnych dla zdrowia, jednak dla prawidłowej pracy serca i układu naczyniowego najistotniejsze są jony potasu, wapnia i magnezu[1].
Nieodpowiednia zawartość tych pierwiastków w organizmie może prowadzić do zaburzeń układu krążenia, a w ciężkich postaciach – nawet do ustania czynności serca. Z drugiej strony właściwie skomponowana dieta bogata w składniki mineralne (uwzględniająca indywidualne zapotrzebowanie) może zmniejszać ryzyko chorób sercowo-naczyniowych[2][3].
Wapń – minerał (nie tylko) na zdrowe serce
Wapń to nie tylko składnik kości, ale wszechstronny składnik mineralny. Niewielka frakcja wapnia pozakostnego pełni istotną rolę w organizmie i ma duże znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania układu sercowo-naczyniowego[4].
Wapń bierze udział w przewodzeniu impulsów nerwowych i kurczliwości tkanki mięśniowej. Jony wapnia (Ca2+) mogą aktywować lub hamować funkcje różnych enzymów. Wpływają na krzepliwość krwi – stymulują uwalnianie tromboplastyny z uszkodzonych płytek krwi (zapoczątkowując proces krzepnięcia) [5][6].
Wapń należy do pierwiastków szczególnie istotnych dla pobudzania i regulacji skurczu komórek mięśnia sercowego.
Komórki serca łączą się ze sobą przez tzw. wstawki, dzięki którym fale depolaryzacji (pobudzenia) mogą szybko rozprzestrzeniać się z komórki na komórkę. W ten sposób komórki serca kurczą się niemal jednocześnie[7]. Jaką rolę w skurczu serca odgrywa wapń?
W trakcie inicjacji skurczu dochodzi do otwarcia kanałów wapniowych w błonie komórkowej. Dzięki temu jony Ca2+ (z przestrzeni pozakomórkowej) mogą napływać do komórki. Wtedy uwalniane są dodatkowe jony – tym razem z wewnątrzkomórkowych magazynów wapnia. Jony Ca2+ łączą się z troponiną (kompleksem białek regulujących skurcze mięśniowe) i inicjują skurcz[8].
Czy nadmiar lub niedobór wapnia szkodzi sercu? Wapń, jak inne pierwiastki, wpływa na pobudliwość neuronów. Jeśli jego poziom we krwi jest zbyt niski (hipokalcemia), wzrasta pobudliwość układu nerwowego. Dlatego hipokalcemia może objawiać się wzrostem aktywności nerwowo-mięśniowej i powikłaniami sercowo-naczyniowymi, np. skurczem naczyń wieńcowych, czyli dławicą piersiową. Dławica piersiowa to jedna z postaci choroby niedokrwiennej serca, która jest główną przyczyną zgonów sercowo-naczyniowych[9][10][11][12].
Przeciwnie działa (występująca rzadziej) hiperkalcemia – zbyt duże stężenie Ca2+ we krwi. Hiperkalcemia hamuje aktywność nerwowo-mięśniową (dlatego rytm serca może ulec zaburzeniu). Jednak jej przyczyną są zwykle choroby nowotworowe lub pierwotna nadczynność przytarczyc[13].
Składniki mineralne niezbędne dla zdrowia serca: magnez
Magnez magazynowany jest głównie w kościach i tkankach miękkich. To pierwiastek wszechobecny w różnych komórkach i płynach ustrojowych. Podobnie jak inne składniki mineralne, wywiera wielokierunkowy wpływ na cały organizm. Jest np. stabilizatorem płytek krwi i fibrynogenu; uczestniczy w przewodnictwie nerwowym i skurczu mięśni, również w skurczu mięśnia sercowego.
Magnez to pierwiastek szczególnie istotny dla pobudliwości nerwowo-mięśniowej (działa przeciwnie do wapnia). Zmniejsza pobudliwość mięśnia sercowego, zapobiegając niedoborom tlenu i arytmii[14][15].
Czy stany niedoboru magnezu są groźne? Zmniejszenie stężenia tego pierwiastka we krwi (hipomagnezemia) wzmaga „ucieczkę” potasu z komórek, prowadząc do hipokaliemii (niedoboru potasu). Zaburza także syntezę i wydzielanie parathormonu (PTH), wywołując hipokalcemię (niedobór wapnia). A hipokaliemia i hipokalcemia sprzyjają zaburzeniom pracy serca i arytmii.
Niedobór magnezu wzmaga napływ jonów wapnia do komórek, powodując skurcz naczyń krwionośnych i zwiększając ciśnienie, jakie krew wywiera na tętnice. W efekcie wzrasta ryzyko rozwoju nadciśnienia tętniczego.
Niewystarczające zasoby tego pierwiastka w naszym organizmie przyczyniają się do zwiększonej agregacji płytek krwi i nasilają syntezę cholesterolu. W konsekwencji wzrasta stężenie cholesterolu i może rozwinąć się miażdżyca – jednym z jej powikłań jest zawał serca[16][17].
Czy nadmiar magnezu jest groźny dla organizmu? Hipermagnezemia zaburza przewodnictwo nerwowo-mięśniowe, upośledza pracę mięśni i pracę serca. Nadmiar tego pierwiastka powoduje zwolnienie rytmu serca i obniża ciśnienie tętnicze. W ciężkich postaciach może dojść nawet do zatrzymania pracy komór (asystolii) [18].
Potas – pierwiastek kluczowy dla układu krążenia
Potas należy do pierwiastków wywierających największy wpływ na pracę serca. Jony potasu (K+) oddziałują na potencjał błonowy wszystkich komórek. I mogą (w pewnych warunkach) powodować poważne zaburzenia układu krążenia i całego organizmu[19][20].
Zmiany stężenia potasu we krwi wpływają na tkanki pobudliwe, takie jak serce, mięśnie, nerwy. U podstaw pobudliwości komórek mięśniowych i nerwowych leżą procesy elektrofizjologiczne i zmiany potencjału błon komórkowych.
Potencjał błonowy to różnica w liczbie ładunków elektrycznych między wnętrzem komórki a jej otoczeniem) [21]. Niedobory i nadmiary potasu mają z nim związek. Jaki?
Zmianę potencjału błonowego powoduje zwykle ruch jednego z jonów: sodu, wapnia, chloru lub potasu. Jednak to jony potasu (K+) są najważniejsze.
Zwiększenie przepuszczalności komórki dla jonów K+ umożliwia ich większy wypływ z komórki. Jeśli więcej jonów K+ wypłynie z komórki, komórka będzie ulegała hiperpolaryzacji – zwiększy się elektroujemność w jej wnętrzu.
Zmniejszenie przepuszczalności dla K+ sprawi, że mniej jonów K+ opuści komórkę. Kiedy komórka zatrzymuje K+, staje się bardziej dodatnia i depolaryzuje się.
Wahania zewnątrzkomórkowego stężenia jonów K+ prowadzą do:
- hiperpolaryzacji błony komórkowej – jeśli stężenie potasu we krwi jest zbyt małe (hipokaliemia)
- depolaryzacji błony komórkowej – jeśli stężenie potasu we krwi jest zbyt duże (hiperkaliemia) [22][23].
W takich warunkach mogą pojawiać się objawy chorób sercowo-naczyniowych.
Jakie są objawy niedoboru i nadmiaru potasu?
Czy niedobór potasu wpływa na serce? Hipokaliemia jest przyczyną hiperpolaryzacji błon komórkowych mięśni i serca. Skutkiem jest osłabienie mięśni oraz wyższe ryzyko niewydolności mięśni oddechowych i serca.
Hiperkaliemia (nadmiar potasu) powoduje depolaryzację tkanek pobudliwych. Zmniejsza potencjał błon komórkowych, zaburzając zarówno powstawanie, jak i rozchodzenie się bodźców. W konsekwencji komórki stają się mniej pobudliwe.
Wzrost stężenia potasu we krwi może prowadzić do chorób sercowo-naczyniowych i arytmii: do zwolnień rytmu, skurczów dodatkowych, a nawet do całkowitego zatrzymania czynności serca (w skrajnych przypadkach) [24].
Potas w diecie i badaniach: jak dbać o zdrowie serca?
Wyniki wielu badań klinicznych wskazują, że wysokie spożycie potasu obniża ciśnienie krwi u chorujących na nadciśnienie tętnicze oraz zmniejsza ryzyko udaru mózgu. Większa zawartość potasu w diecie (uwzględniającej indywidualne zapotrzebowanie organizmu) wspomaga profilaktykę nadciśnienia[25].
Jaką dietę na obniżenie ciśnienia wybrać? Wyniki wieloletnich amerykańskich badań (Dietary Approaches to Stop Hypertension, DASH) wykazały skuteczność tzw. diety DASH. Udowodniono, że prawidłowo skomponowana dieta, zwiększająca spożycie potasu, obniża ciśnienie krwi. Stosowanie diety DASH niesie też inne korzyści, jak redukcja masy ciała i prewencja zespołu metabolicznego[26][27].
[1] Kokot R, Trusz-Gluza M., Wpływ zaburzeń gospodarki kwasowo-zasadowej i elektrolitowej na stosowaną w kardiologii farmako- i elektroterapię, w: Gospodarka wodno-elektrolitowa i kwasowo-zasadowa w stanach fizjologii i patologii, Kokot R. PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2005, s. 389-421.
[2] Aburto NJ, Hanson S, Gutierrez H, Hooper L, Elliott P, Cappuccio FP. Effect of increased potassium intake on cardiovascular risk factors and disease: systematic review and meta-analyses. BMJ. 2013;346:f1378.
[3] Franek E., Drabczyk R., Kokot F., Hipermagnezemia, w: Interna Szczeklika. Mały podręcznik 2021/22, https://www.mp.pl/interna/chapter/B16.II.19.1.5.2., [dostęp online: 18.11.2022].
[4] Kołłątaj W., Szewczyk L., Gospodarka wapniowa – rola wapnia w organizmie ludzkim. Endokrynol Ped 2006;1(14):49-55.
[5] Tamże.
[6] Franek E., Drabczyk R., Kokot F., Hipokalcemia, w: Interna Szczeklika. Mały podręcznik 2021/22, https://www.mp.pl/interna/chapter/B16.II.19.1.6.1., [dostęp online: 16.11.2022].
[7] Kołłątaj W., art. cyt.
[8] Silverthorn D. U., Mięśnie, w: Silverthorn D. U., Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Ponikowska B. [red. wyd. pol.], PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2018, s. 318-362.
[9] Wojtasiński Z., Ponad 200 tys. zgonów z powodu chorób serca w 2020 r., https://www.mp.pl/pacjent/choroby-ukladu-krazenia/aktualnosci/168653,ponad-200-tys-zgonow-z-powodu-chorob-serca-w-2020-r, [dostęp online: 18.11.2022].
[10] Tamże.
[11] Franek E., art. cyt.
[12] Popow M., Bednarczuk T. Wpływ hipokalcemii na układ sercowo-naczyniowy. Kardiol Pol 2013;71(6):609–610.
[13] Franek E., Drabczyk R., Kokot F., Hiperkalcemia, w: Interna Szczeklika. Mały podręcznik 2021/22, https://www.mp.pl/interna/chapter/B16.II.19.1.6.2., [dostęp online: 16.11.2022].
[14] Kokot R, Trusz-Gluza M., dz. cyt.
[15] Szymczyk H. Magnez – pierwiastek niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Farm Współ 2016;9:217-223
[16] Tamże.
[17] Cybulska B., Szostak-Węgierek D., Miażdżyca: objawy, przyczyny i leczenie, https://www.mp.pl/pacjent/chorobawiencowa/informacje/definicje/54556,miazdzyca, [dostęp online: 18.11.2022].
[18] Franek E., Drabczyk R., Kokot F., Hipermagnezemia, art. cyt.
[19] Kokot R, Trusz-Gluza M., dz. cyt.
[20] Franek E., Kokot F. Hipokaliemia. Choroby Serca i Naczyń 2006;3(4):203-206.
[21] Rola R. Fizjologiczne podstawy badań elektrofizjologicznych obwodowego układu nerwowego. Neurol Dypl 2012;7(4):44-49.
[22] Tamże.
[23] Kokot R, Trusz-Gluza M., dz. cyt.
[24] Tamże.
[25] Tamże.
[26] Malczewska-Malec M., Wnęk D., Badania DASH, https://kardiologia.mp.pl/dietadash/84811,badania-dash, [dostęp online: 18.11.2022].
[27] Ostrowska L., Skuteczność diety DASH w badaniach, m.in. DASH, DASH-Sodium oraz PREMIER, https://kardiologia.mp.pl/dietadash/91767,skutecznosc-diety-dash-w-badaniach-min-dash-dash-sodium-oraz-premier, [dostęp online: 18.11.2022].
© 2024 Orifarm Healthcare Sp. z o.o. Wszelkie prawa zastrzeżone.
