Magnezyum

Magnezyum (Mg), gümüş beyazlığında bir metaldir ve genellikle alaşım maddesi olarak, yani başka metallerle karıştırılarak kullanılır. Kimyasal simgesi Mg, atom numarası 12; atom ağırlığı 24,312 olan bu element en hafif metallerden biridir ve bu özelliğiyle önem kazanmıştır. Toz halindeki magnezyum kolayca tutuşur ve parlak bir alevle yanar. Bu özelliği nedeniyle, elektrikli fotoğraf makinesi flaşları çıkmadan önce, magnezyum yakılarak flaşlı fotoğraflar çekilmiştir.
1755 yılında İngiltere'de Joseph Black tarafından keşfedilmiştir. 1808 yılında Humphrey Davy tarafından saf olarak, magnezya ve cıva-II-oksit (HgO) karışımından izole edilmiştir.
Tarih
Magnezyum adı, Magnetes kabilesiyle ilgili ya Teselya'daki Magnesia bölgesinden veya şimdi Türkiye'deki Magnesia ad Sipylum adlı yerler için kullanılan Yunanca kelimeden gelir. Yine bu bölgeden kaynaklanan manyetit ve manganez ile ilgilidir ve ayrı maddeler olarak farklılaşmayı gerektirir. Bu tarihçe için manganez'e bakınız.
1618'de İngiltere'de Epsom'da bir çiftçi, oradaki bir kuyudan ineklerine su vermeye çalıştı. İnekler suyun acı tadı nedeniyle içmeyi reddettiler ancak çiftçi suyun çizikleri ve kızarıklıkları iyileştirdiğini fark etti. Bu madde Epsom tuzları olarak tanındı ve ünü yayıldı. Sonunda hidratlı magnezyum sülfat, 7 olarak tanındı.
Metalin kendisi ilk olarak 1808'de İngiltere'de Sir Humphry Davy tarafından izole edildi. Magnezya ve cıva oksit karışımı üzerinde elektroliz kullandı. Antoine Bussy 1831'de tutarlı biçimde onu hazırladı. Davy'nin bir isim için ilk önerisi magniumdu, ama şimdi magnezyum adı kullanılır.
Biyolojik roller
Etki mekanizması
Fosfat ve magnezyum iyonları arasındaki önemli etkileşim, magnezyumu bilinen tüm canlı organizmaların tüm hücrelerinin temel nükleik asit kimyası için gerekli kılar. ATP kullanan veya sentezleyen tüm enzimler ve DNA ve RNA sentezlemek için diğer nükleotidler kullananlar dahil 300'den fazla enzim, katalitik etkileri için magnezyum iyonları gerektirir. ATP molekülü normalde magnezyum iyonlu bir şelat içinde bulunur
Beslenme
Diyet
Baharatlar, sert kabuklu yemişler, tahıllar, kakao ve sebzeler zengin magnezyum kaynaklarıdır. Ispanak gibi yeşil yapraklı sebzeler de magnezyum açısından zengindir.
Magnezyum açısından zengin içecekler kahve, çay ve kakaodur.
Diyet önerileri
Birleşik Krallık'ta, magnezyum için önerilen günlük değerler erkekler için 300 mg ve kadınlar için 270 mg'dir. ABD'de Tavsiye Edilen Diyet İzinleri (İngilizce:Recommended Dietary Allowances(RDA)) 19-30 yaş arası erkekler için 400 mg ve daha büyükler için 420 mg'dir; kadınlar için 19-30 yaş için 310 mg ve daha büyükler için 320 mg.
Ekleme
Çok sayıda magnezyumun ilaç hazırlamaları ve diyet takviyesi mevcuttur. İki insan denemesinde, ağırlık başına yüksek magnezyum içeriği nedeniyle magnezyum diyet takviyelerinde en yaygın biçimlerden biri olan magnezyum oksit, magnezyum sitrat, klorür, laktat veya aspartattan daha az biyoyararlanımdı.
Metabolizma
Yetişkin bir insanın vücudunda 22-26 gram magnezyum vardır, %60'ı iskelet'te, %39 hücre içi (iskelet kasında %20) ve %1 hücre dışıdır. Serum seviyeleri tipik olarak 0.7-1.0 mmol/L veya 1,8-2,4 mEq/Ldir. Serum magnezyum seviyeleri, hücre içi magnezyum eksik olduğunda bile normal olabilir. Serumdaki magnezyum seviyesini korumaya yönelik mekanizmalar, midebağırsak emilimi ve böbrek atılımı arasında değişir. Hücre içi magnezyum, hücre içi potasyum ile ilişkilidir. Artan magnezyum kalsiyumu düşürür ve başlangıç düzeyine bağlı olarak hiperkalsemiyi (İngilizce:hypercalcemia) önleyebilir veya hipokalsemiye (İngilizce: hypocalcemia) neden olabilir. Hem düşük hem de yüksek protein alım koşulları, bağırsaktaki fosfat, fitat ve yağ miktarlarında olduğu gibi magnezyum emilimini engeller. Emilmeyen diyet magnezyum dışkıyla atılır; emilen magnezyum idrar ve terle atılır.
Serum ve plazmada tespit
Magnezyum durumu, idrar ve dışkı magnezyum içeriğiyle birlikte serum ve eritrosit magnezyum konsantrasyonları ölçülerek değerlendirilebilir ancak intravenöz magnezyum yükleme testleri daha doğru ve pratiktir. Enjekte edilen miktarın %20 veya daha fazlasının tutulması eksikliği gösterir. 2004 itibarıyla, magnezyum için hiçbir biyobelirteç oluşturulmamıştır.
Olası zehir mağdurlarında tanıyı doğrulamak veya ölümcül bir aşırı doz vakasında adli soruşturmasına yardımcı olmak için plazma veya serumdaki magnezyum konsantrasyonları, ilacı alanlarda tedavi edici olarak etkinlik ve güvenlik açısından izlenebilir.
Doğum sırasında parenteral magnezyum sülfat alan annelerin yeni doğan çocukları, normal serum magnezyum seviyelerinde toksisite sergileyebilir..
Eksiklik
Düşük plazma magnezyumu (hipomagnezemi) yaygındır: genel nüfusun %2.5-15'inde bulunur. 2005'ten 2006'ya kadar, Amerika Birleşik Devletleri nüfusunun yüzde 48'i, önerilen Diyet Referans Alımı ndan daha az magnezyum tüketmiştir. Diğer nedenler böbrek veya midebağırsak kaybın artması, hücre içi kaymanın artması ve proton pompası inhibitörü antasit tedavisidir. Çoğu belirtisizdir (asemptomatik) ancak sinir-kas, kalp-damar ve metabolik işlev bozukluğu belirtileri görülebilir. Alkolizm genellikle magnezyum eksikliği ile ilişkilidir. Kronik olarak düşük serum magnezyum seviyeleri metabolik sendrom, diabetes mellitus tip 2, fasikülasyon ve hipertansiyon ile ilişkilidir.
Tedavi
Damar içi magnezyum, kalp karınçık anormal ritmleri (Ventriküler aritmiler) olan hastaların yönetimi ve ani kalp ölümünün önlenmesi için ACC/AHA/ESC 2006 kılavuzları tarafından karıncık aritmi ile ilişkili uzun QT sendromu ile mevcut torsades de pointes ile ilişkili hastalar ve digoksin kaynaklı aritmileri olan hastaların tedavisi için için tavsiye edilir.
Magnezyum sülfat damar içi (İngilizce:intravenous) preeklampsi (İngilizce:pre-eclampsia) ve eklampsi (İngilizce:eclampsia) tedavisinde kullanılır.
Alkolizmin neden olduğu hipomagnezemi (İngilizce:Hypomagnesemia), eksikliğin derecesine bağlı olarak ağızdan veya parenteral magnezyum uygulamasıyla geri döndürülebilir.
Magnezyum takviyesinin migren hastalığının önlenmesinde ve tedavisinde rol oynayabileceğine dair sınırlı kanıt vardır.
Magnezyum tuzu türüne göre sıralanan diğer tedavi edici uygulamalar şunlardır:
Magnezyum sülfat, Epsom tuzları olarak adlandırılan heptahidrat olarak, banyo tuzları, müshil ve yüksek oranda çözünür gübre olarak kullanılır.
Magnezyum hidroksit, suda süspansiyon halinde, magnezyum sütü antasit'ler ve müshillerde kullanılır.
Magnezyum klorür, oksit, glukonat, malat, orotat, glisinat, askorbat ve sitrat'ın tümü ağızdan magnezyum takviyesi olarak kullanılır.
Magnezyum borat, magnezyum salisilat ve magnezyum sülfat, antiseptikler olarak kullanılır.
Magnezyum bromür hafif yatıştırıcı olarak kullanılır (bu etki magnezyumdan değil bromürden kaynaklanır).
Magnezyum stearat, yağlayıcı özellikleri olan hafif yanıcı beyaz bir toz'dur. Eczacılık teknolojisinde, bileşenleri tablet şekline sıkıştırırken tabletlerin ekipmana yapışmasını önlemek için farmakolojik üretimde kullanılır.
Magnezyum karbonat tozu, jimnastikçiler, halterciler ve dağcılar gibi sporcular tarafından avuç içi terlemesini ortadan kaldırmak, yapışmayı önlemek ve jimnastik aletlerinin tutuşunu iyileştirmek, çubukları kaldırmak ve kayalara tırmanmak için kullanılır.
Aşırı doz
Kandaki fazla magnezyum böbrekler tarafından hemen süzüldüğünden tek başına diyet kaynaklarından aşırı doz alınması olası değildir ve aşırı doz, bozulmuş böbrek fonksiyonu varlığında daha olasıdır. Buna rağmen, megadoz tedavisi küçük bir çocukta ölüme, ve böbrekleri sağlıklı olan bir kadında ve genç bir kızda şiddetli hipermagnezemiye neden oldu. Doz aşımının en yaygın belirtileri bulantı, kusma ve ishal; diğer belirtiler arasında hipotansiyon, bilinç bulanıklığı, kalpte ve solunum hızlarında yavaşlama, diğer minerallerin eksiklikleri, koma, kardiyak aritmi ve kalp durmasına bağlı ölüm yer alır.
Magnezyum ve insan vücudu
Tohum ve sebzelerde klorofil kompleksi halinde bulunur. Günlük ihtiyaç 0,2-0,3 g kadardır. Magnezyum eksikliğinin tıptaki adı Hipomagnezemi, fazla olması ise Hipermagnezemi olarak bilinir. Vücuttaki toplam magnezyum miktarı 20-30 g kadardır. Bunun % 60-70'i kemiklerde, % 1,5 oranında magnezyum fosfat (Mg3(PO4)2)halinde yer alır. Geri kalan kısmı yumuşak dokularda, diğer kısmı ise sıvılarda bulunur. Kan plazmasında 0,02-0,03 mg; eritrositlerde 0,06 mg bulunur. Plazmadaki magnezyumun üçte biri proteinlere bağlıdır.
Fosfataz, fosforilaz, enolaz, fosfoglukomutaz enzimlerinin aktivatörüdür. ATPaz'ın inhibitörüdür. Magnezyum idrar yollarında magnezyum amonyum fosfat (MgNH4PO4) şeklinde çökerek idrar yolu taşlarının yapısında bulunur. Damara şırınga edilen magnezyum iyonları narkotik etki gösterir. Magnezyum elementi sinir sisteminin aşırı duyarlılığını azaltır.
Hipomagnezemi;
Böbrek yetmezliği
Diabetik koma
Hipotiroidizm
İyatrojenik
Addison hastalığında görülür.
Hipermagnezemi ise;
Sindirim sistemi hastalıkları
Böbrek hastalıkları
Endokrin hastalıklar
Metabolik bozukluklar
Terleme, yanık, akut pankreatit
Beslenmeye bağlı olarak görülür.
Bulunduğu yerler
Vücutta bulunan magnezyumun yaklaşık %60ı kemik ve dişlerin yapısında yer alır. Diğer minerallerle birlikte sinir uyarımını ve kas kasılmalarını düzenler. Ayrıca enerji metabolizmasında rol alan pek çok enzimi etkin biçime dönüştürür. Kalsiyum gibi magnezyum tuzları da suda çözünmez ve besinlerdeki magnezyumun çoğu emilemez. Emilimin çoğu yukarı bağırsak bölgesinde olur. Günlük gereksinim düzeyi 300350 mg arasındadır. Bitki klorofilinin bir yapı taşı olduğundan başlıca kaynak yeşil yapraklı bitkilerdir. Fındık, tahıl ve deniz ürünleri de magnezyumdan zengin besinlerdir.
Kullanım alanları
Fotoğraf makinelerinin gövde ve flaş kaplamalarında, işaret fişeklerinde ve yangın bombaları başta olmak üzere pirotekni alanında yoğun olarak kullanılır. Alüminyumdan üçte bir oranında daha hafif olması nedeniyle, alaşımlarından uçak ve füze yapımında faydalanılır. Eczacılık alanında önem taşıyan bileşikleri de vardır. İtici özellikteki bileşiklerin yapısına katılır. Döküm demir yapımında ve uranyum başta olmak üzere çeşitli metallerin tuzlarından saflaştırılması işleminde kullanılır. Şömine tuğlalarının, aydınlatma ampullerinin, renk maddelerinin ve filtrelerin yapımında da yeri vardır. Yeşil bitkilerde bulunan klorofil yapısında da yer alır. Ayrıca havai fişeklerin patlarken ortaya çıkardıkları renkleri vermek için de çeşitli bileşiklerle kullanılır.