Magneesium: määratlus, süntees, imendumine, transport ja levik

Magneesium on leelismuldmetalli rühma element ja kannab sümbolit “Mg”. Kuna mineraalil on kõrge keemiline reaktsioonivõime, esineb seda looduses mitte elementaarselt, vaid eranditult katiooniga seotud kujul - näiteks magnesiidi (MgCO3), dolomiidi (MgCO3 * Ca-CO3), kieseriidi (MgSO4 * H2O), magneesium kloriid (MgCl2) ja magneesium bromiid (MgBr2). Magneesiumiühendeid saab tuvastada ka merevesi - keskmiselt umbes 15% mereveest soolad koosnevad magneesiumiühenditest.

Magneesiumi homöostaas - imendumine, jaotumine ja eritumine

Resorptsioon

Magneesium imendub kogu peensoolde. Tavalistes tingimustes absorptsioon määr on vahemikus 35 kuni 55% ja seda saab suurendada 75% -ni või vähendada 25% -ni sõltuvalt tarnitud magneesiumi kogusest. Enteraalne absorptsioon toimub nii paratsellulaarselt passiivse difusiooni teel kui ka tsellulaarselt kandja vahendatud protsessiga - ületades rakumembraan transpordi abil valgud. Magneesiumi võtab peamiselt spetsiifiline transporter TRPM6 ioonkanal sooleseinas. Kui magneesiumivaru on suur, on see transpordimehhanism küllastunud ja imendunud magneesiumi kogus väheneb protsentides. Seega rakuväline magneesium kontsentratsioon hoitakse pidevalt. Ja vastupidi, madal magneesiumi tarbimine või a magneesiumi vaeguse seisundi tagajärjel suureneb soolestik absorptsioon - rakuvälise ruumi magneesiumitaseme kasuks. Kui seerumi magneesiumitase on madal, kõrvalkilpnäärme hormoon (PTH), peptiidhormoon, mis koosneb 84-st aminohappedja kaltsitriool, kõige olulisem metaboolselt aktiivne vorm D-vitamiinivabastatakse suuremates kogustes. Stimuleerides magneesiumi omastamist peensoolde ja mineraali transport soolest rakuvälisesse ruumi, PTH ja kaltsitriool viima rakuvälise vaba magneesiumi sisalduse suurenemiseni kontsentratsioon. Mineraali imendumine või biosaadavus sõltub paljudest teguritest:

  • Summa või annus tarnitud magneesium.
  • Kasutatavate magneesiumühendite tüüp ja lahustuvus - magneesiumtsitraat, kloriid, laktaat ja aspartaat on kättesaadavamad kui halvasti imenduvad magneesiumoksiid ja -sulfaat
  • Dieetne koostis - magneesium alates piim on biosaadavam kui teraviljadest, kaunviljadest või lihast.
  • Soolemotoorika
  • Läbimisaeg
  • Koostoimed teiste elementidega
  • Keha varustatus

Samuti on oluline vanus, kehaline aktiivsus ja vedeliku tarbimine. Näiteks mineraalidest saadud magneesium vesi on saadaval umbes 50%. Kui magneesiumirikas mineraal vesi tarnitakse koos toiduga, imendumiskiirus või biosaadavus magneesiumi sisaldus suureneb keskmiselt 14%.

jaotus

Rakusisene magneesium Magneesium koos kaalium, on üks olulisemaid rakusiseseid elemente. Ligikaudu 95% kogu magneesiumist kehas on rakusisene, see tähendab keha rakkudes. Sellest 50-70% lokaliseeritakse seondunud kujul - magneesium seondub hüdroksüapatiidiga - luud. Skelett on seega suurim magneesiumi varu. Ligikaudu 28% rakusiseselt sisalduvast magneesiumist ladustatakse lihastes ja mineraali ülejäänud osa pehmetes kudedes. Pehmetes kudedes sisalduv magneesium (35%) seondub ATP-ga, fosfolipiidid, nukleiinhapped ja polüamiinid 90%. Ligikaudu 10% on ioniseeritud vabas vormis. Rakuväline magneesium Ainult 5% kogu keha magneesiumist leidub rakuvälises vedelikus ja vähem kui 1% seerumis ja interstitsiaalses vedelikus - keharakkude vahel. Magneesium kontsentratsioon seerumis ja plasmas on vastavalt umbes 0.8-1.1 mmol / l. Sellest 32% seondub plasmaga valgud - albumiin või globuliin - ja umbes 13% madalmolekulaarsetele ligandidele - tsitraat, fosfaat, sulfaat või karbonaat. 55% lahustub vabalt magneesiumioonidena. Bioloogiliselt aktiivne on ainult ioniseeritud või vaba magneesium. Rakusiseses ruumis olevat vaba magneesiumi reguleeritakse kitsastes piirides, reguleerides sissevoolu ja väljavoolu. Rakusisese magneesiumi kontsentratsiooni suurendamisel transporditakse rakust välja rohkem magneesiumi - Mg2 + väljavool. Kui tsütosoolisisaldus langeb, soodustatakse magneesiumi sissevoolu rakku vastupidi - Mg2 + sissevool. Rakusisese magneesiumi kontsentratsioon võib muu hulgas langeda seondumiskohtade puudumise tõttu - näiteks ATP liigse tarbimise korral. Nendes tingimustes kasutatakse pigem mõistet magneesiumikahjustus kui magneesiumi vaeguse. Selleks, et tsütosoolse magneesiumi kontsentratsioon normaliseeruks, tuleb suurendada nii magneesiumi tarbimist kui ka stimuleerida sidumiskohtade sünteesi. Näiteks saab ATP sünteesi suurendada haldamine oroothapet. Oroothape on oluline endogeenne aine, mida on eriti palju rinnapiim. Rakuvälise magneesiumi kontsentratsiooni hoitakse füsioloogilistes tingimustes konstantsena väga kitsas vahemikus, reguleerides kompleksse hormonaalse reguleerimissüsteemi abil imendumist, eritumist ja vahetust luustikupoodidega.

Eritumine

Vaba magneesium eritub valdavalt neer. Seal filtreeritakse oluline mineraal glomerulaarselt ja imendub uuesti 95–97% ulatuses. Torukese reabsorptsiooni kaudu on magneesium organismile taas kättesaadav. 3-5% glomerulaarselt filtreeritud magneesiumist (5-8.5 mmol magneesiumi päevas) eritub koos lõpliku uriiniga. The neer suudab spetsiifiliste andurite abil tajuda rakuvälise vaba magneesiumi kontsentratsiooni muutusi. Kui seerumi magneesiumitase langeb, kõrvalkilpnäärme hormoon toodetakse järjest rohkem kõrvalkilpnäärme rakkudes ja seejärel sekreteeritakse. Juures neer, PTH soodustab 1alfa-hüdroksülaasi ekspressiooni ja seeläbi kaltsitriool. Paratüreoidhormoon ja kaltsitriool stimuleerivad tubulaarset magneesiumi imendumist ja pärsivad magneesiumi eritumist neerudes. Neeru magneesiumi eritumise vähenemine alla 4 mmol päevas näitab magneesiumi vaeguse. PTH ja kaltsitriool lõpuks viima rakuvälise vaba magneesiumi kontsentratsiooni suurenemiseni magneesiumi torukese reabsorptsiooni suurendamise ja neeru magneesiumi eritumise pärssimise kaudu. Hüpermagneemia (magneesiumi liig) põhjustab kilpnäärme C-rakkude sünteesi ja vabanenud suurenenud kaltsitoniin. Kaltsitoniin on peptiidhormoon, mis koosneb 32-st aminohapped. See stimuleerib magneesiumi eritumist neerude kaudu. Kaltsitoniin Seega vastutab rakuvälise magneesiumi kontsentratsiooni langetamise eest seerumi magneesiumitaseme tõustes. Peptiidhormoon esindab kõrvalkilpnäärme hormooni otsest antagonisti. Suure magneesiumi kontsentratsiooni tõttu seerumis paralleelselt kaltsitoniini vabanemisega välditakse parathormooni sekretsiooni ja selle poolt kontrollitava kaltsitriooli tootmist. Tulemuseks on magneesiumi imendumise vähenemine soolestikus ja difusioon rakuvälisesse ruumi, pärsitud neeru torujas imendumine ja seeläbi suurenenud magneesiumi eritumine neerudes. Seejärel langeb rakuväline vaba magneesiumi kontsentratsioon ja seerumi magneesiumitase normaliseerub. Lisaks kaltsitoniinile võib magneesiumi neerude reabsorptsiooni vähendada aldosteroon, ADH, kilpnäärmehormoon, kasvuhormoon ja rohke kaltsium.