Zusammen mit Natrium und Chlorid gehört Kalium zu den wichtigsten Elektrolyten des Körpers. Dieses essentielle Element ist bei der Weiterleitung von Nervenimpulsen beteilitgt, der Regulation des Blutdrucks und spielt eine entscheidene Rolle für eine gesunde Herzfunktion. Geringere Mengen des Stoffes finden sich in Leberzellen und den Zellen der Knochen sowie den roten Blutkörperchen. Die Geheimnisse der circadianen Rhythmen in den roten Blutkörperchen wurden von Forschern aufgedeckt, die auch Kalium als Schlüssel zur Lösung des Rätsels identifiziert haben.

Kalium und circadianer Rhythmus in den roten Blutkörperchen

Eine innovative Studie der University of Surrey und des MRC Laboratory of Molecular Biology von Cambridge, die in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, hat die Geheimnisse der circadianen Rhythmen in roten Blutkörperchen aufgedeckt und Kalium als Schlüssel zur Lösung des Rätsels identifiziert. Rote Blutkörperchen haben, ähnlich wie andere Zellen im Körper, eine biologische 24-Stunden-Uhr (circadiane Rhythmen), die ihre Aktivität zwischen Tag und Nacht ändert. Im Gegensatz zu anderen Zellen haben rote Blutkörperchen keine DNA und die „Uhrgene“, die den Rhythmus steuern, sind nicht vorhanden.

Mithilfe einer neuartigen Technik namens Dielektrophorese und einer neuen Technologie, die an der University of Surrey entwickelt wurde, konnten Forscher die elektrochemischen Eigenschaften menschlicher roter Blutkörperchen untersuchen und eine eingehende Analyse ihrer Funktionsweise liefern. Die Forscher beobachteten eine signifikante Variation des Kaliumgehalts in den Zellen, die dem circadianen Rhythmus entsprach; erhöhte Werte während des Tages, gefolgt von einer Abnahme in der Nacht.

Tageszeit von Herzinfarkten

Durch die Änderung der Menge an Kalium, die die Zelle erhält, konnten die Forscher den Kaliumspiegel in der Zelle erhöhen und verringern und die Auswirkungen auf ihren circadianen Rhythmus beobachten. Die Experten fanden heraus, dass höhere Kaliumkonzentrationen den circadianen Rhythmus der Zelle negativ beeinflussten, während niedrigere Konzentrationen die Dauer des wahrgenommenen „Tages“ der Zelle um mehrere Stunden verlängerten.

Diese Entdeckung gibt einen einzigartigen Einblick in die Funktionsweise der Membranphysiologie der roten Blutkörperchen und ihres Uhrwerks – wobei der Ionentransport von besonderer Bedeutung zu sein scheint. Die Untersuchung der circadianen Rhythmen in roten Blutkörperchen ist u.a. hilfreich, zu verstehen, wann und warum Herzinfarkte meistens am Morgen auftreten.

Kaliumreiche Ernährung senkt den Blutdruck

Es ist allgemein bekannt, dass ein hoher Salzkonsum mit erhöhtem Blutdruck und einem erhöhten Risiko für Herzinfarkte und Schlaganfälle verbunden ist. Kalium hilft dem Körper, mehr Natrium im Urin auszuscheiden. Laut einer im European Heart Journal, einer Zeitschrift der European Society of Cardiology (ESC), veröffentlichten Studie könnten Frauen, die Bananen, Avocados und Lachs essen, die negativen Auswirkungen von Salz in der Ernährung reduzieren. Die Studie ergab, dass eine Ernährung reich an Kalium mit niedrigerem Blutdruck in Verbindung steht, insbesondere bei Frauen mit hohem Salzkonsum.

Die Studie umfasste 24.963 Teilnehmer (11.267 Männer und 13.696 Frauen) der EPIC-Norfolk-Studie, die zwischen 1993 und 1997 40- bis 79-Jährige aus Allgemeinpraxen in Norfolk, Großbritannien, rekrutierte. Das Durchschnittsalter betrug 59 Jahre für Männer und 58 Jahre für Frauen. Die Teilnehmer füllten einen Fragebogen zu Lebensgewohnheiten aus, es wurde der Blutdruck gemessen und eine Urinprobe entnommen. Natrium und Kalium im Urin wurden verwendet, um die Nahrungsaufnahme abzuschätzen. Die Teilnehmer wurden entsprechend ihrer Natriumaufnahme (niedrig/mittel/hoch) und Kaliumaufnahme (niedrig/mittel/hoch) in Tertile eingeteilt.

Die Forscher analysierten den Zusammenhang zwischen Kaliumaufnahme und Blutdruck nach Anpassung an Alter, Geschlecht und Natriumaufnahme. Der Kaliumkonsum (in Gramm pro Tag) war bei Frauen mit dem Blutdruck verbunden – mit steigender Aufnahme sank der Blutdruck. Bei der Analyse des Zusammenhangs nach Natriumaufnahme (niedrig/mittel/hoch) wurde die Beziehung zwischen Kalium und Blutdruck nur bei Frauen mit hoher Natriumaufnahme beobachtet, bei denen jede Zunahme des täglichen Kaliums um 1 Gramm mit einem um 2,4 mmHg niedrigeren systolischen Wert verbunden war. Bei Männern gab es keinen Zusammenhang zwischen Kalium und Blutdruck.

Frauen profitieren stärker als Männer

Während einer medianen Nachbeobachtungszeit von 19,5 Jahren wurden 13.596 (55 %) der Teilnehmer ins Krankenhaus eingeliefert oder starben aufgrund von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die Forscher analysierten den Zusammenhang zwischen Kaliumaufnahme und kardiovaskulären Ereignissen nach Anpassung an Alter, Geschlecht, Body-Mass-Index, Natriumaufnahme, Einnahme von Lipidsenkern, Rauchen, Alkoholaufnahme, Diabetes und früherem Herzinfarkt oder Schlaganfall. In der Gesamtkohorte hatten Personen im höchsten Tertil der Kaliumzufuhr ein um 13 % geringeres Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse im Vergleich zu Personen im niedrigsten Tertil. Bei getrennter Analyse von Männern und Frauen betrug die entsprechende Risikominderung 7  bzw. 11 %. Die Salzmenge in der Nahrung hatte keinen Einfluss auf die Beziehung zwischen Kalium und kardiovaskulären Ereignissen bei Männern oder Frauen.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Kalium zur Erhaltung der Herzgesundheit beiträgt, aber dass Frauen mehr davon profitieren als Männer. Die Beziehung zwischen Kalium und kardiovaskulären Ereignissen war unabhängig von der Salzaufnahme dieselbe, was darauf hindeutet, dass Kalium darüber hinaus noch andere Möglichkeiten hat, das Herz zu schützen.

Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt, dass Erwachsene mindestens 3,5 Gramm Kalium und weniger als 2 Gramm Natrium (5 Gramm Salz) pro Tag zu sich nehmen.2 Zu kaliumreichen Lebensmitteln gehören Gemüse, Obst, Nüsse, Bohnen, Milchprodukte und Fisch. Beispielsweise enthält eine 115-Gramm-Banane 375 mg Kalium, 154 Gramm gekochter Lachs 780 mg, eine 136-Gramm-Kartoffel 500 mg und 1 Tasse Milch 375 mg.

Die Ergebnisse zeigen, dass eine herzgesunde Ernährung über die Begrenzung des Salzgehalts hinausgeht und den Kaliumgehalt erhöht. Lebensmittelunternehmen könnten helfen, indem sie in verarbeiteten Lebensmitteln herkömmliches Salz auf Natriumbasis durch eine Alternative zu Kaliumsalz ersetzen. Darüber hinaus sollten frische, unverarbeitete Lebensmittel bevorzugt werden, da sie sowohl reich an Kalium als auch salzarm sind.