CƠ BẢN VỀ MAGNESIUM TRONG SINH LÝ HỌC NGƯỜI

Vai trò sinh lý học của magiê trong cơ thể

Cơ thể của hầu hết các loài động vật có chứa ~ 0,4g magiê/kg [5]. Tổng lượng magiê của cơ thể con người được báo cáo là ~ 20 mmol/kg mô không có mỡ. Nói cách khác, tổng số magiê ở mức trung bình 70 kg người lớn với 20% (w/w) mỡ là ~ 1000 [7] đến 1120 mmol [13] hay ~ 24 g [14, 15]. Những giá trị này cần được diễn giải một cách thận trọng, tuy nhiên, tùy theo các phương pháp phân tích khác nhau đáng kể qua các năm. Để so sánh, tổng lượng calci trong cơ thể là ~ 1000g (lớn hơn lượng magnes trong cơ thể 42 lần) [16].

Phân bố trong cơ thể con người 

Khoảng 99% của tổng số magiê cơ thể nằm trong xương, cơ và các mô mềm không phải cơ [17] (xem Bảng 2 ). Khoảng 50-60% magiê cư trú như nhóm thế bề mặt của các thành phần khoáng chất hydroxyapatite của xương [14, 18]. Một minh họa cho bioapatite được thể hiện trong hình 2. Hầu hết lượng magiê còn lại được chứa trong các cơ vân và các mô mềm [14]. Hàm lượng magiê của xương giảm dần theo tuổi, và magiê được lưu trữ theo cách này là không hoàn toàn sinh khả dụng khi cơ thể bị suy giảm magiê [5]. Tuy nhiên, nguồn magne trong xương cung cấp lượng có thể hoán đổi khá lớn để đệm cho những thay đổi cấp tính nồng độ magiê trong huyết thanh [19]. Nhìn chung, một phần ba lượng magiê của bộ khung cơ-xương là có thể trao đổi, phục vụ như một kho chứa để duy trì các mức magiê ngoại bào sinh lý [19].

Bảng 2.

Phân bố magiê trong cơ thể người, khối lượng phân tử của magiê = 24,305 g / mol; In lại từ [7], với sự cho phép của Elsevier

Nồng độ magiê trong tế bào dao động từ 5 đến 20 mmol / L; khoảng 1-5% bị ion hóa, phần còn lại được gắn với các protein, với các phân tử mang điện tích âm và với adenosine triphosphate (ATP) [18].

Lượng magiê ngoại bào được tính vào khoảng ~ 1% của tổng số magiê cơ thể [14, 18, 20] mà chủ yếu được tìm thấy trong các tế bào hồng cầu và trong huyết thanh [5, 7, 21, 22]. Magiê trong huyết thanh có thể, giống như canxi, được phân loại thành ba phần. Đó là dạng tự do hay ion hóa, dạng kết hợp với protein hoặc tạo phức với các ion âm như phosphate, bicarbonate và citrate hoặc sulphate (Bảng 1, Hình 3). Trong số ba phần trong huyết tương, tuy nhiên, magiê ion hóa có hoạt tính sinh học lớn nhất [5, 7, 21, 22].

Magiê chủ yếu được tìm thấy bên trong tế bào [7], nơi nó hoạt động như một bộ đếm cho ATP giàu năng lượng và cá axit của nhân. Magiê là một đồng yếu tố trong hơn 300 phản ứng enzyme [8, 10]. Magiê cực kỳ làm ổn định các enzyme, bao gồm nhiều phản ứng tạo ra ATP [14]. ATP là cần thiết về tổng thể cho việc sử dụng đường glucose, tổng hợp mỡ, protein, các axit nucleic và các coenzyme, sự co cơ, chuyển nhóm methyl và nhiều quá trình khác, và sự can thiệp vào chuyển hóa magiê cũng ảnh hưởng đến các chức năng này [14]. Vì vậy, ta nên ghi nhớ rằng chuyển hóa ATP, co cơ và giãn cơ, chức năng thần kinh bình thường và sự giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh là tất cả phụ thuộc magiê. Điều quan trọng cũng cần lưu ý là magiê góp phần điều chỉnh trương lực mạch máu, nhịp tim, huyết khối do hoạt hóa tiểu cầu và sự hình thành xương (xem nhận xét ​​của Cunningham và các cộng sự.[28] trong bổ sung này) [ 6, 7, 10, 29, 30]. Một số trong những chức năng của magiê được liệt kê trong Bảng 3 .

Ví dụ như trong việc co cơ, magiê kích thích tái hấp thu canxi bởi men ATPase do canxi kích hoạt của lưới nội bào cơ chất [14].  Hơn nữa, Magiê còn điều biến việc dẫn truyền tín hiệu insulin và sinh sôi tế bào và là rất quan trọng đối với sự kết dính tế bào và sự vận chuyển qua màng bao gồm cả vận chuyển các ion kali và canxi. Nó cũng duy trì cấu hình của các axit nucleic và là thiết yếu đối với các chức năng về cấu trúc của protein và của ty thể.

Từ lâu người ta đã nghi ngờ rằng magiê có thể có một vai trò trong việc tiết insulin nhờ vào quan sát thấy sự tiết insulin bị thay đổi và sự nhạy cảm với insulin ở động vật bị thiếu hụt magiê [31]. Các nghiên cứu dịch tễ học đã cho thấy một tỷ lệ cao của tình trạng giảm magné máu (hypomagnesaemia) và nồng độ magiê trong nội bào thấp hơn trên những bệnh nhân tiểu đường. Lợi ích của việc bổ sung magiê trên tình trạng chuyển hóa của bệnh nhân tiểu đường đã được quan sát thấy trên một số người, nhưng không phải tất cả, các thử nghiệm lâm sàng, và các nghiên cứu trong tương lai quy mô lớn hơn là cần thiết để xác định nếu việc bổ sung magiê vào chế độ ăn uống có liên quan đến tác dụng có lợi trong nhóm bệnh tiểu đường này [32].

Các nghiên cứu dịch tễ học gần đây đã gợi ý rằng độ tuổi thai tương đối ngắn có liên quan đến sự thiếu hụt magiê trong khi mang thai, không chỉ gây ra các vấn đề dinh dưỡng bà mẹ và thai nhi mà còn dẫn đến những hậu quả khác mà có thể ảnh hưởng đến con cái trong suốt cuộc đời [33].

Cũng có bằng chứng cho thấy magiê và canxi cạnh tranh với nhau trên cùng một vị trí liên kết của những phân tử protein huyết tương [13, 34]. Người ta thấy rằng magiê đối vận với sự giải phóng các chất phụ thuộc canxi của acetylcholine tại các đầu tận cùng của thần kinh vận động [6]. Vì vậy, magiê có thể được xem là "đối vận tự nhiên của canxi \'. Trong khi canxi là một “chất kích thích mạnh mẽ cái chết” [ 35 ],thì magiê lại không như thế [34]: magiê ức chế cái chết của tế bào do canxi gây ra [36]. Đó là sự chống lại tính tự chết trong quá trình chuyển đổi tính thấm của ty thể và đối vận với sự tự chết do sự quá tải calcium gây ra. Magiê là quan trọng trong sức khỏe và bệnh tật, như sẽ được thảo luận chi tiết hơn trong phần bổ sung này trong bài viết của Geiger và Wanner [37].

 ...

Sinh lý bệnh 

Tình trạng giảm magné máu (Hypomagnesaemia)

Khẳng định tình trạng thiếu hụt magiê có vẻ đơn giản hơn so với bản thân xét nghiệm nó, chủ yếu là do các xét nghiệm lâm sàng chính xác để đánh giá tình trạng magiê vẫn còn thiếu. Đánh giá nồng độ magiê trong huyết thanh và bài tiết magiê trong nước tiểu 24 giờ hiện nay là các xét nghiệm quan trọng nhất để chẩn đoán tình trạng giảm magne máu (hypomagnesaemia). Bước tiếp theo cần thực hiện là xét nghiệm về giữ magiê [7].

Trong y văn, những bệnh nhân có nồng độ magiê huyết thanh ≤ 0,61 mmol / L (1,5 mg / dL) [67 - 69] và ≤ 0,75 mmol / L, tương ứng, được coi là có tình trạng giảm magne máu [70, 71].

Tình trạng giảm magne máu (hypomagnesaemia) là phổ biến ở bệnh nhân nhập viện, với tỷ lệ trong khoảng từ 9 đến 65% [67, 69 - 72]. Một tỷ lệ đặc biệt cao của tình trạng giảm magne máu được quan sát thấy trong các khoa điều trị tích cực. Hơn nữa, sự liên quan có ý nghĩa đã được báo cáo giữa tình trạng giảm magne máu và phẫu thuật thực quản [70]. Ở những bệnh nhân bị bệnh nặng, lượng magiê dinh dưỡng ăn uống vào có lẽ là không đủ. Một số loại thuốc có liên quan đến mất magiê (mặc dù mối quan hệ giữa các yếu tố này vẫn chưa rõ ràng), đặt bệnh nhân bị ảnh hưởng bởi thuốc vào nguy cơ tăng lên về tình trạng giảm magne máu cấp. Những loại thuốc này bao gồm aminoglycoside, cisplatin, digoxin, furosemide, amphotericin B và cyclosporine A [67, 70] (Bảng 5). Hơn nữa, người ta đã quan sát thấy rằng những bệnh nhân bị giảm magne máu nghiêm trọng, có tỷ lệ tử vong tăng [67, 70]. Vì vậy, đánh giá tình trạng magiê được khuyến cáo, đặc biệt là ở những người bị bệnh nặng. Giảm magne máu khi được phát hiện, ta nên giải quyết - nếu có thể nhận định được - bệnh lý tiềm ẩn để đảo ngược tình trạng bị cạn kiệt magne [73].

 Bảng 5.

Các bệnh cảnh trong đó giảm magné máu triệu chứng có thể xảy ra