Русский
… магнию принадлежит существенная роль в формировании нормальной структуры соединительной ткани.
Магний в человеческом организме – четвертый по значимости элемент, но приходиться констатировать, что он чаще других «выпадает из поля зрения» врачей. Треть внеклеточного магния связана с альбумином сыворотки, поэтому концентрацию магния в сыворотке нельзя назвать надежным критерием определения общих запасов элемента. От магния зависит активность многих важных ферментов и гормонов. Он необходим для транспорта натрия, калия и кальция через клеточную мембрану. В связи с этим, если больной находится в состоянии гипомагниемии, невозможно устранить клеточный дефицит калия. Магний участвует в стабилизации мембран, поэтому эффективен при предсердных и желудочковых аритмиях.
Гипермагниемия
Гипермагниемия – повышение концентрации магния в сыворотке выше нормы – выше 2,2 мЭкв/л. Магниевый баланс определяют почти все те же регуляторные системы, которые контролируют баланс кальция. Обмен магния тесно связан с обменом как кальция, так и калия.
Причины гипермагниемии. Самая частая причина – почечная недостаточность. Гипермагниемия так же может быть ятрогенной (передозировка препаратов магния) или развиваться после применения слабительных и антацидных препаратов, содержащих магний (важная причина патологии у пожилых).
Диагностика. Клинические признаки гипермагниемии: неврологическая симптоматика при гипермагниемии заключается в мышечной слабости, параличах, атаксии, сонливости и нарушениях сознания; желудочно-кишечные расстройства – тошнота и рвота; сердечно-сосудистая система – умеренная гипермагниемия может сопровождаться вазодилатацией, а тяжелая – гипотензией; при крайне высоких концентрациях магния наблюдают угнетение сознания, брадикардию, гиповентиляцию, остановку кровообращения и дыхания. Диагностика основывается на:
• анамнезе, который позволяет заподозрить гипермагниемию;
• клинической картине;
• данных ЭКГ – появляются следующие признаки: удлинение интервала PR(Q) и QT; расширение комплекса QRS; разная степень снижения вольтажа зубца P; более или менее выраженное заострение зубца T; полная AB- блокада, асистолия.
Лечение. Любые подходы к терапии гипермагниемии основаны на антагонизме магния и кальция. Сюда же относятся методы удаления магния из сыворотки и устранение источника дополнительного поступления магния в организм. В период, пока концентрация магния не снизится до нормы, может возникнуть необходимость контроля деятельности сердечно-сосудистой системы. Летальные аритмии часто удается предотвратить или купировать введением раствора кальция хлорида (5 – 10 мЭкв/л внутривенно). Лечение в стационаре предусматривает проведение гемодиализа. До диализа, если почечная функция сохранена, а состояние сердечно-сосудистой системы удовлетворительное, можно прибегнуть к форсированному диурезу. Внутривенное введение раствора натрия хлорида (1 мЭкв/кг) и фуросемида ускоряет экскрецию магния. однако следует учесть, что форсированный диурез может одновременно удалить из организма значительное количество кальция. развитие гипокальциемии резко усугубляет ситуацию, обусловленную избытком магния. В период коррекции электролитного баланса больной может нуждаться в лечении сердечно-сосудистых расстройств.
Гипомагниемия
Клинические признаки гипомагниемии. Гипомагниемия характеризуется уровнем магния в сыворотке ниже 1,3 мЭкв/л и обычно становится результатом нарушения всасывания элемента или усиления его экскреции через почки или через кишечник (диарея). Гипомагниемией могут сопровождаться нарушения, связанные с выработкой паратгормона, применение некоторых лекарственных средств (диуретики и др.), воздействие алкоголя. повышен риск гипомагниемии у женщин в период лактации. Причины гипомагниемии:
• потери через желудочно-кишечный тракт: резекция кишечника («синдром короткой кишки»), панкреатит, диарея;
• почечная патология;
• голодание;
• действие лекарств: диуретики, гентамицин, дигоксин;
• алкоголь;
• гипотермия;
• гиперкальциемия;
• диабетический кетоацидоз;
• гипертиреоз или гипотиреоз;
• дефицит фосфора;
• ожоги;
• сепсис;
• лактация.
Дефицита магния – фактор риска дисплазии соединительной ткани. Соединительная ткань составляет около 50 % всей массы тела, образует опорный каркас (скелет), наружные покровы, сухожилия, хрящи, связки, строму органов, а также формирует внутреннюю среду организма, через которую все структурные элементы получают питательные вещества и отдают продукты метаболизма. Соединительная ткань является совокупностью различных видов тканей, объединенных общностью происхождения и строения. Она делится на собственно соединительную ткань, хрящевую и костную. Собственно соединительная ткань, в свою очередь, делится на волокнистую ткань и соединительную ткань со специальными свойствами. К последней относятся ретикулярная, жировая, пигментная и слизистая ткани. Волокнистая соединительная ткань в зависимости от содержания волокнистых структур может быть рыхлой и плотной. Для плотной соединительной ткани характерно преобладание волокнистых структур и прежде всего коллагеновых волокон, ориентация которых в пространстве определяет деление волокнистой соединительной ткани на оформленную и неоформленную. Рыхлая соединительная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества. К клеточным элементам рыхлой соединительной ткани относятся фибробласты, макрофаги, плазмоциты, тканевые базофилы, адипоциты, пигментоциты, клетки адвентиция, а также лейкоциты, которые мигрируют из крови. Межклеточное вещество состоит из волокнистых структур (коллагеновые, эластические, ретикулярные волокна) и основного вещества. Основное (аморфное) вещество представлено водой, белками, липидами, полисахаридами, минеральными веществами (Mg, Ca, K, Na).
Ультраструктура соединительной ткани. Принципиальное отличие соединительной ткани от любого другого типа ткани – это избыток внеклеточной матрицы при сравнительно небольшом числе клеток, составляющих ткань. В молекулярной биологии внеклеточная матрица (ВКМ) определена, как сложная сеть, сформированная многочисленными структурными макромолекулами (такими как протеогликаны, коллагены, и эластин). Взаимодействуя друг с другом и с клетками, эти структурные макромолекулы поддерживают структурную целостность тканей. Именно матрица обеспечивает организованную среду, в пределах которой мигрирующие клетки могут перемещаться и взаимодействовать друг с другом. Все макромолекулы, составляющие ВКМ, производятся клетками в матрице. В большинстве соединительных тканей матричные макромолекулы синтезируются фибробластами, а в специализированных типах соединительной ткани, таких как, например, хрящ и кость – хондробластами и остеобластами. ВКМ состоит из трех принципиальных компонентов: гелеобразной среды, коллагеновых волокон и эластиновых волокон.
Гелеобразная среда. Наиважнейший компонент внеклеточной матрицы – это гелеобразная среда, формируемая протеогликанами: чрезвычайно растянутыми полипептидными цепями с многочисленными полисахаридными цепями глюкозаминогликанов, которые присоединены посредством ковалетных связей. Многочисленные цепи протеогликанов прикрепляются к особому виду глюкозаминогликана – полимеру гиалуроновой кислоты, называемому гиалуронаном. Нити гиалуронана скрепляют структуру геля в единое целое, и этот полисахаридный «гель» может противостоять сжатию и растяжению ВКМ и в то же время обеспечивать быструю диффузию питательных веществ, строительных материалов и гормонов между кровью и клетками соединительной ткани.
Механически структура геля усилена посредством волокон трех основных типов:
1) коллагенoвых волокон (состоящих главным образом из коллагена I), которые формируют скелет соединительной ткани;
2) гибких волокон (состоящих в основном из эластина и фибриллинов), которые придают соединительной ткани эластичность;
3) сетчатых (или ретикулярных) волокон (коллаген III), которые образуют перекрестные связи между всеми другими волокнами и держат вместе все остальные компоненты ткани.
Ионы магния (Mg2+) входят в состав основного вещества соединительной ткани и участвуют в регуляции ее метаболизма. В условиях магниевой недостаточности нарушается способность фибробластов продуцировать коллаген. Известно, что ионы Mg2+ необходимы для стабилизации транспортной РНК и небольших ядерных РНК. Дефицит Mg2+ ведет к снижению и замедлению белкового синтеза, дестабилизации и диссоциации РНК. Соответственно, дефицит магния в соединительной ткани приведет к замедлению синтеза всех структурных молекул (включая протеогликаны, глюкозаминогликаны, коллагены и эластин). Поскольку синтез структурных молекул, необходимых для восстановления соединительной ткани, замедляется, то процессы восстановления также тормозятся, и это приводит к ухудшению механических характеристик ткани.
Совместное рассмотрение молекулярной биологии экстрацеллюлярного матрикса и гомеостаза магния может позволить сформулировать более специфические молекулярные механизмы, через которые может осуществляться взаимосвязь дисплазии соединительной ткани (ДСТ) и дефицита магния. Для этого необходимо рассмотреть каждый из основных элементов внеклеточной матрицы в отдельности.
Основные элементы экстрацеллюлярного матрикса — среда, формируемая протеогликанами, структурными коллагеновыми волокнами, сетчатыми коллагеновыми волокнами, гибкими эластиновыми волокнами и клетками (фибробласты или хондробласты). Следует предположить, что ионы Mg2+ могут модулировать активность биосинтетических ферментов, а именно гиалуронансинтетаз, которые содержат ион магния в активном центре. Также известно, что действие ингибиторов гиалуронидаз зависит от концентрации ионов магния. Таким образом, дефицит Mg2+ может приводить к снижению активности гиалуронансинтетаз и в то же время — к повышению активности гиалуронидаз. Оба эти процесса приведут к ухудшению механических свойств нитей гиалурона и частичной деградации внеклеточного матрикса.
Коллагеновые волокна являются основной структурной поддержкой соединительной ткани. В данном аспекте имеет значение активность коллагеназы, усиление которой может привести к неуправляемой фрагментации коллагена, что сделает ткань более рыхлой.
Ремоделирование (т.е. деградация или протеолиз) коллагеновых волокон внеклеточного матрикса производится посредством матриксных металлопротеиназ (ММП). Активность различных ММП имеет чрезвычайно широкий спектр биологических последствий, поскольку они деградируют большинство компонентов экстрацеллюлярной матрицы: интерстициальные коллагены и коллагены базальной мембраны, протеогликаны, декорин, фибромодулин, фибронектин и т.д. Эксперименты на животных подтверждают влияние магния на биологическую активность ММП. Так, в клетках гладкой мускулатуры сосудов у крыс добавление магния уменьшало общую активность MMП2 прямо пропорционально дозе магния. Возможно, что соответствующий сигнальный каскад запускается одним из белков — сенсоров магния.
Данные, приведенные выше, позволяют предположить, что дефицит Mg2+ должен, вероятно, приводить к повышению активности ММП (в частности, коллагеназ), которые начинают деградировать структурные компоненты внеклеточного магния (прежде всего коллаген) с более высокой скоростью. Эти эффекты воздействия магния, наиболее вероятно, вызываются через некий, пока не известный внутриклеточный сигнальный каскад.
Действие Mg2+ на соединительную ткань не ограничивается коллагеном и коллагенaзами. Микрофибриллы и эластин — основные компоненты эластических волокон. Деградация волокон эластина может значительно возрастать (в 2–3 раза) в присутствии магния. Дефицит магния способствует более низкой активности эластаз и большей концентрации эластических волокон.
Трансглутаминаза — фермент, формирующий поперечные сшивки, соединяющие вместе цепи эластина, ингибируется Mg2+. Mg2+ может ингибировать медьзависимую лизилоксидазу, также вовлеченную в поперечную сшивку цепей эластинов и/или коллагенов. Соответственно, дефицит Mg2+ может приводить к активизации поперечной сшивки коллагенов и эластинов, и этот процесс, наряду с увеличением активности ММП, приведет к своего рода грануляризации соединительной ткани.
Таким образом, имеющиеся данные позволяют сделать вывод о том, что наиболее вероятным механизмом воздействия дефицита Mg2+ на соединительную ткань является усиление деградации коллагеновых и, возможно, эластиновых волокон, а также полисахаридных нитей гиалуронана, что в результате приводит к уменьшению механической прочности соединительной ткани. Также следует отметить данные, которые указывают на то, что аллель bw35 гена HLA–B ассоциирована с дефицитом магния. Имеющаяся типичная для ДСТ HLA-специфичность В35 может отражать особенности метаболизма некоторых микроэлементов, в частности, магния. Носители антигена В35 характеризуются низким уровнем магния. Повышенная экспрессия В35 системы HLA приводит к нарушению метаболизма коллагена из-за низкого содержания внутриклеточного магния, возможно, вследствие аутоиммунных реакций, приводящих к усиленной деградации соединительной ткани в результате взаимодействия тканей, содержащих рецепторы главного комплекса гистосовместимости, соответствующие антигену bw35, с Т-клетками.
При дефиците Mg2+ синтез белков в соединительной ткани замедляется, активность ММП увеличивается и внеклеточная матрица прогрессивно деградирует, так как структурная поддержка ткани (в частности, коллагеновые волокна) разрушается быстрее, чем синтезируется.
Таким образом, наиболее вероятными механизмами взаимосвязи дефицита магния и ДСТ являются:
1) дестабилизации тРНК;
2) деактивация гиалуронансинтетаз и повышение активности гиалуронидаз;
3) активация ММП;
4) инактивация эластаз;
5) активация трансглутаминазы и лизилоксидазы;
6) аутоиммунные реакции, обусловленные аллелем bw35 гена HLA-B.
Результатом указанных процессов является усиление деградации коллагеновых волокон, синтез дефектного коллагена из-за нарушения структуры и сборки коллагеновых волокон, нарушение соотношения коллагеновых и эластических волокон в сторону увеличения последних, а также замедление синтеза всех структурных молекул соединительной ткани.
Диагностика. Гипомагниемия проявляется главным образом неврологической симптоматикой. Гипомагниемия «вмешивается» в эффекты паратгормона, что приводит к гипокальциемии. одновременно можно наблюдать гипокалиемию. Снижение концентрации магния в сыворотке проявляется:
• мышечным тремором и фасцикуляциями;
• нистагмом;
• тетанией;
• нарушениями сознания.
Из других возможных симптомов следует упомянуть атаксию, головокружение, судороги и дисфагию. Диагностика основывается на:
• анамнезе, который позволяет заподозрить гипомагниемию;
• клинической картине;
• данных ЭКГ: удлинение интервала Q-T и PR(Q); депрессия сегмента ST; инверсия зубца T; уплощение или инверсия зубца P в прекардиальных отведениях; расширение комплекса QRS; пируэтная (полиморфная) желудочковая тахикардия; резистентная к терапии фибрилляция желудочков (и другие аритмии); углубление токсических эффектов сердечных гликозидов.
Лечение. Лечебная тактика при гипомагниемии зависит от тяжести состояния больного:
• при клинически значимой гипомагниемии внутривенно вводят 1,0 – 2,0 г магния сульфата за 15 минут;
• при развитии аритмии по типу пируэтной (полиморфной) желудочковой тахикардии внутривенно вводят 2,0 г магния сульфата за 1 – 2 минуты;
• при судорожном синдроме внутривенно вводят 2,0 г магния сульфата за 10 минут.
Как правило, одновременно с магния сульфатом назначают кальция глюконат (1,0 г), так как у большинства больных с гипомагниемией отмечается и гипокальциемия. Гипокалиемия, обусловленная приемом диуретиков, иногда может быть скорригирована только дополнительным назначением препаратов магния. Препараты магния назначают при следующих состояниях без подтверждения гипомагниемии:
• эклампсия (эффективность доказана);
• аритмии;
• судороги в мышцах ног.
Восполнение дефицита магния у больных с почечной недостаточностью нужно проводить очень осторожно, так как в этом случае появляется реальная угроза вызвать опасную гипермагниемию.
Источник: http://doctorspb.ru/articles.php?article_id=2193
Источник: http://doctorspb.ru/articles.php?article_id=904
English
Հայերեն