Magnezij je element alkalno-zemeljske skupine in ima simbol "Mg". Ker ima mineral visoko kemijsko reaktivnost, se v naravi pojavlja ne v elementarni, ampak izključno v kationsko vezani obliki - na primer kot magnezit (MgCO3), dolomit (MgCO3 * Ca-CO3), kieserit (MgSO4 * H2O), magnezijev klorid (MgCl2) in magnezijev bromid (MgBr2). Magnezijeve spojine lahko zaznamo tudi v morsko vodo - v povprečju približno 15% morske vode soli sestavljeni iz magnezijevih spojin.
Magnezijeva homeostaza - absorpcija, porazdelitev in izločanje
Resorpcija
Magnezij se absorbira skozi Tanko črevo. V normalnih pogojih je absorpcija stopnja je med 35 in 55% in se lahko poveča na 75% ali zmanjša na 25%, odvisno od količine dobavljenega magnezija. Enterična absorpcija se pojavlja paracelularno s pasivno difuzijo in transcelularno s postopkom, ki ga posreduje nosilec - premagovanje celična membrana s pomočjo prevoza beljakovin. Magnezij v glavnem absorbira določen transporter, ionski kanal TRPM6 v črevesni steni. Ko je zaloga magnezija velika, je ta transportni mehanizem nasičen in količina absorbiranega magnezija se zmanjša v odstotkih. Tako zunajcelični magnezij koncentracija je konstantna. Nasprotno pa nizek vnos magnezija ali a pomanjkanje magnezija stanje povzroči povečanje črevesja absorpcija - v prid ravni magnezija v zunajceličnem prostoru. Ko je raven magnezija v serumu nizka, obščitnični hormon (PTH), peptidni hormon, sestavljen iz 84 aminokislinein kalcitriol, najpomembnejša metabolično aktivna oblika vitamin D, se sprostijo v večjih količinah. S spodbujanjem absorpcije magnezija v Tanko črevo in transport minerala iz črevesja v zunajcelični prostor, PTH in kalcitriol vodi do povečanja zunajceličnega prostega magnezija koncentracija. Absorpcija ali biološka uporabnost minerala je odvisna od številnih dejavnikov:
- Znesek oz Odmerek dobavljenega magnezija.
- Vrsta in topnost uporabljenih magnezijevih spojin - magnezijev citrat, klorid, laktat in aspartat so bolj na voljo kot magnezijev oksid in sulfat, ki se slabo absorbirata
- Prehranska sestava - magnezij iz mleko je bolj biološko uporaben kot iz žit, stročnic ali mesa.
- Črevesna gibljivost
- Čas prehoda
- Interakcije z drugimi elementi
- Stanje oskrbe telesa
Pomembni so tudi starost, telesna aktivnost in vnos tekočine. Na primer magnezij iz mineralov vode je na voljo približno 50%. Če je z magnezijem bogat mineral vode se dobavlja skupaj z obrokom, stopnjo absorpcije oz biološko uporabnost magnezija poveča v povprečju za 14%.
distribucija
Znotrajcelični magnezij magnezij, skupaj z kalij, je eden najpomembnejših znotrajceličnih elementov. Približno 95% celotnega magnezija v telesu je znotrajceličnih, torej v telesnih celicah. Od tega je 50-70% lokaliziranih v vezani obliki - magnezij se veže na hidroksiapatit - v kosti. Okostje je tako največja zaloga magnezija. Približno 28% magnezija, prisotnega znotraj celic, se shrani v mišicah, preostali del minerala pa v mehkih tkivih. Magnezij, prisoten v mehkih tkivih (35%), je vezan na ATP, Fosfolipidi, nukleinska kislina in poliamini za 90%. Približno 10% je prisotnih v ionizirani, prosti obliki. Zunajcelični magnezij V zunajcelični tekočini je le 5% magnezija v celotnem telesu, manj kot 1% pa v serumu in v intersticijski tekočini - tekočini, ki se nahaja med telesnimi celicami. Magnezij koncentracija v serumu oziroma plazmi je približno 0.8-1.1 mmol / l. Od tega je 32% vezanih na plazmo beljakovin - albumin ali globulin - in približno 13% do nizkomolekularnih ligandov - citrat, fosfat, sulfat ali karbonat. 55% se prosto raztopi v obliki magnezijevih ionov. Biološko aktiven je le ioniziran ali prost magnezij. Prosti magnezij v znotrajceličnem prostoru se uravnava v ozkih mejah s prilagajanjem dotoka in odtoka. Če se poveča znotrajcelična koncentracija magnezija, se iz celice prenese več magnezija - izliv Mg2 +. Če pride do padca ravni citozola, se dotok magnezija v celico nasprotno spodbuja - dotok Mg2 +. Znotrajcelična koncentracija magnezija lahko med drugim pade zaradi pomanjkanja veznih mest - na primer v primeru prekomerne porabe ATP. V teh okoliščinah se raje uporablja izraz izračun magnezija pomanjkanje magnezija. Da se koncentracija citosolnega magnezija vrne na normalno raven, je treba povečati vnos magnezija in spodbuditi sintezo veznih mest. Na primer, sintezo ATP lahko povečamo z uprava orotske kisline. Orotska kislina je pomembna endogena snov, ki je še posebej bogata z Materino mleko. Koncentracija prostega zunajceličnega magnezija se v fizioloških razmerah s pomočjo zapletenega hormonskega regulacijskega sistema prilagaja absorpciji, izločanju in izmenjavi s kostnimi zalogami.
Izločanje
Prosti magnezij se izloča pretežno z ledvice. Tam je bistveni mineral glomerularno filtriran in 95 do 97% reabsorbiran. S pomočjo tubularne reabsorpcije je magnezij spet na voljo organizmu. 3-5% glomerularno filtriranega magnezija (5-8.5 mmol magnezija na dan) se izloči s končnim urinom. The ledvice je sposoben zaznati spremembe v zunajcelični koncentraciji prostega magnezija s pomočjo posebnih senzorjev. Če pride do padca ravni magnezija v serumu, obščitnični hormon se vse bolj proizvaja v obščitničnih celicah in se nato izloča. Pri ledvice, PTH spodbuja ekspresijo 1alfa-hidroksilaze in s tem tvorbo kalcitriol. Paratiroidni hormon in kalcitriol spodbujata tubularno reabsorpcijo magnezija in zavirata ledvično izločanje magnezija. Kaže zmanjšanje izločanja magnezija skozi ledvice pod 4 mmol na dan pomanjkanje magnezija. PTH in kalcitriol sčasoma vodi do povečanja zunajcelične koncentracije prostega magnezija s povečanjem tubularne reabsorpcije magnezija in zaviranjem ledvičnega izločanja magnezija. Hipermagneziemija (presežek magnezija) povzroči, da celice C ščitnice, ki s pomočjo posebnih senzorjev zaznajo spremembo koncentracije magnezija v serumu, sintetizirajo in sprostijo povečane kalcitonin. Kalcitonina je peptidni hormon, sestavljen iz 32 aminokisline. Spodbuja izločanje magnezija skozi ledvice. Kalcitonina je torej odgovoren za znižanje zunajcelične koncentracije magnezija, kadar so povišane ravni magnezija v serumu. Peptidni hormon predstavlja neposrednega antagonista obščitničnega hormona. Zaradi visoke koncentracije magnezija v serumu se vzporedno s sproščanjem kalcitonina preprečuje izločanje parathormona in proizvodnja kalcitriola, ki ga ta nadzoruje. Rezultat je zmanjšana absorpcija magnezija v črevesju in difuzija v zunajcelični prostor, zaviranje ledvične tubulne reabsorpcije in s tem povečano izločanje magnezija skozi ledvice. Nato koncentracija prostega magnezija v zunajcelični celici pade in serumska raven magnezija se normalizira. Poleg kalcitonina lahko ledvično reabsorpcijo magnezija zmanjšamo za aldosteron, ADH, ščitnični hormon, rastni hormon in visok vnos kalcij.
