पोटेशियम संतुलन और विनियमन

पोटेशियम प्रमुख अंतःकोशिकीय धनायन है, और कोशिकाओं के अंदर और बाहर के बीच तीव्र सांद्रता प्रवणता तंत्रिका, मांसपेशी और हृदय ऊतक की विश्राम झिल्ली क्षमता को निर्धारित करती है। चूंकि कुल शरीर के पोटेशियम का केवल एक छोटा सा अंश बाह्यकोशिकीय होता है, कोशिकाओं के अंदर या बाहर पोटेशियम के छोटे बदलाव, या गुर्दे के उत्सर्जन में छोटी त्रुटियां, प्लाज्मा सांद्रता को काफी हद तक बदल सकती हैं। पोटेशियम संतुलन को दो समन्वित प्रणालियों द्वारा बनाए रखा जाता है: तीव्र ट्रांससेलुलर बफरिंग और धीमी, निश्चित गुर्दे का उत्सर्जन।

Definition

पोटेशियम संतुलन वह स्थिति है जिसमें पोटेशियम का उत्सर्जन सेवन के बराबर होता है जबकि प्लाज्मा सांद्रता को एक संकीर्ण सीमा के भीतर रखा जाता है, जो ट्रांससेलुलर वितरण और विनियमित गुर्दे के स्राव के माध्यम से प्राप्त होता है।

Scope

यह विषय कोशिकाओं और बाह्यकोशिकीय द्रव के बीच पोटेशियम के वितरण, हार्मोन और कारकों को शामिल करता है जो ट्रांससेलुलर बदलावों को प्रेरित करते हैं, और डिस्टल नेफ्रॉन तंत्र जो सेवन से मेल खाने के लिए पोटेशियम को स्रावित या पुनः अवशोषित करते हैं। यह पोटेशियम के प्रबंधन के सोडियम वितरण और एसिड-बेस संतुलन के साथ घनिष्ठ संबंध को भी नोट करता है। यह एक शारीरिक संदर्भ है और उपचार या खुराक मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• कोशिकाओं और प्लाज्मा के बीच पोटेशियम का वितरण कुल सामग्री जितना महत्वपूर्ण क्यों है?
• कौन से हार्मोन पोटेशियम को कोशिकाओं में ले जाते हैं?
• डिस्टल नेफ्रॉन पोटेशियम स्राव को कैसे समायोजित करता है?
• पोटेशियम स्राव, डिस्टल सोडियम वितरण और एल्डोस्टेरोन कैसे जुड़े हुए हैं?

Key concepts

• अंतःकोशिकीय बनाम बाह्यकोशिकीय पोटेशियम वितरण
• विश्राम झिल्ली क्षमता
• इंसुलिन और बीटा-एड्रीनर्जिक गतिविधि द्वारा प्रेरित ट्रांससेलुलर बदलाव
• Na-K-ATPase पंप
• ROMK और BK चैनलों के माध्यम से डिस्टल नेफ्रॉन पोटेशियम स्राव
• एल्डोस्टेरोन और डिस्टल सोडियम वितरण
• पोटेशियम और एसिड-बेस संतुलन का युग्मन

Mechanisms

आंतरिक संतुलन Na-K-ATPase पंप द्वारा निर्धारित होता है, जो पोटेशियम को कोशिकाओं के अंदर केंद्रित रखता है; इंसुलिन और बीटा-एड्रीनर्जिक उत्तेजना पोटेशियम को कोशिकाओं में तेजी से स्थानांतरित करती है, गुर्दे के प्रतिक्रिया देने से पहले पोटेशियम भार के बाद होने वाली वृद्धि को बफर करती है। बाहरी संतुलन मुख्य रूप से डिस्टल नेफ्रॉन में प्राप्त होता है: कनेक्टिंग ट्यूबल और कलेक्टिंग डक्ट की प्रमुख कोशिकाएं एपिकल चैनलों (ROMK और, उच्च प्रवाह पर, BK चैनल) के माध्यम से पोटेशियम का स्राव करती हैं, एक प्रक्रिया जो एल्डोस्टेरोन द्वारा, एपिथेलियल सोडियम चैनल के माध्यम से सोडियम के पुनः अवशोषण द्वारा बनाए गए ल्यूमेन-नकारात्मक वोल्टेज द्वारा, और उच्च डिस्टल ट्यूबलर प्रवाह द्वारा अनुकूलित होती है। चूंकि हाइड्रोजन और पोटेशियम का प्रबंधन सेलुलर और ट्यूबलर स्तर पर परस्पर क्रिया करता है, एसिड-बेस स्थिति की गड़बड़ी पोटेशियम वितरण और उत्सर्जन को प्रभावित करती है, और इसके विपरीत।

Clinical relevance

चूंकि प्लाज्मा पोटेशियम हृदय और न्यूरोमस्कुलर उत्तेजना को नियंत्रित करता है, इसका विनियमन इलेक्ट्रोलाइट रिपोर्ट और इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफिक परिवर्तनों की व्याख्या को रेखांकित करता है; आंतरिक बनाम बाहरी संतुलन को समझना यह स्पष्ट करता है कि कुल शरीर पोटेशियम अपरिवर्तित होने पर भी बदलावों के साथ सांद्रता तेजी से क्यों बदल सकती है। यह प्रविष्टि वर्णनात्मक शरीर विज्ञान है और व्यक्तिगत निदान या उपचार का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

यहां का विवरण पोटेशियम होमियोस्टेसिस और एसिड-बेस संतुलन के साथ इसके युग्मन की एकीकृत शरीर विज्ञान समीक्षाओं से लिया गया है, जिसे एक मानक शरीर विज्ञान पाठ द्वारा पूरक किया गया है। यह वर्णनात्मक शरीर विज्ञान है और नैदानिक दिशानिर्देशों को नहीं अपनाता है।

Key figures

• Charles Wingo
• Biff Palmer

Seminal works

• gumz-2015
• palmer-2015-k

Frequently asked questions

सामान्य सेवन होने पर भी प्लाज्मा पोटेशियम तेजी से क्यों बदल सकता है?

चूंकि अधिकांश पोटेशियम कोशिकाओं के अंदर होता है, कोशिका झिल्ली के पार छोटे संचलन - जो इंसुलिन, कैटेकोलामाइन और एसिड-बेस स्थिति जैसे कारकों द्वारा संचालित होते हैं - गुर्दे के उत्सर्जन द्वारा कुल शरीर की सामग्री को समायोजित करने से पहले छोटे बाह्यकोशिकीय पूल को तेजी से बदल सकते हैं।

सोडियम का प्रबंधन पोटेशियम को कैसे प्रभावित करता है?

डिस्टल नेफ्रॉन में एपिथेलियल सोडियम चैनल के माध्यम से सोडियम का पुनः अवशोषण एक ल्यूमेन-नकारात्मक वोल्टेज बनाता है जो पोटेशियम स्राव को प्रेरित करता है, इसलिए डिस्टल सोडियम वितरण और एल्डोस्टेरोन गतिविधि इस बात को दृढ़ता से प्रभावित करती है कि कितना पोटेशियम उत्सर्जित होता है।