Kalium

Kalium is van essentieel belang voor een goed zuur-base-evenwicht. In vergelijking met traditioneel levende volkeren kenmerkt de huidige westerse voeding zich door een vier maal hogere zoutinname en een vier maal lagere kaliuminname. De westerse voeding leidt daardoor tot een verzuring van het lichaamsmilieu. Het gevolg is dat veel mensen belast worden met een milde chronische acidose. 

   

Milde chronische acidose blijkt weefseldegeneratie te veroorzaken, wat uiteindelijk leidt tot een versnelde aftakeling van het organisme. De gemiddelde leeftijd waarop de homeostatische processen in het lichaam de accumulatie van verzuring niet meer het hoofd kunnen bieden ligt rond de veertig jaar.

  
Evolutionair geneeskundig onderzoek laat zien dat de introductie van brood als hoofdbestanddeel van onze voeding een bijdrage heeft geleverd aan de toegenomen verzuring van ons lichaamsmilieu. Vanaf de agrarische revolutie zijn we gaandeweg sterk alkalische voeding zoals wortels, knollen, fruit en groenten gaan vervangen door graanproducten zoals brood. Graan levert een significante bijdrage aan de kaliuminname, maar heeft tegelijkertijd een verzurend effect. Daarbij trekt onze moderne voeding met te veel keukenzout de balans nog verder uiteen.

   
Hedendaags onderzoek geeft aan dat een hogere kaliuminname wenselijk is en dat we hiervoor voeding moeten gebruiken die een base-overschot heeft, zoals groente en fruit. Op deze wijze zijn we beter in staat om voldoende bicarbonaat te produceren en krijgen we meer kalium binnen. Zo kunnen we zuren beter bufferen en krijgen we voldoende kalium binnen om onze vochthuishouding en cellulaire processen te ondersteunen.

   
Kennelijk heeft onze leefstijl met stress, onjuiste voeding en te weinig beweging een chronisch verzurend effect op ons lichaam. Het gebruik van kaliumcarbonaat zou op basis van onderzoek nuttig zijn bij osteoporose, nierstenen, nierinsufficiëntie, hart- en vaatziekten en zware vormen van premenstrueel syndroom. In de competitiesport wordt het gebruikt om de impact van melkzuur tegen te gaan bij relatief korte explosieve inspanningen.

   
Voor de inname van kaliumbicarbonaat bestaat geen ADH. Bicarbonaat is een stof die het lichaam zelf voldoende kan aanmaken, mits aan een reeks voedingseisen wordt voldaan. Dit blijkt binnen de westerse eetcultuur een lastige opgave. Van kalium hebben we in Nederland ook geen ADH. Wel wordt er in Europa een dagelijkse kaliuminname van ongeveer 3,1 tot 3,5  gram per dag geadviseerd, terwijl in de VS over een adequate dagelijkse inname van 4,7 gram wordt gesproken.

Kalium
Het meeste kalium in het lichaam bevindt zich in de cellen. Kalium is nodig voor de normale werking van cellen, zenuwen en spieren. Samen met natrium en chloor zorgt kalium voor de vochtbalans en de bloeddruk. Daarnaast zorgt kalium voor de geleiding van zenuwprikkels, spiercontracties en reguleert het de bloedsuikerspiegel.

   
De kaliumspiegel in het bloed moet binnen nauwe grenzen worden gehouden. Een te hoge of te lage kaliumspiegel kan ernstige gevolgen hebben, zoals hartritmestoornissen of zelfs hartstilstand. Het in de cellen opgeslagen kalium kan door het lichaam worden gebruikt om de kaliumspiegel in het bloed constant te houden.

   
De kaliumbalans wordt gehandhaafd door de hoeveelheid ingenomen kalium aan te passen aan de hoeveelheid die voornamelijk via de urine, maar ook via het spijsverteringskanaal en transpiratie verloren gaat.  Gezonde nieren kunnen de uitscheiding van kalium aanpassen aan veranderingen in de voedselinname. Vooral het hormoon aldosteron uit de bijnieren verhoogt de terugresorptie van natrium en verhoogt de uitscheiding van kalium door de nieren. 

   
Hypokaliëmie
Anders dan een chronische suboptimale kaliumverzorging in relatie tot de natriuminname en het zuur-base evenwicht komt hypokaliëmie niet veel voor. Sommige geneesmiddelen zoals insuline en astmamiddelen terbutaline en theofylline beïnvloeden echter het transport van kalium naar en van de cellen en kunnen in combinatie met andere factoren een hypokaliëmie veroorzaken.

  
Overmatig kaliumverlies is gewoonlijk het gevolg van braken, diarree, chronisch gebruik van laxeermiddelen of poliepen in de dikke darm. Ook bij een ziekte als het Cushing-syndroom kan als gevolg van grote hoeveelheden aldosteron uit de bijnieren de kaliumspiegel te laag worden. De nieren scheiden ook te veel kalium uit bij personen die grote hoeveelheden drop eten, bepaalde soorten tabak pruimen of  extreem veel koffie drinken. Ook kan kaliumverlies het gevolg zijn van overmatig transpireren bij extreme warmte en vochtigheid of langdurige inspanningen. Acute tekorten zijn te herkennen aan een verminderde eetlust, verzwakte spieren, verminderde reflexen, misselijkheid, lusteloosheid, ademhalingsmoeilijkheden en in ernstige gevallen hartritmestoornissen. Neuropsychiatrische stoornissen als depressie, nervositeit, slapeloosheid en verwarring kunnen ook het gevolg zijn van een tekort aan kalium. Andere verschijnselen zijn een abnormaal droge huid, acne, oedeem, onverzadigbare dorst, natriumretentie, verlaagde glucosetolerantie, proteïnurie en een verhoogd cholesterol.

  
Een lichte daling van de kaliumspiegel veroorzaakt gewoonlijk geen symptomen. Een sterke daling kan leiden tot spierzwakte, spierkrampen en zelfs verlamming. Er kunnen hartritmestoornissen ontstaan, vooral bij mensen met een hartaandoening. Bij mensen die het geneesmiddel digoxine gebruiken, is zelfs lichte hypokaliëmie gevaarlijk. Daarom is de combinatie digoxine en bepaalde diuretica (niet-kaliumsparende diuretica) zo gevaarlijk. De diagnose wordt gesteld door het vaststellen van een lage kaliumspiegel.

   
Hyperkaliëmie
Hyperkaliëmie ontstaat gewoonlijk wanneer de nieren niet voldoende kalium uitscheiden. De meest voorkomende oorzaak van lichte hyperkaliëmie is waarschijnlijk het gebruik van geneesmiddelen die de bloedstroom naar de nieren verlagen of die voorkómen dat de nieren normale hoeveelheden kalium uitscheiden. Dergelijke geneesmiddelen zijn onder meer triamtereen, spironolacton en angiotensine-converterend-enzymremmers (ACE-remmers). Hyperkaliëmie kan ook worden veroorzaakt door de ziekte van Addison, waarbij de bijnieren onvoldoende hoeveelheden van het hormoon aldosteron produceren, dat de nieren stimuleert om kalium uit te scheiden. Nierinsufficiëntie kan leiden tot ernstige hyperkaliëmie. Hyperkaliëmie kan ook ontstaan wanneer er plotseling een grote hoeveelheid kalium uit de cellen vrijkomt. Dit kan het gevolg zijn van kneuzingen (met vernietiging van grote hoeveelheden spierweefsel), ernstige brandwonden of van een overdosis crack. Het snelle transport van kalium uit de cellen naar de bloedstroom kan de nieren overbelasten en leiden tot levensgevaarlijke hyperkaliëmie.

   
Lichte hyperkaliëmie veroorzaakt weinig of geen symptomen. Meestal wordt hyperkaliëmie voor het eerst vastgesteld bij routinebloedonderzoek of wanneer de arts veranderingen opmerkt op een elektrocardiogram. Een hoge kaliumspiegel is gevaarlijk. Deze kan leiden tot hartritmestoornissen. Bij een zeer hoge kaliumspiegel kan er een hartstilstand optreden.

   
Bicarbonaat
Bicarbonaat is vooral bekend als natriumbicarbonaat. Het is een witte kristallijne stof die ook wordt gebruikt in bakpoeder, als rijsmiddel in plaats van gist. Als toevoeging voor levensmiddelen heeft het E-nummer 500  en werd het vroeger gebruikt om dranken of water met prik te maken (sodawater). Het is verder een alkalische stof die als natriumbicarbonaat (soda) ook wel gebruikt werd als poets- en schoonmaakmiddel. In ons lichaam is de hoeveelheid bicarbonaat in het bloed representatief voor het zuur-base-evenwicht in het lichaam; een lage bicarbonaatspiegel is ongewenst en wijst op een acidose.

Osteoporose

Het westerse voedingspatroon veroorzaakt een chronische milde acidose die samengaat met een verhoogd cortisol en een toename van markers voor botresorptie. Een dergelijke, relatief subtiele metabole verschuiving kan op de lange termijn de kwaliteit van het bot aantasten. Wetenschappelijke observaties geven aan dat het toedienen van kaliumbicarbonaat leidt tot verbetering van de stikstofbalans en minder verlies van stikstof via de urine, bij een toename van calciumretentie en een vermindering van botresorptie. Een chronische milde acidose is daarom onwenselijk en kan significant bijdragen aan het ontstaan van nierstenen en idiopathische en postmenopauzale osteoporose.

  
In een drie jaar lopend onderzoek is reeds gebleken dat er een dosisafhankelijk effect bestaat van kaliumbicarbonaat op het calciumverlies met de urine.  Significante effecten werden oplopend bereikt met een totale dagdosering van 3000 mg en 6000 mg kaliumbicarbonaat (verdeeld over drie doses bij de maaltijd). Met 9000 mg kaliumbicarbonaat steeg de gemiddelde pH van de urine zelfs naar 7,2 maar dit gaf geen verbetering van het calciumverlies in vergelijking met 6000 mg kaliumcarbonaat dat resulteerde in een urine pH van 7,01. De vermindering van botresorptie en calciumexcretie als gevolg van suppletie met kaliumbicarbonaat is reeds bij zowel vrouwelijke als mannelijke 50-plussers vastgesteld.  

   
Nierstenen
Kaliumcitraat en kaliumbicarbonaat kunnen oraal gebruikt worden met 1,5  ltr water voor het oplossen van  nierstenen. Hierbij werd in onderzoek per dag in totaal ca. 1600 mg kaliumcitraat en 800 mg kaliumbicarbonaat gebruikt, verdeeld over twee doseringen. Kortom in totaal 2400 mg van deze alkalische verbindingen.

   
Resultaten kunnen zich al na 6 weken laten zien, maar in veel  gevallen zal de therapie gedurende 6 maanden gecontinueerd moeten worden om de stenen geheel te laten verdwijnen. Betreffende toepassing van kaliumcitraat en kaliumbicarbonaat leidt tot calciumretentie en verhoging van de pH van de urine waardoor de neerslag van calcium wordt gereduceerd. In onderzoek leidde de inname van 2400 mg aan kaliumcitraat en kaliumbicarbonaat tot een sterke stijging van de urine pH van ongeveer 5,6 naar een pH van 6,6. Dit was blijkbaar voldoende om nierstenen langzaam op te lossen.

   
De onderzoekers melden dat deze alkalische verbindingen goed verdragen werden en dat er geen bijwerkingen optraden die reden waren om een persoon uit het onderzoek te ontslaan. Mogelijk kan er met een derde dosering per dag, conform bovenstaande in relatie tot osteoporose, een hogere urine pH en calciumretentie bereikt worden die een groter en mogelijk sneller effect sorteert op het oplossen van nierstenen. Opvallend is dat een dergelijke therapie bij meerdere soorten nierstenen werkt zoals uraatstenen, cystinestenen en calciumoxalaatstenen. Een andere werkzame optie is de toepassing van het medicijn Allopurinol in combinatie met vitamine B6.

   
Nierinsufficiëntie
Metabole acidose, meestal waargenomen als een laag plasmabicarbonaatniveau, is een veel voorkomende complicatie bij chronische nierinsufficiëntie, vooral wanneer de glomerulaire filtratiesnelheid onder de 30 ml/min valt. Dat heeft een hele reeks gevolgen, zoals groeiachterstand bij kinderen, verlies van bot en spiermassa, een negatieve stikstofbalans en een mogelijk versnelde progressie van de nierinsufficiëntie. 

   
Onderzoekers verdeelden 134 nierpatiënten in twee groepen. De ene groep kreeg gedurende een periode van twee jaar dagelijks 1800 mg natriumbicarbonaat in de vorm van tabletten van 600 mg en de andere groep kreeg een standaardbehandeling.

   
Op het einde van de studie bleek de creatinineklaring, een maat voor het filtrerend vermogen van de nieren, aanzienlijk minder gedaald bij de bicarbonaatgroep dan bij de controlegroep (5,93 tegenover 1,88 mL/min/1,73 m²). Bovendien vond men slechts bij 9% van de bicarbonaatgroep een snelle progressie van de ziekte. Bij de controlegroep was dat 45%. In de bicarbonaatgroep ontwikkelden 4 patiënten (6,5%) eindstadium nierfalen, tegenover 22 patiënten (33%) in de controlegroep.

    
Verschillende nutritionele parameters verbeterden aanzienlijk met de bicarbonaatsuppletie. Er werd een significante toename gevonden van proteïne-inname met de voeding, terwijl de nPNA (een maat voor de hoeveelheid eiwit die de patiënt per dag per kg lichaamsgewicht verbruikt) aanzienlijk daalde. Dit vertaalde zich in een toename van de spiermassa, gemeten door de omtrek van de bovenarmspier. Deze nam in de bicarbonaatgroep gemiddeld toe van 24,8 cm naar 26,3 centimeter, maar bleef onveranderd in de controlegroep. In deze studie werd natriumbicarbonaat gebruikt hetgeen bij de betreffende groep leidde tot een aanzienlijke innameverhoging van natrium, maar dit resulteerde echter niet in een verhoogde bloeddruk, noch in een verergering van oedeem. De onderzoekers concludeerden dat ziektemanagement met bicarbonaat een effectieve behandeling is tegen zeer lage kosten.

    
Pijnbestrijding 
In een verkennende studie onder patiënten met reumatoïde artritis bleek dat suppletie met kaliumbicarbonaat kan leiden tot minder pijn en een verlaging van de inname van pijnstillers. 

   

Interventies met kaliumbicarbonaat als kaliumbron
Hart- en vaatziekten
Onderzoek wijst uit dat personen met hypertensie die al minder zout gebruiken en meer kalium, toch nog baat hebben bij kaliumsuppletie in de vorm van kaliumchloride of kaliumbicarbonaat. Dergelijke supplementen geven een verdere verbetering van de endotheelfunctie en  cardiovasculaire risicofactoren. 

   
De hoeveelheid kalium uit de voeding plus nog eens de kaliumsuppletie resulteerde in een totale kaliuminname van 4680 mg, hetgeen conform de aanbevelingen van het US Institute of Medicin is. Echter het merendeel van de populatie heeft een kaliuminname die niet boven de 3000 mg per dag komt. In Europa wordt een dagelijkse kaliuminname van 3100 tot 3500 mg geadviseerd hetgeen in schril contrast staat met bovenstaande 4680 mg. Gerandomiseerd onderzoek toonde in 1981 al aan dat een toename van de kaliuminname en het matigen met keukenzout kan leiden tot een 40% reductie van de cardiovasculaire mortaliteit. Voordeel van kaliumbicarbonaat als kaliumbron is dat er tegelijkertijd een vermindering van botresorptie en calciumexcretie optreedt.

   
PMS
Bij zware vormen van het premenstrueelsyndroom bleek 600 tot 1200 mg kaliumsuppletie per dag gedurende tenminste 4 cycli gradueel de PMS-symptomen te doen verdwijnen. Voor de meeste vrouwen was 600 mg kalium per dag genoeg. Kaliumsuppletie dient consequent iedere dag te geschieden totdat er geen PMS-klachten meer zijn. Als bruikbare kaliumverbinding wordt gesproken over kaliumcitraat, kaliumbicarbonaat en kaliumgluconaat. Om 600-1200 mg kalium binnen te krijgen moet men ongeveer 1600 -3200 kaliumbicarbonaat of kaliumcitraat innemen. De aanvang van de suppletie moet op dag 1 van de cyclus begonnen worden, dus wanneer de menstruatie begint. Het aanvangen met kaliumsuppletie halverwege de cyclus kan voor de eerste luteale periode zelfs leiden tot verergering van de klachten. Tijdens de behandeling merkte de vrouwen dat ze ook buiten de PMS-periode zich algeheel beter voelde en meer energie hadden. Gebruik van calciumverrijkte voeding of calciumsupplementen antagoneert de behandeling met kalium. 

   
De verbetering lijkt volgens een vast patroon te verlopen; de fysieke klachten zoals een opgeblazen buik verdwijnen doorgaans als eerste. Symptomen zoals vermoeidheid en gevoeligheid voor licht en lawaai verbeteren weer eerder dan stemmingsklachten, waarbij geïrriteerdheid het laatst lijkt te verdwijnen. 

   
Na het volledig verdwijnen van de PMS-klachten kan menigeen de kaliumsuppletie staken, maar moet er blijvend gelet worden op een kaliumrijke voeding waarbij kaliumverlies bijvoorbeeld als gevolg van veel cafeïne vermeden dient te worden. Gesteld wordt dat PMS-patiënten verlaagde intracellulaire kaliumwaarden hebben, hetgeen verder wordt versterkt als er ook sprake is van een verlaagde intracellulaire magnesiumwaarde of magnesiuminname. Het tekort zou worden uitgelokt door een milde chronische deficiënte inname van kalium of door ziekteperioden met medicijnen die kaliumverlies induceren zoals corticosteroïden.

   
Alkalische interventies in de sport
Topsporters en amateursporters die relatief korte zware inspanningen leveren waarbij de verzuring een enorme belasting vormt om betere tijden neer te zetten kunnen een basische buffer opbouwen door enige uren voor de wedstrijd ieder half uur een dosering kaliumbicarbonaat in te nemen. 

   
Tijdens inspanningen van hoge intensiteit zoals bijvoorbeeld 400-1500 meter hardlopen, misschien zelfs 3000 meter, is een belangrijk deel van de energievoorziening anaeroob. Koolhydraten (glycogeen) worden snel afgebroken en er komt veel energie vrij in een korte tijd. De prijs die hiervoor wordt betaald is de vorming van melkzuur. De verandering van de zuurgraad in de spier die hiermee gepaard gaat, geeft een brandend gevoel in de spier en zal de spierfunctie negatief beïnvloeden. De productie van lactaat is niet te voorkomen omdat dit inherent is aan de snelle productie van grote hoeveelheden energie. Wel kunnen we iets doen aan de veranderingen in zuurgraad die dan optreedt. Natuurlijk is trainen noodzakelijk, maar op cruciale momenten kunnen we met kaliumcarbonaat en kaliumcitraat werken om de bufferfunctie van het lichaam te vergroten zodat er meer lactaat geproduceerd kan worden, voordat de zuurgraad een kritieke grens overschrijdt. Aldus kun je de prestatie verbeteren. 

   
Inspanningen tussen de 1 en 7 minuten zouden profijt moeten hebben van een verhoogde bufferfunctie. Het Nederlands olympisch comité geeft informatie voor gebruik van het makkelijk verkrijgbare natriumbicarbonaat maar maakt ook melding van de mogelijkheid om kaliumbicarbonaat te benutten. Gezien het feit dat de natriuminname via keukenzout in de westerse voeding eerder aan de hoge kant is en geen beperkingen vormt in vergelijking met de kaliuminname zou een sporter voor de relatief korte explosieve inspanningen beter kunnen kiezen voor een zuurbuffer als kaliumbicarbonaat. De korte explosieve inspanningen leiden ook niet tot excessief natriumverlies als gevolg van langdurige transpiratie.

Veiligheid
Een overschot aan kalium kan ontstaan als de nieren niet optimaal functioneren of bij de ziekte van Addison waarbij de bijnieren te weinig van het hormoon aldosteron produceren. Ook bij bepaalde medicijnen voor de bloeddruk (bepaalde plaspillen en/of ACE-remmers) kan het kaliumgehalte in het bloed te hoog worden.Te veel kalium opnemen via eten en drinken is vrijwel onmogelijk. 

   
Een acute kaliumvergiftiging kan optreden als iemand in één dosering of direct achter elkaar met meerdere doseringen een totale hoeveelheid van 18 gram of 18.000 milligram kalium inneemt danwel deze dosering in één dag nuttigt en het teveel aan kalium onvoldoende uitplast. Een te hoog kaliumgehalte in het lichaam kan dan in ernstige gevallen leiden tot een hartstilstand.

    
Het EFSA rapport meldt dat het geven van kaliumchloride en kaliumbicarbonaat in hoeveelheden van enkele grammen per dag onschadelijk is. Hoeveelheden kaliumcitraat en kaliumbicarbonaat met een totale hoeveelheid kalium van 1,6 tot 4 gram kalium per dag leveren bij personen zonder contra-indicatie ook bij langdurig gebruik geen problemen op. Wel kunnen er gastro-intestinale irritaties optreden.