Magnézium je prvek skupiny alkalických zemin a nese symbol „Mg“. Protože minerál má vysokou chemickou reaktivitu, vyskytuje se v přírodě ne v elementární, ale výhradně v kationtově vázané formě - například jako magnezit (MgCO3), dolomit (MgCO3 * Ca-CO3), kieserit (MgSO4 * H2O), magnézium chlorid (MgCl2) a magnézium bromid (MgBr2). Sloučeniny hořčíku lze také detekovat v mořská voda - v průměru asi 15% mořské vody soli sestávají ze sloučenin hořčíku.
Homeostáza hořčíku - absorpce, distribuce a vylučování
Resorpce
Hořčík se vstřebává po celém těle tenké střevo. Za normálních podmínek vstřebávání rychlost je mezi 35 a 55% a může být zvýšena na 75% nebo snížena na 25% v závislosti na množství dodaného hořčíku. Enterické vstřebávání dochází jak paracelulárně pasivní difúzí, tak transcelulárně procesem zprostředkovaným nosičem - překonáním buněčná membrána pomocí dopravy Proteinů. Hořčík je primárně přijímán specifickým transportérem, iontovým kanálem TRPM6 ve střevní stěně. Když je přísun hořčíku vysoký, je tento transportní mechanismus nasycen a množství absorbovaného hořčíku klesá v procentech. Tedy extracelulární hořčík koncentrace je konstantní. Naopak nízký příjem hořčíku nebo a nedostatek hořčíku stav vede ke zvýšení střevní vstřebávání - ve prospěch hladiny hořčíku v extracelulárním prostoru. Když jsou hladiny sérového hořčíku nízké, parathormonu (PTH), peptidový hormon skládající se z 84 aminokyseliny, a kalcitriol, nejdůležitější metabolicky aktivní forma vitamin D, jsou uvolňovány ve větším množství. Stimulací absorpce hořčíku v tenké střevo a transport minerálu ze střeva do extracelulárního prostoru, PTH a kalcitriol vést ke zvýšení extracelulárního volného hořčíku koncentrace. Absorpce nebo biologická dostupnost minerálu závisí na mnoha faktorech:
- Částka nebo dávka dodávaného hořčíku.
- Typ a rozpustnost použitých sloučenin hořčíku - citrát, chlorid, laktát a aspartát hořečnatý jsou dostupnější než špatně vstřebatelný oxid a síran hořečnatý
- Dietní složení - hořčík z mléko je biologicky dostupnější než z obilovin, luštěnin nebo masa.
- Pohyblivost střev
- Průběh času
- Interakce s jinými prvky
- Stav dodávky těla
Důležitý je také věk, fyzická aktivita a příjem tekutin. Například hořčík z minerálu voda je k dispozici asi 50%. Pokud je minerál bohatý na hořčík voda je dodáván ve spojení s jídlem, míra absorpce nebo biologická dostupnost hořčíku se zvyšuje v průměru o 14%.
Distribuce
Intracelulární hořčík Hořčík, spolu s draslík, je jedním z nejdůležitějších intracelulárních prvků. Asi 95% celkového hořčíku v těle je intracelulární, to znamená v buňkách těla. Z toho je 50-70% lokalizováno ve vázané formě - hořčík se váže na hydroxyapatit - v kosti. Kostra je tedy největší zásobou hořčíku. Přibližně 28% hořčíku přítomného intracelulárně je uloženo ve svalech a zbývající část minerálu je uložena v měkkých tkáních. Hořčík přítomný v měkkých tkáních (35%) je vázán na ATP, Fosfolipidy, nukleové kyseliny a polyaminy o 90%. Přibližně 10% je přítomno v ionizované, volné formě. Extracelulární hořčík Pouze 5% celotělového hořčíku se nachází v extracelulární tekutině a méně než 1% se nachází v séru a v intersticiální tekutině - tekutině mezi buňkami těla. Hořčík koncentrace v séru je přibližně 0.8 - 1.1 mmol / l v plazmě. Z toho je 32% vázáno na plazmu Proteinů - albumin nebo globulin - a asi 13% na nízkomolekulární ligandy - citrát, fosfát, síran nebo uhličitan. 55% je volně rozpuštěno jako ionty hořčíku. Pouze ionizovaný nebo volný hořčík je biologicky aktivní. Volný hořčík v intracelulárním prostoru je regulován v úzkých mezích úpravou přílivu a odtoku. Pokud je zvýšena intracelulární koncentrace hořčíku, je z buňky transportováno více hořčíku - eflux Mg2 +. Při poklesu hladiny cytosolu je naopak podporován příliv hořčíku do buňky - příliv Mg2 +. Koncentrace intracelulárního hořčíku může mimo jiné poklesnout kvůli nedostatku vazebných míst - například v případě nadměrné spotřeby ATP. Za těchto okolností se používá spíše termín vyčerpání hořčíku než nedostatek hořčíku. Aby se koncentrace cytosolického hořčíku vrátila na normální hladinu, je třeba zvýšit příjem hořčíku a stimulovat syntézu vazebných míst. Například syntézu ATP lze zvýšit pomocí správa kyseliny orotové. Kyselina orotová je důležitá endogenní látka, které je obzvláště hojná mateřské mléko. Koncentrace volné extracelulární hořčíku se za fyziologických podmínek udržuje konstantní ve velmi úzkém rozmezí úpravou absorpce, vylučování a výměny s kostními zásobami pomocí komplexního hormonálního regulačního systému.
Vylučování
Volný hořčík se vylučuje převážně ledvina. Tam je základní minerál glomerulárně filtrován a 95 až 97% reabsorbován. Díky tubulární reabsorpci je hořčík opět k dispozici organismu. 3-5% glomerulárně filtrovaného hořčíku (5-8.5 mmol hořčíku denně) se vylučuje konečnou močí. The ledvina je schopen snímat změny v koncentraci extracelulárního volného hořčíku pomocí specifických senzorů. Pokud dojde k poklesu hladiny hořčíku v séru, parathormonu se stále více produkuje v příštítných tělískách a následně se vylučuje. Na ledvina, PTH podporuje expresi 1alfa-hydroxylázy a tím tvorbu kalcitriol. Parathormony a kalcitriol stimulují tubulární reabsorpci hořčíku a inhibují vylučování hořčíku ledvinami. Snižuje vylučování hořčíku ledvinami pod 4 mmol za den nedostatek hořčíku. PTH a kalcitriol nakonec vést ke zvýšení koncentrace extracelulárního volného hořčíku zvýšením tubulární reabsorpce hořčíku a inhibicí vylučování hořčíku ledvinami. Hypermagnesemie (nadbytek hořčíku) způsobuje, že C buňky štítné žlázy, které snímají změnu koncentrace hořčíku v séru pomocí specifických senzorů, syntetizují a uvolňují se kalcitonin. Kalcitonin je peptidový hormon skládající se z 32 aminokyseliny. Stimuluje vylučování hořčíku ledvinami. Kalcitonin je tedy zodpovědný za snížení extracelulární koncentrace hořčíku, když jsou hladiny sérového hořčíku zvýšené. Peptidový hormon představuje přímého antagonistu parathormonu. V důsledku vysoké koncentrace hořčíku v séru je současně s uvolňováním kalcitoninu zabráněno vylučování parathormonu a jím kontrolovaná produkce kalcitriolu. Výsledkem je snížená absorpce hořčíku ve střevě a difúze do extracelulárního prostoru, inhibovaná renální tubulární reabsorpce, a tedy zvýšené vylučování hořčíku ledvinami. Následně koncentrace extracelulárního volného hořčíku klesá a hladina sérového hořčíku se normalizuje. Kromě kalcitoninu může být renální reabsorpce hořčíku snížena o aldosteron, ADH, hormon štítné žlázy, růstový hormon a vysoký příjem vápník.
