Субклінічний дефіцит магнію: головний чинник серцево-судинних захворювань та кризи в галузі охорони здоров’я

Джеймс Дж. ДіНіколантоніо

1 Відділ превентивної кардіології Інституту серця Сент-Луки в середині Америки, Канзас-Сіті, штат Міссурі, США

Джеймс Х О’Кіф

Вільям Вільсон

2 Лікарняна лікарня, лікарня та медичний центр Лахі, Берлінгтон, штат Массачусетс, США

Анотація

Оскільки сироватковий магній не відображає внутрішньоклітинний магній, останній складає понад 99% від загального вмісту магнію в організмі, більшість випадків дефіциту магнію не діагностуються. Крім того, через хронічні захворювання, ліки, зменшення вмісту магнію в харчових культурах та доступність рафінованих та оброблених продуктів харчування, переважна більшість людей у сучасному суспільстві піддаються ризику дефіциту магнію. Деяким людям потрібно буде вживати магній для запобігання неоптимального дефіциту магнію, особливо якщо намагаються отримати оптимальний статус магнію для запобігання хронічним захворюванням. Субклінічний дефіцит магнію збільшує ризик розвитку багатьох видів серцево-судинних захворювань, коштує країнам усього світу незліченну кількість витрат на охорону здоров'я та страждань, і це слід розглядати як кризу громадського здоров'я. Те, що існує проста, економічна стратегія для запобігання та лікування субклінічного дефіциту магнію, повинно викликати терміновий заклик до дії.

Магній в біології людини

«Магній є сьомим за масою елементом у земній корі за масою або за молярністю ... У хребетних магнію надзвичайно багато, і він є другим за частотою внутрішньоклітинним катіоном (першим є калій). На позаклітинний магній припадає лише ∼1% від загального вмісту магнію в організмі, який міститься переважно в сироватці крові та еритроцитах. 1

Магній - четвертий за поширеністю катіон у нашому організмі, другий за частотою внутрішньоклітинний катіон та найпоширеніший внутрішньоклітинний двовалентний катіон. 2 В організмі людини міститься близько 25 г магнію. 3 Магній необхідний для функціонування понад 300 ферментів в організмі людини, 4 із 90% загального магнію в організмі міститься в м'язах і кістках (

63% відповідно), 90% з яких пов'язані і лише 10% є вільними. 5 У сироватці крові 32% магнію зв’язано з альбуміном, тоді як 55% - вільним. 5

Деякі з основних функцій магнію в біології людини включають підтримку іонних градієнтів (підтримання внутрішньоклітинного натрію та кальцію низькими, а калію високими), цілісність клітин та тканин, окисне фосфорилювання мітохондрій (вироблення та активація АТФ), а також синтез ДНК, РНК та білка і цілісність. 3 6

Виведення магнію в основному контролюється нирками, збільшуючись в сечі, коли є надлишок магнію, і падає лише до 1 мекв магнію (

12 мг) під час дефіциту. 3 Однак, незважаючи на збереження нирок, магній можна витягнути з кістки (а також м'язів та внутрішніх органів), щоб підтримувати нормальний рівень магнію в сироватці, коли споживання низьке. 7 8 Таким чином, нормальний рівень магнію в сироватці не виключає дефіциту магнію, який схильний до остеопенії, остеопорозу та переломів.

Надлишок важких металів внаслідок забруднення ґрунту та нестача мінеральних речовин через ерозію ґрунту також можуть спричинити дефіцит мікроелементів. 9 Важливість вмісту мінеральних речовин у ґрунті та воді, коли її дуже високо оцінювали, вважає, що низький рівень йоду в ґрунті та збільшення поширеності зоба майже забуті. 10 Крім того, рафінована їжа під час їх переробки виснажується магнієм. 11 Для того, щоб запобігти хронічним захворюванням, нам потрібно змінити своє мислення від виключно лікування гострих захворювань, а натомість більше зосередитись на лікуванні основних причин хронічних захворювань, таких як дефіцит магнію.

Існує два типи дефіциту поживних речовин, відвертий дефіцит (наприклад, цинга від дефіциту аскорбінової кислоти або зоб від дефіциту йоду) та субклінічний дефіцит (клінічно тихе зниження фізіологічних, клітинних та/або біохімічних функцій). Саме остання є найбільш хвилюючою, оскільки важко діагностувати та схильні до численних хронічних захворювань. І хоча обидва наслідки мають негативні наслідки для здоров’я, перший має очевидні симптоми (звідси відвертий дефіцит), тоді як другий може мати негативні або мінливі наслідки для здоров’я, які не такі очевидні (наприклад, кальцифікація судин). Факти, що свідчать у літературі, свідчать про те, що субклінічний дефіцит магнію широко поширений і є однією з провідних причин хронічних захворювань, включаючи серцево-судинні захворювання та ранню смертність у всьому світі, і його слід розглядати як кризу громадського здоров'я. 12–14

Споживання магнію

«Гомеостатичні механізми регулювання балансу магнію були розроблені мільйони років тому. Дослідження макро- та мікроелементів у палеолітичному харчуванні колишніх товариств мисливців/збирачів показали споживання магнію при звичайному харчуванні близько 600 мг магнію на добу, набагато вище, ніж сьогодні '. Наші гомеостатичні механізми та геном досі такі самі, як і у наших предків у кам’яному віці. Це означає, що наш метаболізм найкраще пристосований до великого споживання магнію. 5

У розвинених країнах середнє споживання магнію становить трохи більше 4 мг/кг/добу. 15 Більше чверті молодих людей, що страждають ожирінням та не страждають ожирінням, мають недостатнє споживання магнію (27% та 29% відповідно). Автори дослідження дійшли висновку: "Хоча діти можуть споживати надлишок енергії, вони можуть не задовольнити всі свої потреби в мікроелементах". Іншими словами, дітей перегодовують та недоїдають. Один експерт стверджував, що типова західна дієта може забезпечувати достатню кількість магнію, щоб уникнути відвертого дефіциту магнію, але навряд чи вона підтримуватиме високий рівень магнію в нормі і забезпечить оптимальне зниження ризику від ішемічної хвороби серця та остеопорозу. Тобто, «Різні дослідження показали, що принаймні 300 мг магнію необхідно додавати, щоб встановити значно підвищену концентрацію магнію в сироватці крові ...» 5 Іншими словами, більшості людей потрібно додатково 300 мг магнію на день, щоб зменшити ризик розвитку численні хронічні захворювання. Отже, хоча рекомендована добова норма (RDA) для магнію (від 300 до 420 мг/добу для більшості людей) може запобігти відвертому дефіциту магнію, навряд чи це забезпечить оптимальний стан здоров’я та довголіття, що повинно бути кінцевою метою.

Лакшманан та співавтори збирали щоденні записи про їжу протягом 34 років у 34 чоловіків та жінок. Вони виявили, що середнє споживання магнію становило 323 мг/день та 234 мг/день у чоловіків та жінок відповідно (близько 4 мг/кг/день). Незважаючи на такий рівень споживання, загальна популяція пацієнтів знаходилась у від’ємному балансі магнію (-32 та -25 мг/день відповідно). 21 Більше того, 75% жінок споживали менше, ніж RDA (300 мг/день), і лише одна з вісімнадцяти жінок перебувала в рівновазі. Враховуючи, що середнє споживання магнію в США становить близько 228 мг/день у жінок та 266 мг/день у чоловіків, 12 великий відсоток американців може мати ризик негативного балансу магнію. Дійсно, «Тільки американські дієти, що містять понад 3000 ккал/день, можуть забезпечувати 300 мг або більше магнію». 21 Ще одне довготривале дослідження, яке тривало 50 тижнів, показало, що для підтримання позитивного балансу магнію потрібно десь від 180 мг до 320 мг магнію на добу. 22 Оскільки багато людей можуть споживати магнію менше 320 мг/добу, це становить серйозну загрозу здоров’ю населення.

Дані у всьому світі не збігаються з тим, що споживання магнію може бути недостатнім. Дійсно, споживання магнію в Німеччині було визначено лише 200 мг для жінок та 250 мг для чоловіків. 5 23 У Києві дослідження, проведене на 780 чоловіках у віці 20–59 років, показало, що загальне населення споживає недостатньо магнію з харчових раціонів (на 10% менше рекомендованого значення). Автори також виявили взаємозв'язок між низьким споживанням магнію в їжі та поширеністю факторів ризику ішемічної хвороби серця, таких як гіперліпопротеїнемія, артеріальна гіпертензія та маса тіла. 24 У 2004 р. Дурлах зробив висновок: «Близько 20% населення споживає менше двох третин ОРД на Mg. Жінки, зокрема, мають низький рівень споживання. Наприклад, у Франції 23% жінок та 18% чоловіків мають недостатній прийом. Дефіцит Mg під час вагітності може спричинити наслідки для матері, плода та педіатрії, які можуть тривати протягом усього життя. 25 Середнє споживання магнію серед людей похилого віку (832 особи у віці 70 років і старше) у Південній Франції також виявилося нижчим від RDA. 26 В іншому французькому дослідженні 2373 суб’єктів (віком 4–82 років) було зазначено, що 71,7% чоловіків та 82,5% жінок мали недостатнє споживання магнію. 27

Дефіцит магнію

«Гіпомагніємія - порівняно часте явище в клінічній медицині. Те, що воно часто залишається невизнаним, пов’язане з тим, що рівень магнію рідко оцінюється, оскільки мало хто з клініцистів знає про безліч клінічних станів, при яких може статися дефіцит або надлишок цього іона ”. 28

У розвинених країнах, за давнішими даними, поширеність граничного дефіциту магнію становить 15% –20% населення. 15 Це підтверджує новіші дані, які вказують, що близько 10% -30% даної популяції має субклінічний дефіцит магнію на основі рівня магнію в сироватці 29 Національне дослідження охорони здоров'я та харчування 2006 року виявило низькі концентрації магнію в сироватці у 36,3% і 31% жінок та чоловіки дорослих мексиканців відповідно. 30 Автори дослідження дійшли висновку: „Низькі сироваткові концентрації ... магнію публікуються вперше і демонструють значну поширеність дефіцитів”, 30 і до 20% загальної популяції мають низький рівень магнію в сироватці крові. 31 Систематичний огляд 37 статей виявив, що дефіцит магнію є можливим загрозою для здоров'я людей похилого віку. 32

Дефіцит магнію виявлено у 84% жінок у постменопаузі з остеопорозом, у якого діагностовано низький вміст трабекулярної кістки в магнії та тест на навантаження на магній Торена. 33 Серед, здавалося б, здорових студентів вищих навчальних закладів Бразилії, було встановлено, що 42% мають ненормальний статус магнію (на основі рівня магнію в плазмі або еритроцитах). 13 Середнє споживання магнію становило лише близько 215 мг/день. Виснаження магнію було виявлено у 75% та 30,8% пацієнтів із погано контрольованим діабетом 2 типу на основі сироваткового та внутрішньоклітинного стану магнію відповідно. 34

Дефіцит магнію може бути присутнім, незважаючи на нормальний рівень магнію в сироватці крові. 6 Приблизно у 20% з 381 невідібраного літнього віку чоловіків та жінок (більшість із них у віці 80-х) виявили низький рівень калію та магнію в еритроцитах. Автори дослідження дійшли висновку: «Це дослідження підкреслює велику поширеність дефіциту магнію та калію у людей похилого віку». 35 Ще одне дослідження дійшло висновку: „Загальноприйнята нижня межа норми ... нижче рівня, який існує у пацієнтів із граничними дефіцитами, які можуть схилити до розвитку патологічних виявів, так що поширеність та важливість цієї хвороби недостатньо враховується ... Це статистична похибка використання меж довіри нормальної сукупності як межі виключення для осіб із ненормальним статусом Mg '. Іншими словами, наш нормальний діапазон вмісту магнію в сироватці крові є неточним, і рівень вмісту магнію в сироватці на нижньому кінці норми, ймовірно, свідчить про незначний дефіцит магнію. 29 Справді, „Вміст магнію в плазмі є ненадійним орієнтиром щодо запасів організму: м’язи - це більш точний орієнтир щодо вмісту в організмі цього внутрішньоклітинного катіону”. 37

Ще одне дослідження, що підкреслює розбіжність між рівнями магнію в сироватці та в організмі, робить висновок: `` Хоча значення К-сироватки та Mg-сироватки у пацієнтів, які тривалий час лікуються від гіпертонії або некомпенсованої хвороби серця, як правило, є нормальним, вміст Mg-Mg та M-м'язів знижується приблизно у 50% цих пацієнтів ... Оцінка стану K та Mg під час лікування діуретиками має переважно базуватися на визначенні тканин. Метод біопсії м’язів є швидким, надійним і може виявити умови дефіциту ... пероральні добавки Mg виявились достатніми для відновлення нормального стану K/Mg ’. 38

Серед важкохворих післяопераційних пацієнтів у 36,5% виявлено дефіцит магнію на основі рівня іонізованого магнію в еритроцитах. 39 В одному дослідженні пацієнтів з відділення інтенсивної терапії (ВІТ) 65% мали гіпомагніємію. Автор дійшов висновку: «Поширеність нормомагнезиєвої недостатності Mg у важкохворих пацієнтів може бути навіть вищою (ніж 65%, моя вставка) і може сприяти патогенезу гіпокальціємії, серцевих аритмій та інших симптомів дефіциту Mg». Нарешті, 6,9% –11% госпіталізованих пацієнтів відзначали гіпомагнезіємію під час планового обстеження, пов’язаного з невизнаною потребою. 41

На основі 183 рецензованих досліджень, опублікованих з 1990 по 2008 рр., Одна група авторів дійшла висновку: «Уявлення про те, що« нормальний »сироватковий магній виключає дефіцит, є загальним серед клініцистів. Це сприйняття, ймовірно, підтверджується загальноприйнятою лабораторною практикою висвітлення лише ненормальних результатів. Тому попередження про стан здоров’я є виправданим щодо можливого зловживання “нормальним” сироватковим магнієм, оскільки відновлення запасів магнію у пацієнтів з дефіцитом є простим, терпимим, недорогим і може мати клінічну користь ”. 48

Одне дослідження показало, що 10 із 11, здавалося б, здорових жінок мали дефіцит магнію на основі перорального тесту на навантаження на магній. Автори дійшли висновку: "Результати показали, що дефіцит магнію в організмах частіший, ніж прийнято вважати". 49 Ще одне дослідження показало, що 37,6% пацієнтів з діабетом 2 типу та 10,9% здорових людей, які відповідають віку та статі, мають низький рівень магнію в плазмі. 50

Серед пацієнтів з важкою хронічною непрохідністю дихальних шляхів у 11,6% рівень магнію в сироватці менше ніж нижня нормальна межа. Автори дослідження дійшли висновку: «... рутинне визначення вмісту магнію в сироватці крові рекомендується пацієнтам із хронічною обструктивною хворобою легенів, які приймають діуретичні препарати або кортикостероїди». 51

Гіпомагнезіємія була виявлена в 47% з 1033 проб на основі як звичайних визначення магнію, так і запитів лікаря про вимірювання магнію. 52 Важливо, що лише 10% виявлених результатів гіпомагніємії було виявлено за зверненнями лікаря, підкреслюючи той факт, що низький рівень магнію в крові залишається поза увагою медиків.

Приблизно у 80% пацієнтів з артеріальною гіпертензією, які отримували гідрохлоротіазид або окремий не діуретичний препарат протягом щонайменше 6 місяців, виявилося виснаження магнію на основі збереження парентерально введеного магнієвого навантаження. Більше занепокоєння викликає те, що, незважаючи на виснаження магнію, у пацієнтів, які отримували гідрохлоротіазид, магнезій у сироватці крові був нормальним. Це дослідження підкреслює, як пацієнти можуть мати нормальний або навіть вищий рівень магнію в крові, незважаючи на виснаження магнію. Інше дослідження підтвердило ці висновки ‘тіазиди спричиняють виснаження магнію, що не виявляється шляхом контролю рівня сироватки крові ”. 54 Існує кореляція між низькою концентрацією магнію в кістці та підвищеним утриманням магнію після внутрішньовенного навантаження магнієм, що свідчить про те, що магній зберігається в кістці після тесту. 55

Після декількох тижнів напружених фізичних навантажень вміст магнію в сироватці крові може зростати без змін рівня магнію в еритроцитах, незважаючи на зменшення рівня магнію в одноядерних клітинах. Автори дослідження дійшли висновку, що зменшення вмісту магнію в одноядерних клітинах "відображає зменшення обмінних запасів магнію в організмі та початок стану дефіциту магнію". 56 Це дослідження також вказує на те, що лише 6–12 тижнів напружених фізичних навантажень можуть призвести до дефіциту магнію. Інше дослідження зробило висновок: «Концентрація магнію в сироватці та сечі знижується під час бігу на витривалість, що узгоджується з можливістю дефіциту магнію. Це може бути пов’язано зі збільшенням потреби в скелетних м’язах. 57

Одне дослідження виявило низький рівень магнію в еритроцитах у 119 із 179 (66%) пацієнтів, які послідовно потрапляли до реанімації. 58 Поширеність гіпомагнезіємії під час прийому в інтенсивну терапію оцінюється приблизно в 51,3%, а поширеність іонізованої гіпомагнезіємії під час госпіталізації становить від 14,4% до 22%. 44

Хоча нормальним вмістом магнію в сироватці крові вважається 0,7–1 ммоль/л, оптимальною концентрацією магнію в сироватці крові вважається> 0,80 ммоль/л. 59 Хронічний прихований дефіцит магнію був визначений як „... концентрація магнію в сироватці від 0,75 до 0,849 ммоль/л (у межах контрольного інтервалу), з позитивним тестом на навантаження на магній, що вказує на дефіцит магнію“. 14

Підсумовуючи

«Аномалії вмісту Mg у сироватці крові можуть бути найбільш недостатньо діагностованими порушеннями рівня електролітів у сироватці крові в сучасній клінічній практиці. Частота захворюваності коливається від 12,5% до 20% при звичайному визначенні ”. 41