37

37 Магний; скрытый ион

Магний считают “двоюродным братом” калия и кальция, поскольку это второй по распространенности (после калия) внутриклеточный катион. Функционирование многих ферментов связано с участием Mg

2+ он также вовлечён во все реакции, протекающие с участием АТФ. Более того, к числу Мg2+ зависимых ферментов принадлежит Na+, K+, ATФaзa, выполняющую функцию мембранного натрий-калиевого насоса, обеспечивающего сопряженный активный транспорт Na+ из клетки и К+ в цитоплазму [I]. Сложности диагностики дисбаланса магния обусловлены явным недостатком достоверных методов определения его общего содержания в организме.

БАЛАНС МАГНИЯ

Магний весьма неравномерно распределён в различных тканях и жидких средах организма, что представлено в табл. 37-1. В организме взрослого человека (масса тела 70 кг) держится около 20 г магния (примерно 1000 ммоль). Более половины этого количества сосредоточено в костях, 1/3 — в мышцах и менее 1% — в плазме крови. Незначительная концентрация магния в крови создает трудности в диагностике нарушений магниевого баланса в организме.

Концентрация магния в сыворотке крови не может достоверно отражать его содержание во всем организме*. Уровень магния в сыворотке может оставаться в пределах нормы как при недостатке, так и при избытке его в организме [2].

Это означает, что нарушения магниевого баланса без помощи клинических симптомов часто трудно определить. Наиболее характерные черты дисбаланса магния будут приведены ниже.

Потребность в магнии в норме составляет от 6 до 10 мг/(кгсут) [2]. Отсутствие магния в пище приводит к выраженной клинической картине магниевого истощения уже через несколько суток (рис. 37-1). Уровень магния в моче начинает стремительно падать уже в первые несколько дней; содержание Mg

2+ в плазме крови уменьшается постепенно (см. рис. 37-1). Главным защитным механизмом, препятствующим истощению запасов магния при его ограниченном поступлении, служит способность организма снижать его экскрецию почками. Длительное применение мочегонных средств и других лекарственных веществ, повышающих выведение Mg2+ с мочой, снижает регулирующую способность почек и может ввести к развитию значительного дефицита магния в течение нескольких суток.

________________

*Самое главное, что концентрация магния в плазме крови не всегда и недостаточно точно отражает его содержание внутри клеток. Для того чтобы более адекватно это оценить, можно, в частности, определить концентрацию магния в лимфоцитах. — Прим. ред.

Таблица 31-1

Распределение магния в организме

Ткань | Содержание магния, ммоль | % общего содержания магния
Сыворотка крови | 2,6 | 0,3
Эритроциты | 5,0 | 0,5
Мягкие ткани | 193 | 19,3
Мышцы | 270 | 27,0
Кости | 530 | 53,0

Рис. 37-1. Содержание Mg2+ в плазме крови и моче 3 здоровых мужчин-добровольцев в течение 1-й недели после исключения магния из пищи. Цифры над пунктиром указывают на концентрацию Mg2+ у каждого из них.

ИСТОЩЕНИЕ ЗАПАСОВ МАГНИЯ

Дефицит магния — наиболее часто встречающееся нарушение электролитного баланса у госпитализированных больных, что обусловлено снижением его поступления в организм [З]. К причинам, вызывающим недостаток магния, относятся внутривенные вливания жидкостей, не содержащих этот биоэлемент, интенсивная инфузионная терапия, проводимая на фоне диуретиков, применение антибиотиков (в частности, аминогликозидов) и других препаратов, повышающих экскрецию Mg

2+ почками.

РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ

Истинная частота дефицита магния неизвестна, поскольку в большинстве исследований йя оценки общего его количества в организме использовали концентрацию Mg

2+ в сыворотке крови. Случаи гипомагниемии, наблюдавшиеся в отделениях интенсивной терапии (согласно данным литературы), объединены в таблице и представленной ниже.

Клиническая ситуация | Число больных | Пациенты со сниженным уровнем Mg 2* в сыворотке крови, % | Источник литературы
Необходимы интенсивные терапевтические мероприятия | 102 | 20 | [5]
Необходимы интенсивные терапевтические мероприятия | 94 | 65 | [6]
Необходимы реанимационные “мероприятия* | 104 | 7 | [7]
Необходимы стандартные лечебные мероприятия | 193 | 61 | [8]

*У 53% больных наблюдали снижение содержания Mg

2* в лимфоцитах.

На основании приведённых в таблице данных можно полагать, что дефицит магния в стационарах наблюдают достаточно часто. Это можно утверждать даже несмотря на то, что содержание Mg2+ в сыворотке крови часто не отражает его истинную концентрацию внутри клеток. В нашем госпитале определяли содержание магния (в крови, клетках) у 20 больных после аортокоронарного шунтирования и обнаружили снижение его концентрации в эритроцитах во всех случаях, кроме одного. Однако уровень Mg2+ в сыворотке не коррелировал с его содержанием в эритроцитах. На основании этого сделали вывод о необходимости измерения содержания магния в эритроцитах или лимфоцитах для определения истинного положения вещей.

Дефицит магния практически всегда встречается у больных, находящихся в отделениях интенсивной терапии, что связано с практически полным прекращением поступления магния с пищей и энергичным использованием диуретиков.

Следует помнить, что нормальная концентрация магния в сыворотке (1,5-2,0 мэкв/л) не должна вводить в заблуждение относительно его дефицита при наличии клинической картины такового.

НАИБОЛЕЕ ЧАСТЫЕ ПРИЧИНЫ ДЕФИЦИТА МАГНИЯ

Основные причины недостатка магния указаны в табл. 37-2. Наиболее часто встречаются потери магния с мочой в результате использования мочегонных средств и аминогликозидов.

Мочегонные средства.

Ряд из них (так называемые мощные, или петлевые диуретики) в основном угнетает активную реабсорбцию ионов хлора и натрия в толстом отделе восходящего колена петли Генле (например, фуросемид, буфенокс и кислота этакриновая). Петлевые диуретики также подавляют реабсорбцию Mg2+ в том отделе нефрона, где она осуществляется в наибольшей степени (т.е. в петле Генле), и способствуют тем самым развитию дефицита магния [9].

Таблица 37-2

Наиболее частые причины истощения запасов магния у больных, находящихся в отделениях интенсивной терапии

Внутривенное введение жидкостей, не содержащих магния

Диарея

Применение осмотически активных диуретиков

ПРИМЕНЕНИЕ АНТИБИОТИКОВ

Аминогликозиды

Амфотерицин В

Тикарциллин

ПРИМЕНЕНИЕ САЛУРЕТИКОВ

Фуросемид

Кислота этакриновая

Тиазидные и тиазидоподобные диуретики

Аминогликозиды.

Их относят к группе лекарственных веществ, часто вызывающих дефицит магния (приблизительно у 30% пациентов) [I]. Механизм такого действия аминогликозидов связан со снижением реабсорбции магния в петле Генле и аналогичен таковому для петлевых диуретиков.

Зачастую причиной истощения запасов магния в организме бывает алкоголизм. Снижение магния в сыворотке крови под влиянием этилового спирта обусловлено несколькими механизмами, но преобладающий — потеря магния с мочой [I].

Часто причиной развития магниевого дефицита становится диарея, возникающая примерно у 50% больных, находящихся в отделениях интенсивной терапии (см. главу 6). Секрет нижних отделов желудочно-кишечного тракта содержит большую концентрацию магния (10-14 мэкв/л), а верхних — малую (всего 1-2 мэкв/л). Следовательно, рвота не может привести к развитию гипомагниемии.

При значительной потере магния у больных, находящихся в отделениях интенсивной терапии, целесообразно назначить ежедневное введение одного из препаратов магния (содержащего 4 мМ Мg2+). Предпочтительно внутривенное введение, так как изменения рН желудочного содержимого приводят к нарушениям всасывания различных препаратов магния, предназначенных для приёма внутрь (см. ниже).

КЛИНИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ

Поскольку уровень Mg

2+ в сыворотке крови может оставаться в пределах нормы, диагноз магниевого дефицита часто устанавливают на основании клинических данных. При этом обращают особое внимание на расстройства нервно-мышечной возбудимости, функции нервной и сердечно-сосудистой систем. Следует помнить, что нормальное содержание магния в сыворотке не должно влиять на диагностику магниевого дефицита при его клинических проявлениях.

Недостаток магния обычно сочетается с другими нарушениями электролитного баланса, что представлено в таблице (см. ниже).

Состояние | % состояний, сочетающихся с недостатком магния
Гипокалиемия | 40
Гипофосфатемия | 30
Гипонатриемия | 27
Гипокальциемия | 22

Одно из главных проявлении магниевого дефицита представляет стойкая гипокалиемия, поэтому перед коррекцией нарушений калиевого баланса следует устранить недостаток магния. Основной причиной зависимости дефицита калия от магниевой недостаточности считают расстройство работы без ионов Mg

2+ натрий-калиевого насоса (т.е. Мg2+ -зависимой N+,K+-АТФазы), накапливающего К+ внутри клеток [I]. При этом восполнение запасов магния приводит внутриклеточное содержание К+ в норму [3,10]. Связь гипокальциемии и гипомагниемии нарушается под влиянием паратгормона, что было обнаружено у больных с магниевым дефицитом [I].

Аритмии при остром инфаркте миокарда.

Недостаток магния считают фактором риска в отношении развития нарушений ритма и проводимости сердца при остром инфаркте миокарда, причем введение магнийсодержащих растворов таким больным существенно снижает частоту возникновении аритмий [11-13]. Уменьшение содержания магния в сыворотке крови также повышает риск коронароспазма вследствие повышения транспорта ионов Са2+ внутрь гладкомышечных клеток [14,15]. Однако роль спазма венечных сосудов в развитии аритмий, опосредованных дефицитом магния, далеко не ясна. Более того, ионы Mg2+ дают неспецифический антиаритмический эффект, не зависящий от содержания магия в организме [16].

Кардиотоксичность препаратов наперстянки.

В условиях дефицита магния отмечается повышенная чувствительность организма к сердечным гликозидам (например, потенцируется их аритмогенное действие), и это, возможно, имеет большее значение в развитии кардиотоксического эффекта гликозидов, чем гипокалиемия [16-18]. Поскольку механизм действия препаратов наперстянки основан на ингибировании Мg2+-зависимой Nа+,К+,АТФазы (натрий-калиевого мембранного насоса), обеспечивающей сопряженный активный транспорт К+ в кардиомиоциты и Na+ из клетки [16], то факт усиления кардиотоксического эффекта сердечных гликозидов при сниженной концентрации Mg2+ в сыворотке крови не кажется удивительным. В связи с этим при предполагаемой дигиталисной интоксикации всегда следует думать о дисбалансе магния.

Препараты магния эффективны в лечении тахиаритмий, вызванных сердечными гликозидами, даже при нормальном содержании Mg

2+ в сыворотке [16-18].

Резистентные (упорные) аритмии.

Иногда выраженные нарушения сердечного ритма поддаются определенной коррекции препаратами магния при внутривенном введении, причём даже тогда, когда традиционная противоаритмическая терапия оказывается бессильной [14]. Остается неясным, можно ли считать данный эффект результатом неспецифического антиаритмического действия ионов Mg2+ или аритмии были вызваны потерей магния, не определяемой по изменениям его концентрации в сыворотке. Независимо от ответа на данный вопрос внутривенному введению препаратов магния следует придавать большее значение в лечении упорных аритмий (исключая синусовую тахикардию), в том числе и при нор-чальном содержании Mg2+ в сыворотке.

Мышечный тонус.

Отдельные наблюдения указывают на мышечную слабость, в частности на слабость дыхательных мышц, у больных с магниевым дефицитом [19]. Тот факт, что гипомагниемия сама по себе приводит к значительному ослаблению сокращений дыхательных мышц, представляется маловероятным, так как у всех госпитализированных больных с недостатком магния аналогичных симптомов не наблюдают. Тем не менее возможность ослабления функции дыхательных мышц заставляет (на всякий случай) нормализовать содержание магния у тяжелобольных.

Прочие клинические симптомы.

Перечисленные ниже проявления трудно объездинить, кроме того, некоторые из них имеют далеко не бесспорное клиническое значение.

1. Нервно-мышечная возбудимость (положительные симптомы Хвостека и Труссо),

2. Судороги.

3. Психические расстройства.

4. Тремор.

5. Удлинение интервала

Q—T на ЭКГ.

ПРИНЦИПЫ МАГНИЙВОСПОАНЯЮЩЕЙ (ЗАМЕСТИТЕЛЬНОЙ) ТЕРАПИИ

Пути введения препаратов магния в организм могут быть различными: через рот, в мышцу или в вену. При развившихся симптомах магниевого дефицита предпочтительнее внутривенное введение препаратов магния. Следует помнить, что длительное применение последних практически не способно вызвать гипермагниемию (при отсутствии почечной недостаточности), что обусловлено способностью почек выводить избыток магния. Ниже представлена тактика лечения с помощью магнийсодержащих препаратов, предназначенная для пациентов с сохранённой функцией почек.

ОБЩАЯ ТАКТИКА ЛЕЧЕНИЯ

Приведённый подход приемлем для большинства больных с клиническими симптомам недостатка магния при нормальном функционировании почек [20].

1. Установленный дефицит: 1-2 мэкв/кг.
2. Заместительная терапия: 10 или 50% раствор магния сульфата (MgSO

4). В 1 мл 50% раствора MgSO4 содержится 4 мэкв Мg2+ 1 мэкв/кг в первые 24 ч и 0,5 мэкв/(кгсут)в последующие 3 -5 сут.

Дефицит магния восполняют в двойной мере, поскольку примерно 50% Mg

2+, введённого парентерально, выводится с мочой даже на фоне значительного его недостатка [20]. Больным с гипокальциемией целесообразнее вводить магния хлорид, так как анионы S042- (образующиеся вследствие диссоциации MgSO4) способны связываться с катионами кальция, снижая тем самым уровень кальция в крови. Необходимо подчеркнуть, что перед внутривенным введением 50% раствора магния сульфата его следует разбавить [20].

ЛЕЧЕНИЕ УГРОЖАЮЩИХ ЖИЗНИ СОСТОЯНИЙ, ВЫЗВАННЫХ СНИЖЕНИЕМ СОДЕРЖАНИЯ МАГНИЯ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ

При развитии сердечных аритмий или судорожных приступов необходимо проведение следующих лечебных мероприятий.

1. Внутривенно ввести 4 мл 50% раствора магния сульфата в течение 1-2 мин.
2. Внутривенно ввести раствор магния сульфата (10 мл 50% раствора MgS0

4 на 500 мл изотонического раствора натрия хлорида) в течение последующих 6 ч.
- Продолжать вводить внутривенно указанный выше раствор магния сульфата каждые 12 ч (продолжительная инфузия) в течение последующих 5 сут.

Первое внутривенное введение магния сульфата в виде болюса быстро повышает уровень Mg

2+ в сыворотке крови, но его концентрация начинает падать уже через 15 мин [II]. В связи с этим введение препарата необходимо продолжить путём длительной непрерывной инфузии. Обычно для пополнения запасов магния требуется несколько суток, хотя содержание Mg2+ в сыворотке может нормализоваться уже в 1-й день проведения заместительной терапии. Для разбавления концентрированных растворов магния сульфата ни в коем случае нельзя использовать раствор Рингера с лактатом, поскольку он содержит ионы кальция.

УМЕРЕННЫЙ ДЕФИЦИТ МАГНИЯ

При гипомагниемии без клинических симптомов недостатка магния тактика лечения несколько меняется. Нужно помнить о других расстройствах электролитного баланса (например, гипокалиемии и гипокальциемии), исключая тяжёлую форму гипокалиемии (содержание К

+ в сыворотке менее 3,0 мэкв/л).

- Внутривенно ввести 6 г магния сульфата (12 мл 50% раствора MgS04 на 500 мл изотонического раствора натрия хлорида) в течение 3 ч.
- Продолжать внутривенную инфузию препарата медленно (5 г магния сульфата на 500 мл изотонического раствора натрия хлорида) в течение последующих 6 ч.
- Внутривенно вводить 5 г магния сульфата через каждые 12 ч (продолжительная инфузия) в течение последующих 6 сут.

ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

Выраженный дефицит магния можно встретить у больных с почечной недостаточностью разной выраженности (в том числе с клиренсом креатинина выше 30 мл/мин) [I]. При этом заместительную терапию следует проводить осторожно, а дозу препарата магния уменьшить наполовину [1,20]. Ни при каких обстоятельствах нельзя вводить магния сульфат быстро, даже для коррекции угрожающих жизни нарушений сердечного ритма.

Больным с почечной недостаточностью и выраженными аритмиями рекомендуется следующее лечение.

1. Внутривенно ввести 2 г магния сульфата в течение 5 мин, затем через 15 мин определить концентрацию Mg

2+ в сыворотке крови.
- Если содержание Mg
2+ в сыворотке не повышается или аритмия сохраняется, то повторить внутривенное введение 2 г магния сульфата в течение 5 мин.

КОНТРОЛЬ ЗА ЗАМЕСТИТЕЛЬНОЙ ТЕРАПИЕЙ

Из-за невозможности определения истинного дефицита магния (потому что содержание кагния в сыворотке плохо коррелирует с его недостатком в организме) заместительная терапия остаётся эмпирической. Уровень Mg

2+ в сыворотке нормализуется в течение 24 ч после начала лечения, но для полного восстановления запасов магния требуется несколько суток. Указанный показатель можно использовать лишь для избежания гипермагниемии, развивающейся при интенсивном устранении дефицита магния. Для более адекватной оценки проводимой заместительной терапии некоторые авторы рекомендуют определять концентрацию Mg24' в моче, но подобный метод не имеет значительных преимуществ перед исследованием содержания электролита в сыворотке [20].

ИЗБЫТОК МАГНИЯ

Избыток магния (равно как и его дефицит) определить достаточно трудно, что обусловлено его низкой корреляцией с уровнем Mg

2+ в сыворотке крови. Тем не менее гипермагниемию встречают гораздо реже, чем гипомагниемию (около 10% госпитализированных больных) [I].

ПРИЧИНЫ

Практически все случаи повышения содержания Mg

2+ в сыворотке крови обусловлены почечной недостаточностью, обычно сочетающейся с избыточным поступлением магния в организм. Наиболее распространённой причиной избыточного поступления остаётся использование магнийсодержащих антацидов или слабительных средств. Некоторые из них приведены в табл. 37-3. Применения подобных лекарственных средств у больных с острой или хронической почечной недостаточностью необходимо (по возможности) избегать. В практике интенсивной терапии существует ограниченное число показаний для использования магнийсодержащих антацидов. Ранее их широко применяли для предупреждения развития язвенной болезни, вызванной стрессом; позднее была установлена способность подобной терапии приводить к ”микробной колонизации желудка", что обусловлено повышением рН желудочного содержимого (см. главу 5). При необходимости применения антацидных средств у больных с почечной недостаточностью следует отдавать предпочтение алюминийсодержащим антацидам (назначают на короткий срок), что связано с их способностью образовывать в кишечнике нерастворимые соединения с фосфором, тем самым уменьшая его всасывание и ограничивая опасность возникновения гиперфосфатемии при почечной недостаточности. Целесообразность длительного использования алюминийсодержащих антацидов при хронической почечной недостаточности остаётся весьма спорной, что обусловлено риском интоксикации алюминием. Однако это не становится препятствием для применения данной группы антацидных средств у больных в период интенсивной терапии. Алюминийсодержащие антациды способны вызывать запоры; подобный нежелательный эффект можно устранить чередованием алюминийсодержащих и магнийсодержащих антацидных препаратов.

Таблица

J7-J

Магнийсодержащие лекарственные средства

Препарат | Содержание магния в 5 мл, мэкв
Антацидные средства: |
риопан | 10
гелюзил | 8
магния цитрат | 7
миланта | 7
Слабительные средства: |
магния сульфат | 8
магнезиевое молоко (Фармакопея США) | 13

К другим причинам повышения содержания магния в крови при почечной недостаточности можно отнести патологические состояния, способствующие выходу ионов Mg

2+ из клеток, и в первую очередь диабетический кетоацидоз При феохромоцитоме также отмечается гипермагниемия. Механизм данного явления до конца не ясен.

ОСЛОЖНЕНИЯ

К наиболее тяжёлым последствиям гипермагниемии относится артериальная гипотензия, наблюдаемая при содержании Mg

2+ в сыворотке крови в пределах 3,0-5,0 мэкв/л и более. Гипотензия трудно поддаётся коррекции обычными терапевтическими мероприятиями. При концентрации магния в сыворотке, равной 7,5 мэкв/л, наступает полная сердечная блокада, а при дальнейшем повышении его уровня до 10 мэкв/л отмечаются угнетение дыхания и кома [2].

ЛЕЧЕНИЕ

Во многих случаях в качестве основного лечебного мероприятия рекомендуют гемодиализ. Однако артериальную гипотензию можно устранить внутривенным введением препаратов кальция (2 ампулы по 10 мл 10% раствора кальция глюконата, содержащего 0,47 мэкв Са

2+ в 1 мл), не проводя гемодиализа [21]. Зачастую инфузионную терапию (например, при почечной недостаточности) рекомендуют проводить в сочетании с петлевыми диуретиками, (например, фуросемидом), что будет способствовать усиленному выведению магния с мочой.

ЛИТЕРАТУРА

ИЗБРАННЫЕ РАБОТЫ

- 1.EIin RJ. Magnesium metabolism in health and disease. Disease-A-Month 1988; Apr 34:173.
- 2.Reinhart RA. Magnesium metabolism. A review with special reference to the relationship between intracellular content and serum levels. Arch Intern Med 1988; 248:2415-2420.
- Whang R. Magnesium deficiency: Pathogenesis, prevalence, and clinical implications. Am J Med 1987; 82(3A):24-29.
- Whang R, Oci TO, Watawabe A. Frequency of hypomagnesemia in hospitalized patients receiving digitalis. Arch Intern Med 1985; 145:655-656.
- Reinhart RA, Desbiens NA. Hypomagnesemia in patients entering the ICU. Crit Care Med 1985; 13:506-507.
- Ryzen E, Wagers PW, Singer FR, Rude RK. Magnesium deficiency in a medical ICU population. Crit Care Med 1985; 13:19-21.
- Ryzen E, Elkayam U, Rude RK. Low blood mononuclear cell magnesium in intensive cardiac care unit patients. Am Heart J 1986; 111:475-480.
- Chernow В, Bamberger S, Stoiko M, et al. Hypomagnesemia in patients in postoperative intensive care. Chest 1989; 95:39
1-397.
- Ryan MP. Diuretics and potassium/magnesium depletion. Am J Med 1987; 82ГЗД):38-47.
- Whang R, Oei TO, Aikawa JK, et al. Predictors of clinical hypomagnesemia. Arch Intern Med 1984; 244:1794-1796.
- Iseri LT, Freed J, Bures AR. Magnesium deficiency and cardiac disorders. Am J Med 1975; 58:837-846.
- Abraham AS, Rosenmann D, Kramer M, et al. Magnesium in the prevention of lethal arrhythmias in acute myocardial infarction. Arch Intern Med 1987; 147:753-755.
- Rasmussen HS, Suenson M, McNair P, Nooregard P, Balsev S. Magnesium infusion reduces the incidence of arrhythmias in acute myocardia! infarction. A double-blind placebo-controlled study. Clin Cardiol 1987; 20:351-356.
- Iseri LT. Magnesium in coronary artery disease- Drugs 1984; 2S(Suppl 1):151-160.
- Iseri LT, French JH. Magnesium: Nature's physiologic calcium blocker. Am Heart J 1984; 108:188-193.
- 16. Laban E, Charbon GA. Magnesium and cardiac arrhythmias: Nutrient or drug? J Am CoilNutr 1986; 5:521-532.
- Cohen L, Kitzes R. Magnesium sulfate and digitalis-toxic arrhythmias. JAMA 1983; 249:2808-2810.
- French JH, Thomas RG, Siskind AP, Brodsky M, Iseri LT. Magnesium therapy in massive digoxin intoxication. Ann Emerg Med 1984; 13:562-566.
- Molloy DW, Dhingra S, Solven F, Wilson A, McCarthy DS. Hypomagnesemia and respiratory muscle power. Am Rev Respir Dis 1984; 329:497-498.
- Oster JR, Epstein M. Management of magnesium depletion. Am J Nephrol 1988; 8:349-354.
- Fassler CA, Rodriguez RM, Badesch DB, Stone WJ, Marini JJ. Magnesium toxicity as a cause of hypotension and hypoventilation. Arch Intern Med 1985; 145:1604-1606.

Содержание