METABOLISMUL MAGNEZIULUI

Un adult de 70 kg conţine aproximativ 24 g magneziu (24). Magneziul este distribuit

inegal în organism, având o concentraţie mai mare în ţesuturile cu activitate metabolică

mai intensă, cum ar fi creierul, inima, ficatul, rinichii, tiroida. Aproximativ 60 % din

magneziul total este cantonat în schelet, o treime din acesta fiind apt de a se mobiliza şi

funcţionând ca un rezervor pentru menţinerea magneziemiei în condiţii de aport redus sau

utilizare crescută; 35 % din magneziu se găseşte în muşchii scheletici şi miocard.

Aproximativ 1 % din magneziul total se găseşte în compartimentul extracelular – din care

circa 35 % este legat de albumine, restul fiind sub formă ionizată.

Concentraţia magneziului seric este de 1,92 – 2,3 mg/dl (24) respectiv 0,8 – 0,94

mmoli/l sau 1,6 – 1,9 mEq/l.

Date privind fiziologia magneziului

Principalele organe implicate în metabolismul magneziului sunt intestinal şi rinichii.

O mică cantitate de magneziu participă la procesele de remaniere osoasă

(depunere/resorbţie).

Cantitatea de magneziu ingerată zilnic este de 200 – 350 mg şi provine în special

din verdeţuri, peşte, carne. La copii, necesarul de magneziu este de 10 – 20 mg/kg/zi (24,

26). Se recomandă un aport suplimentar de magneziu la gravide, precum şi la vârstnici –

caz în care absorbţia intestinală este redusă şi eliminarea renală crescută.

Aproximativ 30 – 50 % din magneziul ingerat este absorbit la nivelul intestinului prin

mecanism de absorbţie facilitată şi pasivă. Vitamina D şi forma ei activă (1,25

dihidrocolecalciferolul) cresc absorbţia magneziului, dar într-un grad mai mic decât pe cea

a calciului. În cazul unei diete conţinând multe fibre, fitaţi şi grăsimi saturate, absorbţia

este mult diminuată. De notat că alcoolul creşte eliminările urinare de magneziu.

Absorbţia magneziului este deficitară în diaree, steatoree, rezecţii intestinale,

enteropatie de iradiere şi diabet. Flora intestinală influenţează negativ absorbţia de

magneziu.

O verigă importantă în reglarea magneziului este situată la nivel renal. În condiţii

normale, rinichiul filtrează circa 2,5 g magneziu, din care reabsoarbe 95 %, excretând 100

mg pe zi. În condiţiile deprivării de magneziu, rinichiul tinde să-l conserve, excreţia sa

scăzând 12 mg/zi. Deşi metabolismul magneziului este strict controlat, nu s-a descries

încă un hormon sau factor specific care să regleze homeostazia acestui cation. Totuşi, mai

1

mulţi hormoni intervin în menţinerea magneziului, influenţând fie absorbţia acestui cation

fie mai ales, intervenind în controlul eliminării la nivel renal. Parathormonul (PTH)

facilitează absorbţia intestinală şi creşte reabsorbţia tubulară de magneziu. În cazul

hipercalcemiei, inhibiţia secreţiei de PTH duce la creşterea magneziuriei. În hipertiroidism

magneziemia este scăzută pe când în hipotiroidism ea tinde să crească, datorită diminuării

eliminărilor urinare. Glucocorticoizii antrenează creşterea eliminării renale de calciu şi

magneziu, pe seama mobilizării rezervelor osoase. Aldosteronul intervine de asemenea în

reglarea magneziului: s-a semnalat o interrelaţie între metabolismul magneziului şi cel al

potasiului, iar hiperaldosteronismul duce la scăderea ambilor cationic. Totodată, deficitul

de magneziu reduce capacitatea celulelor de a menţine un gradient de potasiu, ceea ce

duce la o depleţie celulară de potasiu. Acest efect este similar cu ceea ce se întâmplă în

cursul tratamentului digitalic şi explică de ce deficitul de magneziu creşte toxicitatea

digitalicelor. Pe de altă parte, rinichiul nu poate conserva potasiul când există un deficit de

magneziu, ceea ce conduce la hipokaliemie. În reglarea magneziului un rol important îl

joacă şi sistemul adrenergic. Deficitul de magneziu se însoţeşte de hiperproducţie de

adrenalină, iar excesul de catecolamine accentuează la rândul său acest deficit.

Magneziul este implicat într-o gamă largă de reacţii biochimice, având rol activator

direct asupra unor enzyme cum ar fi fosfofructokinaza, creatinkinaza, adenilatciclaza. El

intervine în sinteza, transportul şi utilizarea compuşilor macroergici, în special a

adenozintrifosfatului (ATP). În mitocondrii magneziul asigură cuplarea fosforilării cu

oxidarea în producerea de ATP. Magneziul participă la sinteza de acizi nucleici şi în

sintezele proteice, intervenind în procesul de activare a acizilor aminaţi, respective de

formare a complexelor aminoacid – AMP care se fixează pe acidul ribonucleic de transfer.

Magneziul are un rol stabilizator asupra membranei celulare precum şi asupra

ribozomilor şi lizozomilor, în deficitul de magneziu degranularea mastocitelor şi bazofilelor

fiind accentuată.

Este cunoscută importanţa magneziului pentru reglarea contracţiei musculare şi

conducerea influxului nervos.

Prin efectul său asupra membranei celulare, magneziul intervine în transferul ionic

(în special al potasiului) şi modulează activitatea canalelor de calciu.

Rolul fiziologic al magneziului este prezentat schematic în tabelul nr. 1

Tabelul nr. 1

2

A. Substrate enzimatice (ATP Mg, GTP Mg)

1. kinaze (hexokinază, creatinkinază, proteinkinază)

2. ATPază sau GTPază (Na, K, ATPază, CA ATPază)

3. ciclaze (adenilat ciclază, guanilat ciclază)

B. Activare directă a enzimelor

1. fosfofructokinază

2. creatinkinază

3. 5-fosforibozil pirofosfat sintetază

4. adenilat ciclază

5. Na, K, ATPază

C. Influenţa asupra proprietăţilor membranare

1. conducerea influxului nervos

2. modularea canalelor de calciu

3. transport ionic

Rolul fiziologic al magneziului. Magneziul are rol cheie în numeroase funcţii mediate

enzymatic. Magneziul este implicat în formarea substratelor enzimatice precum şi în

activarea directă a enzimelor. Funcţiile membranare care sunt influenţate de magneziu

include conducerea impulsului nervos şi modularea activităţii canalelor de calciu.

Modificările patologice ale matabolismului magneziului

În practica medicală deficitul de magneziu este întâlnit relativ frecvent. Cu toate

acestea, el nu este întotdeauna identificat pe de o parte deoarece are o expresie clinică

mai puţin specifică comparativ cu carenţa altor elemente (cum ar fi fierul), iar pe de altă

parte penbtru că deficitul de magneziu apare de obicei într-un context clinic complex în

asociere cu alte afecţiuni care pot domina tabloul clinic. În principiu, deficitul de magneziu

poate apare ca urmare a unui aport insuficient sau a unor pierderi excessive, sau prin

combinarea celor două mecanisme.

Aportul deficitar se constată mai ales în cazul alimentaţiei parenterale, situaţie în

acre intervine şi creşterea eliminărilor urinare, determinată de administrarea soluţiilor

glucozate. Curele de slăbire drastice sunt în general însoţite de instalarea unei

hipomagneziemii.

Alcoolismul cronic se asociază frecvent cu carenţa de magneziu. La aceasta

contribuie raţia alimentară dezechilibrată, cu conţinut scăzut de magneziu, eliminarea

3

crescută a magneziului prin urină (etanolul antrenând o diureză osmotică) şi pierderea sa

prin vărsături, hipersudoraţie (fazele avansate de delirium tremens sau sevraj). De

asemenea, malabsorbţia şi carenţa de vitamina B6, care contribuie la menţinerea nivelului

intracellular de magneziu, constituie factori adjuvanţi ai hipomagneziemiei la alcoolici. În

etilism, deficitul de magneziu intervine în apariţia tulburărilor neuromusculare şi posibil în

instalarea fenomenului de dependenţă.

În afecţiunile evoluând cu malabsorbţie (rezecţii intestinale, enteropatii acute sau

cornice, diarei, steatoree) apare un deficit de magneziu care la rândul său poate agrava

manifestările clinice ale carenţei unor vitamine (B1, B6, B12 şi acid folic), strâns legate de

metabolismul magneziului.

În hiperaldosteronismul primar sau cel secundar al bolnavilor cu insuficienţă

cardiacă alături de instalarea unei hipokaliemii apare şi hipomagneziemie.

Terapia cu diuretice (în special tiazidice) provoacă o depleţie de magneziu. Astfel,

la pacienţii cu insuficienţă cardiacă prezentând hiperaldosteronism secundar şi trataţi cu

diuretice, hipokaliemia şi hipomagneziemia care se instalează pot explica apariţia aritmiilor

şi a manifestărilor toxice digitalice (35).

Deficitul de magneziu survine relativ frecvent în practica pediatrică (23, 24). Apariţia

deficitului de magneziu în prima copilărie se datorează următoarelor particularităţi ale

acestei vârste:

1. disgravidia poate duce la o sărăcire în magneziu a organismului matern cu

repercursiuni asupra capitalului de magneziu al nou-născutului;

2. creşterea rapidă a copilului în primele luni de la naştere, respective sinteza

accelerată de proteine caracteristică acestei perioade, implică necesităţi

sporite de magneziu, cation ce intervine în reglarea sintezei proteice;

3. laptele este sărac în magneziu;

4. tulburările gastrointestinale relativ frecvente la această vârstă pot precipita o

hipomagneziemie mai ales dacă se administrează copilului perfuzii cu lichide

lipsite de magneziu;

5. terapia cu calciu şi vitamina D în doze mari favorizează pierderile urinare de

magneziu.

Este interesant de notat faptul că după ablaţia chirurgicală a unui adenom

paratiroidian se dezvoltă adesea fenomene de tetanie care nu cedează la calciu dar sunt

bine influenţate la administrarea de magneziu. Se bănuişte că în astfel de cazuri

hiperparatiroidismul de durată a produs o depleţie a rezervelor de magneziu, care s-au

4

mobilizat din oase sub acţiunea parathormonului, împreună cu calciul şi fosfaţii fiind apoi

eliminat prin urină. Este posibil ca în hiperparatiroidismul secundar, care survine în

rahitism, să se producă acelaşi fenomen de sărăcire în magneziu.

Încetarea bruscă a hiperparatiroidismului secundar, ca urmare a administrării de

vitamină D, poate să favorizeze apariţia tetaniei şi prin intermediul deficitului de magneziu

instalat între timp. Se pare că manifestările de tetanie din deficitul de magneziu sunt şi ele

favorizate de alcaloză.

În diabetul zaharat apare o hipomagneziemie datorată pierderilor urinare de

magneziu antrenate de diureza osmotică. Hipomagneziemia este deci şi un indicator al

controlului deficitar al glicemiei la pacienţii diabetici, nivelul scăzut al magneziului

corelându-se cu nivelul crescut de hemoglobină glicozilată (26).

Stresul psihic şi/sau fizic creşte necesarul de magneziu şi poate accentua pierderile

de magneziu cellular. Între cele două fenomene există o condiţionare reciprocă: astfel,

hipomagneziemia creşte sinteza de catecolamine care la rândul său determină

mobilizarea magneziului cellular, în special din miocard.

Sunt interesante pentru practica clinică o serie de observaţii care stabilesc relaţii

între deficitul de magneziu şi ateroscleroză. Studii experimentale au demonstrat apariţia

leziunilor histologice la nivelul arterelor mijlocii şi mici la animalele a căror dietă conţinea

cantităţi scăzute de magneziu. În condiţiile asocierii excesului de grăsimi saturate se

constată apariţia leziunilor aterosclerotice, acăror intensitate este mai mare decât a celor

apărurte în prezenţa unui aport adecvat de magneziu.

O serie de studii citate de Zeană în monografia sa arată că, prin rolul său

stabilizator asupra membranelor fosfiolipidice, magneziul ar conferi o anumită protecţie

celulelor endoteliale faţă de stresul hemodinamic. De asemenea deficitul de Mg ar

produce o încetinire a captării şi internalizării particulelor de LDL de către receptorii

celulelor hepatice.

Au fost descrise cazuri de hipomagneziemie evoluând cu hiperexcitabilitate

neuromusculară şi boală tromboembolică. De fapt, magneziul intervine în dezagregarea

plăcuţelor sanguine, dar nu există suficiente argumente pentru stabilirea unei legături între

deficitul de magneziu şi tromboze.

Manifestările clinice ale deficitului de magneziu sunt extrem de polimorfe şi relativ

nespecifice. Alături de simptome generale, cum ar fi insomnia, anxietatea, depresia,

cefaleea, bolnavii prezintă slăbiciune musculară, crampe, parestezii, hiperreflexie,

5

dificultăţi la înghiţire, senzaţie de constricţie toracică, tulburări de adaptare a vederii. Pot

apare şi alte manifestări: palpitaţii, constipaţie, dismenoree, tulburări trofice ale fanerelor.

Recunoaşterea deficitului de magneziu este îngreunată de faptul că nivelul

magneziului seric nu reflectă în mod fidel capitalul de magneziu al organismului.

Evidenţierea unei concentraţii mult scăzute a magneziuluis eric confirmă diagnosticul, dar

un nivel normal al acestui cation nu exclude cu certitudine deficitul de magneziu.

Măsurarea magneziului muscular este dificilă şi nu adduce un aport diagnostic mult mai

substanţial. Se discută valoarea determinării magneziului eritrocitar, care în mod normal

este de 4-6 mEq/l (2-3 moli/l), scăzând în multe cazuri cu deficit sever de magneziu până

la valori de 2,5 mEq/l (1,25 mmoli/l).

Deoarece conţinutul în magneziu al organismului este în mare parte reglat de

controlul la nivel renal al excreţiei, scăderea magneziuriei sub valorile de 25 mg/24 ore

(2,1 mEq) la un adult sau sub 1 mg/kg corp/24 ore la sugari şi copii, denotă un răspuns

compensator al rinichiului la deficitul de Mg. S-au imaginat pe această bază teste de

magneziurie provocată, arătându-se că, în mod normal, dintr-o doză intravenoasă de 6 mg

de Mg pe kg copr, mai mult de 80 % se elimină prin urină în 24 ore, în timp ce în deficitul

de magneziu există o tendinţă de retenţie a acestuia şi de reducere a eliminărilor urinare.

Diagnosticul deficitului de magneziu este completat de explor\ri electrofiziologice

cum ar fi electromiograma, electronistagmograma şi electroencefalograma, care indică de

regulă o stare de hiperexcitabilitate.

Amendarea spectaculară a manifestărilor clinice şi electrice după administrarea

sărurilor de magneziu constituie un alt argument pentru diagnosticul deficitului de

magneziu. De menţionat că administrarea de calciu agravează manifestările clinice din

hipomagneziemie. Deficitul de magneziu necesită tratament de durată cu preparate orale

de magneziu (3 x 1g lactat de magneziu). În formele mai severe, un effect benefic îl are

asocierea vitaminei B6 care favorizează creşterea concentraţiei intracelulare de magneziu.

La bolnavii în stare critică se recomandă administrarea intravenoasă lentă a 2-4 g

MgSO4 în soluţie glucozată. La sugari şi copii se adminsitrează MgSO4 20 % în doză de

0,4 ml/kg corp pe zi.

De o deosebită importanţă teoretică şi practică este observaţia că, în unele

denutriţii grave ale copiilor, refacerea metabolsimului proteic este net accelerată dacă se

administrează şi săruri de magneziu (21).

O contraindicaţie a administrării de magneziu o constituie miastenia gravis, unde

există riscul paraliziei muşchilor respiratori.

6

Supraîncărcarea cu magneziu poate surveni la nou-născuţi ai căror mame au fost

tratate cu sulfat de magneziu în contextual eclampsiei şi în insuficienţa renală unde este

perturbată eliminarea urinară de magneziu.

Simptomele hipermagneziemiei sunt: hipotensiune, greţuri, vărsături, bradicardie,

hiporeflexie osteotendinoasă, hipotonie musculară, culminând cu paralizia muşchilor

respiratori.

7