Mg присутствует во всех тканях организма, более половины его находится в костной ткани. Общее содержание магния в организме человека составляет около 25 г, наибольшую концентрацию иона отмечают в тканях с интенсивным обменом веществ. Ионы магния преимущественно содержатся внутри клетки, где они связаны с белками; присутствуют в ядре, митохондриях, цитоплазматическом ретикуломе; в цитоплазме около 80% магния находится в комплексе с АТФ. Внеклеточный магний (в т. ч. магний плазмы крови) составляет лишь 1% от общего количества, содержащегося в организме.
Магний является облигатным кофактором многих ферментативных реакций: необходим для реакций гликолиза, для образования АТФ при окислительном фосфорилировании в митохондриях. Магний выступает в роли физиологического регулятора клеточного роста, поддерживая адекватный запас пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, необходимых для синтеза ДНК и РНК. Истощение запасов Mg2+ в клетке приводит к снижению синтеза белка; магний необходим на всех этапах синтеза белковой молекулы. Активация и ингибирование системы ц-АМФ, медиатора многих физиологически активных веществ, связаны с магнием: он повышает активность аденилатциклазы и формирование циклического АМФ.
Магний поступает в организм с пищей и водой. Сбалансированная диета содержит 300–350 мг/сут, недостаток магния в пище может быть причиной дефицита элемента в организме. Главным источником магния являются орехи, овес, зелень, мясо. Большая часть магния абсорбируется в тонком кишечнике. Витамин D и его метаболиты повышают абсорбцию Mg, но в меньшей степени, чем Ca. Избыток в пище органических кислот связывает Mg, нарушая его всасывание. При усиленном поступлении Mg с пищей, при парентеральном введении, избыток катиона быстро экскретируется почками, которые являются основным регулятором поддержания постоянной концентрации Mg в организме. При истощении запасов Mg его экскреция снижается или прекращается вообще.
Активное участие Mg в различных физиологических процессах является основой многообразия клинической симптоматики при гипо- и гипермагниемии. Расстройства, связанные с дефицитом магния, имеют сложный характер и обычно сопровождаются множественными нарушениями обмена веществ. Клинические симптомы недостаточности Mg носят преимущественно неврологический характер: сонливость, слабость, раздражительность, тетания, тремор и фасцикуляции (подергивания) мышц, также отмечают тошноту и рвоту. Неврологические симптомы, особенно тетания, коррелируют с развитием гипокальциемии и гипокалиемии.
Недостаток магния в организме человека выявляют при многих ССЗ. Магний оказывает влияние на функциональное состояние эндотелия, участвующего в регуляции сосудистого тонуса, гемостаза, иммунного ответа, миграции клеток крови в сосудистую стенку, синтеза факторов воспаления и их ингибиторов. Неблагоприятные эффекты дефицита магния отмечают в виде повышения тонуса коронарных сосудов, увеличения чувствительности к вазоконстрикторным агентам (серотонин, ангиотензин, норадреналин, ацетилхолин), развития гипертонии и аритмии. У пациентов с ИБС содержание Mg в сыворотке крови часто понижено; резкое падение концентрации Mg в крови может быть одной из причин внезапной смерти. При гипомагниемии отмечают изменения данных ЭКГ: удлинение интервала Q–T и PR(Q); депрессия сегмента ST; инверсия зубца T и др.
Гипомагниемия наблюдается при разнообразной эндокринологической патологии: тиреотоксикоз, первичный гипоальдостеронизм, около 30% больных СД имеют разную степень гипомагниемии. Концентрация магния оказывает влияние на уровень ПТГ: как повышенное, так и пониженное содержание иона в крови угнетает секрецию гормона. При значительном снижении содержания магния в крови часто наблюдают выраженную гипокальциемию, что, по мнению многих исследователей, является следствием развития острого гипопаратиреоза, вызванного торможением секреции ПТГ. Неэффективность лечения гипокальциемии витамином Д в ряде случаев обусловлена именно гипомагниемией; инъекции сульфата магния способствую нормализации уровня кальция.
Физиологически магний выступает как антагонист кальция; его дефицит сопровождается накоплением кальция в сыворотке крови. Гиперкальциемия, понижая реабсорбцию Mg в почечных канальцах, в свою очередь способствует гипомагниемии.
При гипермагниемии наряду с неврологической симптоматикой (параличи, атаксия, сонливость, нарушения сознания) отмечают расстройства функционирования ЖКТ (тошнота и рвота), гипотензию, брадикардию, изменения данных ЭКГ (удлинение интервалов P-R и QT, расширение комплексов QRS). Значительное увеличение концентрации магния может быть причиной комы, остановки сердца и дыхания.
Гипермагниемия может быть вызвана избытком поступления иона, нарушением работы почек, наблюдается также при гипотиреозе, лактацидозе, гепатите, злокачественных новообразованиях.