Франк М. ван дер Санде, д-р, д-р

бъбречна

Интернист-нефролог, Катедра по вътрешни болести

Отдел по нефрология, Медицински център на Университета в Маастрихт

Пощенска кутия 5800, NL – 6202 AZ, Маастрихт (Холандия)

Сродни статии за „“

  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn
  • електронна поща

Резюме

Заден план: Магнезият (Mg) е основен катион за множество процеси в тялото. Бъбрекът играе основна роля в регулирането на Mg баланса. При здрав индивид съдържанието на Mg в цялото тяло се поддържа постоянно чрез взаимодействия между червата, костите и бъбреците. Резюме: В случай на хронично бъбречно заболяване (ХБН), бъбречните регулаторни механизми може да са недостатъчни за балансиране на чревната абсорбция на Mg. Обикновено Mg остава в норма; обаче, когато скоростта на гломерулна филтрация спадне, се наблюдават промени в серумния Mg. Пациентите с краен стадий на бъбречно заболяване на диализа до голяма степен зависят от концентрацията на диализат Mg за поддържане на серумната Mg и Mg хомеостаза. Ниското съдържание на Mg е свързано с няколко усложнения като хипертония и съдова калцификация, а също така е свързано с повишен риск както от сърдечно-съдови заболявания (ССЗ), така и от не-ССЗ смъртност. Известно е, че тежката хипермагнезиемия причинява дефекти на сърдечната проводимост, нервно-мускулни ефекти и мускулна слабост; предполага се, че леко повишен Mg е полезен при пациенти с краен стадий на бъбречно заболяване. Основни съобщения: Обсъжда се ролята на ниски и високи Mg като цяло, но особено по отношение на ХБН и пациенти на диализа.

Авторите). Публикувано от S. Karger AG, Базел

Въведение

Магнезият (Mg) е четвъртият най-разпространен катион в организма и вторият по важност вътреклетъчен катион.

През последните години Mg придоби голямо значение с нарастващото осъзнаване, че Mg се изисква като кофактор в множество ензимни реакции и че играе важна роля в нервно-мускулните процеси [1]. Mg също така има роля в метаболизма на минералните кости, метаболизма на аденозин трифосфат, освобождаването на невротрансмитери и в регулирането на съдовия тонус, сърдечния ритъм и тромбоцитите, активирани от тромбоцитите [2].

При пациенти с хронично бъбречно заболяване (ХБН) и краен стадий на бъбречно заболяване (ESRD) могат да настъпят промени в Mg хомеостазата. Следователно разбирането на физиологията при боравене с Mg е от значение за тези, които се грижат за пациенти с ХБН и ESRD. Нарастващата литература свързва както хипомагнезиемия, така и хипермагнезиемия, с важни клинични крайни точки, като повишен риск от сърдечно-съдови заболявания (ССЗ), аритмии и смъртност.

Регулиране на нивата на Mg

Дневната нужда от Mg при възрастни се оценява на 8-16 mmol (200-400 mg), стойности близки до препоръчителната дневна доза (420 mg/ден за възрастни мъже и 320 mg/ден за възрастни жени) [3-5] . Mg се разпространява широко в повечето човешки храни като месо, зелени зеленчуци и зърнени храни, с изключение на мазнините.

При възрастен организъм общите Mg са приблизително 25 g в сравнение с 1000 g калций [1, 6].

Приблизително една трета от общия Mg в тялото присъства във вътреклетъчното пространство, малко количество (2%) в извънклетъчното пространство, а останалата част (56%) в костите. По-малко от 1% от общия телесен Mg присъства във вътресъдовото отделение [7]. Нормалните серумни концентрации на Mg варират от 0,7 до 1,1 mmol/L (1,4–2,0 mEq/L или 1,7–2,4 mg/dL) и могат да бъдат категоризирани в 3 фракции: йонизирани (55–70%), свързани с протеини (20– 30%) и комплексирани с аниони като фосфат, бикарбонат, цитрат или сулфат (5–15%) [1, 8]. Йонизираният Mg и комплексираният Mg заедно образуват ултрафилтрируемата фракция на Mg, представляваща частта от общата плазма Mg, която може да бъде отстранена чрез бъбреците или диализата [8, 9]. Нивото на серумен Mg може да не е добър показател за общото количество Mg в тялото; въпреки това, повечето информация идва от определянето на Mg в серума и червените кръвни клетки [10].

Балансът на Mg зависи от чревното поемане, съхранението в костите и скелетните мускули и бъбречната екскреция [1, 2, 8, 10, 11].

В червата Mg се абсорбира чрез пасивен парацелуларен път, главно в дисталната част на йеюнума и илеума, и чрез активен трансцелуларен път в илеума и дебелото черво [12]. Пасивният път е отговорен за 80–90% от абсорбцията на Mg в червата. Claudin-16 и -19 вероятно играят основна роля в този пасивен процес [12]. Преходният рецепторен потенциал меластатин 6 и 7 са 2-те транспортера, които участват в активния път, който е отговорен за останалите 10–20% от абсорбцията на Mg в червата. Активният път се регулира нагоре, когато приемът на Mg е нисък [8]. Абсорбцията се стимулира допълнително от витамин D (1,25 [OH] 2D) и калций, въпреки че високите нива на калций могат да намалят абсорбцията на магнезий [11, 13].

Бъбрекът е ключов регулатор на Mg баланса; 70% от циркулиращия Mg се филтрира от гломерула, който представлява 2 400 mg. Приблизително 90–95% от филтрирания Mg се реабсорбира. За разлика от други йони, само малки количества Mg (10-25%) се реабсорбират в проксималния канал, като 70% се реабсорбират през парацелуларния път в цикъла на Henle. Фината настройка на регулацията на Mg се осъществява в дисталния извит сегмент чрез активен процес, медииран от преходни рецепторни потенциални меластотинови йонни канали [14].

В случай на спад в приема на Mg, абсорбцията на Mg в червата може да се увеличи от 40 на 80% както чрез пасивни, така и чрез активни транспортни механизми. Фракционната екскреция на Mg с урината може да бъде намалена до 0,5% [15, 16]. Когато приемът на Mg през устата остане нисък, костите бавно ще освободят Mg в плазмата. В случай на висок прием на Mg, здравите бъбреци могат да увеличат екскрецията на Mg с урината, за да поддържат плазмената концентрация на Mg в нормалните граници. За разлика от други йони, има ограничена хормонална регулация на Mg баланса. Активният витамин D може да увеличи абсорбцията на Mg в червата. Епидермалният растежен фактор и естрогените увеличават реабсорбцията на Mg в дисталните тубули, въпреки че клиничното значение на това е неясно [10, 17].

Ефекти от ХБН и ESRD върху нивата на магнезий

Бъбрекът е от решаващо значение за поддържането на нормални серумни концентрации на Mg. Способността за екскреция се влошава, когато бъбречната функция намалява [2]. При стадий 1–3 на ХБН увеличаването на фракционната екскреция на Mg компенсира загубата на бъбречна функция и като следствие нивата на Mg се регулират в рамките на нормалното [18]. При напреднал стадий на ХБП 4–5 компенсаторните механизми стават неадекватни и фракцията на екскретирания Mg се увеличава в резултат на нарушената тубулна реабсорбция. Това става още по-забележимо, когато скоростта на гломерулна филтрация падне под 10 mL/min. Така че компенсаторното повишаване на фракционната екскреция на Mg е недостатъчно, за да предотврати увеличаване на серумната концентрация на Mg. При пациенти на диализа загубата на регулаторна роля на бъбреците може да има значителен ефект върху баланса на магнезия. При пациенти с ESRD, със скорост на гломерулна филтрация по-малка от 10 ml/min, може да изглежда, че хипермагнезиемията е единственият възможен резултат при такива пациенти [13, 19, 20].

Други бъбречни причини за хипомагнезиемия са вроден или придобит тубулен дефект, дължащ се на мутирали магнезиотропни протеини, пост-обструктивна диуреза, пост-остра тубулна некроза, бъбречна трансплантация и интерстициална нефропатия. Примери за това са фамилна хипомагнезиемия с хиперкалциурия и нефрокалциноза, синдром на Бартър или Гителман и изолирана автозомно-рецесивна хипомагнезиемия. Също така ендокринните причини като хипералдостеронизъм, синдром на неподходящ антидиуретичен хормон и захарен диабет причиняват хипомагнезиемия [8, 27].

Mg и резултат при ХБН и ESRD

Хипомагнезиемията, както и тежката хипермагнезиемия могат да се проявят с различни клинични симптоми.

При липса на бъбречно заболяване тежката хипермагнезиемия е много рядка. Хипермагнезиемията може да се прояви с неразположение, артикулационни нарушения, атаксия, гадене и повръщане [1, 23]. Известно е, че тежката хипермагнезиемия причинява дефекти на сърдечната проводимост и нервно-мускулни ефекти и мускулна слабост [28]. При наличие на други електролитни нарушения тези симптоми могат да се ускорят. Тези констатации се наблюдават рядко, освен ако концентрацията на Mg в плазмата е по-висока от 1,7–2,1 mmol/L (4-5 mg/dL).

Изглежда, че хипомагнезиемията играе роля в патогенезата на исхемична болест на сърцето поради промяната в състава на липопротеините [21]. Хипомагнезиемията е свързана с хипокалиемия, която причинява сърдечни аритмии; добавянето на тези 2 елемента трябва да има антиаритмичен ефект [29, 30]. Леката хипомагнезиемия предразполага към сърдечни аритмии по време на остро исхемично събитие. Освен това, дефицитът на Mg може да доведе до анорексия, повръщане, летаргия и слабост, а в случаи на тежък дефицит, парестезия и умствено объркване [11]. В най-тежките случаи те обикновено са свързани с хипокалиемия и хипокалциемия [31-34]. Изследванията на резултатите в общата популация показват потенциални връзки между ниските серумни нива на Mg и атеросклерозата, хипертонията, диабета и хипертрофията на лявата камера, както и смъртността от ССЗ и смъртността от всички причини [13, 35-37]. В няколко проучвания се наблюдават и по-високи нива на смъртност при поддържащи пациенти с HD с ниски серумни нива на Mg [38-40]. Съвременната литература предполага, че Mg може да има защитен ефект върху CV системата [41]. В по-скорошно наблюдателно проучване при голяма група пациенти с HD в САЩ авторите показват, че по-високите серумни нива на Mg са свързани с по-нисък риск от смъртност [42].

Чрез кои механизми Mg може да бъде защитен?

Mg играе важна роля в множество процеси като транспортни функции, трансдукция на сигнала, ензимни дейности, енергиен метаболизъм, синтез на нуклеинова киселина и протеин, както и нервно-мускулни, съдови процеси и костен метаболизъм [1, 2, 11].

Има няколко механизма, които могат да обяснят повишения риск от ССЗ при пациенти с хипомагнезиемия [37]. Mg притежава анти-атеросклеротичен ефект, който се медиира отчасти чрез неговите противовъзпалителни и антиоксидантни свойства; обратно, чрез инхибиране на ендотелната пролиферация, повишено регулиране на инхибитора на плазминогенов активатор-1 и молекула на адхезия на съдови клетки-1, дефицитът на Mg стимулира ендотелната дисфункция [20, 43-46]. Проучването за риск от атеросклероза в общностите (ARIC) показва при голяма кохорта при пациенти с нормална бъбречна функция, 1,6 пъти по-голям риск от развитие на ХБН и 2,4 пъти по-голям риск от развитие на ESRD, когато серумният магнезий