nuus

Natrium-, kalium-, kalsium-, bikarbonaat- en vloeistofbalans in die bloed is die basis vir die handhawing van fisiologiese funksies in die liggaam. Daar was 'n gebrek aan navorsing oor magnesiumioonversteuring. Reeds in die 1980's was magnesium bekend as die "vergete elektroliet". Met die ontdekking van magnesiumspesifieke kanale en transporteerders, sowel as die begrip van fisiologiese en hormonale regulering van magnesiumhomeostase, verdiep mense se begrip van die rol van magnesium in kliniese medisyne voortdurend.

Magnesium is noodsaaklik vir sellulêre funksie en gesondheid. Magnesium bestaan ​​tipies in die vorm van Mg2+ en is teenwoordig in alle selle van alle organismes, van plante tot hoër soogdiere. Magnesium is 'n noodsaaklike element vir gesondheid en lewe, aangesien dit 'n belangrike kofaktor van sellulêre energiebron ATP is. Magnesium neem hoofsaaklik deel aan die hooffisiologiese prosesse van selle deur aan nukleotiede te bind en ensiemaktiwiteit te reguleer. Alle ATPase-reaksies benodig Mg2+-ATP, insluitend reaksies wat verband hou met RNA- en DNA-funksies. Magnesium is 'n kofaktor van honderde ensiematiese reaksies in selle. Daarbenewens reguleer magnesium ook glukose-, lipied- en proteïenmetabolisme. Magnesium is betrokke by die regulering van neuromuskulêre funksie, die regulering van hartritme, vaskulêre tonus, hormoonafskeiding en die vrystelling van N-metiel-D-aspartaat (NMDA) in die sentrale senuweestelsel. Magnesium is die tweede boodskapper wat betrokke is by intrasellulêre seintransduksie en 'n reguleerder van sirkadiese ritmegene wat die sirkadiese ritme van biologiese stelsels beheer.

Daar is ongeveer 25 g magnesium in die menslike liggaam, hoofsaaklik gestoor in bene en sagte weefsel. Magnesium is 'n belangrike intrasellulêre ioon en die tweede grootste intrasellulêre kation na kalium. In selle bind 90% tot 95% van magnesium aan ligande soos ATP, ADP, sitraat, proteïene en nukleïensure, terwyl slegs 1% tot 5% van intrasellulêre magnesium in vrye vorm bestaan. Die intrasellulêre vrye magnesiumkonsentrasie is 1.2-2.9 mg/dl (0.5-1.2 mmol/L), wat soortgelyk is aan die ekstrasellulêre konsentrasie. In plasma bind 30% van sirkulerende magnesium aan proteïene hoofsaaklik deur vrye vetsure. Pasiënte met langtermyn hoë vlakke van vrye vetsure het tipies laer bloedmagnesiumkonsentrasies, wat omgekeerd eweredig is aan die risiko van kardiovaskulêre en metaboliese siektes. Veranderinge in vrye vetsure, sowel as vlakke van EGF, insulien en aldosteroon, kan bloedmagnesiumvlakke beïnvloed.

Daar is drie hoof regulatoriese organe van magnesium: die ingewande (wat magnesiumabsorpsie uit die dieet reguleer), bene (wat magnesium in die vorm van hidroksiapatiet stoor), en niere (wat magnesiumuitskeiding in die urine reguleer). Hierdie stelsels is geïntegreerd en hoogs gekoördineerd, en vorm saam die dermbeen-nieras, wat verantwoordelik is vir die absorpsie, uitruiling en uitskeiding van magnesium. 'n Wanbalans in magnesiummetabolisme kan lei tot patologiese en fisiologiese uitkomste.

Voedselsoorte ryk aan magnesium sluit in graan, bone, neute en groen groente (magnesium is die kernkomponent van chlorofil). Ongeveer 30% tot 40% van die magnesiuminname word deur die ingewande geabsorbeer. Die meeste absorpsie vind in die dunderm plaas deur intersellulêre vervoer, 'n passiewe proses wat noue verbindings tussen selle behels. Die dikderm kan magnesiumabsorpsie fyn reguleer deur transsellulêre TRPM6 en TRPM7. Die inaktivering van die derm TRPM7-geen kan lei tot ernstige tekorte aan magnesium, sink en kalsium, wat nadelig is vir vroeë groei en oorlewing na geboorte. Magnesiumabsorpsie word beïnvloed deur verskeie faktore, insluitend magnesiuminname, derm pH-waarde, hormone (soos estrogeen, insulien, EGF, FGF23 en paratiroïedhormoon [PTH]), en dermmikrobiota.
In die niere herabsorbeer nierbuisies magnesium deur beide ekstrasellulêre en intrasellulêre bane. Anders as die meeste ione soos natrium en kalsium, word slegs 'n klein hoeveelheid (20%) magnesium in die proksimale buisies herabsorbeer, terwyl die meerderheid (70%) magnesium in die Heinz-lus herabsorbeer word. In die proksimale buisies en die growwe takke van die Heinz-lus word magnesiumherabsorpsie hoofsaaklik aangedryf deur konsentrasiegradiënte en membraanpotensiaal. Claudin 16 en Claudin 19 vorm magnesiumkanale in die dik takke van die Heinz-lus, terwyl Claudin 10b help om 'n positiewe intraluminale spanning oor epiteelselle te vorm, wat magnesiumioonherabsorpsie aandryf. In die distale buisies reguleer magnesium intrasellulêre herabsorpsie fyn (5%~10%) deur TRPM6 en TRPM7 by die selpunt, waardeur die finale urinêre magnesiumuitskeiding bepaal word.
Magnesium is 'n belangrike komponent van bene, en 60% van magnesium in die menslike liggaam word in die bene gestoor. Die uitruilbare magnesium in bene verskaf dinamiese reserwes vir die handhawing van fisiologiese plasmakonsentrasies. Magnesium bevorder beenvorming deur die aktiwiteit van osteoblaste en osteoklaste te beïnvloed. Verhoogde magnesiuminname kan die beenmineraalinhoud verhoog, wat die risiko van frakture en osteoporose tydens veroudering verminder. Magnesium speel 'n dubbele rol in beenherstel. Gedurende die akute fase van inflammasie kan magnesium die uitdrukking van TRPM7 in makrofage, magnesiumafhanklike sitokienproduksie bevorder en die immuunmikro-omgewing van beenvorming bevorder. Gedurende die laat hermodelleringsfase van beengenesing kan magnesium osteogenese beïnvloed en hidroksieapatietpresipitasie inhibeer. TRPM7 en magnesium neem ook deel aan die proses van vaskulêre verkalking deur die oorgang van vaskulêre gladde spierselle na osteogeniese fenotipe te beïnvloed.

Die normale serummagnesiumkonsentrasie by volwassenes is 1.7~2.4 mg/dl (0.7~1.0 mmol/L). Hipomagnesemie verwys na 'n serummagnesiumkonsentrasie onder 1.7 mg/dl. Die meeste pasiënte met grensgevalle-hipomagnesemie het geen ooglopende simptome nie. As gevolg van die moontlikheid van langtermyn potensiële magnesiumtekort by pasiënte met serummagnesiumvlakke groter as 1.5 mg/dl (0.6 mmol/L), stel sommige voor dat die onderste drempel vir hipomagnesemie verhoog word. Hierdie vlak is egter steeds kontroversieel en vereis verdere kliniese validering. 3%~10% van die algemene bevolking het hipomagnesemie, terwyl die voorkomssyfer van tipe 2-diabetespasiënte (10%~30%) en gehospitaliseerde pasiënte (10%~60%) hoër is, veral by pasiënte in die intensiewe sorgeenheid (ICU), wie se voorkomssyfer 65% oorskry. Verskeie kohortstudies het getoon dat hipomagnesemie geassosieer word met 'n verhoogde risiko van mortaliteit as gevolg van alle oorsake en mortaliteit wat verband hou met kardiovaskulêre siektes.

Die kliniese manifestasies van hipomagnesemie sluit nie-spesifieke simptome in soos lomerigheid, spierspasmas of spierswakheid wat veroorsaak word deur onvoldoende dieetinname, verhoogde gastroïntestinale verlies, verminderde nierherabsorpsie of herverdeling van magnesium van buite na binne van selle (Figuur 3B). Hipomagnesemie bestaan ​​gewoonlik saam met ander elektrolietversteurings, insluitend hipokalsemie, hipokalemie en metaboliese alkalose. Daarom kan hipomagnesemie oor die hoof gesien word, veral in die meeste kliniese omgewings waar bloedmagnesiumvlakke nie roetinegewys gemeet word nie. Slegs in ernstige hipomagnesemie (serummagnesium <1.2 mg/dL [0.5 mmol/L]) word simptome soos abnormale neuromuskulêre opgewondenheid (pols-enkelspasmas, epilepsie en bewing), kardiovaskulêre abnormaliteite (aritmieë en vasokonstriksie) en metaboliese afwykings (insulienweerstandigheid en kraakbeenverkalking) duidelik. Hipomagnesemie word geassosieer met verhoogde hospitalisasie- en mortaliteitsyfers, veral wanneer dit gepaard gaan met hipokalemie, wat die kliniese belangrikheid van magnesium beklemtoon.
Die magnesiuminhoud in die bloed is minder as 1%, dus kan die bloedmagnesiuminhoud nie die totale magnesiuminhoud in die weefsel betroubaar weerspieël nie. Navorsing het getoon dat selfs al is die serummagnesiumkonsentrasie normaal, die intrasellulêre magnesiuminhoud uitgeput kan wees. Daarom kan die oorweging van slegs die magnesiuminhoud in die bloed sonder om dieetmagnesiuminname en urienverlies in ag te neem, die kliniese magnesiumtekort onderskat.

Pasiënte met hipomagnesemie ervaar dikwels hipokalemie. Hardnekkige hipokalemie word gewoonlik geassosieer met magnesiumtekort, en dit kan slegs effektief reggestel word nadat magnesiumvlakke na normaal terugkeer. Magnesiumtekort kan kaliumafskeiding uit die versamelbuise bevorder, wat kaliumverlies verder vererger. 'n Afname in intrasellulêre magnesiumvlakke inhibeer Na+- K+- ATPase-aktiwiteit en verhoog die opening van ekstrarenale medullêre kalium (ROMK) kanale, wat lei tot meer kaliumverlies uit die niere. Die interaksie tussen magnesium en kalium behels ook die aktivering van die natriumchloried-kotransporter (NCC), wat natriumherabsorpsie bevorder. Magnesiumtekort verminder NCC-oorvloed deur 'n E3 ubikwitienproteïenligase genaamd NEDD4-2, wat neuronale voorloperselontwikkeling afreguleer en NCC-aktivering deur hipokalemie voorkom. Deurlopende afregulering van NCC kan distale Na+-transport in hipomagnesemie verbeter, wat lei tot verhoogde urinêre kaliumuitskeiding en hipokalemie.

Hipokalsemie is ook algemeen by pasiënte met hipomagnesemie. Magnesiumtekort kan die vrystelling van paratiroïedhormoon (PTH) inhibeer en die sensitiwiteit van die niere vir PTH verminder. 'n Afname in PTH-vlakke kan renale kalsiumherabsorpsie verminder, urinêre kalsiumuitskeiding verhoog en uiteindelik lei tot hipokalsemie. As gevolg van hipokalsemie wat deur hipomagnesemie veroorsaak word, is hipoparatiroïdisme dikwels moeilik om te korrigeer tensy bloedmagnesiumvlakke na normaal terugkeer.

Serum totale magnesiummeting is die standaardmetode vir die bepaling van magnesiuminhoud in kliniese praktyk. Dit kan vinnig korttermynveranderinge in magnesiuminhoud assesseer, maar kan die totale magnesiuminhoud in die liggaam onderskat. Endogene faktore (soos hipoalbuminemie) en eksogene faktore (soos monsterhemolise en antikoagulante, soos EDTA) kan die meetwaarde van magnesium beïnvloed, en hierdie faktore moet in ag geneem word wanneer bloedtoetsresultate geïnterpreteer word. Serum geïoniseerde magnesium kan ook gemeet word, maar die kliniese praktiese bruikbaarheid daarvan is nog nie duidelik nie.
Wanneer hipomagnesemie gediagnoseer word, kan die oorsaak gewoonlik bepaal word op grond van die pasiënt se mediese geskiedenis. Indien daar egter geen duidelike onderliggende oorsaak is nie, moet spesifieke diagnostiese metodes gebruik word om te onderskei of magnesiumverlies deur die nier of spysverteringskanaal veroorsaak word, soos 24-uur magnesiumuitskeiding, magnesiumuitskeidingsfraksie en magnesiumladingstoets.

Magnesiumaanvullings is die grondslag vir die behandeling van hipomagnesemie. Daar is egter tans geen duidelike behandelingsriglyn vir hipomagnesemie nie; daarom hang die behandelingsmetode hoofsaaklik af van die erns van kliniese simptome. Ligte hipomagnesemie kan met orale aanvullings behandel word. Daar is baie magnesiumpreparate op die mark, elk met verskillende absorpsietempo's. Organiese soute (soos magnesiumsitraat, magnesiumaspartaat, magnesiumglisien, magnesiumglukonaat en magnesiumlaktaat) word makliker deur die menslike liggaam geabsorbeer as anorganiese soute (soos magnesiumchloried, magnesiumkarbonaat en magnesiumoksied). Die algemene newe-effek van orale magnesiumaanvullings is diarree, wat 'n uitdaging vir orale magnesiumaanvulling inhou.
Vir weerstandige gevalle kan adjuvante geneesmiddelbehandeling nodig wees. Vir pasiënte met normale nierfunksie kan die inhibering van epiteelnatriumkanale met aminofenidaat of triaminofenidaat serummagnesiumvlakke verhoog. Ander potensiële strategieë sluit in die gebruik van SGLT2-inhibeerders om serummagnesiumvlakke te verhoog, veral by pasiënte met diabetes. Die meganismes agter hierdie effekte is nog nie duidelik nie, maar dit kan verband hou met 'n afname in glomerulêre filtrasietempo en 'n toename in renale tubulêre herabsorpsie. Vir pasiënte met hipomagnesemie wat ondoeltreffend is in orale magnesiumaanvullingsterapie, soos diegene met kortdermsindroom, hand- en voetaanvalle, of epilepsie, sowel as diegene met hemodinamiese onstabiliteit veroorsaak deur aritmie, hipokalemie en hipokalsemie, moet intraveneuse terapie gebruik word. Die hipomagnesemie wat deur PPI veroorsaak word, kan verbeter word deur orale toediening van inulien, en die meganisme daarvan kan verband hou met veranderinge in die dermmikrobiota.

Magnesium is 'n belangrike, maar dikwels oor die hoof gesiene elektroliet in kliniese diagnose en behandeling. Dit word selde as 'n konvensionele elektroliet getoets. Hipomagnesemie het gewoonlik geen simptome nie. Alhoewel die presiese meganisme van die regulering van magnesiumbalans in die liggaam nog nie duidelik is nie, is vordering gemaak in die studie van die meganisme waardeur die niere magnesium verwerk. Baie medisyne kan hipomagnesemie veroorsaak. Hipomagnesemie is algemeen onder gehospitaliseerde pasiënte en 'n risikofaktor vir langdurige ICU-verblyf. Hipomagnesemie moet reggestel word in die vorm van organiese soutpreparate. Alhoewel daar nog baie raaisels is wat opgelos moet word oor die rol van magnesium in gesondheid en siekte, was daar baie vooruitgang in hierdie veld, en kliniese dokters moet meer aandag gee aan die belangrikheid van magnesium in kliniese medisyne.