Дефицит магния
В последние годы почти во всех европейских странах были образованы национальные общества по изучению магния, в которых работают известные ученые и клиницисты. Наряду с симпозиумами европейского уровня, каждые 2 года проходит международный конгресс, организуемый уже долгое время работающими обществами по изучению магния в США, южноамериканских странах и странах других континентов. Такие мероприятия, а также ежегодные публикации сотен работ, посвященных магнию, способствовали тому, что это вещество стало все шире применяться в клинической практике по определенным показаниям.
Уже в начале 30-х годов XX-го столетия было выявлено принципиальное клиническое значение дефицита магния - повышенная подверженность стрессам, нарушение сердечного ритма, тетанические симптомы вплоть до приступов судорог со смертельным исходом были описаны в литературе уже тогда (Kruse, 1932). Но затем в результате эйфории, вызванной все большим числом синтетических лекарственных средств, магний в качестве натурального лекарства был забыт.
Сегодня ситуация изменилась. Фармацевтический рынок переполнен синтетическими веществами, взаимодействие которых и соответствующие побочные эффекты почти невозможно предсказать. И магний в качестве терапевтического средства приобретает все большее значение, поскольку он почти не развивает побочного действия и достаточно дешев.
Функции в организме
Большинство эффектов магниевой терапии можно объяснить двумя основными функциональными принципами.
Принцип 1. Благодаря тесному межмолекулярному взаимодействию магний способен вступать в обратимые хелатоподобные связи с органическими веществами, что обеспечивает, возможность многочисленных биохимических реакций. Так, магний активирует около 300 ферментов, в том числе все ферментные, системы, в которых, в качестве субстрата принимает участие АТФ. Поэтому магний совершенно необходим для самых разных энергетических процессов при углеводном, протеиновом и липидном обмене, а также синтезе нуклеиновых кислот. Особое значение здесь имеет его участие в процессах мембранного транспорта, требующего больших энергетических затрат, благодаря им поддерживаются потенциалы мембраны. Дефицит магния приводит к дестабилизации мембран.
Принцип 2. Второй функциональный принцип основывается на действии магния как физиологического антагониста кальция. Так, магний в определенных дозах позволяет сдерживать сокращение изолированной гладкой и поперечной мускулатуры независимо от того, чем вызваны эти спонтанные сокращения — электрическими разрядами или агонистами. При этом магний конкурирует с кальцием на том же самом канале на клеточной мембране и/или на том же месте связывания на сократительном аппарате (Fleckenstein, 1983). На этой же конкуренции основано действие других инициированных кальцием реакций. Так, высвобождение ацетилхолина при нейромышечной передаче зависит от поступления кальция через пресинаптическую мембрану. Следовательно, ионы магния также могут препятствовать этому процессу.
Распределение в организме
Общее содержание магния в организме человека составляет примерно 24 г, соответственно около 1000 ммоль. Наряду с калием магний является типичным внутриклеточным катионом. Несмотря на это, в клетках содержится лишь около 39% общего содержания магния.
В мышцах содержится 20 % магния. Во внутренних органах (мозг, сердце и др.) – 19%. В скелете находятся 60%, из них примерно 20-30%,могут быть мобилизованы, то есть организм может получить их в свое распоряжение. В межклеточном экстрацеллюлярном пространстве находится лишь около 1% магниевого — депо, а в сыворотке крови — лишь часть этого процента.
Около 60% сывороточного магния ионизированы, причем, Mg2+ — эффективная, необходимая для восприятия клетками форма. Оставшаяся часть распределяется на фракции, связанные с протеинами (примерно 30%) либо преимущественно с фосфатами или цитратами.
Магниевый баланс регулируется почками: они могут резорбировать до 99% гломерулярно фильтрованного магния. В условиях магниевого дефицита суточное выведение, которое в норме составляет 4-8 ммоль, может упасть ниже 0,5 ммоль в сутки (Shils, 1969).
Показатели в норме и определение
Для оценки магниевого статуса желательно определить его содержание в основных депо (интрацеллюлярно и в скелете). Это позволяют сделать либо прямые методы (биопсия), либо так называемая "Loading-Tests" ("нагрузочная проба"). При этом определенное количество магния вводят внутривенно или перорально, а затем через 24 часа измеряют его выведение в моче. Если имеется дефицит магния, то больше магния задерживается в организме и его выведение уменьшается. Однако данные методы возможно использовать только в клинике. В амбулаторных условиях на практике следует применять определение по составу крови.
Обычной стала сегодня оценка содержания в плазме/сыворотке крови. Средние нормальные показатели при этом составляют 0,8-1,1 ммоль/л (Voelger, 1991). При этом анализе необходимо обращать внимание на то, чтобы кровь была обработана в центрифуге самое позднее через 2 часа после взятия анализа и чтобы плазма/сыворотка отделилась. Если это условие не соблюдается, то магний выделится из нормальных эритроцитов и имитирует завышенный показатель его содержания.
Определение в плазме (сыворотке):
- ниже 0, 8 ммоль/л: явный признак дефицита магния
- выше 0, 8 ммоль/л: небольшая информативность, поскольку интрацеллюлярно и/или в костном скелете может иметься дефицит
Однако определение магния в плазме/сыворотке является лишь компромиссом, о подлинном значении которого сейчас идет дискуссия. Ведь часто бывает, что нормомагнезиемию по этим показателям выявляют, когда налицо внутриклеточный недостаток магния и клинические симптомы магниевого дефицита.
Выходом из положения могло бы стать определение магния в эритроцитах. Этот показатель определяют либо непосредственно после вымывания эритроцитов, либо с помощью расчетов по параметрам цельной крови, а также по гематокритному числу. Последняя методика постепенно находит все большее применение в лабораториях, однако, в клинике наиболее часто используемым способом в обозримом будущем останется определение магния в плазме/сыворотке крови.
Дефицит магния
Дефицит магния непросто диагностировать по клиническим признакам. Легко доступный в клинике анализ крови дает неполную информацию о содержании магния. При дефиците магний может высвобождаться из депо костей. Таким образом, предотвращается первоначальное снижение концентрации магния в плазме/сыворотке крови. Следовательно, нормомагнезиемия по показателям не исключает дефицита магния. При обнаружении гипомагнезиемии (магний плазмы/сыворотки меньше 0,8 ммоль/л) практически можно поставить диагноз дефицита магния.
Этиология и патогенез
С преобразованием социальной структуры общества претерпел изменения также состав пищи. С увеличением доли животных продуктов за счет растительных снижается потребление магния в расчете на 1 калорию. Высокое потребление белков и жирная пища повышают потребность в магнии, в то время как из-за дополнительной переработки и рафинирования многие продукты питания его утрачивают. Примером может служить резко сниженное содержание магния в продуктах из белой муки по сравнению с продуктами из муки грубого помола.
Другим фактором нашего "цивилизованного" питания, который также играет роль в патогенезе магниевого дефицита, является потребление алкоголя. Алкоголь сдерживает резорбцию магния, повышает его выведение и таким образом приводит к магниевому дефициту.
Дефицит магния могут вызвать также многочисленные курсы голодания, которые стали очень модными благодаря растущему у населения стремлению к похуданию. Поэтому при таком пониженном питании необходим тщательный подбор диеты. Контингенты с повышенной потребностью в магнии мы уже называли. Поскольку в настоящее время в клинической практике применяются недостаточно точные параметры определения содержания магния, а причины, которые могут вызвать его дефицит, многочисленны и разнообразны, следует придавать большое значение тщательному анамнезу.
Наиболее важные причины магниевого дефицита | |
Сниженная кишечная резорбция
| Повышенное выведение
|
Симптомы дефицита
Поскольку дефицит магния проявляется не всегда изолированно, его симптомы часто носят неспецифический характер. При уровне магния в сыворотке крови ниже 0,5 ммоль/л наблюдаются острые тяжелые нарушения, преимущественно центральной нервной системы. Начиная с 0,2 ммоль/л, возникает угрожающая опасность для жизни вследствие клонических судорог. Это достаточно редко наблюдаемый клинический случай — гораздо большее значение для практики имеет диапазон от 0,5 до 0,75 ммоль/л магния в сыворотке.
В одном из последних исследований, проведенном в США, определяли содержание магния в 1033 пробах сыворотки крови. При этом в 487 пробах обнаружили содержание ниже 0,74 ммоль/л (Whang, 1990). Это очередное доказательство того, что в широких слоях населения достаточно часто встречаются явления магниевого дефицита. Его клиническое воздействие можно разделить по 4 большим областям, отображенным в таблице ниже.
Симптомы дефицита магния | |||
Сердечно-сосудистые | Церебральные | Висцеральные | Мышечно-титанические |
| Стенокардии, тахикардии, экстрасистолии, все виды аритмий, повышенная склонность к тромбозу, нарушение кровотока, головная боль, часто мигренеподобный скачок давления | Давящая боль в голове, головокружение, страх, депрессии, недостаточная способность концентрации и память, спутанность сознания, галлюцинации вплоть до паранои | Диффузные абдоминальные 6оли, желудочно-кишечные спазмы, тошнота, рвота, диарея, запоры, спазм сфинктера печеночно-поджелудочной ампулы, гортани, пилороспазм, спазм матки, бронхов, эклампсия | Мышечные судороги в области затылка, спины, лица, глухота, пapecтезии конечностей, судороги икроножных мышц, подошв, стопы, тетании («рука акушера») |
Механизмы действия при терапевтическом применении магния
Ферменты и мембраны. Магний участвует в очень многих ферментных реакциях. При этом он активирует реакции через прямое связывание на субстрате (например, АТФ, цитрате). При этом снижается отрицательный заряд субстрата (например, АТФ4), что позволяет начаться реакции. Все эти ферментативные превращения зависят от концентрации магния. От магния зависит также образование активной формы нуклеиновых кислот. Связывание магния с различными мембранами (например, клеточными мембранами, митохондриями) способствует их стабильности и регулированию проницаемости для ионов.
Нейромышечные передачи. В очень высоких дозах магний обладает курареподобным действием. Ацетилхолин высвобождается из нервных окончаний при поступлении внеклеточного кальция: магний способен уменьшить его.
Катехоламины. При дефиците магния в стрессовой ситуации выделяется повышенное количество адреналина и норадреналина. Они воздействуют на липосомы: образующиеся при этом свободные жирные кислоты способствуют омылению магния (например, магния стеарат) и, таким образом, пропадает (выводится) свободный ионизированный магний. При нормальном снабжении магнием эти катехоламиновые воздействия удается снизить. В результате повышается резистентность к стрессу.
Действие в качестве антагониста кальция. На мышечных клетках магний работает подобно синтетическим антагонистам кальция. Он сдерживает введение кальция благодаря конкуренции на кальциевых канальцах мембран и вытесняет внутриклеточный кальций с мест связывания на тропонине С. Это важно, так как в экспериментальных исследованиях особенно большое содержание кальция находят в клетках сердечной мышцы, что при дополнительной стрессовой нагрузке приводит к неэкономичному расходу энергии и к гибели клеток (некрозу).