Вопросы диагностики и значения уровня магния в организме человека

Вопросы диагностики и значения уровня магния в организме человека

А.А.Керимов, Н.Р.Алиева

НИИ гематологии и трансфузиологии им.Б.Эйвазова, Баку

Магний является жизненно важным биоэлементом: нормальный уровень магния в организме является фундаментальным условием, определяющим здоровье человека. По удельному весу в химическом составе организма человека этот электролит занимает четвертое место, а среди всех катионов Mg2+ занимает второе место после К+ по содержанию в клетке. Магний составляет 0,027% по весу, т.е. у взрослого человека около 21-28 г [1]. В организме человека приблизительно 99% общего количества магния находится в тканях и клетках, а остальное количество этого биоэлемента содержится во внеклеточном пространстве. В максимальных количествах магний концентрируется в костях (6065%) и мышцах (25-30%), кости и мышцы представляют собой основное депо магния в организме, а кровь служит переносчиком магния между тканями [2]. Уровень магния в цельной крови выше, так как эритроциты содержат его приблизительно в 2 раза больше, чем плазма [3].

Нарушение гомеостаза магния играет существенную роль в развитии практически всех систем организма. Многие процессы в клетках являются магний-зависимыми - синтез нуклеиновых кислот, окислительный метаболизм, гликолиз, процессы нервной и мышечной возбудимости, мембранного транспорта и др. Магний в физиологически значимой концентрации необходим для обеспечения стабильности генома, он оказывает стабилизирующий эффект на структуры хроматина, ДНК, является эссенциальным фактором всех ферментных систем, участвующих в сборке ДНК, магний абсолютно необходим для синтеза иммуноглобулина G (IgG). Существует не менее 500 магний-зависимых белков и магний участвует в активации более 300 ферментов организма человека [2,4].

Несмотря на то, что магний широко пространен в природе, его дефицит среди насе-

ления земного шара встречается довольно часто, наряду с дефицитом йода, кальция, железа, цинка и селена [5]. При исследовании 16 тыс. человек распространенность низкого содержания магния в крови в общей популяции составила 14,5%, а субнормальный уровень магния обнаружен у 37,7% Проведенные исследования показали, что клинические признаки низкого уровня магния в США выявляются от 40% до 72% пациентов, с различными диагнозами, у 6065% пациентов отделений интенсивной терапии. Установлено, свыше 25 % населения Франции, 40 % населения Германии старше 18 лет, а также 85 % больных, перенесших инфаркт, страдают от недостатка магния. Распространенность дефицита магния в популяции детей составляет от 16 до 42 % [6,7,8,9,22].

Принято разделять собственно «дефицит магния» и «гипомагниемию». «Дефицит магния»- синдром, обусловленный снижением внутриклеточного содержания магния в различных органах и системах, с нарушением функционального состояния организма. «Гипомагниемия»- это снижение концентрации магния в сыворотке крови. Однако, понятия «дефицит магния» и «гипомагниемия» часто употребляются как синонимы. Разные скриниговые исследования дают несколько различающиеся оценки наиболее приемлемого уровня магния в крови. Одни авторы читают, что дефицит магния- это снижение концентрации Mg2+ внутри клетки, в частности в эритроците менее 1,6 ммоль/л, а гипо-магниемией считают снижении концентрации магния в сыворотке крови менее 0,660,70 ммоль/л [10], а у беременных 0,8ммоль/ л [11]. Референтные значения уровня магния в сыворотке крови взрослых составляет 0,661,07 ммоль/л, в то время как нижняя граница интервала нормы уровня магния в плазме менее 0,80 ммоль/л, и отождествление уровней магния в плазме с уровнями магния в

сыворотке считается грубейшей диагностической ошибкой [5]. Уровень магния в плазме ниже 0.80 ммоль/л ассоциирован со статистически значимым повышением риска многочисленных патологий. В Швейцарии, во Франции и Германии нижней границей нормы магнияв плазме крови считается 0,85 ммоль/л [12].

Во всем объеме крови концентрация ионов Mg2+ невысокая и составляет менее 1% всего содержания магния в организме и она редко изменяется под влиянием физио-логическихи патологических факторов, к тому же известна динамичность вымывания магния из депо в случае снижения концентрации внутриклеточного магния [5]. Концентрация магния в сыворотке крови может оставаться в нормальных границах, даже при значительном уменьшении (до 80%) общего его количества в организме. Отмечена низкая чувствительность гипомагниемии в отражении истинного дефицита магния из-за отсутствии корреляции между сывороточным и внутритканевым содержанием магния [13,14]. Однако, значительное снижение уровня магния в сыворотке является признаком выраженного дефицита магния в организме [15,16].

Диагностика дефицита магния в практической работе чаще всего проводится на основании клинических признаков, т.к. достоверное выявление недостатка магния представляет определенные трудности в лабораторной практике из-за отсутствия доступных быстрых и точных тестов для оценки магниевого гомеостаза у больных [17]. Необходимо правильно оценивать полученные результаты анализа крови. Нормальные показатели содержания магния в крови не исключают его дефицита. Тот факт, что пробирка с анализом крови хранится какое-то время в лаборатории до момента поступления на исследование, может отразиться на цифрах, отражающих содержание магния за счет разрушения клеток крови.

В настоящее время дефицит магния регистрируется как отдельное заболевание (или «недостаточность магния»- Е61.2 по МКБ-10). Безусловно, с физиологической точки зрения диагноз дефицита магния не может ставиться только на основании измерения

уровней магния в крови и требует оценки клинической симптоматики дефицита магния и при возможности определения концентрации магния в цельной крови, клетках крови, слюне, суточной моче, волосах. Диагноз дефицита магния подтверждается данными о снижении его уровня в сыворотке крови менее 0,66 ммоль/л, общим баллом >30 по стандартизированному опроснику для диагностики дефицита магния (WDQ - Menstrual Distress Qestionnore ), специфическими изменениями зубцов и интервалов сердечного ритма на ЭКГ. Симптомы и суммарный балл по опроснику WDQ могут быть основой для диагностики дефицита, даже несмотря на нормальный уровень содержания магния в крови [18,19,20].

Как и дефицит многих других биоэлементов дефицит магния относят к т.н. «болезням цивилизации» и связывают прежде всего со стрессом и рафинированным питанием. Многочисленные клинико экспериментальные исследования последних двух десятилетий указывают на высокую частоту участия гипомагнемии в патогенезе и прогрессиро-вании многих самых разнообразных заболеваний. Особый интерес представляет изучение комплексного воздействия недостаточности этого биоэлемента на этиопатогенез коморбидных заболеваний [5,18]. Среди различных возрастных групп населения дефицит магния проявляется в виде основных четырех клинических блоков: сердечнососудистый, висцеральный, церебральный и мышечно-тетанический.

Систематическое истощение магниевого депо способствует развитию множеству симптомов и синдромов: хронического эндо-телиального воспаления, острый коронарный синдром, «синдром удлиненного QT-интервала» или «автономнаякардионейропа-тия» манифестируется наличием сердечных аритмий различных градаций и повышением АД; «метаболический синдром»- формированием инсулинорезистентности, глюкозо-толерантности и сахарного диабета; «синдром хронической усталости»- снижением умственной, физической работоспособности, нарушением сна; «венозный тромбоэмбо-лизм»- склонностью к тромбообразованию; «астматический статус»- спастическими со-

кращениями гладких мышц бронхов; «тета-ноидный, судорожный синдром»- сокращениями скелетной мускулатуры, матки, кишечника, у лиц с избыточной массой тела [21]. Клинические симптомы недостаточности магния могут носить неврологический характер: сонливость, слабость, раздражительность, тетания, тремор и фасцикуляции мышц, также отмечают тошноту и рвоту. Дефицит магния значительно чаще встречается у женщин в связи с повышенным потреблением этого биоэлемента при синдроме предментруального напряжения, при беременности, для роста плода, при лактации, при применении оральных контрацептивов, избыточным выделением магния почками. Женщины в норме имеют более высокие депонированные концентрации данного элемента и более чувствительны к снижению уровня магния [22]. Большое количество магния расходуется при повышении энергетического и пластического обмена. Это нарушения абсорбции в желудочно-кишечном тракте, гипертиреоз, гиперкортицизм, нефротический синдром и др. На фоне низкого содержания магния повышается восприимчивость к оксидативному стрессу, ускоряется процесс старения клетки [23].

В последние годы особый интерес представляет связь дефицита магния с повышенной склонностью к образованию у больных тромбов кровеносных сосудов. Гипомагне-мия также ассоциируется с повышенной агрегацией тромбоцитов и возрастанием риска тромбозов и эмболий. Снижение содержания ионов магния в плазме крови вызывает гемо-реологические нарушения и приводит к нарушению свертываемости крови, обызвествлению артерий, повышению сопротивляемости периферических сосудов, артериального давления, ухудшению микроциркуляции в капиллярах [24]. Магний снижает агрегацию тромбоцитов, подавляет другие Са-зависимые реакции в каскадах регуляции крови [25]. Дефицит ионов магния увеличивает активность тромбоксана А2 и вызывает повреждение сосудистой стенки. Эндо-телиопротекторное действие магния проявляется в активации выработки простацикли-на, N0 и подавлении тромбоксана А2. К тому же магний опосредованно влияет на

уменьшение внутрисосудистой агрегации тромбоцитов, участвует в функционировании опорно-сократительной системы тромбоцита за счет активации фермента актомио-зина, в ретракции тромбоцитарно-фибрино-вого сгустка- финальном этапе гемостаза [26]. В эксперименте было показано ингиби-рующее влияние Mg2+ на выброс эндотели-на, повышение которого, сопровождая тромбоз коронарной артерии при инфаркте миокарда, приводит к выраженной локальной вазоконстрикции в зоне ишемического риска. В этих исследованиях документированы гипокоагуляционный эффект Mg2+ через инактивацию протромбина, тромбина, фактора Кристмаса, проконвертина и плазменного компонента тромбопластина, а также его антиагрегантное действие на форменные элементы крови (эритроциты, тромбоциты, лейкоциты) [27].

В ряде исследований показано, что применение препаратов магния задерживает образование артериальных тромбов. Магний действует как мягкий антикоагулянт, инги-бируя плазменные факторы свертывания, снижает спонтанную ииндуцированную агрегацию тромбоцитов. Торможение тромбо-образования является дозозависимым, инги-бирующее действие наблюдают в случае применения препаратов магния в эффективных клинических дозах. Установлено, что магний потенцирует дезагрегационные свойства ацетилсалициловой кислоты, трентала [28].

В результате проведенного нами исследования был выявлен низкий уровень магния в плазме больных большой и промежуточной формами бета-талассемии. При этом, недостаточность магния наблюдалась в основном у больных бета-талассемией, имеющих гиперкоагуляцию. У этих больных выявлены низкие уровни сывороточного магния и высокие уровни маркеров тромбоне-мии- D-димера и растворимых фибрин-мономерных комплексов. Было высказано предположение, что низкий уровень магния в крови у больных бета-талассемией может быть рассмотрен в качестве предиктора тромбогенной опасности [29]. У больных бе-та-талассемией была проведена оценка уровня магния по опроснику MDQ. Выявлено,

что все больные бета-талассемией с гиперкоагуляцией имели недостаточность магния -высокие суммарному балы (>30) по опроснику MDQ [наши неопубликованные данные].

Таким образом, не вызывает сомнений, что недостаток магния в организме человека сопровождает различные заболевания и патологические состояния. Продолжаются интенсивные исследования значения магния в процессах воспаления и старения клетки, в оксидативном стрессе, возникновении ацидоза, антимутагенных эффектах. Своего решения также ждет вопрос изучения роли магния в системе гемостаза организма. Ряд клинических исследований указывает на взаимосвязь между недостаточным содержанием магния и системой гемостаза организма и, в частности, с риском развития гиперкоа-гуляционных нарушений. Магний обладает эндотелиопротективным эффектом и при дефиците этого биоэлемента повышаются характерные риски, связанные с эндотелио-патией и тромбообразованием. Содержание магния в организме человека зависит от многих факторов: географического, экономического, этнического состава и заболеваемости в данной популяции и др. Поэтому проведение широкого скрининга жителей Азербайджана может иметь большое значение для выбора критериев недостаточности магния и определения его референсных значений в лабораторно-клинической практике. Это особенно актуально в связи с широким распространением в республике анемий и в частности талассемий. По-видимому, больные большой и промежуточной формами бе-та-талассемией относятся к группам риска по дефициту магния. Важно изучить необходимость включения препаратов магния в комплексное лечение больных бета-талас-семией, сопряженных с гиперкоагуляцион-ными нарушениями гемостаза. Устранение дефицита магния может иметь существенное значение в профилактике тромботических осложнений и оптимизации лечения больных.

ЛИТЕРАТУРА

1.Городецкий В.В., Талибов О.Б. Препараты магния в медицинской практике. Малая

энциклопедия магния. М.: Медпрактика-М, 2006, 41с.

2.Barbagallo M., Belvedere M., Dominguez L. J. Magnesium homeostasis and aging // Magnesium Research, 2009, vol. 22, № 4, p.235-246.

3.Цит. по: http://cdk.dp.ua/ ru/diagnostics/ laboratory/ tests/magniy.html.

4.Акарачкова Е.С. Магний и его роль в жизни и здоровье человека. Справочник поликлинического врача. 2009, c.5-6.

5.Громова О.А., КалачеваА.Г., Торшин И.Ю., Грустливая У.Е. и др. О диагностике дефицита магния. Часть 1 // Aрхивъ внутренней медицины, 2014, № 2(16), с.5-10.

6.AGUSZS. Hypomagnesemia //J.Am.Soc Nephrol. 1999, №10, р.1616-1622

7.Громова О.А. Магний и пиридоксин: основы знаний. Новые технологии диагностики и коррекции дефицита магния. Обучающие программы Юнеско. Москва РСЦИ нститут микроэлементов.2006, с.3-176.

8.Межевитинова Е.А., Прилепская В.Н., Назарова Н.М. Роль магния в развитии предменструального синдрома // Гинекология, 2003, том 5, №2, с.12

9.Громова О.А. Физиологическая роль и значение магния в терапии: Обзор // Терапевтический архив, 2004, №10, с.58-62.

10.Kabadi S.M., Lee B.K., Liu L.Joint effects of obesity and vitamin D insufficiency on insulin resistance and type 2 diabetes: results from the NHANES 2001-2006 // Diabetes Care, 2012, Vol. 35, №10, р. 2048-2054.

11.Николенко Л.А., Головнева Е.С., Алехин Д.И., Голощапова Ж.А. . Еще раз про магний (обзор литературы) // Проблемы репродукции, 2011, №4, с. 23-26.

12.Громова О.А., Калачева А.Г., Торшин И.Ю. и др. Недостаточность магния — достоверный фактор риска коморбидных состояний: результаты крупномасштабного скрининга магниевого статуса в регионах России. Фарматека, 2013, №6, с.116-129.

13.Bardicef M., Bardicef O., Sorokin Y., et al. Extracellular and intra-cellular magnesium depletion in pregnancy and gestational diabetes // Am J Obstet Gynecol, 1995, vol.172, p.1009-1013.

14.Gonzalez-Revalderia J., Garcia-Bermejo S., Menchen-Herreros A., Fernandez-Rodriguez

E. Biological variation of Zn, Cu, and Mg in serum of healthy subjects // Clin Chem, 1990, v.36, p.2140-2141.

15.Swaminathan R. Magnesium Metabolism and its Disorders // Clin.Biochem Rev, 2003, vol.24 (2), p.47-66.

16.Whang R., Oei T.O., Aikawa J.K., et al. Predictors of clinical hypomagnesemia. Hypokalemia, hypophosphatemia,hyponatremia, and hypocalcemia // ArchIntern Med, 1984, №4, р. 794-1796.

17. Кишкун А. А. Руководство по лабораторным методам диагностики. М: ГЭОТАР-Медиа, 2007, 800 c.

18. Макацария А.Д., Бицадзе В.О., Хизро-ева Д.Х., Джобава Э.М. Распространенность дефицита магния у беременных женщин, наблюдающихся в условиях амбулаторной практики // Вопросы гинекологии акушерства и перинатологии, 2012, №11(5), с.25-35.

19. Громова О.А., Магний и пиридоксин: основы знаний. М.: ПротоТип, 2006, 230 с.

20.Серов В.Н., Блинов Д.В., Зимовина У.В., Джобава Э.М. Результаты исследования распространенности дефицита магния у беременных // Акушерство и гинекология, 2014, №6, c.12-16

21. Шилов А.М., Осия А.О.Препараты магния (Магнерот) и сердечно-сосудистые заболевания в практике врача первичного звена здравоохранения // Трудный пациент, 2013 , декабрь с.25-28

22.Schimatschek H.F., Rempis R. Prevalence of hypomagnesemia an unselected German population of 16,000 individuals // Мagnes Res, 2001, vol.14, №4, р.283-290

23. Есенова И.И. В центре внимания препараты магния // Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии. 2011, №7(4), с.487-491

24. Цит.по: cdk.dp.ua/ru/diagnostics/ laboratory/ tests/magniy.html.

25. Коровина Н.А., Творогова Т.М., Га-врюшева Л.П. Применение препаратов магния при сердечно-сосудистых заболеваниях у детей // Лечащий врач, 2006, № 3, с.10-13

26. Кошелева Н.Г., Никологорская Е.В. Профилактика гипертензивных форм гестоза с помощью Магне-В6 при невынашивании беременности в анамнезе // Российский вестник акушера-гинеколога // 2005, № 1, с.12-16

27. Barbato J.E., Zuckerbraun B.S., Overbaus M. el al. Nitric oxide modulates vascular inflammation and intimal hyperplasia in insulin resistance and metabolic syndrome // J. Physiol. Heart. Circ. 2005, vol.289, p.228-236

28. Liao F., Folsom A.R., Brancati F.L. Is low magnesium concentration risk factor for coronary heart disease? The Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study // Am Heart J, 1998, voi.136(3), p.480-490

29. Керимов А.А., Алиева Н.Р., Мамедова Т.А., Гафарова С.Н. Значение уровня магния в гемостазе больных бета-талассемией // Биомедицина, 2016, №1, с.15-19. SUMMARY

Questions of diagnostics and value of magnesium levels in human organism A.Kerimov, N.Aliyeva

Scientific Research Institute of Hematology and Transfusiology named B.Eyvazov, Baku

In this article, the questions of value of the diagnosed magnesium levels in human organism are discussed. Imbalance of magnesium homeo-stasis has a substantial role in the development of many diseases and pathologic conditions. Low magnesium levels can also increase the tendency of thrombus formation inside the blood vessels. Patients with beta-thalassemia major and intermediate are classified as in the high-risk group of the magnesium deficiency. Revealed hypomagnesemia is of particular interest in beta-thalassemia patients having hy-percoagulation. Presumably, intake of magnesium supplements can prevent the thrombotic complications of beta-thalassemia patients.

Поступила: 22.05.2016