Джеймс Джей Диниколантонио

1 Катедра по превантивна кардиология, Институт за сърце на Сент Лука в Средна Америка, Канзас Сити, Мисури, САЩ

прегледайте

Джеймс Х О’Кийф

1 Катедра по превантивна кардиология, Институт за сърце на Сент Лука в Средна Америка, Канзас Сити, Мисури, САЩ

Уилям Уилсън

2 Болнична медицина, болница и медицински център Lahey, Бърлингтън, Масачузетс, САЩ

Резюме

Тъй като серумният магнезий не отразява вътреклетъчния магнезий, който съставлява повече от 99% от общия телесен магнезий, повечето случаи на дефицит на магнезий не са диагностицирани. Освен това, поради хроничните заболявания, лекарствата, намаляването на съдържанието на магнезий в хранителните култури и наличието на рафинирани и преработени храни, по-голямата част от хората в съвременните общества са изложени на риск от дефицит на магнезий. Някои хора ще трябва да добавят магнезий, за да предотвратят неоптимален дефицит на магнезий, особено ако се опитват да получат оптимален магнезиев статус за предотвратяване на хронично заболяване. Субклиничният дефицит на магнезий увеличава риска от множество видове сърдечно-съдови заболявания, струва на страните по света неизмеримо количество здравни разходи и страдания и трябва да се счита за криза на общественото здраве. Това, че съществува лесна, рентабилна стратегия за предотвратяване и лечение на субклиничен дефицит на магнезий, трябва да осигури спешен призив за действие.

Магнезий в човешката биология

‘Магнезият е седмият най-разпространен елемент в земната кора по маса или моларност ... При гръбначните животни магнезият е изключително богат и е вторият най-често срещан вътреклетъчен катион (калият е първият). Извънклетъчният магнезий представлява само ∼1% от общия телесен магнезий, който се съдържа предимно в серума и червените кръвни клетки ’. 1

Магнезият е четвъртият най-често срещан катион в нашето тяло, вторият най-често срещан вътреклетъчен катион и най-често срещаният вътреклетъчен двувалентен катион. 2 Човешкото тяло съдържа около 25 g магнезий. 3 Магнезият е необходим за функционирането на над 300 ензима при човека, 4 като 90% от общия телесен магнезий се съдържа в мускулите и костите (

63%, съответно), 90% от които са обвързани и само 10% са свободни. 5 В серума 32% от магнезия се свързват с албумин, докато 55% са свободни. 5

Някои от основните функции на магнезия в човешката биология включват поддържане на йонни градиенти (поддържане на вътреклетъчния натрий и калций ниски, а калият висок), клетъчна и тъканна цялост, митохондриално окислително фосфорилиране (производство и активиране на АТФ) и синтез на ДНК, РНК и протеини и почтеност. 3 6

Елиминирането на магнезия се контролира главно от бъбреците, като се увеличава в урината, когато има излишък от магнезий и падне до само 1 mEq магнезий (

12 mg) по време на дефицити. 3 Въпреки запазването на бъбреците, магнезият може да бъде изтеглен от костта (както и от мускулите и вътрешните органи), за да се поддържат нормални нива на магнезий в серума, когато приемът е нисък. 7 8 По този начин нормалното серумно ниво на магнезий не изключва дефицит на магнезий, който предразполага към остеопения, остеопороза и фрактури.

Излишъкът от тежки метали поради замърсяване на почвата и липса на минерали поради ерозия на почвата също може да предразположи към дефицит на микроелементи. 9 Значимостта на минералното съдържание в почвата и водата, след като веднъж се оценяваше силно, смята, че ниските нива на йод в почвата и повишеното разпространение на гуша, почти са забравени. 10 Освен това рафинираните храни са изчерпани с магнезий по време на тяхната обработка. 11 За да се предпазим от хронични заболявания, трябва да променим нагласата си далеч от лечението само на остри заболявания и вместо това да се съсредоточим повече върху лечението на основните причини за хронични заболявания, като дефицит на магнезий.

Има два вида хранителни дефицити, откровен дефицит (като скорбут от дефицит на аскорбинова киселина или гуша от дефицит на йод) и субклиничен дефицит (клинично безшумно намаляване на физиологичните, клетъчните и/или биохимичните функции). Последното е най-тревожното, тъй като е трудно да се диагностицира и предразполага към множество хронични заболявания. И докато и двете водят до отрицателни последици за здравето, първият има очевидни симптоми (оттук и откровен дефицит), докато вторият може да има отрицателни или променливи ефекти върху здравето, които не са толкова очевидни (напр. Съдова калцификация). Доказателствата в литературата сочат, че субклиничният дефицит на магнезий е широко разпространен и една от водещите причини за хронични заболявания, включително сърдечно-съдови заболявания и ранна смъртност по целия свят, и трябва да се счита за криза на общественото здраве. 12–14

Прием на магнезий

‘Хомеостатичните механизми за регулиране на магнезиевия баланс са разработени преди милиони години. Изследванията на запасите от макро- и микроелементи в палеолитното хранене на бившите общества на ловци/събирачи показаха усвояване на магнезий с обичайната диета от около 600 mg магнезий/ден, много по-висока от днешната ’. Нашите хомеостатични механизми и геном са все същите като при нашите предци в каменната ера. Това означава, че метаболизмът ни е най-добре адаптиран към висок прием на магнезий. 5

В развитите страни средният прием на магнезий е малко над 4 mg/kg/ден. 15 Повече от една четвърт от затлъстелите и затлъстелите младежи имат недостатъчен прием на магнезий (съответно 27% и 29%). Авторите на проучване заключават: „Въпреки че децата може да консумират излишък от енергия, те може да не отговарят на всичките си нужди от микроелементи“. С други думи, децата са прехранени и недохранени. Един експерт твърди, че типичната западна диета може да осигури достатъчно магнезий, за да се избегне откровен дефицит на магнезий, но е малко вероятно да се поддържат високи нормални нива на магнезий и да се осигури оптимално намаляване на риска от коронарна артериална болест и остеопороза. Тоест, „Различни проучвания показват, че поне 300 mg магнезий трябва да бъдат допълнени, за да се установят значително повишени серумни концентрации на магнезий ...“ 5 С други думи, повечето хора се нуждаят от допълнителни 300 mg магнезий на ден, за да намалят риска от развитие многобройни хронични заболявания. Така че докато препоръчителната дневна доза (RDA) за магнезий (между 300 и 420 mg/ден за повечето хора) може да предотврати откровен дефицит на магнезий, е малко вероятно да осигури оптимално здраве и дълголетие, което трябва да бъде крайната цел.

Lakshmanan и сътр. Събират дневни записи за храна за 1 година при 34 мъже и жени. Те открили, че средният прием на магнезий е съответно 323 mg/ден и 234 mg/ден при мъжете и жените (около 4 mg/kg/ден). Въпреки това ниво на прием, общата популация пациенти е била в отрицателен магнезиев баланс (-32 и -25 mg/ден, съответно). 21 Освен това 75% от жените консумират по-малко от RDA (300 mg/ден) и само една от осемнадесетте жени е в равновесие. Като се има предвид, че средният прием на магнезий в САЩ е около 228 mg/ден при жените и 266 mg/ден при мъжете, 12 голям процент от американците може да са изложени на риск от отрицателен магнезиев баланс. Всъщност „Само американските диети, съдържащи повече от 3000 kcal/ден, могат да осигурят 300 mg или повече магнезий“. 21 Друго дългосрочно проучване с продължителност 50 седмици установи, че за поддържане на положителен магнезиев баланс са необходими някъде между 180 mg и 320 mg магнезий дневно. 22 И тъй като много хора могат да консумират магнезий под 320 mg/ден, това представлява голяма заплаха за общественото здраве.

Данните са последователни по целия свят, че приемът на магнезий може да е недостатъчен. Всъщност приемът на магнезий в Германия е определен за само 200 mg за жени и 250 mg за мъже. 5 23 В Киев проучване върху 780 мъже на възраст 20–59 години установи, че общата популация консумира недостатъчно магнезий от хранителни дажби (10% по-малко от препоръчителната стойност). Авторите също така установяват връзка между ниската консумация на магнезий в храната и разпространението на рисковите фактори за исхемична болест на сърцето, като хиперлипопротеинемия, артериална хипертония и телесно тегло. 24 През 2004 г. Дърлах заключи: „Около 20% от населението консумира по-малко от две трети от RDA за Mg. Жените имат по-нисък прием. Например, във Франция 23% от жените и 18% от мъжете имат недостатъчен прием. Недостигът на Mg по време на бременност може да предизвика майчини, фетални и педиатрични последици, които могат да продължат през целия живот “. 25 Средният прием на магнезий при възрастна популация (832 субекта на възраст 70 или повече години) в Южна Франция също е установено, че е под RDA. 26 Друго френско проучване върху 2373 субекта (на възраст 4–82 години) отбелязва, че 71,7% от мъжете и 82,5% от жените са имали неадекватен прием на магнезий. 27

Дефицит на магнезий

‘Хипомагнезиемията е сравнително често срещано явление в клиничната медицина. Това, че често остава неразпознато, се дължи на факта, че нивата на магнезий рядко се оценяват, тъй като малко клиницисти са наясно с многото клинични състояния, при които може да възникне дефицит или излишък на този йон “. 28

В развитите страни по-стари данни изчисляват, че разпространението на пределния дефицит на магнезий е 15% –20% от населението. 15 Това потвърждава по-скорошни данни, показващи, че около 10% -30% от дадено население има субклиничен дефицит на магнезий въз основа на нивата на серумния магнезий 29 Националното проучване за здравето и храненето от 2006 г. установява ниски серумни концентрации на магнезий при 36,3% и 31% от жените и мъже мексикански възрастни, съответно. 30 Авторите на изследването заключават: „Ниските серумни концентрации на ... магнезий се публикуват за първи път и показват значително разпространение на дефицитите“, 30 и до 20% от общата популация имат ниски серумни нива на магнезий. 31 Систематичен преглед на 37 статии разкрива, че дефицитът на магнезий е възможен проблем за общественото здраве за възрастните хора. 32

Дефицит на магнезий е установен при 84% от жените в постменопауза с остеопороза, диагностицирана от ниско съдържание на магнезиева костна кост и тест за натоварване с магнезий на Thoren. 33 Сред привидно здрави университетски студенти в Бразилия, 42% е установено, че имат субнормален магнезиев статус (въз основа на нивата на магнезий в плазмата или еритроцитите). 13 Средният прием на магнезий е само около 215 mg/ден. Изчерпването на магнезия е установено при 75% и 30,8% от пациентите с лошо контролиран диабет тип 2 въз основа на серумен и вътреклетъчен магнезиев статус, съответно. 34

Магнезиевият дефицит може да присъства въпреки нормалните серумни нива на магнезий. 6 Приблизително 20% от 381 неселектирани възрастни мъже и жени (повечето от тях на 80-те) са с ниски нива на калий и магнезий в еритроцитите. Авторите на изследването заключават: „Това проучване подчертава голямото разпространение на дефицит на магнезий и калий при възрастните хора“. 35 Друго проучване заключава: „Обикновено определената ниска граница на нормалния диапазон ... е под нивата, които съществуват при пациенти с пределни дефицити, които могат да предразположат към развитие на патологични находки, така че разпространението и значението на това заболяване се разглежда недостатъчно ... статистическа грешка при използване на границите на доверие на нормалната популация като граница на изключване за тези с необичаен Mg статус “. С други думи, нашият нормален диапазон на серумен магнезий е неточен и че нивата на серумен магнезий в долния край на нормата вероятно предполагат пределен дефицит на магнезий. 29 Всъщност „Съдържанието на магнезий в плазмата е ненадеждно ръководство за запасите на тялото: мускулите са по-точно ръководство за съдържанието на тялото в този вътреклетъчен катион“. 37

Друго проучване, подчертаващо несъответствието между серумните и телесните нива на магнезий, заключава: „Въпреки че стойностите на серумните К и серумните Mg при пациенти, получаващи продължително лечение за хипертония или некомпенсирана сърдечна болест, обикновено са нормални, съдържанието на мускулни Mg и мускулни К е намалено при около 50% от тези пациенти ... Оценката на състоянието на K и Mg по време на лечение с диуретици трябва да се основава предимно на определяне на тъканите. Методът на мускулна биопсия е бърз, надежден и може да разкрие състояния на дефицит ... пероралните добавки на Mg се оказаха достатъчни за възстановяване на нормалния K/Mg статус “. 38

Сред критично болни постоперативни пациенти е установено, че 36,5% имат дефицит на магнезий въз основа на йонизирани нива на магнезий в червените кръвни клетки. 39 В едно проучване на пациенти от медицинско отделение за интензивно лечение (ICU) 65% са имали хипомагнезиемия. Авторът заключава: „Разпространението на нормамомагнезиемия Mg дефицит при критично болни пациенти може да бъде дори по-високо (от 65%, моето вмъкване) и може да допринесе за патогенезата на хипокалциемия, сърдечни аритмии и други симптоми на Mg дефицит“. 40 И накрая, при 6,9% -11% от хоспитализираните пациенти е установено, че имат хипомагнезиемия при рутинен преглед, позиращ при неразпозната нужда. 41

Въз основа на 183 рецензирани проучвания, публикувани от 1990 до 2008 г., една група автори заключават: „Възприемането, че„ нормалният “серумен магнезий изключва дефицита, е често срещано сред клиницистите. Това схващане вероятно се засилва от обичайната лабораторна практика за подчертаване само на ненормални резултати. Следователно е оправдано здравно предупреждение по отношение на потенциална злоупотреба с „нормален“ серумен магнезий, тъй като възстановяването на запасите от магнезий при пациенти с дефицит е просто, поносимо, евтино и може да бъде от клинична полза “. 48

Едно проучване установи, че 10 от 11 привидно здрави жени са с дефицит на магнезий въз основа на оралния тест за натоварване с магнезий. Авторите заключават: „Резултатите показват, че има по-чести дефицити на магнезий в организмите, отколкото обикновено се предполага“. 49 Друго проучване показва, че 37,6% от пациентите с диабет тип 2 и 10,9% от възрастовите и полови здрави контроли имат ниски плазмени нива на магнезий. 50

От пациентите с тежка хронична обструкция на дихателните пътища 11,6% имат серумни нива на магнезий по-ниски от долната нормална граница. Авторите на изследването заключават: „... рутинно определяне на серумен магнезий се препоръчва при пациенти с хронична обструктивна белодробна болест, приемащи диуретични лекарства или кортикостероиди“. 51

Хипомагнезиемията е идентифицирана в 47% от 1033 проби въз основа както на рутинни определяния на магнезий, така и на инициирани от лекар заявки за измервания на магнезий. 52 Важното е, че само 10% от констатациите на хипомагнезиемията са открити по инициирани от лекар молби, подчертавайки факта, че ниските нива на магнезий в кръвта са пренебрегван от медицинските лекари.

Установено е, че около 80% от пациентите с хипертония, лекувани в продължение на поне 6 месеца или с хидрохлоротиазид, или с едно недиуретично лекарство, имат изчерпване на магнезия въз основа на задържане на парентерално администриран магнезиев товар. По-притеснително е, че въпреки че са изчерпани с магнезий, пациентите, лекувани с хидрохлоротиазид, имат високо нормален серумен магнезий. Това проучване подчертава как пациентите могат да имат нормални или дори по-високи нива на магнезий в кръвта въпреки изчерпването на магнезия. Друго проучване потвърди тези констатации, че ‘тиазидите предизвикват изчерпване на магнезия, което не се открива чрез проследяване на серумните нива “. 54 Съществува връзка между ниските концентрации на магнезий в костите и повишеното задържане на магнезий след интравенозно натоварване с магнезий, което предполага, че магнезият се задържа в костта след теста. 55

След няколко седмици усилена физическа активност, серумният магнезий може да се увеличи без промяна в нивата на магнезий в еритроцитите въпреки намаляването на нивата на магнезий в едноядрени клетки. Авторите на проучване заключават, че намаляването на съдържанието на магнезий в едноядрени клетки ‘отразява намаляването на сменяемите запаси от магнезий в тялото и появата на състояние на дефицит на магнезий’. 56 Това проучване също така показва, че само 6–12 седмици усилена физическа активност може да доведе до дефицит на магнезий. Друго проучване заключава: „Концентрациите на магнезий в серума и урината намаляват по време на бягане с издръжливост, в съответствие с възможността за дефицит на магнезий. Това може да е свързано с повишено търсене на скелетни мускули “. 57

Едно проучване установи ниски нива на магнезий в еритроцитите при 119 от 179 (66%) пациенти, приети последователно в интензивното отделение. 58 Преобладаването на хипомагнезиемия при постъпване в интензивно отделение се оценява на около 51,3%, като преобладаването на йонизирана хипомагнезиемия при постъпване в интензивно отделение варира между 14,4% и 22%. 44

Докато нормалният серумен магнезий се счита за 0,7–1 mmol/L, оптималната серумна концентрация на магнезий се предлага> 0,80 mmol/L. 59 Хроничният латентен дефицит на магнезий е определен като „... серумна концентрация на магнезий между 0,75 и 0,849 mmol/L (в рамките на референтния интервал), с положителен тест за натоварване с магнезий, показващ дефицит на магнезий“. 14.

в обобщение

‘Аномалии на серумен Mg може да са най-недо диагностицираните серумни електролитни аномалии в клиничната практика днес. Изглежда, че честотата варира от 12,5% до 20% при рутинно определяне “. 41