પોટાશિયમ સંતુલન : લોહી અને પેશીમાં પોટાશિયમ આયનોની સાંદ્રતા (concentration) અને સપાટીનું નિયમન થવું તે. કોષોની બહારના પ્રવાહીમાં તે વિપુલ પ્રમાણમાં મળી રહે છે અને તેમના આવરણોની આરપારના તેના યોગ્ય વિતરણને કારણે કોષોનું સામાન્ય કાર્ય સંભવિત બની રહે છે. આહાર દ્વારા મેળવાતા પોટાશિયમ પ્રમાણે મૂત્રપિંડ દ્વારા થતા ઉત્સર્જનની વધઘટ તેના સંતુલન જાળવવામાં ઉપયોગી છે.
લગભગ દરેક કોષીય કાર્ય(cell function)માં કોષોના આવરણમાં રહેલો સોડિયમ-પોટાશિયમ-એટિપિઍઝ નામનો ઉત્સેચક (enzyme) Na+ (સોડિયમ આયન)ને કોષની બહાર અને K+ (પોટાશિયમ આયન)ને કોષની અંદર ધકેલે છે. તેનાથી ઉદભવતા વીજવિભવ (electricpotential) વડે કોષોનાં કાર્યો સંભવિત થાય છે. આવું ખાસ કરીને ઉત્તેજનશીલ પેશીઓ ચેતાઓ અને સ્નાયુઓમાં ખાસ બને છે. તેથી લોહીમાંની K+ની સપાટીને જાળવી રાખવી અગત્યની બને છે અને તે માટે શરીરમાં વિવિધ પ્રક્રિયાઓ ઉપલબ્ધ છે.
આંતરિક સંતુલન : આહાર દ્વારા મેળવાતા K+ને અનુરૂપ K+નો ઉત્સર્ગ (excretion) કરવાનું કાર્ય મૂત્રપિંડ કરે છે. આ પ્રકારની સમતુલા મેળવવાની પ્રક્રિયા થોડાક કલાકોમાં થાય છે. તેથી તે સમયગાળા માટે K+ને હાડકાં સાથે જોડાયેલા સ્નાયુઓ(કંકાલીય સ્નાયુઓ, skeletal muscles)ના કોષોમાં પ્રવેશ આપીને કે તેમનો નિર્ગમ (exit) કરાવીને સંતુલિત કરાય છે. તેમાં ઇન્સુલિન અને કેટેકોલેમાઇન નામના અંત:સ્રાવો (hormones) સક્રિય બને છે.
જમ્યા પછી લોહીમાંના ગ્લુકોઝ અને K+ને ઇન્સ્યુલિન કોષોમાં પ્રવેશ અપાવે છે, જેથી તેમની લોહીમાંની સપાટી સમધાત રહે. જોકે ગ્લુકોઝ અને K+ની સપાટીનું નિયમન અલગ અલગ કક્ષાએ થાય છે. કેટૅકોલ એમાઇન્સ તેમને માટેના સ્વીકારકો (receptors) દ્વારા કાર્ય કરે છે. આ બંને અંત:સ્રાવો Na+K+એટિપિઍઝ પંપ દ્વારા જ કાર્ય કરે છે. કસરત કરતી વખતે પણ સ્નાયુઓના કોષોમાં K+નું સ્તર વધે છે. જ્યારે K+નું સ્નાયુકોષોમાં સ્તર વધે ત્યારે તેમની ઉત્તેજનશીલતા (excitability) ઘટે છે અને થાક (fatigue) અનુભવાય છે. તે સમયે સ્નાયુઓમાંનું રુધિરાભિસરણ પણ વધે છે. સૌથી વધુ હૃદયના સ્નાયુમાં K+નો સંગ્રહ થાય છે.
લોહીના રુધિરપ્રરસ(blood plasma)ના અમ્લ-ક્ષારદ (acid-base) વિકારો અને બદલાતું આસૃતિદાબનું માપ (tonisity) K+ના સંતુલનને અસર કરે છે. લોહીમાં જ્યારે ગ્લુકોઝનું પ્રમાણ વધે ત્યારે કોષોમાંનું પાણી અને K+ બહાર આવે છે.
મૂત્રપિંડમાં મૂત્રકગુચ્છ (glomerulus) દ્વારા K+ની મુક્ત રીતે ગાળણક્રિયા કરાય છે. આવી રીતે ગાળણ (filtrate)માં પ્રવેશેલા K+ મૂત્રલની સમીપ-સ્થાની મૂત્રકનલિકાઓ (proximal tubules) અને હેન્લૅની પાશનલિકા(loop of Henle)માં પુન: અવશોષિત થાય છે. તેથી મૂત્રલના દૂરના છેડે ગળાયેલા K+ના ફક્ત 10 % પહોંચે છે. K+નું પુન:-અવશોષણ એક અસક્રિય (passive) પ્રક્રિયા છે. પેશાબમાં વહી જતું K+ દૂરસ્થ સંવલયી મૂત્રકનલિકાઓ (distal convoluted tubules) અને આહરણકારી નલિકાઓ(collective tubules)માંથી થતા તેનું સ્રવણ(secretion)ને કારણે છે. આ નલિકાના કોષો નલિકાના પોલાણમાં K+નો સ્રાવ (secretion) કરે અને તે પેશાબમાંના K+નો મુખ્ય ભાગ હોય છે. જ્યારે શરીરમાં K+ની ઊણપ થયેલી હોય ત્યારે આહરણકારી નલિકાઓ તેનું અવશોષણ પણ કરે છે. આ માટે H+K+ એટિમિઍઝ નામનો ઉત્સેચક કાર્ય કરે છે. આહરણકારી નલિકાઓમાં K+નું સ્રવણ થાય છે તે મુખ્યત્વે મિનરલોકોર્ટિકોઇડના કાર્ય અને Na+ તથા પાણીના સ્રવણ પર આધારિત હોય છે. અધિવૃક્ક ગ્રંથિમાંથી ખનિજક્ષારોનું નિયમન કરતા અંત:સ્રાવોને ખનિજક્ષારલક્ષી બાહ્યક અંતસ્રાવો (mineraloconticoids) કહે છે. તેમાં આલ્ડોસ્ટિરોન મુખ્ય અંત:સ્રાવ છે. આલ્ડોસ્ટિરોન Na+K+ એટિપિઍઝની સક્રિયતા વધારીને કોષોમાં K+નું સ્તર વધારે છે. આ ઉપરાંત આલ્ડોસ્ટિરોન નલિકાઓમાં Na+નું અવશોષણ વધારીને તથા K+ માટેની પારગલનશીલતા (permeability) વધારીને K+નું મૂત્રનલિકાઓમાં થતું સ્રવણ (secretion) વધારે છે. આ પ્રક્રિયાઓમાં Ca++ અને Mg++ પણ પોતાનો ભાગ ભજવે છે.
આલ્ડોસ્ટિરોનના કાર્યમાં એક પ્રકારનો વિરોધાભાસ (paradox) જોવા મળે છે. જ્યારે શરીરમાં પાણીની ઊણપ વર્તાય ત્યારે તે મૂત્રપિંડ દ્વારા Na+નો સંગ્રહ કરવા તેનું અધિધારણ (retention) કરે છે પરંતુ K+નું સ્રવણ વધારતો નથી અને જ્યારે શરીરમાં K+ની અધિકતા થાય ત્યારે તે K+નું સ્રવણ વધારે છે પણ Na+નો સંગ્રહ (અધિધારણ, retention) વધારતો નથી.
વસ્તીરોગવિદ્યા(epidemiology)ના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે લોહીનું ઊંચું દબાણ અને ખોરાકમાં K+નું પ્રમાણ એકબીજાથી વિરુદ્ધ દિશાનું વલણ ધરાવે છે.
શિલીન નં. શુક્લ