Zaburzenia gospodarki magnezowej i ich znaczenie w neurologii

przez błony komórkowe. Jednym z głównych działań magnezu jest udział w gospodarce energetycznej organizmu człowieka przez aktywację enzymów odpowiedzialnych za tworzenie, magazynowanie i użytkowanie związków wysokoenergetycznych, na przykład adenozynotrójfosforanu (ATP). Fakt ten jest powszechnie znany i wykorzystywany przez naukowców badających rolę magnezu w patofizjologii różnych chorób.

W ostatnich czasach ogromnym zainteresowaniem cieszy się rola niedoboru magnezu w chorobach neurologicznych. Najczęstszym skutkiem niedoboru magnezu w tkankach są zespoły nadpobudliwości nerwowo-mięśniowej.

Stabilizująca rola magnezu jest wykorzystywana w leczeniu wspomagającym zespołów napadowych, zespołów ruchów mimowolnych, nerwic, zaburzeń lękowych i lękowo-depresyjnych, a także chorób przebiegających z nadmiernym napięciem mięśniowym. Pokuszono się nawet o zbadanie roli magnezu w procesie starzenia się mózgu, zaburzeniach poznawczych czy chorobie Alzheimera.

W praktyce ambulatoryjnej neurolog najczęściej spotyka się z zaburzeniami wynikającymi z pierwotnego niedoboru magnezu komórkowego pod postacią utajonej tężyczki.

Właściwości biochemiczne magnezu

Magnez jest pierwiastkiem dwuwartościowym z grupy berylowców należącym do rodziny tzw. pierwiastków ziem rzadkich. Jest drugim po potasie jonem wewnątrzkomórkowym i to właśnie jego aktywność wewnątrzkomórkowa jest najbardziej spektakularna. Biochemiczne właściwości tego pierwiastka opierają się na trzech kierunkach jego działania: syntezie i wykorzystywaniu wiązań wysokoenergetycznych, syntezie nośników H2 i elektronów oraz syntezie i aktywacji enzymów komórkowych.

Wiadomo, że jon magnezu stanowi nie tylko niezbędne ogniwo w łańcuchu tworzenia wiązań wysokoenergetycznych, takich jak ATP, ale też jest niezbędny w procesie wykorzystywania wytworzonej energii komórkowej. Stabilizująca funkcja jonu magnezowego między procesem fosforylacji i utleniania komórkowego jest podstawą prawidłowego funkcjonowania napędu komórkowego.

Głównymi rolami magnezu w komórce są aktywacja ponad 300 reakcji enzymatycznych oraz wpływ na tworzenie wiązań wysokoenergetycznych ATP w mechanizmie aktywacji cyklazy adenylowej (cAMP). Magnez pełni również funkcję wielkiego stabilizatora nie tylko błon komórkowych poprzez zmniejszenie ich przepuszczalności, ale też struktury organelli komórkowych, takich jak rybosomy, kwasy nukleinowe, mitochondria, przez zwiększenie ich integralności. Jest on również kofaktorem enzymów biorących udział w przemianach białek, węglowodanów i tłuszczów.

Magnez ma ogromny wpływ na stabilność pracy mitochondriów komórkowych, w których procesy fosforylacji i utleniania przebiegają z jednoczesną wysoką wydajnością. Niedobór magnezu doprowadza do obrzęku tych struktur oraz rozprzężenia reakcji fosforylacji i utleniania komórkowego. Dochodzi do sytuacji, w której oddychanie komórkowe jest przyspieszane, podczas gdy reakcja fosforylacji ulega spowolnieniu. Ograniczenie wytwarzania wysokoenergetycznych wiązań skutkuje zaburzoną pracą organu. Bezpośrednie oddziaływanie magnezu na strukturę błon komórkowych ma ogromne znaczenie ochronne dla komórki – zabezpiecza ją przed niekorzystnym napływem do jej wnętrza jonów sodu i wapnia, skutkującym depolaryzacją błony oraz jej nadpobudliwością.

Ponad połowa magnezu zawartego w jądrze komórkowym jest ściśle związana z kwasami nukleinowymi. Jon magnezu jest niezbędny nie tylko w procesie naprawy DNA, ale także stabilizacji cząstek RNA, a także replikacji tRNA.

Biochemiczne podstawy nadpobudliwości nerwowo-mięśniowej

Magnez w fizjologii błony komórkowej pozwala na stabilizację równowagi elektrochemicznej błony, kontrolę przepływu jonów Na⁺, K⁺, P i Ca²⁺ oraz na wydzielanie i transport neurotransmiterów w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN). Magnez silnie hiperpolaryzuje (stabilizuje) błonę, ponieważ sprzyja syntezie cAMP przez aktywację adenozylocyklazy zależnej od Mg²⁺. Niedobór magnezu wywołuje więc zespół depolaryzacji przez zmniejszenie syntezy cAMP, a równocześnie zwiększenie syntezy cyklicznego monofosforanu guanozyny (cGMP) wskutek zwiększenia aktywności cyklazy guanilowej zależnej od Ca²⁺. Jej aktywność jest hamowana przez Mg²⁺. Tak więc za podstawowe zaburzenie biochemiczne prowadzące do wzrostu pobudliwości nerwowo-mięśniowej można uznać zmniejszenie stosunku między cAMP a cGMP – dwoma ważnymi cyklicznymi nukleotydami, pośrednikami drugiego rzędu, które są końcowymi efektami komórkowymi bezpośredniego działania niedoboru magnezu. Niedobór magnezu może powodować dodatkowo wydzielanie histaminy (działając na receptory H2), acetylocholiny, insuliny, co z kolei daje biochemiczne podstawy nadpobudliwości nerwowo-mięśniowej, powoduje wzrost stężenia cGMP i depolaryzuje błonę komórkową.

Tężyczka utajona na tle przewlekłego niedoboru magnezu jest postacią najczęściej występującą (obserwowaną) w praktyce klinicznej. Jej objawy są pozbawione wszelkiej swoistości i odpowiadają określeniu spazmofilia lub zespół hiperwentylacji. Niedobór magnezu u chorych na tężyczkę z prawidłową zawartością wapnia w surowicy pozwala na wyodrębnienie koncepcji mogącej tłumaczyć patofizjologię tego zjawiska. Jest to koncepcja nerwicowa. Podłożem tego zjawiska są objawy kliniczne wynikające z hipokapni wywołanej przez hiperwentylację powstającą na skutek wzmożonego napędu oddechowego bez uchwytnych przyczyn organicznych. Zła tolerancja hiperwentylacji doprowadza do zasadowicy oddechowej, będącej przyczyną wielu objawów somatycznych i mogącej utrwalić bądź wyzwolić objawy tężyczki. Nierzadko tendencji do wzmożonego napędu oddechowego towarzyszy lęk, a sama hiperwentylacja może na długo wyprzedzać ujawnienie się choroby.

Zawartość magnezu w organizmie człowieka

W ludzkim ciele o wadze 70 kg znajduje się około 24 g magnezu (wartość ta waha się od 20 do 35 g, w zależności od źródła). Około 60% tej ilości mieści się w kościach, 29% – w mięśniach, 10% – w innych tkankach miękkich i tylko 1% – w płynach wewnątrzkomórkowych. W organizmach osób starszych (>60 lat) zawartość magnezu zmniejsza się do 60-80% jego zawartości w tkankach dzieci.

Największa zawartość magnezu występuje w tkankach, w których metabolizm procesów jest najintensywniejszy, takich jak mózg, mięśnie (około 9,5 mmol/kg), serce (około 16,5 mmol/kg), wątroba i – niestety także – tkanka nowotworowa (około 8 mmol/kg). Erytrocyty zawierają trzy razy więcej magnezu (2,4-2,9 mmol/l) niż osocze (0,8-1,6 mmol/l). Większość procesów fizjologicznych zależnych od magnezu jest uwarunkowana obecnością formy pierwiastka zjonizowanej wewnątrzkomórkowo.

Ze względu na wyjątkowe właściwości homeostatyczne osocza magnez i inne pierwiastki występują w nim w stałym, prawie niezmiennym stężeniu, są ponadto związane z białkami osoczowymi i innymi związkami chemicznymi, co determinuje ich stężenie, tak więc oznaczanie stężenia magnezu w osoczu jest bardzo mało wiarygodne. Stany chorobowe w organizmie człowieka w niewielkim stopniu wpływają na stężenie pierwiastków w osoczu, natomiast znacznie zaburzają homeostazę pierwiastków zjonizowanych wewnątrzkomórkowo. Oznaczanie pierwiastków zjonizowanych w komórkach, np. erytrocytach, ma znamiennie wyższą wartość diagnostyczną w porównaniu z oznaczeniami osoczowymi (1,80-2,80 mmol/l).

Przemiany magnezu

Gospodarka magnezowa w zdrowym organizmie zależy głównie od prawidłowego stanu strukturalno-funkcjonalnego przewodu pokarmowego i nerek. W ogólnym zarysie przyczyny niedoboru można opierać na czterech równie ważnych kategoriach przemian:

• zbyt małej podaży pierwiastka w diecie
• zaburzeniach wchłaniania
• nadmiernym wydalaniu
• wadliwej dystrybucji tkankowej.

Należy pamiętać, że zapotrzebowanie na magnez zależy również od kilku czynników, np. wieku, płci, stanu metabolizmu organizmu, tempa wzrostu i rozwoju. Na pewno wiemy, że zapotrzebowanie to jest największe w okresie wzrostu i rozwoju u młodzieży, kobiet w ciąży i podczas laktacji, w okresie intensywnej pracy fizycznej czy intensywnego uprawiania sportu. Podobnie u osób stosujących w nadmiarze używki, takie jak kawa, cola, napoje energetyzujące, alkohol, zapotrzebowanie na magnez jest znacznie zwiększone.

Wchłanianie

Wchłanianie jonów magnezu następuje głównie w jelitach czczym i krętym, gdzie panuje kwaśne środowisko. Odbywa się dwuetapowo na drodze:

• transportu biernego, opartego na zjawisku gradientu elektrochemicznego
• dyfuzji ułatwionej przez białko nośnikowe TRPM6 (transient receptor potential melastatin 6), zlokalizowane w komórkach nabłonka jelit.

Absorpcja magnezu zachodzi równolegle do absorpcji wody. Proces ten jest sprawniejszy, gdy czas jego trwania jest dłuższy. Stopień absorpcji bezpośrednio zależy od stopnia jonizacji pierwiastka, zrównoważenia diety oraz homeostazy hormonalnej. Wchłanialność magnezu jest szybsza w środowisku kwaśnym, przy diecie bogatej w białka zwierzęce, tłuszcze nienasycone, witaminę B₆, sód, laktozę, witaminę D i przy prawidłowym wydzielaniu insuliny i parathormonu do krwi.

Z kolei absorpcja magnezu jest hamowana przez alkalizację środowiska, niektóre białka, niektóre tłuszcze, nasycone kwasy tłuszczowe tworzące z magnezem nierozpuszczalne związki, włókna pokarmowe, kwas fitynowy zawarty w zbożach, kwas szczawiowy występujący w wielu roślinach (rabarbar, szpinak, szczaw), nadmiar wapnia, alkohol, fluorki i fosforany. Należy pamiętać, że także niektóre leki hamują wchłanialność magnezu, np. antybiotyki z grupy tetracyklin.

Choroby przewodu pokarmowego, takie jak zespoły złego wchłaniania (w tym również alergie i nietolerancje), stan po resekcji jelit, stany zapalne jelit, choroby wątroby (zwłaszcza przebiegające z jej marskością i dużą niewydolnością) i trzustki (głównie ostre zapalenie trzustki) czy przetoki jelitowe, bywają poważnymi przyczynami deficytów magnezowych na poziomie komórkowym.

Generalnie magnez jest pierwiastkiem trudno wchłanialnym. Wyliczono, że wchłania się tylko około 30% magnezu spożywanego przez człowieka (z czego 10% w mechanizmie dyfuzji biernej). Reszta pozostaje wydalona różnymi drogami. Wszelkiego rodzaju choroby jelit – od rozrostowych do autoimmunologicznych – mają bezpośredni wpływ na ten proces.

Stabilność stężenia magnezu w tkankach warunkuje nie tylko sprawne i niezaburzone wchłanianie jelitowe, ale też prawidłowe wchłanianie zwrotne pierwiastka we wstępującej części nefronu.

Magazynowanie

Magnez jest jonem głównie wewnątrzkomórkowym. Ponad połowa tego pierwiastka znajduje się w kościach, około jednej czwartej jest w mięśniach, tyle samo jest rozmieszczone w całym organizmie, głównie w układzie nerwowym i organach o wysokiej aktywności metabolicznej, takich jak wątroba, przewód pokarmowy, nerki, gruczoły dokrewne. Rezerwa magnezowa jest zlokalizowana prawdopodobnie przede wszystkim w kościach.

Obecnie dysponujemy jednak niewielką wiedzą na temat mechanizmów transportu magnezu do komórki i utrzymania zwiększonego stężenia tego pierwiastka wewnątrzkomórkowo. Wiemy natomiast, że wchłanialność magnezu jest w dużej mierze zasługą ułatwionej dyfuzji i zależy od wielu procesów metaboliczno-hormonalnych organizmu.

Wiadomo, że witaminy B₆ i D oraz insulina są w stanie zwiększyć zawartość magnezu wewnątrzkomórkowego, natomiast adrenalina czy kortyzol działają odwrotnie.

Wydalanie

Głównym narządem eliminującym magnez z naszego organizmu są nerki. Niewielkie ilości tego pierwiastka są wydalane również przez jelita, a także z potem.

Za prawidłowe stężenie magnezu w przestrzeni zewnątrzkomórkowej odpowiedzialne są także sprawnie działające nerki. W przypadku niedoboru w osoczu ponad 90% jonów magnezowych ulega resorpcji zwrotnej, głównie w ramieniu wstępującym pętli Henlego nefronu.

Czynnikami zwiększającymi wchłanianie zwrotne jonów magnezowych w nerkach są: hipokalcemia, hipomagnezemia, parathormon, zasadowica metaboliczna, hipowolemia, insulina.

Zwiększone wydalanie występuje przy hipermagnezemii, hiperkalcemii, kwasicy ketonowej, nadczynności przytarczyc, może też nastąpić w przypadku przedawkowania witaminy D, alkoholizmu, stosowania niektórych leków odwadniających z grupy diuretyków tiazydowych i pętlowych. Całkowita homeostaza magnezu w organizmie zależy od równowagi między wchłanianiem w jelitach, stężeniem w komórkach, depozytem w kościach i wydalaniem przez nerki. Niezabsorbowany magnez wydalany jest z kałem, niewielkie ilości – z mlekiem matki.

Zbyt dużą utratę magnezu, a zarazem jego wtórny komórkowy niedobór, obserwujemy w przewlekłych chorobach nerek w fazie wielomoczu (przewlekłe zapalenia kłębuszkowe, zespoły nerczycowe, tubulopatie), w chorobach endokrynologicznych przebiegających z wielomoczem (niewyrównana cukrzyca, nadczynność tarczycy, nadczynność przytarczyc, pierwotny i wtórny hiperaldosteronizm), a także podczas przyjmowania niektórych leków powodujących zwiększone wydalanie moczu (diuretyki pętlowe, tiazydy i leki osmotycznie czynne) oraz leków powodujących krążenie hiperkinetyczne (pseudoefedryna, kofeina, kodeina, fenylefryna).

Rozpatrując przyczyny nadmiernego wydalania magnezu, nie można pominąć wartości stresu. To właśnie stres – niezależnie od przyczyny – jest podstawą nadmiernego wydzielania kortyzolu i katecholamin z kory i rdzenia nadnerczy, co z kolei przyspiesza filtrację nerkową, powodując hipermagnezurię. Do pewnego czasu nasz organizm potrafi sobie poradzić z epizodyczną hipermagnezurią, jeżeli jednak czynnik stresowy trwa nieprzerwanie, dochodzi do deficytów tkankowych magnezu i klinicznych objawów hipomagnezemii, pojawia się między innymi lęk, który przez następową hiperwentylację nasila niedobory. Mechanizm ten stanowi błędne koło, wymagające natychmiastowego leczenia.

Niedobory magnezu mogą być przyczyną wielu różnych dolegliwości (choć zwykle mało specyficznych), prowadząc do dysfunkcji układów:

• nerwowego (zaburzenia z zakresu nadpobudliwości nerwowo-mięśniowej)
• krążenia (nadciśnienie tętnicze, choroba niedokrwienna serca, zaburzenia zakrzepowo-zatorowe)
• pokarmowego (choroby z zakresu dysautonomii żołądkowo-jelitowych)
• kostnego (dna rzekoma)
• rozrodczego (niemożność zajścia w ciążę, częste poronienia).

Rola magnezu w chorobach neurologicznych

Od wielu lat wiadomo, że magnez jest jonem stabilizującym błony neuronów, przez co zmniejsza pobudliwość komórek nerwowych. Fakt ten jest wykorzystywany w leczeniu wspomagającym wielu neurologicznych schorzeń.

Do najczęstszych chorób neurologicznych związanych z deficytem magnezu komórkowego należą :

• tężyczka utajona
• nadpobudliwość psychoruchowa z deficytem uwagi
• bóle migrenowe głowy
• bóle głowy związane z napięciem emocjonalnym
• utraty przytomności o niejasnej etiologii
• zespoły lękowo-depresyjne.

Istnieje również wiele patologii neurologicznych niezwiązanych bezpośrednio z niedoborem magnezu komórkowego, ale pogłębiających się w wyniku tego deficytu. Są to: choroba tików i ruchów mimowolnych, zaburzenia miokloniczne, dystoniczne, zaburzenia dyskinetyczne, zaburzenia poznawcze, padaczka i inne zaburzenia napadowe, choroby przebiegające ze wzmożonym napięciem mięśniowym, choroby neuronu obwodowego, neurologiczna postać choroby z Lyme. W tych stanach chorobowych magnez jest stosowany jako leczenie uzupełniające.

Tężyczka – zespół nadpobudliwości nerwowo-mięśniowej

Tężyczka to stan nadpobudliwości nerwowo-mięśniowej dotykający przede wszystkim ludzi młodych, aktywnych, ambitnych, z niewielką przewagą kobiet. Występują dwa typy choroby: tężyczka hipokalcemiczna (zwykle u pacjentów po tyreoidektomii, w przebiegu pooperacyjnej niedoczynności przytarczyc), która występuje stosunkowo rzadko, i tężyczka utajona, normokalcemiczna, wynikająca z komórkowego niedoboru magnezu i zwiększonego napędu oddechowego, występująca znacznie częściej. Tężyczka utajona (spazmofilia), mimo że dość powszechna, jest rozpoznawana rzadko, ponieważ nie ma objawów, które mogłyby być patognomoniczne i jednoznacznie weryfikować rozpoznanie.

Objawy tężyczkowe umownie można podzielić na napadowe – występujące okresowo, mające nieco zaostrzony charakter i przebiegające z hiperwentylacją oraz objawy międzynapadowe – różnorodne, mało specyficzne. Tężyczka utajona jest zazwyczaj wykrywana przypadkowo u pozornie zdrowych osób lub pacjentów skarżących się na bardzo nietypowe objawy ze strony różnych narządów i układów.

Objawy mogące sugerować występowanie tężyczki utajonej dzielą się na:

• centralne (wzmożone napięcie nerwowe, napadowe zasłabnięcia, bezsenność, obniżenie nastroju, męczliwość)
• obwodowe (skurcze mięśni, drętwienia i mrowienia kończyn, parestezje)
• wegetatywne (bóle w okolicy przedsercowej, kołatania serca, opasujące bóle w klatce piersiowej i jamie brzusznej, wzdęcia, kolki, zaburzenia naczynioruchowe w obrębie kończyn)
• neurologiczne (objaw Chvostka, objaw Trousseau, wygórowane odruchy ścięgniste)
• elektrofizjologiczne (obraz spontanicznych wyładowań wieloiglicowych potencjałów).

Najczulszym testem wykazującym obecność nadpobudliwości nerwowo-mięśniowej, a tym samym tężyczki, jest badanie elektromiograficzne – próba tężyczkowa (próba ischemiczna).

U każdego pacjenta, u którego na podstawie badań elektromiograficznych stwierdzono obecność objawów nadpobudliwości nerwowo-mięśniowej, należy wykonać szczegółowe badania morfologiczne i biochemiczne, umożliwiające identyfikację rodzaju oraz przyczyny patologii. Warto pokusić się o wykluczenie chorób tarczycy, przytarczyc, kory i rdzenia nadnerczy, insulinooporności, nietolerancji i alergii. Diagnostykę tężyczki utajonej zawsze warto uzupełnić o dodatkowe badania: elektrokardiogram, elektroencefalogram, echokardiogram.

Leczenie tężyczki utajonej polega głównie na suplementacji magnezu i właściwej terapii psychologicznej. Dzienne zapotrzebowanie na magnez wynosi u dorosłych 5 mg/kg masy ciała. Korzystne jest stosowanie preparatów dobrze wchłanialnych, o dobrej biodostępności, w połączeniu z kofaktorem, jakim jest witamina B₆. Dobierając preparat suplementacyjny, należy pamiętać, że dużo lepiej wchłaniane są sole organiczne, np. cytryniany czy mleczany, niż tlenki czy węglany magnezu. Włączając terapię u pacjenta ze spazmofilią, nie należy zapominać o normalizacji stężenia witaminy D₃, która jest gwarantem przyswajalności tkankowej pierwiastka.

Rodzaj preparatu i dawkę należy dostosować indywidualnie do wymagań i stanu pacjenta. Warto jednak pamiętać, że preparaty magnezowe przyjmowane przez pacjenta w prawidłowych dawkach mogą powodować efekt przeczyszczający, który zwykle zanika po kilku dniach stosowania. Jeśli efekt się przedłuża, istnieje potrzeba zmiany preparatu magnezowego na inny.

Z biegiem czasu poszerza się wiedza na temat leczenia tężyczki utajonej. Stosowana do niedawna bardzo powszechnie grupa leków benzodiazepinowych wydaje się skuteczna jedynie jako terapia interwencyjna w nagłych wypadkach, np. w napadach lęku panicznego. Coraz częściej sięgamy po leki z grupy inhibitorów zwrotnego wychwytu serotoniny (SSRI – selective serotonin reuptake inhibitors), dużo bardziej bezpieczne i selektywne, takie jak escytalopram i sertralina, a ostatnio także duloksetyna i pregabalina. Z naszych doświadczeń ostatnich lat wynika, że dobre zastosowanie w tężyczce utajonej, szczególnie w jej postaciach napadowych, mają stabilizatory nastroju, takie jak lamotrygina.

Leczenie spazmofilii jest procesem złożonym i wielodyscyplinarnym. Zawsze powinien się nim zajmować lekarz, który ma doświadczenie w tej dziedzinie, posiłkując się oczywiście pomocą specjalistów z innych dziedzin medycyny (endokrynologii, diabetologii, kardiologii, nefrologii czy psychiatrii).

Należy pamiętać, że chociaż preparaty magnezu są tak popularne i konieczne w leczeniu tężyczki utajonej, w niektórych stanach mogą być niebezpieczne dla pacjenta (miastenia, blok przedsionkowo-komorowy, skrajna niewydolność nerek).

Wlewy z 20% MgSO₄ stosuje się zawsze w rozcieńczeniu i pod nadzorem lekarza. Jeżeli pacjent nie ma problemów z tolerancją węglowodanów, lepiej podawać siarczan magnezu w 5% glukozie w dawce 500 ml niż w 0,9% roztworze NaCl 500 ml dożylnie.

Niektórzy autorzy twierdzą, że u pacjentów z nadmierną hiperwentylacją poza farmakoterapią wymagana jest nauka prawidłowego oddychania.

Migrenowe i napięciowe bóle głowy

Patogeneza migreny jest nadal niejasna. Istnieje kilka teorii na temat mechanizmu powstawania migreny, ale żadna z nich nie jest przyjęta jako pewnik.

Prawdopodobnie migrena jest związana z wrodzoną predyspozycją do zwiększonej reaktywności naczynioworuchowej naczyń oponowych, które nadmiernie rozszerzone wywołują napad bólu. Pewne znaczenie przypisuje się też zbyt dużemu pobudzeniu nerwu trójdzielnego oraz niedoborowi serotoniny w układzie nerwowym. Wiedza na temat możliwego patomechanizmu migreny pozwala nam na właściwy wybór jej skutecznego leczenia, a tym samym uzyskanie lepszego efektu terapeutycznego.

Analiza teorii powstawania migreny i wpływu hipomagnezemii na organizm ludzki pokazuje, że niedobór magnezu może odgrywać ważną patogenetyczną rolę w bólach głowy, szczególnie w migrenie. Niskie stężenie magnezu może zakłócać procesy regulujące napięcie mięśni tętnic mózgowych. Rolą magnezu jest również regulowanie stężenia tlenku azotu w komórkach. Wytwarzany przez śródbłonek tlenek azotu jest wydalany z mięśni gładkich, co powoduje powstawanie cGMP, który z kolei bierze udział w rozluźnieniu mięśniówki naczyniowej. Hipomagnezemia hamuje uwalnianie tlenku azotu z komórek śródbłonka, który z kolei odpowiada za upośledzone rozszerzenie naczyń zależne od śródbłonka i powoduje nadmierną odpowiedź skurczową. Obniżenie stężenia magnezu zmniejsza również relaksujący wpływ prostacykliny na mięśnie gładkie naczyń oponowych. Ważną rolą magnezu jest też ograniczanie powstawania zapalnych eikozanoidów (w tym prostacykliny i tromboksanu).

Magnez działa również jako antykoagulant przez upośledzenie produkcji silnego agonisty funkcji zlepnej płytek, jakim jest tromboksan A2, dzięki czemu zapobiega mechanizmom zatorowo-zakrzepowym.

Przyjmując tzw. koncepcję serotoninową jako przyczynę migreny, można uznać, że prawidłowe stężenie tego neurotransmitera w szczelinie międzysynaptycznej jest zależne od magnezu.

Bóle głowy związane z nadmiernym napięciem emocjonalnym

Niedobór magnezu jest najczęściej przyczyną nadmiernego napięcia mięśniowego i emocjonalnego. Zdepolaryzowana błona komórki mięśniowej czy nerwowej traci swoje zdolności stabilizacyjne w zakresie przepuszczalności jonowej, co powoduje znaczny napływ jonów wapnia i sodu do wnętrza komórki. Wyżej wymieniony mechanizm nasila pobudliwość neuronu i skurcz mięśnia (także mięśni przykręgosłupowych i mięśni czepca), powodując bóle głowy o charakterze napięciowym.

Utrata przytomności i zaburzenia napadowe

Utraty przytomności są stanami o bardzo bogatej etiologii. Przyczynami utraty przytomności i innych zaburzeń napadowych są: zaburzenia czynności serca (rytmu i przewodzenia), zaburzenia neurogenne (padaczka) oraz zaburzenia elektrolitowe (hipomagnezemia, hipo- i hiperkaliemia, hipokalcemia), a także zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej (kwasica i zasadowica oddechowa oraz metaboliczna).

Zaawansowana hipomagnezemia jest przyczyną nadpobudliwości neuronów OUN, których niekontrolowana aktywacja powoduje powstawanie ognisk padaczkowych, będących źródłem napadowości.

Wykazano, że włączenie dobrze przyswajalnego preparatu magnezu oraz witaminy B₆ stabilizuje błonę komórkową neuronu i zmniejsza liczbę napadów. Hipomagnezemia może być również przyczyną zaburzeń rytmu serca i zasadowicy oddechowej, a w konsekwencji może prowadzić do utraty przytomności. Należy podkreślić, że stosowanie leków przeciwdrgawkowych wpływa pozytywnie na stabilizację stężenia magnezu wewnątrzkomórkowego.

Zespoły stresu i lękowo-depresyjne

Niedobór magnezu w organizmie powoduje najczęściej objawy lękowo-depresyjne i napady lęku panicznego. Duże zainteresowanie nadal budzi związek hipomagnezemii z etiologią zaburzeń dwubiegunowych afektywnych i postępowaniem w nich. Wykazano pozytywny wpływ magnezu na objawy depresji u chorych, u których jego stężenie w erytrocytach było niskie. Potwierdzony efekt przeciwdepresyjny i przeciwlękowy soli magnezu wiązany jest z działaniem antagonistycznym na receptory N-metylo-D-asparaginu (NMDA) przez hamowanie wpływu glutaminianów. Badany jest także związek magnezu z regulacją aktywności receptorów kwasu γ-aminomasłowego (GABA) w mechanizmie działania przeciwdepresyjnego oraz białkowego transportu glikoproteiny P w etiologii choroby afektywnej dwubiegunowej. Jest to oczywiście też związane z niedoborem serotoniny w szczelinie presynaptycznej, której prawidłowa ilość zależy od odpowiedniego stężenia magnezu w neuronie. Zdarza się, że pacjenci przez wiele lat leczeni antydepresantem bez suplementacji magnezu nie osiągają pożądanego efektu terapeutycznego. Wiadomo, że leki przeciwdepresyjne mogą wpływać na utratę magnezu w moczu, dlatego konieczne jest uzupełnienie tego pierwiastka w trakcie takiego leczenia. Stres, lęk i ataki paniki aktywują uwalnianie hormonów kory nadnerczy i rdzenia, takich jak adrenalina, noradrenalina i kortyzol, co z kolei przyspiesza utratę magnezu w moczu. Z jednej strony niedobór magnezu powoduje objawy lęku, paniki i depresji, a z drugiej strony objawy te inicjują kaskadę reakcji prowadzących do pogłębienia tego niedoboru. Oczywiście samo leczenie przeciwdepresyjne nie jest w stanie przerwać błędnego koła. Właściwa suplementacja dobrze przyswajalnego magnezu w odpowiednich dawkach może w znacznym stopniu pomóc choremu z zaburzeniem lękowym bądź depresyjnym.

Z biegiem lat wykazano, że istnieje również korelacja między długotrwałym stosowaniem preparatów magnezu a ustępowaniem objawów zespołu przewlekłego zmęczenia.

Kilkuletnie obserwacje kliniczne wykazały, że regularne przyjmowanie magnezu zmniejsza ryzyko wystąpienia udaru mózgu, co jest związane z jego wpływem na receptory NMDA, działaniem antyagregacyjnym, zmniejszaniem napięcia mięśniowego tętnic mózgu oraz hamowaniem powstawania czynników prozapalnych.

W badaniach biochemicznych mózgu u osób z chorobą Alzheimera również stwierdzono obniżone stężenie magnezu w hipokampie. Prowadzone obserwacje nad skutecznością suplementacji magnezu w tych zaburzeniach dają obiecujące wyniki, ale obecnie stosowanie magnezu w chorobach otępiennych jest wyłącznie leczeniem wspomagającym. Ponadto sugeruje się, że magnez uczestniczy w powstawaniu serotoniny, dopaminy i GABA, hamuje uwalnianie neuroprzekaźników w OUN oraz podwyższa próg pobudliwości, działając przeciwdrgawkowo.

Istnieje również wiele patologii neurologicznych niezwiązanych bezpośrednio z deficytem magnezu, ale pogłębiających się w jego wyniku. Do tych chorób zaliczamy zespół tików i ruchów mimowolnych, zaburzenia miokloniczne, napadowe zaburzenia o niejasnej etiologii, zaburzenia poznawcze, zaburzenia przebiegające z nadmiernym napięciem mięśniowym.

Podsumowanie

Magnez jest jednym z podstawowych pierwiastków warunkujących homeostazę ustroju. Jest odpowiedzialny za działanie bardzo wielu enzymów biorących udział w przemianach białek, lipidów i węglowodanów. Stanowi niezbędny czynnik stabilizujący błony komórkowe oraz integrujący organelle komórkowe. Jest odpowiedzialny za wytwarzanie, magazynowanie i użytkowanie wysokoenergetycznych wiązań. Rola magnezu w medycynie poznawana była przez lata. Dziś wiemy, że niedobór tego pierwiastka zaburza funkcje wielu układów i organów. Niestety jest to jon trudno wchłanialny, a jego niedobór jest najczęściej związany z nadmiernym wydalaniem w przebiegu różnych zespołów chorobowych.

Najczęstszym neurologicznym skutkiem niedoboru magnezu w tkankach są zespoły nadpobudliwości nerwowo-mięśniowej. Stabilizująca rola magnezu jest wykorzystywana w leczeniu wspomagającym zespołów napadowych, zespołów ruchów mimowolnych, nerwic, zaburzeń lękowych i lękowo-depresyjnych. Tonizująco-rozluźniający efekt mięśniowy magnezu jest wykorzystywany w leczeniu uzupełniającym chorób przebiegających ze zwiększoną spastycznością, paraparez spastycznych, stanów po urazach mózgu i rdzenia kręgowego. Pokuszono się nawet o zbadanie roli magnezu w procesie starzenia się mózgu, zaburzeniach poznawczych czy chorobie Alzheimera.

W praktyce ambulatoryjnej neurolog najczęściej spotyka się z zaburzeniami wynikającymi z pierwotnego niedoboru magnezu komórkowego pod postacią utajonej tężyczki.

W dobie ciągłego pośpiechu jemy coraz więcej produktów ubogomagnezowych, wysoko przetworzonych, sięgamy po używki z powodu wysokiego poziomu stresu, uprawiamy sport bez odpowiedniej suplementacji, na stałe bierzemy leki czy borykamy się z chorobami cywilizacyjnymi, takimi jak cukrzyca czy choroby tarczycy. Wszystkie te zjawiska prowadzą do klinicznych objawów niedoborów magnezu, które pozbawione specyfiki bardzo trudno zdiagnozować i rozpoznać.