magnijs ir sārmzemju grupas elements, un tam ir simbols “Mg”. Tā kā minerālam ir augsta ķīmiskā reaktivitāte, tas dabā notiek nevis elementāri, bet tikai katjonu veidā - piemēram, kā magnezīts (MgCO3), dolomīts (MgCO3 * Ca-CO3), kieserīts (MgSO4 * H2O), magnijs hlorīds (MgCl2) un magnijs bromīds (MgBr2). Magnija savienojumus var noteikt arī jūras ūdens - vidēji aptuveni 15% jūras ūdens sāļi sastāv no magnija savienojumiem.
Magnija homeostāze - absorbcija, izplatīšanās un izdalīšanās
Resorbcija
Magnijs uzsūcas visā tievā zarnā. Normālos apstākļos absorbcija līmenis ir no 35 līdz 55%, un to var palielināt līdz 75% vai samazināt līdz 25% atkarībā no piegādātā magnija daudzuma. Enterisks absorbcija notiek gan paracelulāri ar pasīvu difūziju, gan transcellulāri ar nesēja starpniecību - pārvarot šūnu membrānu ar transporta palīdzību proteīni. Magniju galvenokārt uzņem īpašs transportieris - TRPM6 jonu kanāls zarnu sienā. Ja magnija daudzums ir liels, šis transporta mehānisms ir piesātināts un absorbētā magnija daudzums procentos samazinās. Tādējādi ārpusšūnu magnijs koncentrācija tiek turēts nemainīgs. Un otrādi - zems magnija daudzums vai a magnija deficīts stāvokļa rezultātā palielinās zarnas absorbcija - par labu magnija līmenim ārpusšūnu telpā. Kad seruma magnija līmenis ir zems, paratheidālais hormons (PTH), peptīdu hormons, kas sastāv no 84 aminoskābes, un kalcitriols, vissvarīgākā metaboliski aktīvā forma D vitamīns, tiek izlaisti lielākos daudzumos. Stimulējot magnija uzsūkšanos tievā zarnā un minerāla transportēšana no zarnām ārpusšūnu telpā, PTH un kalcitriols vadīt lai palielinātu ārpusšūnu brīvo magniju koncentrācija. Minerāla absorbcija vai biopieejamība ir atkarīga no daudziem faktoriem:
- Summa vai deva piegādātā magnija.
- Izmantoto magnija savienojumu veids un šķīdība - magnija citrāts, hlorīds, laktāts un aspartāts ir vairāk pieejami nekā slikti absorbējamais magnija oksīds un sulfāts
- Uztura sastāvs - magnijs no piens ir vairāk biopieejams nekā no labības, pākšaugiem vai gaļas.
- Zarnu kustīgums
- Pārejas laiks
- Mijiedarbība ar citiem elementiem
- Ķermeņa piegādes statuss
Svarīga nozīme ir arī vecumam, fiziskām aktivitātēm un šķidruma uzņemšanai. Piemēram, magnijs no minerāla ūdens ir pieejams aptuveni 50%. Ja ar magniju bagāts minerāls ūdens tiek piegādāts kopā ar maltīti, absorbcijas ātrums vai biopieejamība magnija palielinās vidēji par 14%.
Sadale
Intracelulārs magnijs Magnijs kopā ar kālijs, ir viens no vissvarīgākajiem intracelulārajiem elementiem. Aptuveni 95% no kopējā magnija daudzuma organismā ir intracelulāri, tas ir, ķermeņa šūnās. No tā 50-70% ir lokalizēti saistītā veidā - magnijs saistās ar hidroksiapatītu - kauli. Tādējādi skelets ir lielākais magnija krājums. Aptuveni 28% no magnēzija, kas atrodas intracelulāri, tiek uzglabāti muskuļos, un atlikusī minerāla daļa tiek uzglabāta mīkstajos audos. Mīkstajos audos esošais magnijs (35%) ir saistīts ar ATP, fosfolipīdi, nukleīnskābes un poliamīnus par 90%. Aptuveni 10% ir jonizētā, brīvā formā. Ārpusšūnu magnijs Tikai 5% no visa ķermeņa magnija ir atrodams ārpusšūnu šķidrumā un mazāk nekā 1% ir serumā un starpšūnu šķidrumā - šķidrumā, kas atrodas starp ķermeņa šūnām. Magnijs koncentrācija serumā un plazmā attiecīgi ir aptuveni 0.8-1.1 mmol / l. No tā 32% ir saistīti ar plazmu proteīni - albumīns vai globulīns - un apmēram 13% līdz mazmolekulāriem ligandiem - citrāts, fosfāts, sulfāts vai karbonāts. 55% ir brīvi izšķīdināti kā magnija joni. Bioloģiski aktīvs ir tikai jonizētais vai brīvais magnijs. Brīvo magniju intracelulārajā telpā regulē šaurās robežās, pielāgojot pieplūdumu un izplūdi. Ja palielinās intracelulārā magnija koncentrācija, vairāk magnija tiek izvadīts no šūnas - Mg2 + izplūde. Ja citosola līmenis pazeminās, pretēji tiek veicināta magnija ieplūde šūnā - Mg2 + pieplūdums. Intracelulārā magnija koncentrācija cita starpā var samazināties saistīšanās vietu trūkuma dēļ - piemēram, pārmērīga ATP patēriņa gadījumā. Šādos apstākļos tiek izmantots termins magnija samazināšanās, nevis magnija deficīts. Lai citosola magnija koncentrācija atgrieztos normālā līmenī, jāpalielina gan magnija uzņemšana, gan jāstimulē saistīšanās vietu sintēze. Piemēram, ATP sintēzi var palielināt ar pārvalde orotiskās skābes. Orotskābe ir svarīga endogēna viela, kuras ir īpaši daudz mātes piens. Brīvā ārpusšūnu magnija koncentrācija fizioloģiskos apstākļos tiek uzturēta nemainīga ļoti šaurā diapazonā, pielāgojot absorbciju, izvadīšanu un apmaiņu ar skeleta krājumiem ar sarežģītas hormonālās regulēšanas sistēmas palīdzību.
Izdalīšanās
Brīvo magniju galvenokārt izdalās niere. Tur būtiskais minerāls tiek glomerulāri filtrēts un no 95 līdz 97% reabsorbējas. Cauruļveida reabsorbcijas ceļā magnijs atkal ir pieejams organismam. 3-5% no glomerulos filtrētā magnija (5-8.5 mmol magnija dienā) izdalās ar galīgo urīnu. The niere ar īpašiem sensoriem spēj izjust izmaiņas ārpusšūnu brīvā magnija koncentrācijā. Ja seruma magnija līmenis pazeminās, paratheidālais hormons arvien vairāk tiek ražots paratireoidālajās šūnās un pēc tam izdalās. Pie niere, PTH veicina 1alfa-hidroksilāzes ekspresiju un līdz ar to kalcitriols. Paratheoidālais hormons un kalcitriols stimulē cauruļveida magnija reabsorbciju un kavē magnija izdalīšanos nierēs. Nieru magnija izdalīšanās samazināšanās zem 4 mmol dienā norāda magnija deficīts. PTH un kalcitriols galu galā vadīt līdz ārpusšūnu brīvā magnija koncentrācijas paaugstināšanai, palielinot magnēzija reabsorbciju cauruļveida veidā un kavējot magnija izdalīšanos nierēs. Hipermagnezēmija (magnija pārpalikums) izraisa vairogdziedzera C šūnas, kas ar īpašiem sensoriem izmaina seruma magnija koncentrācijas izmaiņas, sintezēt un atbrīvot palielinātu kalcitonīns. Kalcitonīns ir peptīdu hormons, kas sastāv no 32 aminoskābes. Tas stimulē magnija izvadīšanu caur nierēm. Kalcitonīns tādējādi ir atbildīga par ārpusšūnu magnija koncentrācijas pazemināšanu, kad seruma magnija līmenis ir paaugstināts. Peptīdu hormons ir tiešs parathormona antagonists. Augstas magnija koncentrācijas serumā rezultātā paralēli kalcitonīna izdalīšanai tiek novērsta parathormona sekrēcija un ar to kontrolētā kalcitriola ražošana. Rezultāts ir samazināta magnija absorbcija zarnās un difūzija ārpusšūnu telpā, kavēta nieru kanāliņu reabsorbcija un tādējādi palielināta magnija izdalīšanās caur nierēm. Pēc tam ārpusšūnu brīvā magnija koncentrācija samazinās, un seruma magnija līmenis normalizējas. Papildus kalcitonīnam var samazināt magnija reabsorbciju nierēs par aldosterons, ADH, vairogdziedzera hormonu, augšanas hormonu un lielu devu kalcijs.
