© Borgis - Medycyna Rodzinna 1/2002, s. 31-34
Andrzej Papierkowski
Znaczenie magnezu w praktyce lekarskiej. Część I. Przyczyny i objawy zaburzeń gospodarki magnezowej
Importance of Magnesium in Clinical Practice. Part I. Causes and symptoms of magnesium dysbalance
z Kliniki Gastroenterologii Dziecięcej Akademii Medycznej w Lublinie
Kierownik Kliniki: prof. dr hab. Andrzej Papierkowski
Summary
The clinical and pathophysiological significance of magnesium deficit and excess is discussed. The magnesium deficit is from the clinical point of view more often encountered. Dietary intake, gastrointestinal and renal losses and shifts between extra- and intracellular compartments are essential factors determinating body stores and extracellular concentrations of magnesium. The clinical picture of magnesium deficit or excess often lack specifity. Many diseases may lead to secondary magnesium disturnances mimicking some pathological states. Physicians should be familiar with the numerous conditions that are risk factors for magnesium deficiency and in which magnesium supplementation should be considered.
„Znamieniem współczesnego, cywilizowaneg świata jest stale obniżający się poziom magnezu”
(Jean Durlach, 1971)
Magnez jest dwuwartościowym pierwiastkiem, należącym do grupy berylowców, zwanych też „metalami ziem rzadkich”, wszechobecnym w skorupie ziemskiej i wodzie. Jako składnik chlorofilu warunkuje prawidłowy przebieg fotosyntezy i tworzenia przez rośliny węglowodanów – stanowi przeto kluczowy element łańcucha troficznego „gleba – roślina – zwierzę – człowiek”, niezbędny dla funkcji i struktury żywych istot.
Magnez jest pod względem ilościowym czwartym kationem w organizmie człowieka i drugim (po potasie) kationem wewnątrzkomórkowym. Dzięki szczególnej budowie atomu (mały promień w stosunku do wymiarów jądra) jon magnezu wykazuje dużą zdolność do tworzenia połączeń kompleksowych z innymi substancjami i wyjątkową aktywność biochemiczną. Będąc aktywatorem ponad 300 różnej klasy enzymów, uczestniczy w przebiegu wielu szlaków metabolicznych związanych z przemianą białek, kwasów nukleinowych, lipidów i węglowodanów a także – w procesach transportu elektrolitów przez błony komórkowe. Główną domeną działania magnezu jest aktywacja enzymów odpowiedzialnych za tworzenie, magazynowanie i zużytkowywanie związków wysokoenergetycznych – a zatem uczestnictwo w gospodarce energetycznej ustroju. Wszystkie reakcje, przebiegające z udziałem ATP wymagają obecności jonu magnezu (1, 3, 4, 7, 13, 16, 17). Istotne dla zachowania homeostazy ustrojowej jest działanie magnezu stabilizujące błony komórkowe i aktywujące „pompę” sodowo-potasową (Na-K ATP-aza) i wapniową (Ca-ATP-aza), regulujące skład płynu wewnątrz- i zewnątrzkomórkowego oraz uczestnictwo w reakcjach błonowych „hormon-receptor” (4, 13). Biorąc udział w przemianie białek i kwasów nukleinowych, odgrywa magnez istotną rolę w procesach podziału, wzrostu i dojrzewania komórek a także – w przebiegu reakcji immunologicznych, łagodząc przebieg zapaleń i infekcji. Jako antagonista wapnia podwyższa próg pobudliwości nerwowo-mięśniowej, działa przeciwdrgawkowo i przeciwspastycznie, zmniejszając kurczliwość mięśni (5, 6, 8, 9, 13, 16).
W organizmie człowieka dorosłego znajduje się około 24 g magnezu zlokalizowanego głównie wewnątrzkomórkowo. Ilość obecna we krwi stanowi zaledwie 1% zasobów ustrojowych, przy czym stężenie magnezu w komórkach krwi przekracza niemal trzykrotnie jego stężenie w surowicy, utrzymywane w warunkach zdrowia w granicach 0,75-1,25 mmol/l. Jest to stężenie magnezu całkowitego obecnego w surowicy w trzech frakcjach: związanej z białkiem (głównie albuminą), anionami (cytrynianowym, mleczanowym i wodorowęglanowym) i aktywnej metabolicznie frakcji zjonizowanej, której stężenie wynosi 0,45-0,69 mmol/l. Ponad 50% ustrojowego magnezu zawiera tkanka kostna, około 27% – mięśniowa i około 19% – inne tkanki miękkie (4, 7, 9, 13, 15).
Gospodarka magnezem zależy w głównej mierze od stanu strukturalno-czynnościowego układu pokarmowego i nerek. Jego wchłanianie odbywa się w jelicie cienkim i jest ujemnie skorelowane z podażą. Odsetek zresorbowanego magnezu waha się w warunkach prawidłowych w granicach 24-76% (9). Ilość wchłoniętego pierwiastka zależy nie tylko od zawartości w diecie, lecz także – od jej składu. Wykazano, że niekorzystnie wpływają na nią: nadmiar białka i kwasów tłuszczowych, soli kuchennej, fitynianów, fosforanów i szczawianów oraz skażenie pokarmów metalami ciężkimi i fluorem. Stymulująco na resorbcję magnezu wpływają natomiast m.in. selen i witaminy B6 i D (3, 13). Nie wchłonięty magnez wydalany jest z kałem, a zachodzące tą drogą straty są częstą przyczyną ujemnego bilansu i niedoboru. Czułym regulatorem gospodarki magnezowej są nerki. Obecny w przesączalnych frakcjach (anionowej i zjonizowanej) magnez ulega kanalikowej resorbcji zwrotnej w ilości zależnej od aktualnego stanu zasobów tkankowych. W sytuacji niedoboru i wydolności nerek wzrasta resorbcja i maleje wydalanie, natomiast przy nadmiarze magnezuria wyraźnie wzrasta. Funkcja nerek ma zatem w odniesieniu do magnezu charakter regulująco-oczyszczający. W warunkach grożącego niedoboru w jelitach i nerkach zwiększa się frakcyjna resorbcja magnezu a pogłębiający się deficyt prowokuje reakcję obronną w postaci jego uwalniania z tkanek miękkich i kości do krwi i płynów zewnątrzkomórkowych. Badania doświadczalne i kliniczne wskazują na to, że w regulacji homeostazy magnezowej uczestniczą hormony (m.in. parathormon, hormony nadnerczy, tarczycy, insulina i wit. D), wpływając na wchłanianie, wydalanie i dystrybucję tkankową (4, 13, 15, 17).
Działanie wymienionych mechanizmów i czynników wyjaśnia przyczynę nierzadko spotykanego współistnienia komórkowego niedoboru magnezu z jego prawidłowym jeszcze stężeniem w surowicy krwi. Hipomagnezemia oznacza zazwyczaj mniej lub bardziej zaawansowany niedobór tkankowy, jakkolwiek możliwa jest sytuacja skojarzenia hipomagnezemii z prawidłową lub nawet zwiększoną zawartością magnezu w niektórych narządach (12, 13, 17).
Wielokierunkowe działanie metaboliczne jonu magnezowego i jego niezbędność dla utrzymania prawidłowej funkcji komórki wyjaśnia różnorodność objawów chorobowych, występujących w stanie jego niedoboru. Sugerują one nierzadko rozpoznanie choroby o innej, niż niedobór magnezu przyczynie i opóźniają konieczne leczenie suplementacyjne. Z drugiej strony – uszkodzenie narządów i wynikające z niego zaburzenia czynnościowe mogą sprzyjać powstawaniu ujemnego bilansu magnezowego i powodować lub nasilać jego deficyt tkankowy. Powstaje wówczas typowe „błędne koło”, w którym niedobór prowadzi do choroby a ona z kolei jest jego przyczyną.
Ogólnie rzecz biorąc, przyczyny niedoboru magnezu ująć można w czterech kategoriach: 1. Niedostateczny dowóz, 2. Zaburzenia wchłaniania i przyswajania, 3. Nadmierna utrata, 4. Nieprawidłowa dystrybucja tkankowa.
Oceniając stan kliniczny pacjentów w aspekcie możliwości istnienia u niego niedoboru magnezu należy, oprócz szczegółowego wywiadu, badania fizykalnego i badań dodatkowych, uwzględnić ilościowy i jakościowy sposób odżywiania. Jest rzeczą oczywistą, że spożywane produkty powinny zawierać ilość magnezu, odpowiadającą dobowemu zapotrzebowaniu. Zależy ono od wieku, płci, aktualnego stanu metabolicznego, tempa wzrostu i rozwoju. Przedstawiono to w tabeli 1.
Tabela 1. Dobowe zapotrzebowanie na magnez (wg Aleksandrowicza i Skotnickiego, 2).
| Wiek | Mg (mg) |
| Niemowlęta (miesiące) 0-6 | 50 |
| 7-12 | 70 |
| Dzieci 1-3 | 150 |
| 4-6 | 200 |
| Młodzież(lata) (lata) mm 7-10 | 250 |
| 11-14 | 350 |
| 15-18 | 400 |
| Mężczyźni > 19 | 350 |
| Kobiety > 19 | 300 |
| ciężarne i karmiące | 500-700 |
Zapotrzebowanie na magnez wzrasta w okresie szybkiego wzrostu u dzieci, w czasie ciąży i laktacji, u sportowców i ludzi wykonujących pracę fizyczną, a także w warunkach przewlekłego stresu (1, 2, 13). Znajomość zawartości magnezu w produktach spożywczych ma nader istotne znaczenie ze względu na fakt, że wchłanianie magnezu obecnego w naturalnym i właściwie dobranym pożywieniu jest lepsze, niż ma to miejsce w przypadku suplementacji farmakologicznej.
Bogatym źródłem magnezu są: czekolada i kakao, mleko, sery, ziarna żyta i pszenicy, soja, orzechy, płatki owsiane, warzywa strączkowe (ponad 100 Mg w 100 g); średnią zawartość (25-100 mg w 100 g) wykazują: pieczywo razowe, mięso, jaja, ryby i kasze a niską (poniżej 25 mg w 100 g) – białe pieczywo, masło i margaryna. Dobrym źródłem magnezu jest „twarda” woda pitna i niektóre wody mineralne (1, 3, 13).
Związane z cywilizacją uprzemysłowienie i rozwój technologii rolniczej i przetwórczej sprzyjają spadkowi zawartości magnezu w glebie i wtórnie – w roślinnych i zwierzęcych produktach spożywczych. Przemysł spożywczy wytwarza i intensywnie reklamuje wiele ubogich w magnez lub nie sprzyjających jego wchłanianiu potraw i napojów (coca-cola, chipsy, frytki i inne). Do niedoboru magnezu przyczynia się bez wątpienia alkohol, wywołując ujemny bilans magnezowy poprzez zwiększenie utraty magnezu drogą nerkową. Podobnie, choć w mniejszym stopniu, działa kofeina. Badania doświadczalne i obserwacje kliniczne przemawiają za wyraźnie niekorzystnym wpływem narkotyków na przemianę magnezu (4, 11, 12).
Oprócz wadliwego odżywiania przyczyną deficytu magnezowego mogą być choroby związane z niedostatecznym przyswajaniem lub nadmierną utratą magnezu, czynniki jatrogenne i środowiskowe. Przedstawia to w zarysie (tab. 2).
Tabela 2. Najczęstsze przyczyny niedoboru magnezu.
| Niedostateczna podaż | wadliwe odżywianie
odżywianie pozajelitowe
bez suplementacji |
| Choroby przewodu pokarmowego | zespoły złego wchłaniania zapalenia jelit
choroby wątroby i trzustki
stany po resekcji jelit
przetoki jelitowe |
| Choroby nerek | przewlekłe zapalenia
zespół nerczycowy
faza wielomoczu w niewydolnści nerek
kwasica nerkowa
tubulopatie |
| Zaburzenia hormonalnei metaboliczne | cukrzyca
nadczynność przytarczyc
nadczynność tarczycy
hiperaldosteronizm
hipercalcemia |
| Leki | antybiotyki
moczopędne
przeczyszczające
glikozydy nasercowe
glukokortykoidy
cisplatina
cyklosporyna |
| Inne | stres
alkohol
kofeina
narkotyki |
Niedostateczna podaż magnezu może być wynikiem braku łaknienia, towarzyszącego wielu chorobom. Płyny infuzyjne stosowane w żywieniu pozajelitowym zawierają niekiedy zbyt mało tego pierwiastka w stosunku do potrzeb pacjenta, obarczonego nierzadko schorzeniem już połączonym z niedoborem magnezu.
Choroby układu pokarmowego są częstą przyczyną zmniejszonego przyswajania i zużytkowania lub nadmiernej utraty magnezu wskutek biegunki, wymiotów i krwawień lub zaburzeń wchłaniania i trawienia. Z możliwością wystąpienia deficytu magnezowego należy się liczyć w przebiegu zespołów biegunkowych o różnej etiologii, nieswoistych zapaleń jelita grubego a także u chorych z wadami jelit, przetokami i w stanach po resekcji jelita.
