Магній та його значення для дитячого організму

Вплив порушень магнієвого гомеостазу на організм дітей викликає певний інтерес у зв’язку з даними щодо поширеності дефіциту магнію в популяції, що серед дорослого населення становить від 16 до 42%. У дітей із неврологічною патологією ця цифра вища, і за даними деяких авторів сягає 67,9% (І.С. Чекман та співавт., 1992; Г.С. Бурчинский, 2004; О.А. Громова и соавт., О.А. Громова, 2006, О.А. Громова 1998).

Дефіцит магнію певною мірою пов’язаний із сучасними технологіями обробки харчових продуктів (рафінуванням) та застосуванням мінеральних добрив, що призводить до нестачі магнію в землі. Також має значення порушення режиму харчування, надлишок кальцію в їжі, запальна патологія травного каналу, порушення всмоктування, пияцтво у дорослих, ендокринна патологія (цукровий діабет, інше), стрес та фізичні перевантаження (В.Г. Бурчинський, 2004).

За вмістом в організмі магній посідає четверте місце після натрію, калію і кальцію, а за вмістом усередині клітини – друге після калію.

Магній бере активну участь у регуляції фізіологічних процесів:

• регуляції стану клітинної мембрани;
• трансмембранному перенесенні іонів кальцію (Ca²⁺) і натрію (Na⁺);
• метаболічних реакціях утворення, накопичення, перенесення і утилізації енергії, вільних радикалів і продуктів їх окислення.

До 80-90% внутрішньоклітинного магнію знаходиться в комплексі з АТФ, у зв’язку з чим рівень АТФ є одним із основних факторів, які лімітують його накопичення в клітині.

Іони магнію входять до складу 13 металопротеїнів більш ніж 300 ферментів. Такі біохімічні реакції, як синтез ДНК, гліколіз, окислювальне фосфорилювання, неможливі без участі магнію, оскільки він є компонентом гуанозинтрифосфатази, кофактором Na⁺/K⁺-АТФази, аденілатциклази, фосфофруктокінази. Магній бере участь у передачі генетичної інформації, оскільки задіяний у продукуванні нуклеотидів ДНК і РНК.

Нормальний рівень магнію в організмі необхідний для забезпечення, перш за все, енергії життєво важливих процесів, регуляції нервово-м’язової провідності, тонусу гладкої мускулатури (судин, кишечника, жовчного та сечового міхурів та ін.). Магній зменшує відчуття неспокою та дратівливості, контролює процеси обміну в кардіоміоцитах, знижує рівень виділення катехоламінів і альдостерону при стресових реакціях, що визначає його гіпотензивний ефект.

Збалансований рівень магнію необхідний для адекватного функціонування імунної системи. При недостатності магнію зменшується вміст нейтрофілів і моноцитів у крові, розвивається прискорена інволюція тимуса, знижується активність В- і Т-клітин та рівень гуморальної відповіді, підвищується чутливість організму до інфекції.

В цілому магнію властиві такі функції:

• задіяний у синтезі білка й нуклеїнових кислот;
• є фізіологічним антагоністом кальцію;
• бере участь в обміні білків, жирів і вуглеводів;
• контролює баланс внутрішньоклітинного калію;
• бере участь у переносі, зберіганні й утилізації енергії;
• знижує вміст ацетилхоліну в нервовій тканині;
• задіяний у мітохондріальних процесах;
• задіяний у процесі розслаблення гладкої мускулатури;
• бере участь у регуляції нейрохімічної передачі і м’язової збудливості (зменшує збудливість нейронів і сповільнює нейрон-м’язову передачу);
• є кофактором багатьох ферментативних реакцій (гідроліз і перенос фосфатної групи, функціонування Na⁺-K⁺-АТФ насосу, Ca²⁺-АТФ насосу, протонного насосу);
• перешкоджає проходженню іонів кальцію через пресинаптичну мембрану;
• сприяє підвищенню осмотичного тиску в просвіті кишечника, прискоренню пасажу кишкового вмісту;
• сприяє зниженню артеріального тиску;
• пригнічує агрегацію тромбоцитів.

Тривалий дефіцит магнію, особливо в поєднанні з гіподинамією і дефіцитом кальцію, є однією з умов для формування сколіозу й остеохондрозу хребта.

Магній надходить до організму з їжею і водою. Особливо багата на магній рослинна їжа (свіжі або приготовлені на пару овочі), крупи (гречана, пшенична, перлова, вівсяна), бобові, горіхи. В шлунково-кишковому тракті абсорбується до 40-50% магнію, що надходить із їжею. Інтенсивність усмоктування магнію підвищується при наявності вітаміну В₆ і деяких органічних кислот – молочної, оротової та аспарагінової. У крові людини близько 50% магнію перебуває у зв’язаному стані, а інша частина – в іонізованому.

На обмін магнію в організмі впливають гормони: антидіуретичний пептид, глюкагон, кальцитонін, паратгормон, інсулін.

Магній виводиться з організму через нирки, інтенсивність екскреції визначається концентрацією магнію в сироватці крові. Якщо вміст магнію в сироватці крові перевищує 1,25 ммоль/л, ниркова екскреція магнію суттєво збільшується, тоді як зниження до рівня менше 0,9 ммоль/л посилює реабсорбцію цього мікроелемента в нирках. Дія регуляторних систем організму спрямована на збереження постійної концентрації магнію (А.А. Віслий, 2008), тому ефективність канальцевої реабсорбції може досягати 95-99%.

Недостатність магнію певною мірою зумовлена сучасними технологіями обробки харчових продуктів (рафінуванням) та застосуванням мінеральних добрив у сільському господарстві. Останні призводять до дефіциту магнію у ґрунті та зменшення його вмісту у харчових продуктах.

Суттєве значення має порушення режиму харчування, надлишок кальцію в їжі, патологія травного каналу запального характеру, порушення всмоктування, ендокринна патологія (цукровий діабет, інше). Вичерпання запасів магнію відбувається при стресі, фізичних перевантаженнях (Е.С. Акарачкова, 2008).

Вміст магнію в сироватці, визначений за методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії, у більшості дітей коливається в межах 0,7-1 ммоль/л і залежить від віку дитини (табл. 1).

Неоднорідність розподілу магнію в різних тканинах організму, переважний вміст його всередині клітини утруднює діагностику магнієвої недостатності тільки за вмістом магнію в крові. За даними багатьох досліджень (М.А. Школьникова и соавт., 2011; О.А. Громова и соавт., 2012), а також нашими даними, зниження вмісту магнію в сироватці крові відбувається вже за вираженої його недостатності.

Цей факт пояснюється значними компенсаторними можливостями організму, за рахунок яких підтримується нормальний рівень магнію в крові.

Є відомості, що клінічна картина дефіциту магнію може спостерігатися при рівні магнію 0,6 ммоль/л, але бути відсутньою при 0,15 ммоль/л, що пояснюється вмістом у плазмі інших електролітів, які можуть посилювати або знижувати прояви гіпомагніємії (Ю.В. Наточин, 2009).

Вміст магнію в різних субстратах, за даними Н.У. Тиц, представлено в таблиці 2.

Визначати рівень магнію та інших мінеральних елементів можна за їхнім вмістом у волоссі (А.В. Скальний, 2009). Рівень магнію у волоссі відображає стійкі показники, що сформувалися за великі проміжки часу (тижні, місяці, роки), і дає змогу достовірно виявляти й оцінювати ступінь магнієвого дефіциту.

Нормативними значеннями вмісту магнію у волоссі для хлопчиків є 25-120 мкг/г, для дівчаток – 30-250 мкг/г (за А.В. Скальним, 2009).

Потреба в магнії у дітей від народження до статевого дозрівання становить 10-30 мг/кг маси тіла на добу.

Недоношеним дітям із гестаційним віком < 32 тижнів необхідно вдвічі більше магнію, оскільки ефективність усмоктування в кишечнику у них знижена. Коли збільшення маси м’язів і кісток стабілізується, потреба в магнії зменшується до 6 мг/кг на добу.

Потребу в магнії у різні вікові періоди представлено в таблицях 3 і 4.

У осінньо-зимовий період спостерігається мінімальна забезпеченість організму магнієм (А.В. Скальний, 2009).

Клінічні прояви недостатності магнію, що розвинулася швидко, призводять до стану підвищеної нервової збудливості клітини, а саме м’язів. При недостатності магнію виникає порушення деполяризації м’язових клітин, що проявляється в надлишку процесів скорочення щодо процесів розслаблення (клінічно – м’язовими посмикуваннями і судомами, частіше м’язів гомілки). В кардіоміоцитах спостерігається зменшення ефективності діастоли, в гладеньких м’язах – спастичні процеси. На рівні нервових клітин недостатність магнію призводить до стану підвищеної нервово-м’язової збудливості. Найчастіше це судоми, тики, порушення сну, аритмії, апное.

Клінічні прояви недостатності магнію, що розвивається повільно, зумовлені формуванням обмінних порушень.

При гіпомагнегістії (зменшенні вмісту магнію в тканинах) порушуються співвідношення різних хімічних елементів. Так, у гіпомагнієвих середовищах з роками накопичуються солі кальцію, а також токсичні елементи (Ni, Pb, Cd, Be, Al) (I.Yu. Torshin, O.A. Gromova, 2009).

До довготривалих наслідків недостатності магнію належить розвиток артеріальної гіпертензії, іншої патології серцево-судинної системи (A.M. Manriqu et al., 2010), діабету.

У дітей дефіцит магнію і піридоксину, магнію і гліцину потенціює розвиток аутизму, дислексії, девіантних форм поведінки, синдрому дефіциту уваги з гіперактивністю (D.A. Rossignol, 2009; О.А. Громова, 2010).

У процесі інтенсивного зростання, зокрема при внутрішньоутробному розвитку і в підлітковий період, недостатність магнію призводить до дефіциту формування сполучної тканини. Це спричиняє формування пролапсу мітрального клапану (А.И. Мартынов и соавт., 2009).

Клінічні прояви недостатності магнію охоплюють майже всі органи та системи, їх умовно розподіляють на декілька груп (табл. 5).

Недостатність магнію у дітей спостерігається при багатьох захворюваннях, узагальнені дані наведено в таблиці 6.

Окрему групу причин, що формують дефіцит магнію, становлять ятрогенні:

• препарати, що містять естрогени, через що відбувається секвестрація іонів магнію в кістках; крім того, естрогени є антагоністами піридоксину, який сприяє транспорту магнію в клітину і його всмоктуванню в ШКТ;
• β-адреноблокатори, простагландин Е₁ сповільнюють надходження магнію в клітину;
• інсулін, кофеїн, еуфілін, ефедрин зумовлюють переміщення внутрішньоклітинного магнію в позаклітинну рідину;
• аміноглікозиди збільшують екскрецію магнію;
• фуросемід і гіпотіазид спричиняють екскрецію магнію, впливаючи на проксимальні відділи нефрону (однак калійзберігаючі діуретики є і магнійзберігаючими).

Таким чином, клінічна картина дефіциту магнію характеризується різноманітністю проявів; значна частина симптомів є неспецифічними. Однак для недостатності магнію характерний симптомокомплекс, який можна охарактеризувати як астенічний синдром – порушення самопочуття, пригнічення, млявість, слабкість, погіршення настрою, порушення нічного сну, що вказує на необхідність обстеження дітей щодо можливого магнієвого дефіциту.

Проведені нами дослідження виявили значну поширеність магнієвого дефіциту у дітей із різними захворюваннями, особливо за наявності вираженого астенічного синдрому.

За нашими даними (Ю.В. Марушко, Т.В. Гищак, 2009, 2011, 2012), прояви астенічного синдрому спостерігаються у 81,6 ± 2,9% дітей шкільного віку з різною соматичною патологією.

Нами було виявлено зниження концентрації магнію в сироватці крові у 13,4% дітей із астенічним синдромом. Разом з тим, у добовій сечі рівень магнію був знижений у 94,37% обстежених дітей, що свідчить про значну поширеність дефіциту магнію при астенічному синдромі і про ефективні компенсаторні механізми, що підтримують концентрацію магнію в крові на нормальному рівні, забезпечуючи зменшення його виведення із сечею.

Отримані дані підтверджують необхідність визначення магнію в сечі при підозрі на магній-дефіцитний стан.

Методи корекції дефіциту магнію включають дієтичні заходи і фармакотерапію (Е.В. Ших, О.С. Конюхова, 2007). Вміст магнію в різних продуктах харчування представлено в таблиці 7.

Аліментарний дефіцит магнію трапляється найчастіше, тому при складанні рекомендацій щодо харчування слід враховувати не тільки кількісний вміст речовини в продуктах харчування, але й біодоступність. Так, свіжі овочі, фрукти, зелень (петрушка, кріп, зелена цибуля тощо), горіхи нового врожаю характеризуються максимальною концентрацією і активністю магнію.

При заготівлі продуктів для зберігання (сушці, в’яленні, консервації і т. д.) концентрація магнію знижується незначно, але його біодоступність різко падає.

Згідно з даними літератури, для корекції магнієвого дефіциту застосовують різні сполуки магнію:

• магнію сульфат;
• магнію аскорбінат;
• магнію хлорид;
• магнію цитрат;
• магнію аспарагінат;
• магнію гідроксид;
• магнію глюконат;
• магнію оротат;
• магнію тіосульфат;
• магнію гідроаспартату тетрагідрат тощо.

Однак кількість зареєстрованих в Україні лікарських засобів (представників декількох груп за класифікаційною системою АТС), що застосовуються для корекції магнієвого дефіциту, обмежена (табл. 8).

Магній у дозі від 0,5 до 100 мг входить до складу деяких полівітамінних препаратів (табл. 9).

Як показали результати наших досліджень, застосування комбінованого препарату магнію з вітаміном В₆ у дітей при астенічному синдромі протягом місяця веде до поліпшення самопочуття, активності, настрою, нормалізує нічний сон (Ю.В. Марушко, Т.В. Гищак, 2011, 2012). Слід зауважити, що під впливом препарату магнію найбільш виражені зміни було отримано у дітей із незначними проявами астенічного синдрому, у яких вміст магнію в добовій сечі збільшився з 1,27 ± 0,12 ммоль/л до 2,56 ± 0,24 ммоль/л. У групах дітей зі більшим ступенем астенії також спостерігалася позитивна динаміка вмісту магнію в сечі, хоча різниця не була достовірною.

Отримані дані свідчать про ефективність застосування комплексного магнієвмісного препарату у дітей із астенічним синдромом. При цьому курс терапії повинен тривати не менше місяця при незначних проявах астенії. При астенії середнього і тяжкого ступеня, що супроводжується низькими показниками вмісту магнію в крові і/або сечі, терапію препаратами магнію слід продовжувати до 2 місяців.

Список літератури – в редакції