Właściwości farmakodynamiczne
Magnez

Charakterystyka magnezu

Magnez jest czwartym pod względem ilościowym kationem w organizmie człowieka. Całkowita zawartość magnezu w organizmie dorosłego człowieka wynosi około 14,5 mmol/kg masy ciała, co odpowiada około 1000 mmol (24 g) przy masie ciała 70 kg. Około 50% całkowitej ilości magnezu znajduje się w postaci nierozpuszczalnej w kościach, 45% w płynie śródkomórkowym, a jedynie 5% w płynie pozakomórkowym. Magnez w surowicy krwi występuje w postaci ultraprzesączalnej, zjonizowanej oraz związanej z białkami. Ilość magnezu związana z białkami, podobnie jak ilość wapnia, zależy od pH krwi.^{1 2}

Prawidłowe stężenie magnezu w surowicy krwi wynosi 0,8-1,05 mmol/l (1,9-2,5 mg%). Magnezemia zależy od podaży z dietą i od sprawnego mechanizmu ograniczania wydalania magnezu przez przewód pokarmowy i nerki. Wydalanie zachodzi głównie z moczem, przy częściowym wchłanianiu zwrotnym w cewkach nerkowych. Prawdopodobny jest udział parathormonu (PTH) w regulacji homeostazy magnezu w ustroju.³

W przypadku stosowania diety wysokowapniowej i wysokofosforanowej wchłanianie magnezu z przewodu pokarmowego zmniejsza się. Magnez wchłania się tylko częściowo z przewodu pokarmowego, głównie w jelicie cienkim, przy czym wielkość wchłaniania magnezu zależy od jego zawartości w pokarmach.^{4 5}

Stany niedoboru magnezu

Stężenie magnezu we krwi od 12 do 17 mg/l (1 do 1,4 mEq/l lub 0,5 do 0,7 mmola/l) świadczy o umiarkowanym niedoborze magnezu, natomiast stężenie niższe niż 12 mg/l (1 mEq/l lub 0,5 mmola/l) wskazuje na ciężki niedobór magnezu.⁶

Niedobór magnezu może być:

• pierwotny, spowodowany wrodzonymi zaburzeniami metabolicznymi (przewlekła wrodzona hipomagnezemia);
• wtórny, spowodowany:
  • niewystarczającą podażą (ciężkie niedożywienie, alkoholizm, odżywianie pozajelitowe),
  • zaburzeniami wchłaniania żołądkowo-jelitowego (przewlekła biegunka, przetoka żołądkowo-jelitowa, niedoczynność przytarczyc),
  • nadmierną utratą magnezu przez nerki (choroby kanalików nerkowych, znaczna poliuria, nadużywanie leków moczopędnych, przewlekłe odmiedniczkowe zapalenie nerek, pierwotny hiperaldosteronizm oraz leczenie cisplatyną).

⁷

Dodatkowo, niedobór magnezu może wynikać z nadmiernej utraty magnezu przez przewód pokarmowy w przewlekłych wymiotach, przedawkowania witaminy D, nadczynności tarczycy i przytarczyc, szpiczaka mnogiego, przerzutów nowotworowych do kości oraz z powodu intensywnego wysiłku fizycznego, przewlekłego stresu i braku snu.^{8 9}

Objawami niedoboru magnezu są:

• nadpobudliwość nerwowo-mięśniowa, która może przejawiać się napadami tężyczki
• drżenia mięśniowe, uogólnione skurcze toniczno-kloniczne i ruchy atetotyczne
• apatia, osłabienie, zawroty głowy
• zaburzenia psychiczne, jak nerwice, stany lękowe i stany splątania
• niemiarowość serca
• zwiększona podatność na stres
• zmniejszona odporność na zakażenia
• trudności z koncentracją uwagi i zasypianiem

^{10 11}

Rola magnezu w organizmie

Magnez jest głównym stabilizatorem komórkowym i wewnątrzkomórkowym oraz bierze udział we wszystkich podstawowych czynnościach fizjologicznych. Potwierdza to fakt, iż wyraźne kliniczne objawy niedoboru magnezu można usunąć tylko przez suplementację.¹²

Metabolizm energetyczny

Magnez bierze udział w licznych przemianach metabolicznych w ustroju, jak synteza i wykorzystanie związków wysokoenergetycznych oraz synteza wielu enzymów. Jest aktywatorem około 300 enzymów, między innymi regulujących syntezę, magazynowanie i transport związków bogatoenergetycznych oraz glikolitycznych.^{13 14}

Stabilizacja błony komórkowej

Magnez wywiera stabilizujący wpływ na błony komórkowe. Utrzymuje stan mitochondriów, w którym fosforylacja przebiega z dużą wydajnością. Magnez chroni lizosomy, potrzebny jest do utrzymania stabilności rybosomów i umożliwia wiązanie mRNA z rybosomami.¹⁵

Wpływ na układ nerwowy

Magnez wykazuje działanie neurotropowe, co powoduje jego działanie uspokajające, a niedobór – nadpobudliwość nerwowo-mięśniową. Wywiera depresyjne działanie na autonomiczny układ nerwowy, a w nadmiarze doprowadzić może do porażenia zwojów nerwowych. Magnez zawarty w płynach zewnątrzkomórkowych antagonizuje działanie wapnia, podwyższa próg pobudliwości komórek i hamuje uwalnianie neuroprzekaźników.^{16 17}

Działanie na układ mięśniowy

Magnez zmniejsza pobudliwość włókien mięśniowych poprzecznie prążkowanych. Jony magnezu są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego, krążenia oraz mięśni poprzecznie prążkowanych i gładkich.^{18 19}

Wpływ na układ sercowo-naczyniowy

Magnez wywiera ochronny wpływ na mięsień sercowy, zmniejszając jego niedotlenienie. Wydłuża czas przewodzenia bodźców w układzie bodźcoprzewodzącym. Przeciwdziała gromadzeniu wapnia i zmianom tkanki łącznej w ścianach naczyń. Jest także fizjologicznym czynnikiem przeciwzakrzepowym stabilizującym płytki krwi.²⁰

Wewnątrzkomórkowy magnez obniża stężenie cholesterolu, moduluje skurcz miocytów oraz mięśni gładkich naczyń krwionośnych. Jony magnezu modulują napływ jonów wapnia do cytoplazmy, ponieważ magnez wpływa na przepuszczalność błon komórkowych.²¹

Wpływ na układ immunologiczny

Magnez usprawnia fagocytozę i wytwarzanie limfocytów, co prowadzi do złagodzenia procesu zapalnego. Uczestniczy w licznych procesach obronnych ustroju. Przeciwdziała stresom, niedotlenieniu, uczuleniom i stanom zapalnym, oraz pobudza fagocytozę i aktywuje układ dopełniacza.²²

Udział w gospodarce kostnej

Magnez bierze udział w rozwoju i mineralizacji kości, a jego niedobór powoduje szybsze starzenie się tkanki kostnej. Magnez działa synergistycznie z jonami wapnia w tworzeniu struktury kości.^{23 24}

Rola w metabolizmie hormonalnym

Magnez jest niezbędny do syntezy niektórych hormonów, np. insuliny. Magnez hamuje również uwalnianie z zakończeń nerwowych „hormonów stresu” – adrenaliny i noradrenaliny.^{25 26}

Wpływ na syntezę biologiczną

Jony magnezu biorą udział w syntezie białek i kwasów nukleinowych oraz metabolizmie tłuszczów. Magnez potrzebny jest do syntezy tkanek i metabolizmu węglowodanów.^{27 28}

Magnez w żywieniu pozajelitowym

W lecznictwie magnez jest wykorzystywany jako składnik roztworów do żywienia pozajelitowego oraz dializy otrzewnowej. Elektrolity podawane podczas żywienia pozajelitowego pomagają w utrzymaniu w surowicy stężeń niezbędnych do procesów fizjologicznych komórki, dla których odpowiednio wyregulowane stężenia elektrolitów są zasadniczym warunkiem.²⁹

Roztwory do hemodializy/hemofiltracji zawierające magnez cechują się stężeniem jonów magnezowych zbliżonym do stężenia fizjologicznego w osoczu.³⁰

^{31 32 33 34 35}

Magnez w preparatach leczniczych

Typy związków magnezu

Magnez w preparatach leczniczych występuje w różnych postaciach chemicznych, co wpływa na biodostępność i skuteczność terapeutyczną. Najczęściej spotykane formy to:

• Magnezu wodoroasparaginian – uznawany za jedną z najlepiej przyswajalnych form magnezu przez organizm.
• Magnezu cytrynian – forma charakteryzująca się dobrą biodostępnością.
• Magnezu mleczan – związek dobrze przyswajalny o umiarkowanej zawartości jonów magnezu.
• Magnezu węglan – wykorzystywany w preparatach złożonych.
• Magnezu chlorek – stosowany głównie w preparatach do żywienia pozajelitowego i roztworach do dializ.
• Magnezu siarczan – wykorzystywany w preparatach do żywienia pozajelitowego oraz produktach do przygotowania jelit przed zabiegami diagnostycznymi.

³⁶

Magnez z pirydoksyną (witaminą B6)

Pirydoksyna (witamina B6) zwiększa o 20 do 40% wchłanianie magnezu z przewodu pokarmowego, ułatwia transport do wnętrza komórek i utrzymuje właściwe stężenie wewnątrzkomórkowe. Zmniejsza także wydalanie magnezu w moczu. Skuteczność preparatów magnezu zawierających witaminę B6 jest większa niż samego magnezu.^{37 38}

W badaniach klinicznych wykazano, że najszybszy efekt i największą skuteczność w zakresie łagodzenia objawów niedoboru magnezu wykazują produkty zawierające magnez i witaminę B6 w proporcji 10:1.³⁹

Analiza danych klinicznych wykazała, że podawanie magnezu z dodatkiem witaminy B6 skuteczniej zmniejszało reakcję na stres niż w przypadku stosowania samego magnezu u osób dorosłych, odczuwających wcześniej ciężki i bardzo ciężki stres. Podczas stosowania produktu Magne B6 w badanej grupie, reakcja na stres zmniejszyła się o 38,3% po 4 tygodniach oraz o 24% po 8 tygodniach, w porównaniu do grupy stosującej sam magnez.⁴⁰

Magnez z potasem

Magnez i potas ściśle współdziałają ze sobą w wielu procesach fizjologicznych. Preparaty zawierające jednocześnie magnez i potas są skuteczne w uzupełnianiu niedoborów obu pierwiastków.⁴¹

Proponowany mechanizm działania asparaginianu magnezowo-potasowego polega na stabilizacji błon komórkowych przez utrzymanie prawidłowego stężenia magnezu i potasu w komórkach, detoksykacji amoniaku lub jego zwiększenia w czasie przemian w cyklu kwasów trójkarboksylowych. Wszystkie trzy składniki produktu leczniczego pełnią ważne funkcje w trakcie przemian energetycznych.⁴²

Magnez w środkach przeczyszczających

Magnez w postaci tlenku magnezu oraz siarczanu magnezu wchodzi w skład produktów leczniczych stosowanych w przygotowaniu jelit do badań endoskopowych i radiologicznych. Mechanizm działania tego typu preparatów opiera się na ograniczonym i ulegającym wysyceniu procesie transportu czynnego siarczanów. Wysycenie mechanizmu transportu siarczanów w przewodzie pokarmowym sprawia, że pozostają one w świetle jelita. Działanie osmotyczne niewchłoniętych siarczanów powoduje zatrzymanie wody w świetle jelita i prowadzi do jego oczyszczenia.⁴³

W preparacie CitraFleet, cytrynian magnezu działa poprzez wywoływanie biegunki osmotycznej, zatrzymując wodę w okrężnicy. To działanie wywiera silny 'efekt wypłukujący’ połączony ze stymulacją ruchów perystaltycznych, co ma na celu oczyszczenie jelit przed badaniem radiograficznym, kolonoskopią lub zabiegami chirurgicznymi.⁴⁴

Magnez w lecznictwie uzdrowiskowym

W lecznictwie uzdrowiskowym wykorzystywane są sole jodowo-bromowe zawierające magnez. Działanie kąpieli mineralnych opartych na solach magnezowych jest wielokierunkowe. Ciepła kąpiel mineralna działa kompleksowo poprzez czynniki termiczne, mechaniczne (ciśnienie hydrostatyczne) i chemiczne. Odpowiednie stężenie roztworu i optymalna temperatura (35-36ºC) działają zarówno na skórę i błony śluzowe, jak i pośrednio na cały organizm.⁴⁵

Odpowiednia temperatura i składniki mineralne kąpieli powodują rozpulchnienie naskórka, umożliwiając wchłanianie składników mineralnych. Powstający na skórze „płaszcz solny” dostarcza długotrwałych bodźców osmotycznych, działa antyseptycznie i wspomaga leczenie chorób skóry. Kąpiele solankowe zawierające magnez wywierają działanie przegrzewające silniejsze niż kąpiele wodne, pobudzając procesy biochemiczne w trakcie i przez dłuższy czas po kąpieli.⁴⁶

W wyniku serii kąpieli obserwuje się normalizację czynności wegetatywnego układu nerwowego i układu przysadka-nadnercza, co zmniejsza nasilenie objawów schorzeń reumatycznych. Zmniejsza się przewodnictwo skóry, dolegliwości neuralgiczne ulegają osłabieniu, zmniejsza się nerwowość i pobudzenie.⁴⁷

Źródła magnezu w diecie

Duże ilości magnezu zawierają warzywa liściaste, ponieważ magnez wchodzi w skład chlorofilu. Także mięso i podroby są dobrymi źródłami magnezu, natomiast mleko i jego przetwory zawierają mało tego pierwiastka.⁴⁸

Dzienne zapotrzebowanie na magnez dla człowieka dorosłego wynosi około 300 mg. W stanach znacznych niedoborów, a także w okresie intensywnego wysiłku fizycznego i umysłowego czy też szybkiego wzrostu organizmu dziecka zapotrzebowanie na magnez wzrasta dwukrotnie.^{49 50}