Hipo- oraz hipermagnezemia

Zarówno niedobór (hipomagnezemia), jak i nadmiar magnezu (hipermagnezemia) mogą być niebezpieczne dla organizmu. Dla prawidłowego funkcjonowania organizmu istotne jest zatem utrzymanie stężenia magnezu w granicach wartości referencyjnych.

Streszczenie: Magnez to czwarty pod względem zawartości w organizmie człowieka pierwiastek. Bierze udział w wielu procesach metabolicznych organizmu. Utrzymywanie prawidłowego stężenia magnezu we krwi zależy od współdziałania trzech narządów: jelit, nerek i kości. Zarówno niedobór, jak i nadmiar magnezu mogą być niebezpieczne dla organizmu. Diagnostyka magnezu to oznaczenie całkowitego stężenia magnezu w surowicy przy pomocy metody fotokolorymetrycznej oraz pomiary stężenia magnezu zjonizowanego za pomocą elektrody jonoselektywnej.

Słowa kluczowe: magnez, niedobór, nadmiar

Magnez to czwarty pod względem zawartości w organizmie człowieka pierwiastek. Występuje głównie w kościach (50-60%), mięśniach szkieletowych (20%), innych tkankach miękkich (19%), a zaledwie 1% zasobów magnezu znajduje się we krwi [1]. Magnez w organizmie wchłaniany jest głównie w jelicie cienkim jako proces dyfuzji biernej, zgodnie z gradientem stężeń pomiędzy treścią jelitową a surowicą lub dyfuzji ułatwionej dzięki obecności białek nośnikowych [2]. Zapotrzebowanie dobowe magnezu dla dorosłego człowieka wynosi około 4,5 mg/kg m.c. [3]. Zapotrzebowanie to jest zwiększone u kobiet ciężarnych, matek karmiących, po chorobach wyniszczających, przy przyjmowaniu dobowo wysokich dawek wapnia i fosforanów, podczas stosowania diety bogatotłuszczowej oraz w przewlekłym stresie. W utrzymaniu prawidłowej homeostazy magnezowej główną rolę odgrywają nerki [3]. Magnez bierze udział w wielu ważnych procesach metabolicznych organizmu, głównie jako naturalny bloker kanałów wapniowych oraz jako kofaktor ponad trzystu enzymów katalitycznych [3].

Hipomagnezemia

Hipomagnezemia, czyli obniżone stężenie magnezu w surowicy. Objawy hipomagnezemii występują, gdy poziom tego pierwiastka w surowicy wynosi poniżej 0,65 mmol/l [4]. Utrzymywanie prawidłowego stężenia magnezu we krwi zależy od współdziałania trzech narządów: jelit, nerek i kości [5]. Bardzo często za spadek poziomu magnezu w surowicy odpowiada nieprawidłowa dieta; czy to dieta uboga w magnez, czy też zawierająca składniki, które wypływają na jego wchłanianie. Nadmierna utrata tego pierwiastka może wynikać z chorób przewodu pokarmowego, w których mamy do czynienia z zaburzonym wchłanianiem, jak np. celiakia lub zespół krótkiego jelita. Przetoki powodują nadmierna utratę tego pierwiastka z wydzielinami i wydalinami ustrojowymi. W przypadku zapalenia trzustki natomiast dochodzi do sytuacji, w której ma miejsce odkładanie się magnezu w tkankach pod postacią mydeł magnezowych.

Istotny wpływ na poziom magnezu w surowicy ma jego nadmierna utrata z moczem w wyniku np. tubulopatii wrodzonych lub nabytych, hiperaldosteronizmu pierwotnego, przewlekłego alkoholizmu, pierwotnej nadczynności przytarczyc czy nawet przy przedawkowaniu witaminy D. Podczas leczenia cukrzycowej kwasicy ketonowej występuje sytuacja intensywnego przemieszania się magnezu z przestrzeni pozakomórkowej do przestrzeni śródkomórkowej pod wpływem nasilonego działania insuliny, co również prowadzi do zmniejszonego stężenia tego pierwiastka w surowicy. Podobna sytuacja z przemieszczaniem tego pierwiastka z przestrzeni wodnej pozakomórkowej do śródkomórkowej występuje u osób obciążanych alkoholizmem. Chorzy po paratyreoidektomii wykonanej po wykryciu gruczolaka przytarczyc również wykazują w badaniach laboratoryjnych spadek stężenia magnezu w surowicy na skutek jego nadmiernego odkładania się w kościach. Hipomagnezemia może także towarzyszyć pobudzeniu układu współczulnego [4,6].

Na poziom magnezu w organizmie mają wpływ też leki przyjmowane przez pacjenta. Do takich leków należą między innymi: leki moczopędne, przeczyszczające, antykoncepcyjne, nasenne, antybiotyki (głownie z grupy tetracyklin), neuroleptyki, inhibitory pompy protonowej czy leki immunosupresyjne [4]. Hipomagnezemia może wystąpić przy prawidłowej, a nawet podwyższonej ilości magnezu w organizmie, co jest skutkiem przemieszczania magnezu z i do komórek, jak również kości. Prawidłowe stężenie magnezu w surowicy nie wyklucza obniżonego stężenia tego pierwiastka w tkankach [5,6].

Hipomagnezemia jest częstą przyczyną zaburzeń metabolicznych, sercowo-naczyniowych, neurologicznych oraz nerwowo-mięśniowych. Objawy obniżonego stężenia tego pierwiastka są zazwyczaj niespecyficzne, tj. np. zmęczenie, zaburzenia koncentracji i pamięci oraz zmniejszona odporność na stres. Pojawiające się objawy często zależą od przyczyny hipomagnezemii [4,5,6]. Przewlekły niedobór magnezu prowadzi do wtórnej hipokalcemii, czyli przemieszczenia potasu z komórek do przestrzeni pozakomórkowej, co w konsekwencji zwiększa jego wydalanie z moczem. Inne zaburzenia metaboliczne towarzyszące hipomagnezemii to hipokalcemia oporna na suplementację wapnia i hipofosfatemia [7]. Dolegliwości ze strony układy krążenia to zaburzenia rytmu serca, które mogą występować w postaci: pobudzenia dodatkowego nadkomorowego i komorowego, kołatania serca, częstoskurczów, migotania przedsionków i migotania komór. Zmiany mogą się również pojawiać w obrazie EKG w postaci wydłużenia odstępów QT i spłaszczenia załamków T [3,6]. Objawy związane z układem nerwowo-mięśniowym możemy podzielić na wynikające z zaburzeń w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym. Objawy obwodowe to bolesne skurcze mięśni, drżenia i mrowienia kończyn, powiek, warg i języka oraz osłabienie siły mięśni, szczególnie oddechowych. Natomiast objawy ośrodkowe charakteryzują się zwiększoną pobudliwością nerwową, stanami lękowymi, depresyjnymi lub apatią. Może wystąpić nawet majaczenie, jak również oczopląs [3,6]. Hipomagnezemia może sprzyjać zaburzeniom troficznym skóry, wypadaniu włosów, łamliwości paznokci, wzmożonej potliwości [4]. Obniżone stężenie magnezu sprzyja powstawaniu kamieni nerkowych, może prowadzić do skurczu przełyku, niedrożności porażennej jelit, osteomalacji czy jadłowstrętu [3,4,6].

Hipermagnezemia

Hipermagnezemia to podwyższony poziom magnezu. Występuje dosyć rzadko. Bardzo ważne jest wczesne rozpoznanie takiego stanu ze względu na grożące poważne zaburzenia przewodnictwa nerwowo-mięśniowego. Objawy zwiększonego stężenia magnezu pojawiają się zazwyczaj po przekroczeniu stężenia magnezu całkowitego w surowicy krwi >2 mmol/l. Główną przyczyną hipermagnezemii jest przewlekłe przyjmowanie soli magnezu lub leków zawierających magnez (np. leków przeczyszczających) oraz zwiększone spożycie produktów wzbogaconych w magnez. U osób z niewydolnością nerek ryzyko hipermagnezemii wzrasta [3,8]. Pierwszymi objawami hipermagnezemii najczęściej są biegunka oraz odwodnienie organizmu. Do pozostałych objawów należą osłabienie odruchu ścięgnistego, zmniejszenie napięcia mięśniowego, zaburzenia widzenia oraz mowy, osłabienie mięśni oddechowych, bradykardia, spadek ciśnienia tętniczego, zmiany w zapisie EKG [9,10]. Wzrost poziomu magnezu >5 mmol/l i dalsze pogłębianie się tego stanu może doprowadzić do śmierci poprzez całkowite porażenie mięśni oraz zablokowanie przewodzenia w sercu. Towarzyszą temu stanowi hiperkaliemia oraz hipokalcemia [1,3]. Przewlekłe zapalenie jelit może być przyczyną nadmiernego wchłaniania jonów magnezu z przewodu pokarmowego oraz w dalszej kolejności hipermagnezemii.

Diagnostyka

Do testów czynnościowych oraz metod stosowanych do oceny stanu gospodarki magnezowej organizmu zaliczamy: pomiar stężenia magnezu całkowitego, za pomocą metody fotokolorymetrycznej, lub magnezu zjonizowanego, za pomocą elektrody jonoselektywnej, w surowicy, osoczu lub krwi pełnej oraz testy czynnościowe (badanie bilansu metabolicznego, 24-godzinne wydalanie magnezu z moczem, test obciążenia magnezem). Oznaczenia stężenia magnezu najczęściej dokonuje się w surowicy, rzadziej w osoczu lub krwi pełnej, ze względu na wpływ antykoagulantów na procedurę pomiarową. Zazwyczaj stosuje się oznaczenia stężenia magnezu całkowitego. Oznaczenia stężenia magnezu zjonizowanego wymagają przestrzegania odpowiednich warunków pobrania materiału oraz dalszego jego przechowywania. Pomiar wewnątrzkomórkowej zawartości magnezu można dokonać w erytrocytach, w jednojądrzastych komórkach krwi, w płytkach krwi, w mięśniach szkieletowych oraz we włosach. Dokładniejszą oceną stężenia tego pierwiastka jest wykonanie testu retencji magnezu (podaż dożylna magnezu i ocena jego wydalania) [3].

Podsumowanie

Zarówno niedobór, jak i nadmiar magnezu mogą być niebezpieczne dla organizmu. Niedobór magnezu głównie spowodowany jest zmniejszoną podażą z pożywieniem, stanami zapalnymi jelit, zwiększonym wydalaniem w nerkach. Skutkami hipomagnezemii mogą być migreny, udary mózgu, depresja, stres, zaburzenia rytmu serca, nadciśnienie tętnicze, choroba niedokrwienna serca, zaburzenia lipidowe, cukrzyca, drżenia i kurcze mięśniowe, stan przedrzucawkowy. Nadmiar magnezu głównie spowodowany jest przewlekłym przyjmowaniem soli magnezu lub zwiększonym spożyciem produktów bogatych w magnez przy upośledzonej pracy nerek. Skutki hipermagnezemii to przede wszystkim zmniejszenie napięcia mięśniowego, odwodnienie, bradykardia, osłabienie mięśni oddechowych, zmiany w zapisie EKG. Dla prawidłowego funkcjonowania organizmu istotne jest zatem utrzymanie stężenia magnezu w granicach wartości referencyjnych.

Piśmiennictwo:

1. Kokot F., Franek E., Zaburzenia gospodarki magnezowej. W: Gajewski P. Interna Szczeklika. Kraków: Medycyna Praktyczna; 2015, str. 2423-2425.
2. Wyskida K., Chudek J., Więcek A., Homeostaza magnezu – nowe aspekty patofizjologiczne w chorobach nerek. Nefr Dial Pol. 2008; 12: 32-7.
3. A. Dembińska-Kieć, J. Naskalski, B. Solnica, Diagnostyka Laboratoryjna, Wydanie IV rozdział II Diagnostyka zaburzeń gospodarki wapniowo-fosforanowej.
4. H. Szymczyk, Magnez – pierwiastek niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Katedra i Zakład Farmakologii Doświadczalnej i Klinicznej, Uniwersytet Medyczny w Lublinie.
5. I. Konarska, Rola magnezu w organizmie, Lekarz POZ 2/2021 vol. 7.
6. A. Szczeklik, Choroby wewnętrzne. Stan wiedzy na rok 2010, Rozdział XII Zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej i równowagi kwasowo-zasadowej.
7. J. Wallach, Interpretacja badań laboratoryjnych, 2011.
8. Bancerz B., Duś-Żuchowska M., Cichy W., Matusiewicz H., Effect of magnesium on human health. Gastroenterol Rev 2012; 6: 359-366.
9. Szymczyk H., Magnez – pierwiastek niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Farm. Współczesna 2016; 9: 217-223.
10. Wojtasik A., Woźniak A., Stoś K., Jarosz M., Składniki mineralne. W: Normy żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie. Jarosz M., Rychlik E., Stoś K., Charzewska J. (red.). Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego – Państwowy Zakład Higieny, Warszawa 2020; 273-282.

mgr Beata Dziadkiewicz-Nowak
mgr Magdalena Brocka-Koch
Pracownia Immunologii Transfuzjologicznej i Bank Krwi, Szpital Wojewódzki im. Jana Pawła II w Bełchatowie

Czytaj także: Rola jodu w organizmie, wpływ na gospodarkę hormonalną i funkcjonowanie tarczycy. Źródła jodu w diecie