Magnesium is een element van de aardalkalimetaalgroep en draagt het symbool "Mg". Omdat het mineraal een hoge chemische reactiviteit heeft, komt het in de natuur niet in elementaire maar uitsluitend in kationisch gebonden vorm voor - bijvoorbeeld als magnesiet (MgCO3), dolomiet (MgCO3 * Ca-CO3), kieseriet (MgSO4 * H2O), magnesium chloride (MgCl2), en magnesium bromide (MgBr2). Magnesiumverbindingen kunnen ook worden gedetecteerd in zeewater - gemiddeld ongeveer 15% van het zeewater zouten bestaan uit magnesiumverbindingen.
Magnesiumhomeostase - opname, distributie en uitscheiding
Resorptie
Magnesium wordt door het hele lichaam opgenomen dunne darm Onder normale omstandigheden is het absorptie het tarief ligt tussen 35 en 55% en kan worden verhoogd tot 75% of verlaagd tot 25%, afhankelijk van de hoeveelheid geleverd magnesium. Enterisch absorptie treedt zowel paracellulair op door passieve diffusie als transcellulair door een drager-gemedieerd proces - het overwinnen van de celmembraan met behulp van transport eiwitten Magnesium wordt voornamelijk opgenomen door een specifieke transporter, het TRPM6-ionenkanaal in de darmwand. Bij een hoge aanvoer van magnesium is dit transportmechanisme verzadigd en neemt de hoeveelheid opgenomen magnesium procentueel af. Dus het extracellulaire magnesium concentratie wordt constant gehouden. Omgekeerd, lage magnesiuminname of a magnesiumgebrek toestand resulteert in een toename van de darm absorptie - in het voordeel van het magnesiumgehalte in de extracellulaire ruimte. Wanneer de magnesiumspiegels in het serum laag zijn, hormoon van de bijschildklieren (PTH), een peptidehormoon bestaande uit 84 aminozuren en calcitriol, de belangrijkste metabolisch actieve vorm van vitamine D, komen in grotere hoeveelheden vrij. Door de opname van magnesium in de dunne darm en het transport van het mineraal van de darm naar de extracellulaire ruimte, PTH en calcitriol leiden tot een toename van het extracellulaire vrije magnesium concentratie De opname of biologische beschikbaarheid van het mineraal is afhankelijk van tal van factoren:
- Bedrag of dosis magnesium geleverd.
- Type en oplosbaarheid van gebruikte magnesiumverbindingen - magnesiumcitraat, chloride, lactaat en aspartaat zijn meer beschikbaar dan het slecht opneembare magnesiumoxide en sulfaat
- Dieetsamenstelling - Magnesium uit melk is meer biologisch beschikbaar dan uit granen, peulvruchten of vlees.
- Intestinale motiliteit
- Passage tijd
- Interacties met andere elementen
- Leveringsstatus van het lichaam
Ook van belang zijn leeftijd, lichamelijke activiteit en vochtopname. Bijvoorbeeld magnesium uit mineraal water is beschikbaar voor ongeveer 50%. Als magnesiumrijk mineraal water wordt geleverd in combinatie met een maaltijd, de absorptiesnelheid of biobeschikbaarheid van magnesium stijgt met gemiddeld 14%.
Distributie
Intracellulair magnesium Magnesium, samen met kalium, is een van de belangrijkste intracellulaire elementen. Ongeveer 95% van het totale magnesium in het lichaam is intracellulair, dat wil zeggen in de lichaamscellen. Hiervan is 50-70% gelokaliseerd in gebonden vorm - magnesium bindt aan hydroxyapatiet - in de botten Het skelet is dus de grootste opslagplaats van magnesium. Ongeveer 28% van het magnesium dat intracellulair aanwezig is, wordt opgeslagen in de spieren en het resterende deel van het mineraal wordt opgeslagen in de zachte weefsels. Het magnesium in zachte weefsels (35%) is gebonden aan ATP, fosfolipiden, nucleïnezuren en polyaminen met 90%. Ongeveer 10% is aanwezig in geïoniseerde, vrije vorm. Extracellulair magnesium Slechts 5% van magnesium voor het hele lichaam wordt aangetroffen in de extracellulaire vloeistof en minder dan 1% wordt aangetroffen in serum en in de interstitiële vloeistof - vloeistof die zich tussen de lichaamscellen bevindt. Het magnesium concentratie in respectievelijk serum en plasma is ongeveer 0.8-1.1 mmol / L. Hiervan is 32% gebonden aan plasma eiwitten - albumine of globuline - en ongeveer 13% tot laagmoleculaire liganden - citraat, fosfaat, sulfaat of carbonaat. 55% wordt vrij opgelost als magnesiumionen. Alleen het geïoniseerde of vrije magnesium is biologisch actief. Het vrije magnesium in de intracellulaire ruimte wordt binnen nauwe grenzen gereguleerd door instroom en efflux aan te passen. Als de intracellulaire magnesiumconcentratie wordt verhoogd, wordt meer magnesium uit de cel getransporteerd - Mg2 + efflux. Als het cytosolische niveau daalt, wordt de magnesiuminstroom in de cel omgekeerd bevorderd - Mg2 + -instroom. De intracellulaire magnesiumconcentratie kan onder meer dalen door een gebrek aan bindingsplaatsen - bijvoorbeeld bij overmatig ATP-verbruik. Onder deze omstandigheden wordt de term magnesiumuitputting gebruikt in plaats van magnesiumgebrek Om de cytosolische magnesiumconcentratie weer op het normale niveau te krijgen, moet zowel de magnesiumopname worden verhoogd als de synthese van bindingsplaatsen worden gestimuleerd. ATP-synthese kan bijvoorbeeld worden verhoogd door de administratie van orootzuur. Orootzuur is een belangrijke endogene stof die bijzonder overvloedig aanwezig is moedermelk De vrije extracellulaire magnesiumconcentratie wordt constant gehouden binnen een zeer smal bereik onder fysiologische omstandigheden door absorptie, uitscheiding en uitwisseling met skeletopslagplaatsen aan te passen met behulp van een complex hormonaal regulatiesysteem.
afscheiding
Vrij magnesium wordt voornamelijk uitgescheiden door de nier Daar wordt het essentiële mineraal glomerulair gefilterd en voor 95 tot 97% geresorbeerd. Door tubulaire reabsorptie komt magnesium weer beschikbaar voor het organisme. 3-5% van het glomerulair gefilterde magnesium (5-8.5 mmol magnesium per dag) wordt uitgescheiden met de uiteindelijke urine. De nier kan veranderingen in extracellulaire vrije magnesiumconcentratie detecteren via specifieke sensoren. Als het magnesiumgehalte in het serum daalt, hormoon van de bijschildklieren wordt in toenemende mate geproduceerd in de bijschildkliercellen en vervolgens uitgescheiden. Bij de nier, PTH bevordert de expressie van 1alpha-hydroxylase en dus de vorming van calcitriol. Hormoon van de bijschildklieren en calcitriol stimuleren tubulaire magnesiumreabsorptie en remmen renale magnesiumuitscheiding. Een afname van de renale magnesiumuitscheiding onder de 4 mmol per dag wijst erop magnesiumgebrek PTH en calcitriol uiteindelijk leiden tot een verhoging van de extracellulaire vrije magnesiumconcentratie via toenemende tubulaire magnesiumreabsorptie en remming van renale magnesiumuitscheiding. Hypermagnesiëmie (magnesiumoverschot) zorgt ervoor dat schildklier-C-cellen, die een verandering in de magnesiumconcentratie in het serum waarnemen via specifieke sensoren, synthetiseren en verhoogde afgifte calcitonine. calcitonine is een peptidehormoon bestaande uit 32 aminozuren Het stimuleert de uitscheiding van magnesium via de nieren. calcitonine is dus verantwoordelijk voor het verlagen van de extracellulaire magnesiumconcentratie wanneer de magnesiumspiegels in het serum worden verhoogd. Het peptidehormoon vertegenwoordigt een directe antagonist van het bijschildklierhormoon. Als gevolg van een hoge magnesiumconcentratie in het serum wordt de afscheiding van parathormoon en de daardoor gereguleerde productie van calcitriol voorkomen, parallel met de afgifte van calcitonine. Het resultaat is een verminderde magnesiumopname in de darm en diffusie in de extracellulaire ruimte, remming van renale tubulaire reabsorptie en dus verhoogde renale magnesiumuitscheiding. Vervolgens daalt de extracellulaire vrije magnesiumconcentratie en normaliseert de serummagnesiumspiegel. Naast calcitonine kan de renale reabsorptie van magnesium worden verminderd door aldosteron, ADH, schildklierhormoon, groeihormoon, en een hoge inname van calcium.
