โปแตสเซียมเป็นแคทอิออนที่สำคัญที่สุดในของเหลวภายในเซลล์ โดยมีปริมาณเฉลี่ยในเม็ดเลือดแดง 105 mmol/l และในเซลล์เนื้อเยื่อ 150 mmol/l ส่วนในซีรั่มจะมีประมาณ 3.5 - 5.5 mmol/l ร่างกายได้รับโปแตสเซียมจากอาหารโดยการดูดซึมเข้าทางระบบวันละประมาณ 80 - 200 mmol/l โดยถูกนาำไปใช้ในเซลล์เพียงเล็กน้อย และส่วนใหญ่ถูกขับออกทางไตโดยผ่านทางปัสสาวะ หากขับถ่ายช้าจะมีโปแตสเซียมในซีรั่มสูง

ปัจจัยที่มีผลต่อสมดุลโปแตสเซียม

      ไต เป็นปัจจัยในการควบคุมสมดุลของโปแตสเซียม ประมาณร้อยละ 85-90 ของโปแตสเซียมที่ถูกกรองออกมาจะถูกดูดกลับที่หลอดไตส่วนต้นและหลอดไตรูปตัวU ประมาณร้อยละ 10-15 จะถูกขับออกมาทางปัสสาวะ แต่ปริมาณโปแตสเซียมจะถูกขับทิ้งมากขึ้นได้เนื่องจากจะถูกขับเพิ่มจากหลอดไตส่วนปลายและหลอดไตรวมถ้าร่างกายได้รับโปแตสเซียมมากเกิน

      การดูดกลับของโปแตสเซียมที่หลอดไตส่วนต้นและหลอดไตรูปตัวUค่อนข้างจะคงที่ ดังนั้นปริมาณโปแตสเซียมที่ถูกขับทิ้งจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับหลอดกหลอดไตส่วนปลายและหลอดไตรวม

      ไตมีความสามารถในการเก็บโปแตสเซียมแไว้ไม่ดีเท่ากับการเก็บโซเดียม เนื่องจากว่าไตมีหน้าที่ป้องกันไม่ให้ระดับโปแตสเซียมในร่างกายเพิ่มขึ้น แต่ไม่สามารถป้องกันการขาดโปแตสเซียมได้ ดังนั้นเมื่อร่างกายขาดโปแตสเซียม ระยะแรกโปแตสเซียมในปัสสาวะจะลดลงจากการที่มีฮอร์โมน aldosterone หลั่งน้อยลง ต่อมาโปแตสเซียมในปัสสาวะยังลดลงอีก เนื่องจากโปแตสเซียมในปัสสาวะวันละ 5-10 mmol แม้จะไม่ได้รับโปแตสเซียม ไตควบคุมสมดุลโปแตสเซียมอาศัยปัจจัยดังต่อไปนี้

1. ฮอร์โมน aldosterone จะมีผลทำให้โปแตสเซียมภายในเซลล์เพื่มขึ้นและมีผลทำให้การขับถ่ายโปแตสเซียมเพิ่มมมากขึ้น

2. ปริมาณของโปแตสเซียมที่รับประทานเข้าไป การเพิ่มโปแตสเซียมในพลาสม่าจะมีผลทำให้มีการหลั่ง aldosterone เพิ่ม

3. อัตราการไหลของน้ำกรองในหลอกไตส่วนปลาย(distal tubule flow rate ) ถ้าอัตราการไหลของน้ำกรองในหลอดเลือดไตส่วนปลายช้า จะทำให้การขับโปแตสเซียมออกมาได้น้อย เนื่องจากโปแตสเซียมจะถูกขับออกมาสะสมในน้ำกรองมาก ทำให้ภายในน้ำกรองมีความเข้มข้นของโปแตสเซียมสูง ความแตกต่างระหว่างความเข้มข้นของโปแตสเซียมภายในเซลล์และน้ำกรองลดลง จึงยับยั้งการขับโปแตสเซียมออกจากเซลล์

4. ปริมาณของโซเดียมในน้ำกรอง(sodium infiltrate) ถ้าปริมาณของโซเดียมในน้ำกรองผ่านมายังหลอดไตส่วนปลายมาก มีการดูดกลับโซเดียมมากมีผลทำให้มีการขับโปแตสเซียมออกมามากตามด้วย

5. ภาวะกรด-ด่างของร่างกาย ในภาวะที่ร่างกายเป็นด่างมากโปแตสเซียมจะถูกขับออกมามาก

6. ระดับของฮอร์โมนอินซูลิน ควบคุมการทำงานของ Na-K-ATPase pump

7. Hyperosmolarity

8. Cellular breakdown

9. การออกกำลังกาย โปแตสเซียมจะหลั่งออกจากเซลล์

ความผิดปกติของสมดุลโปแตสเซียม

1. ภาวะโปแตสเซียมในเลือดต่ำ(hypokalemia) พบว่ามีระดับโปแตสเซียมในร่างกายต่ำกว่า 3.5 mmol/l เกิดจากการสูญเสียโปแตสเซียมทางปัสสาวะเพิ่มขึ้น ได้แก่ ภาวะที่มี aldosterone มาก, ภาวะด่าง, การได้รับยาขับปัสสาวะ, ไตวายและ renal tubular acidosis ส่วนทางเดินอาหาร ได้แก่ การอาเจียน,ท้องเดิน, การมีรูทะลุระหว่างลำไส้(fistula) เป็นต้น อาการและอาการแสดงที่พบคือ อ่อนเพลีย กล้ามเนื้อไม่มีแรงและท้องอืด ซึ่งเป็นภาวะขาดโปแตสเซียมเล็กน้อยหรือปานกลาง ถ้าขาดโปแตสเซียมมาก จะเกิดอาการกล้ามเนื้อแขนขาอ่อนแรงถึงอัมพาต ถ้าอัมพาตที่กล้ามเนื้อหายใจจะทำให้หยุดการหายใจ, คลื่นหัวใจผิดปกติ

2. ภาวะโปแตสเซียมในเลือดสูง(hyperkalemia) พบว่ามีระดับโปแตสเซียมในร่างกายสูงกว่า 5.5 mmol/l อาจมีสาเหตุมาจาก

- ภาวะที่ไตเสียความสามารถในการขับถ่ายโปแตสเซียม

- ปัสสาวะไม่ออกหรือมีความอุดตันในท่อปัสสาวะ เป็นเหตุให้ขับถ่ายโปแตสเซียมไม่ได้

- มี renal tubular acidosis ซึ่งรบวนการแลกเปลี่ยนโซเดียมอิออนกับไฮโดรเจนอิออน จึงไปดึงโปแตสเซียมในซีรั่มให้สูงขึ้น

- มีการหลั่ง aldosterone น้อยเกินไป

      อาการที่พบคือ กล้ามเนื้ออ่อนแรงและเป็นอัมพาต ในกรณีที่โปแตสเซียมในเลือดมีค่ามากกว่า 6 mmol/l จะพบการเปลี่ยนแปลงคลื่นไฟฟ้าที่หัวใจ (tall peak T wave ) ถ้าสูงมากกว่า 7.5 - 8 mmol/l เป็นภาวะที่มีอันตรายมากหัวใจเต้นเร็วไม่เป็นจังหวะสม่ำเสมอ จนทำให้หัวใจหยุดเต้นและตายได้