Magnézium, jeho fyziológia a možnosti substitúcie
Súč Klin Pr 2017; 2: 10–16.
MUDr. Anna Vachulová, PhD., MUDr. Andrea Vašková
Súhrn
Magnézium je jeden z najvýznamnejších minerálov v ľudskom organizme. Je druhým najvýznamnejším intracelulárnym katiónom a kofaktorom viac než 300 metabolických procesov v organizme. V klinickej praxi je výhodné poznať fyziológiu magnézia, a tým predísť jeho deplécii. Na druhej strane pri poznaní fyziológie možno magnézium lepšie substituovať. Magnézium má svoje miesto ako adjuvantná liečba aj v gynekológii a pôrodníctve.
Kľúčové slová
magnézium – nedostatok magnézia – magnéziová soľ – magnézium v gravidite
Summary
Magnesium, its physiology and possibilities of substitution. Magnesium is one of the most important minerals in the human body. Magnesium is the second most abundant intracellular cation and a cofactor for more than 300 metabolic reactions in the body. Knowledge of the physiology of magnesium is very helpful in daily clinical practice to prevent magnesium depletion. Furthermore, this knowledge is useful for achieving a better magnesium substitution. Magnesium also plays a role as adjuvant treatment in gynaecology and obstetrics.
Keywords
magnesium – lack of magnesium – magnesium salt – magnesium in obstetrics
HISTÓRIA
Pôsobenie magnézia (Mg) bolo popisované už v antických časoch. Napriek tomu niektorí autori nazývajú magnézium zabudnutým iónom [1]. V histórii nachádzame rôzne opisy účinkov magnézia na ľudský organizmus, napr. Hippokrates (460 – 377 pred n. l.) popisuje magnézium ako laxatívum. Magnézium izoloval H. Davy v roku 1808. Výskumy z rokov 1920 – 1932 podali dôkaz, že magnézium je esenciálne pre zvieratá. Až A. D. Hirschfelder v roku 1933 potvrdil nutnosť prísunu magnézia pre ľudský organizmus, v roku 1956 M. E. Shils popísal deficit magnézia u človeka. Neskôr boli popísané prejavy jeho nedostatku v ľudskom organizme a potreba substitúcie magnézia.
FYZIOLÓGIA
Magnézium je po draslíku druhý najvýznamnejší intracelulárny katión. Je kofaktorom viac než 300 základných metabolických reakcií.
Magnézium:
sa zúčastňuje na metabolických procesoch – tvorba energie – potrebný komplex ATP s magnéziom;
je potrebné pri syntéze nukleových kyselín, proteosyntéze a syntéze dôležitého antioxidantu glutatiónu;
má dôležitú štrukturálnu úlohu v kostiach, bunkových membránach a chromozómoch;
je potrebné pre aktívny transport iónov (napr. kália a kalcia) cez bunkové vedenie nervových vzruchov, svalovú kontrakciu a srdcový rytmus [2].
V tele dospelého človeka sa nachádza celkovo 20 – 28 g magnézia. Z toho je obsiahnuté 59 % v kostiach, 1 % v extracelulárnej tekutine, 40 % sa nachádza vo svaloch a mäkkých tkanivách [3].
Homeostáza magnézia je veľmi prísne re-gulovaná. Koncentrácia magnézia v krvnom sére je pomerne nízka (0,7 – 1,1 mmol/l), ale jeho koncentrácia v bunkách je niekoľkonásobne vyššia [4]. Sérová koncentrácia magnézia predstavuje len menej ako 1 % celkového množstva magnézia v organizme a udržiava sa na prísne konštantnej úrovni. Preto napr. pri ťažkom deficite magnézia nemusíme dokázať pokles jeho hladiny v sére. Stanovenie magnézia v organizme a vyšetrenie deficitu je komplexným problémom. Testy na stanovenie hladiny magnézia podliehajú krátkodobej variácii z hľadiska jeho príjmu, avšak hladina magneziémie neodzrkadľuje jeho zásoby v organizme. Stanovenie magnézia v erytrocytoch, mononukleárnych leukocytoch a granulocytoch taktiež neodzrkadľuje zásoby magnézia v organizme, pretože sa primárne ukladá do svalov a kostí [3].
Denná potreba magnézia sa odhaduje na 10 – 20 mmol, t. j. 200 – 400 mg, a závisí od pohlavia a veku, ako je uvedené v tab. 1 [5].
Magnézium sa po perorálnom príjme vstrebáva v tenkom a hrubom čreve v celej jeho dĺžke. V tenkom čreve ide o pasívny prenos, paracelulárny, zatiaľ čo v hrubom čreve ide o aktívny mechanizmus – transcelulárny mechanizmus. Podiel vstrebaného perorálneho magnézia závisí od množstva jednorazovo podanej látky. Platí pravidlo, že čím vyššia podaná dávka, tým nižšie percento vstrebania. Napríklad z jednorazovo podanej dennej odporučenej dávky 15 mmol (365 mg) sa vstrebe asi 1/3, pri príjme 100 mg magnézia jednorazovo až 80 %. A naopak, v prípade vysokej dávky 1 000 mg sa vstrebe iba 20 %. Pri suplementácii a liečbe magnéziom si musíme uvedomiť, akú dávku a ako často ju podať (tab. 2).
Nevstrebané magnézium sa vylučuje stolicou. Pri vysokej jednorazovej dávke magnéziové ióny so sebou strhávajú molekuly vody, na ktoré sa viažu, a to je príčinou popisovaných možných nežiaducich účinkov magnézia – napr. hnačky pri jednorazovo vysokej dávke. Homeostáza magnézia v krvnom obehu je regulovaná obličkami na princípe vylučovanie vs. reabsorpcia. Pri vyrovnanej bilancii, a teda dostatku magnézia, sa všetko magnézium vylúči. V prípade nedostatku sa magnézium reabsorbuje a ukladá sa do buniek.
PRÍČINY NEDOSTATKU MAGNÉZIA
Symptómy z nedostatku magnézia sa zvyčajne prekrývajú s prejavmi iných ochorení. Deficit magnézia môže mať multisystémový vplyv s množstvom klinických prejavov. Môžu sa prejaviť ako nauzea, svalová slabosť, podráždenosť, duševná porucha a poruchy svalového tonusu [6]. Príčiny nedostatku magnézia sú jednak nedostatočný príjem v potrave, zvýšená potreba magnézia bez adekvátnej substitúcie, ale i napr. konzumácia vody v oblastiach s mäkkou pitnou vodou. I potraviny, ktoré sú normálne dostatočným zdrojom magnézia, môžu mať nižší obsah magnézia v dôsledku technologického spracovania potravy.
Prehľadne môžeme zoradiť príčiny nedostatku magnézia ako dôsledok nasledujúcich stavov:
1. gastrointestinálne ochorenia: enteritídy, kolitídy, malabsorpcia, stavy po resekcii čreva;
2. extrémne straty tekutín a elektrolytov;
3. renálne ochorenia: polyúria, chronická choroba obličiek s poškodením reabsorpcie magnézia, akútna renálna insuficiencia, diabetes mellitus;
4. ochorenia pečene a pankreasu ako cirhóza, pankreatitída;
5. malnutrícia, alkoholizmus;
6. endokrinné príčiny: primárny hyperparatyreoidizmus, primárny a sekundárny hyperaldosteronizmus, tyreotoxikóza;
7. iatrogénne príčiny, napr. odsávanie nazogastrického obsahu;
8. totálna parenterálna alebo nazogastrická výživa zmesami chudobnými na magnézium;
9. lieky, ktorých metabolizmus interferuje s magnéziom.
MEDIKAMENTÓZNA LIEČBA A LIEKOVÉ INTERAKCIE
Liekové interakcie predstavujú veľmi častú príčinu hypomagneziémie. Diuretiká majú rôzny vplyv na vylučovanie magnézia. Furosemid a kyselina etakrynová indukujú najsilnejšiu magneziúriu, taktiež osmotické diuretiká zvyšujú magneziúriu. Dlhodobá liečba tiazidmi môže viesť k významným stratám magnézia. Adjuvantná liečba môže zvyšovať straty magnézia – napr. súčasné užívanie glykozidov a diuretík u pacientov so srdcovým zlyhávaním môže viesť k zvýšeným stratám magnézia.
Antibiotiká – najvýznamnejšie straty magnézia do moču spôsobujú aminoglykozidy (gentamicín, tobramycín, amikacín). Predpokladá sa, že na nefrotoxicite aminoglykozidov sa môže zúčastňovať i hypomagneziémia.
Cytostatiká – znižujú hladinu magnézia.
Antacidá a laxatíva obsahujúce magnézium pri častom užívaní vo vysokých dávkach môžu viesť k zvýšenému vstrebávaniu magnézia a hypermagneziémii [5].
SUPLEMENETÁCIA MAGNÉZIA
Správna suplementácia magnézia závisí od mnohých faktorov – dávka, spôsob podania, diéta. Ako už bolo uvedené, existuje negatívna korelácia medzi veľkosťou prijatej dávky magnézia a percentom resorpcie [4], ako je to zobrazené na obr. 1.
Absorpcia magnézia je negatívne ovplyvnená napr. nízkym príjmom bielkovín, nadmerným príjmom tukov, nespávnym pH čreva, aniónmi so sklonom k zrážaniu (fosfáty, fytáty, oxaláty, kompetitivita s inými minerálmi pri absorpcii, napr. vysoký príjem kalcia, sodíka).
Pre suplementáciu magnézia boli testované rôzne soli (obr. 2).
Ďalšie faktory, ktoré ovplyvňujú absorp-ciu magnézia sú:
stav zásob magnézia v ľudskom organizme;
typ magnéziovej zlúčeniny (anorganická, organická, komplex magnéziovej soli);
farmaceutická forma (kapsula, tableta, granula, pomalé uvoľňovanie liečiva, tekutina a pod.).
V literatúre sa uvádzajú mnohé práce, ktoré sledujú biologickú dostupnosť magnézia. Nárast biologickej dostupnosti je veľmi prehľadne zobrazený na obr. 2 [3].
Výsledky štúdií o dostupnosti magnézia možno zhrnúť do nasledujúcich bodov [3]:
1. vysoká rozpustnosť vo vode je výhodná pre absorpciu magnézia;
2. hladina magnézia v plazme je orientačný údaj, dôležitá je exkrécia magnézia;
3. vyššia hladina magnézia v plazme vedie k zvýšenej exkrécii magnézia;
4. vylučovanie magnézia močom je marker retencie magnézia;
5. vyššie dávky magnézia môžu viesť ku gastrointestinálnym problémom;
6. pri nižšom dávkovaní sa magnézium lepšie absorbuje a menej sa vylučuje;
7. je výhodnejšie podávať malé dávky foriem magnézia s vysokou biodostupnosťou;
8. s cieľom redukcie deficitu magnézia je najlepšia suplementácia magnézia:
a) nízke dávky (100 – 200 mg na 1 porciu);
b) niekoľkokrát denne (2 – 3× denne);
c) dlhšiu dobu (minimálne 3 – 6 mesiacov).
Na druhej strane je potrebné pamätať i na potraviny, ktoré obsahujú horčík. Tab. 3 uvádza množstvo potravín obsahujúcich dennú odporúčanú dávku magnézia [7].
Pri výbere konkrétneho lieku s obsahom magnézia je potrebné myslieť aj na obsah iných, napr. pomocných látok so známym účinkom (napr. obsah vitamínu B6, obsah sodíka či zvýšený obsah draslíka). Z nich vyplývajúce limitácie sú popísané v rámci SPC konkrétneho lieku.
VYUŽITIE MAGNÉZIA V PÔRODNÍCTVE A GYNEKOLÓGII
ZAMERIAME SA NA VYUŽITIE MAGNÉZIA V PÔRODNÍCTVE A GYNEKOLÓGII.
V období tehotenstva klesá hladina sérového magnézia o cca 10 %, na druhej strane sa zvyšuje potreba magnézia o 15 – 20 % a vzhľadom na zvýšené prekrvenie obličiek dochádza aj k jeho vyšším stratám vylučovaním do moču. S rastom plodu je zvýšená spotreba magnézia – na stavbu orgánov, tvorbu kostí a vývoj centrálneho nervového systému. Najnižšiu hladinu možno namerať medzi 24. – 30. týždňom gravidity [5]. V prípade nedostatku magnézia je potrebné magnézium substituovať. Magnézium pomáha normalizovať jednak cievny tonus a jednak abnormálnu elektrickú aktivitu srdca (výhodné pri pocitoch búšenia srdca spojených so vzostupom tlaku krvi). Jednou z výhod používania magnézia v gravidite je i to, že znižuje svalové napätie a kŕče. Dôsledkom manifestného nedostatku magnézia môže byť:
1. zvýšené riziko potratu;
2. placentárna insuficiencia a hypotrofizácia plodu;
3. rozvoj gestózy u matky;
4. zvýšené riziko astmy a ekzému u novorodencov [8].
O využití magnézia v liečbe pacientok s artériovou hypertenziou v gravidite sme už publikovali samostatný článok [9]. Patofyziológia artériovej hypertenzie je multifaktoriálna. Magnézium je prirodzený blokátor kalcia, a aj preto sa v klinickej praxi využíva ako adjuvantná liečba u pacientok s artériovou hypertenziou. Podávanie magnéziumorotátu gravidným pacientkam s artériovou hypertenziou s antihypertenzívnou liečbou alebo bez tejto liečby viedlo k zlepšeniu kontroly hodnôt tlaku krvi, zlepšeniu metabolických parametrov a nemalo negatívny vplyv na potomstvo [10].
PODÁVANIE MAGNÉZIA V GRAVIDITE
Perorálna forma: v gravidite sa odporúča profylaktické podávanie magnézia u žien bez manifestných symptómov v dávke 5 – 10 mmol denne. Dávku možno zvýšiť na 15 – 20 mmol pri vyššom riziku pacientky bez manifestných klinických ťažkostí (pacientky s diabetes mellitus, so sklonom ku kŕčom, s anamnézou potratu alebo predčasného pôrodu, s insuficienciou krčka maternice, s predčasným odtokom plodovej vody či gestózou v anamnéze). V prípade klinických príznakov, ako sú známky neuromuskulárnej dráždivosti, treba zvýšiť dávku na 20 – 30 mmol. Z hľadiska bezpečnosti je potrebné kontrolovať hodnoty krvného tlaku, pulzovej frekvencie, EKG. Zvýšená opatrnosť je namieste u pacientok s chronickou chorobou obličiek.
Intravenózna forma podávania magnézia je indikovaná pri klinických príznakoch nedostatku magnézia – vracanie, anxieta, tachykardia. Po ústupe príznakov sa pokračuje v dávke 20 – – 30 mmol/deň [5]. Liečba preeklampsie a eklampsie patrí do rúk špecializovaného centra. Z hľadiska bezpečnosti parenterálneho podávania magnézia je namieste sledovať hladinu magnézia, monitorovať krvný tlak a EKG.
PODÁVANIE MAGNÉZIA V OBDOBÍ LAKTÁCIE
V období laktácie stúpa potreba magnézia o 20 – 25 %. V prvých dňoch po pôrode je horčík prítomný vo vyšších koncentráciách v materskom mlieku.
Perorálne podávanie magnézia sa vo všeobecnosti pri dodržiavaní pravidiel bezpečnosti považuje za bezpečné, avšak parenterálne podávanie magnézia v gravidite má rôzne klinické obmedzenia.
DYSMENOROICKÉ ŤAŽKOSTI
V literatúre sú dostupné práce, ktoré podporujú preventívne podávanie magnézia pri dysmenoroických ťažkostiach. Magnézium zasahuje do tvorby prostaglandínov, čím dôjde k relaxácii patologickej kontrakcie endometria [5].
MAGNÉZIUM A OSTEOPORÓZA
Napriek tomu, že v kostnom metabolizme má významnú úlohu najmä kalcium a vitamín D, niektoré práce popisujú dôkazy o vplyve magnéziovej deficiencie ako ďalšom rizikovom faktore vzniku postmenopauzálnej osteoporózy [5]. Nedostatok magnézia negatívne ovplyvňuje kalciový metabolizmus a hormóny, ktoré majú vzťah k metabolizmu kalcia.
ZÁVER
Magnézium je esenciálny prvok. Zúčastňuje sa na celom rade energetických reakcií v organizme. Homeostáza magnézia je regulovaná najmä obličkami. Hladina magnézia v sére je udržiavaná na konštantnej úrovni. Pri suplementácii magnézia je potrebné poznať príčiny hypomagneziémie a tiež správny spôsob dodania magnézia.
Literatúra
1. Elin RJ. Magnesium: the fifth but forgotten electrolyte. Am J Clin Pathol 1994; 102 (5): 616–622.
2. Fedelešová V. Magnézium – v zdraví a chorobe. Súč Klin Pr 2012; 2: 29–32.
3. Siebrecht S. Magnesium Bisglycinate as safe form for mineral supplementation in human nutrition. Omund Ernahrung 2013; 144: 2–16.
4. Wilhelm Z. Co je dobré vědět o hořčíku. Prakt Lékaren 2007; 3 (3): 132–138.
5. Calda P. Suplementace magnézia v porodnictví a gynekologii. Actual Gyn 2013; 5: 81–90.
6. Innerarity S. Hypomagnesemia in acute and chronic illness. Crit Care Nurs Q 2000; 23 (2): 1–19.
7. Bieselski HK et al. Taschenatlasder Ernahrung. Stuttgart: Thieme 1999: 342.
8. Dosedla E, Grendelová A. Magnézium v pôrodníctve. Súč Klin Pr 2015; 2: 37–40.
9. Vachulová A, Kaldarárová M, Vašková A. Využitie magnézia v liečbe pacientok s artériovou hypertenziou v gravidite – kazuistiky z praxe. Súč Klin Pr 2015; 1: 6–9.
10. Gaisin IR, Valeeva RM, Maksimov NI et al. Magnesium orotate in treatment of chronic hypertension in pregnant women. Kardiologiia 2013; 53 (9): 3–39.
MUDr. Anna Vachulová, PhD.1, MUDr. Andrea Vašková2
1 Oddelenie arytmií a kardiostimulácie
Národný ústav srdcových a cievnych chorôb, a. s., Bratislava
2 Oddelenie gynekológie a pôrodníctva, FNsP J. A. Reimana, Prešov
anna.vachulova@nusch.sk