Abstrakt
Magnésium je důležitý biogenní prvek, který významně
ovlivňuje řadu metabolických podchodů a vedle draslíku je druhým nejhojnějším
intracelulárním kationem. Hraje především významnou roli v přenosu vysokoenergetických
fosfátových radikálů, stabilizuje makromolekulární struktury a asistuje při
syntéze proteinů. Polovina hořčíku je
uložena v kostech, čtvrtina ve svalech, jedno procento v krvi. Hořčík je
vylučován ledvinami v závislosti na jejich funkci, tělesným zásobám a jeho
příjmu. Jeden ze čtyř kvantitativně nejvýznamnějších extracelulárních kationtů
(spolu se sodným, draselným a vápenatým). V plazmě částečně (asi 55 %)
vázán na proteiny. Intracelulární koncentrace Mg (většinou v komplexech)
je podstatně vyšší než extracelulární. Aktivátor asi 300 enzymů.
Terminologie
Magnésium, Mg
Synonyma
Hořčík
Odkazy na jiné
relevantní dokumenty, další informace
Hořčík v moči
Hořčík v plazmě
Chemická a
fyzikální charakteristika, struktura a povaha analytu
Hořčík je velice důležitý
biogenní prvek, je zařazen do skupiny II.A periodické tabulky.
Protonové číslo je 12,
relativní molekulová hmotnost 24,305, teplota tání 923 K (650oC),
teplota varu 1363 K (1090oC). Tento prvek byl objeven v roce
1808 (sir Humphry Davy). Hořčík má menší iontový poloměr než vápník, a proto ho
ve sloučeninách může zastupovat. Je antagonistou kalcia a jako takový je
lokalizován převážně intracelulárně. Zemská kůra obsahuje Mg v hmotnostním
zlomku 0.02, lidský organismus 0.027.
V lidském těle je hořčík
čtvrtým nejhojnějším kationtem, vedle kalia je druhým nejčastějším
intracelulárním kationtem. V porovnání s ostatními kationty má nejmenší akční rádius,
ale má obrovskou vazebnou kapacitu a velkou tendenci tvořit komplexní
sloučeniny. Hořčík má mimořádný význam pro rostliny, kde je součástí
chlorofylu. Je součástí řady enzymů, je součástí molekul ATP a ADP.
Role v
metabolismu
Hořčík je aktivátorem
více než 300 enzymových systémů; má význam
pro přenos vysokoenergetických
fosfátových radikálů, stabilizuje makromolekulární struktury (DNA, RNA,
ribosomy) a asistuje při syntéze proteinů. Hořčík je aktivátor Na-K dependentní
ATP-ázy, má vliv na funkci některých
enzymů pentosového cyklu, podmiňuje acetylaci CoA i funkci některých enzymů Krebsova cyklu, je nezbytný pro funkci
myokardu, svalů, dýchacích fermentů. Magnézium se také podílí na zajišťování
strukturální funkční integrity
buněk a buněčných
membrán, na regulaci membránového transportu, na distribuci elektrolytů (za
zmínku stojí vztah Mg k kalciu, který je z biochemického hlediska podobný jako
vztah Na-K), hořčík reguluje
také neuromuskulární
excitabilitu, svalovou kontrakci, krevní tlak a hemostázu. Dále je hořčík
stavební jednotkou kostí, které současně slouží jako zásobárna tělesných zásob
Mg.
Zdroj
(syntéza, příjem)
Denní potřeba se pohybuje
mezi 10-15 mmol. Hlavními zdroji jsou hořčíku v potravě jsou listová
zelenina, ovoce, luštěniny, obilniny, ořechy, mák, káva, čaj, kakao a pitná
voda. Zvýšené požadavky na hořčík jsou kladeny při vysokých fyzických a
psychických výkonech, v období laktace, atp.
Distribuce v
organismu, obsah ve tkáních
Zásoba hořčíku v organismu
je asi 800-1150 mmol. Polovina je uložena v kostech, čtvrtina ve svalech. Ve svalových buňkách se koncentrace
hořčíku pohybuje kolem 20 mmol/l, v erytrocytech kolem 2.5 mmol/l, v séru
0.82 + - 0.16 mmol/l ( měřeno AAS) (tedy asi 1% z celkového množství).
Z extracelulárního
Mg v krvi je asi 30 % vázáno na albuminy, méně na globuliny. 10 %
intracelulárního hořčíku je v buňce pevně vázáno, 90 % je volně vyplavitelné. V
jednotlivých orgánech existuje různě rychlá výměna mezi intracelulárním a extracelulárním
poolem. Rychlé změny nacházíme v
játrech, ledvinách, myokardu; pomalejší výměny v mozku, nervech a nejpomalejší
v kosterních svalech. V erytrocytech nastávají změny během minut, v lymfocytech
během několika sekund.
Způsob
vylučování nebo metabolismus
Za hospodaření s hořčíkem
odpovídají ledviny a střevo. Ledviny mění exkreci do moče v závislosti na
přísunu Mg z exogenních zdrojů a v závislosti od jeho tělesných zásob. Je
to velice rychlá reakce, která vzniká jako odpověď na podněty ze senzitivního
receptoru v játrech. V glomerulech se profiltruje ultrafiltrabilní hořčík
(tvoří asi 2/3 Mg v séru) do primární moče; z ní je za fyziologických podmínek
resorpováno až 93 % profiltrovaného magnézia.
U zdravého dospělého se
vyloučí za den ledvinami 0,5-5 mmol/l hořčíku. Vylučování Mg se mění v přímé
závislosti na filtraci a diuréze (je li vyšší GF, stoupá diuréza ).
Ve střevě se magnezium
absorbuje pasivně a zčásti i aktivním transportem navázané na protein, vázající
hořčík. Absorbuje se asi 25-40 % podaného množství, zbytek se vyloučí stolicí.
Absorbce Mg probíhá v závislosti na příjmu. Zvýší ji tekutá strava, vitamín D a acidita střevního
obsahu. Naopak sníží ji příjem fytátů, Ca, P, alkoholu a některá léčiva.
Kontrolní (řídící)
mechanismy
Absorpce Mg závisí na příjmu hořčíku a
jeho tělesných zásobách. Vylučování magnezia ledvinami závisí na výši
glomerulární filtrace a tělesných zásobách hořčíku.
Zpětné vazby: deficit hořčíku
v organismu vede ke zvýšené resorpci hořčíku v ledvinách a zvýšené
absorpci hořčíku v GIT.
Literatura
Murray RK, Granner DK, Myaes PA et al:
Harpers Biochemistry, LANGE Medical book, 1993
Autorské
poznámky
David Stejskal
.