Streszczenie
w patogenezę nadciśnienia tętniczego bierze udział wiele czynników, w tym zmiany wewnątrzkomórkowych stężeń wapnia, sodu, potasu i magnezu. Istnieje istotna odwrotna korelacja pomiędzy występowaniem magnezu w surowicy krwi a występowaniem chorób sercowo-naczyniowych. Magnez jest minerałem o ważnych funkcjach w organizmie, takich jak działanie antyarytmiczne, działanie w napięciu naczyniowym, kurczliwość, metabolizm glukozy i homeostaza insuliny., Ponadto niższe stężenia magnezu są związane ze stresem oksydacyjnym, stanem prozapalnym, dysfunkcją śródbłonka, agregacją płytek krwi, insulinoopornością i hiperglikemią. Sprzeczne wyniki badań oceniających wpływ suplementów magnezu na ciśnienie krwi i inne wyniki sercowo-naczyniowe wskazują, że działanie magnezu w układzie naczyniowym jest obecne, ale nie zostało jeszcze ustalone., Dlatego ta suplementacja minerałów nie jest wskazana jako część leczenia przeciwnadciśnieniowego i potrzebne są dalsze badania, aby lepiej wyjaśnić rolę magnezu w zapobieganiu i leczeniu chorób układu krążenia.
1. Wprowadzenie
pierwotne nadciśnienie tętnicze jest najczęstszą postacią podwyższenia ciśnienia krwi, której przyczyna pozostaje nieznana. Jednak wiele czynników ma wpływ na jego patogenezę, takich jak układ renina-angiotensyna-aldosteron i nadczynność współczulnego układu nerwowego., Ponadto zmiany wewnątrzkomórkowych jonów, takich jak wapń, sód, potas i magnez były również związane z wysokim ciśnieniem krwi.
w ostatnich latach częstość występowania nadciśnienia wynosi około 25-30% w krajach rozwiniętych, zaproponowano kilka metod leczenia w celu kontroli ciśnienia tętniczego i zapobiegania jego wystąpieniu. Wśród różnych badań dotyczących leczenia niefarmakologicznego istnieje potrzeba zmiany stylu życia z uwzględnieniem regularnej aktywności fizycznej i zdrowych nawyków żywieniowych.,
badania obserwacyjne wykazały, że dieta bogata w potas, magnez i wapń, obecna głównie w owocach i warzywach, wiąże się z niższą częstością i śmiertelnością z powodu chorób układu krążenia . W szczególności magnez był celem wielu badań, biorąc pod uwagę, że istnieje istotna odwrotna korelacja między poziomem magnezu w surowicy a częstością występowania chorób sercowo-naczyniowych ., Ponadto u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym zwykle występuje zmniejszone wewnątrzkomórkowe stężenie magnezu, podczas gdy zawartość sodu i wapnia jest często zwiększona w porównaniu z pacjentami z prawidłowym ciśnieniem tętniczym.
zalecenia żywieniowe (zalecane diety / RDA) dla magnezu wynosi 400 do 420 mg na dobę dla dorosłych mężczyzn i 310 do 320 mg na dobę dla dorosłych kobiet. Jednak spożycie jest znacznie poniżej tego zalecenia, a wysoka częstość występowania tego niedoboru jest związana z kilkoma chorobami przewlekłymi. Magnez znajduje się w większości produktów spożywczych, ale w różnych stężeniach., Warzywa liściaste, orzechy, całe ziarna, owoce i rośliny strączkowe są uważane za żywność o wysokim stężeniu magnezu .
aby zebrać więcej informacji na temat związku magnezu z chorobami układu krążenia, przeprowadziliśmy narracyjny przegląd literatury za pośrednictwem bazy danych PubMed z następującym deskryptorem: magnez, magnez wewnątrzkomórkowy, nadciśnienie tętnicze, sztywność tętnicza i funkcja śródbłonka. W ciągu ostatnich 15 lat (1996-2011) uwzględniliśmy recenzje narracyjne, protokoły eksperymentalne i badania kontrolowane, a raporty przypadków zostały wyłączone.
2., Funkcje fizjologiczne i patofizjologiczne działania magnezu
magnez mineralny jest drugim najobficiej występującym kationem wewnątrzkomórkowym i bierze udział w kilku ważnych reakcjach biochemicznych . Wiadomo, że magnez ma działanie antyarytmiczne i może wpływać na poziom ciśnienia krwi poprzez modulację napięcia naczyniowego. Zmiany zawartości magnezu zewnątrzkomórkowego są w stanie modyfikować wytwarzanie i uwalnianie tlenku azotu (NO), powodując zmianę napięcia mięśni gładkich tętnic poprzez wpływ na stężenie wapnia., Magnez uczestniczy również w metabolizmie glukozy i homeostazie insuliny. Z tych powodów sugerowano, że niedobór magnezu lub zmiany w jego metabolizmie są związane z patofizjologią nadciśnienia tętniczego, miażdżycy tętnic, insulinooporności i cukrzycy (ryc. 1).
zwiększony poziom pozakomórkowego magnezu hamuje napływ wapnia., Conversely, reduced extracellular magnesium activates calcium influx via calcium channels. Low intracellular magnesium concentrations stimulate inositol-trisphosphate-(IP3-) mediated mobilization of intracellular calcium and reduce Ca2+-ATPase activity. Thus, calcium efflux and sarcoplasmic reticular calcium reuptake are reduced, leading to cytosolic accumulation of calcium and increased intracellular calcium concentration, which is a crucial factor for vasoconstriction., Zwiększenie wewnątrzkomórkowego stężenia magnezu powoduje zmniejszenie wewnątrzkomórkowego stężenia wolnego wapnia, co sprzyja rozszerzaniu naczyń krwionośnych . Działanie magnezu jako blokera kanału wapniowego może również przyczynić się do zmniejszenia uwalniania wapnia, a tym samym zmniejszenia oporu naczyniowego. Ponadto magnez aktywuje również pompę ATPazy Na-K, która kontroluje równowagę tych minerałów przyczyniając się do homeostazy elektrolitów w komórkach .
Mniejsze stężenia magnezu wydają się być związane ze zmniejszeniem stężenia cholesterolu HDL w surowicy wraz ze zwiększeniem stężenia cholesterolu LDL i trójglicerydów ., Ponadto niedobór tego minerału był wcześniej związany ze stresem oksydacyjnym, stanem prozapalnym, dysfunkcją śródbłonka, agregacją płytek krwi, insulinoopornością i hiperglikemią .
wysoki poziom magnezu może zwiększyć produkcję adenozynotrójfosforanu (ATP) i wewnątrzkomórkowego wykorzystania glukozy, ponieważ magnez działa jako kofaktor wszystkich reakcji związanych z transferem ATP . Insulina wydaje się być jednym z najważniejszych czynników regulujących stężenie magnezu w osoczu i wewnątrzkomórkowym., Zasugerowano, że w mechanizmie regulowania zawartości magnezu w erytrocytach bierze udział pompa zależna od ATPazy . Z drugiej strony wewnątrzkomórkowy magnez może odgrywać rolę w modulacji wychwytu glukozy i napięcia naczyniowego za pośrednictwem insuliny. Zmniejszone straty magnezu w moczu zostały zaangażowane w lepszą kontrolę metaboliczną . Niskie stężenie magnezu w osoczu i wewnątrzkomórkowe może przyczynić się do zmniejszenia wrażliwości na insulinę., W rzeczywistości supresja wewnątrzkomórkowych wolnych stężeń magnezu jest znana z zmniejszania wykorzystania glukozy w komórkach, a tym samym promowania obwodowej insulinooporności jako wady poreceptorowej .
Jeśli chodzi o homeostazę insuliny, istnieje hipoteza,że w hipomagnezemii występuje zwiększone wydzielanie insuliny i adrenaliny w celu utrzymania stężenia magnezu i komórkowego cAMP (3′, 5′-cyklicznego monofosforanu adenozyny)., Ponadto wewnątrzkomórkowe stężenie magnezu wydaje się zależeć od poziomu zewnątrzkomórkowego, a jego napływ przez kanał wapniowy jest zależny od napięcia. Zewnątrzkomórkowy magnez może kompetycyjnie hamować kanały wapniowe i determinować zmniejszone wydzielanie insuliny. Hamowanie to nie występuje, gdy w przestrzeni pozakomórkowej nie ma magnezu, co powoduje większe wydzielanie insuliny .,
niektóre badania sugerują możliwą rolę wewnątrzkomórkowego magnezu na aktywność jako regulatora głównych kanałów komunikacyjnych błony komórkowej, sugerując, że może istnieć związek między zmianami wewnątrzkomórkowej zawartości jonów wywołanymi suplementacją magnezu a jego działaniem przeciwnadciśnieniowym .
3. Magnez i ciśnienie krwi
doświadczalne modele nadciśnienia tętniczego są związane ze zmniejszeniem stężenia magnezu w surowicy i tkankach., U spontanicznie nadciśnionych szczurów (SHRs) wzrost ciśnienia krwi występuje u młodych dorosłych w wieku około 12 do 16 tygodni życia, co tłumaczy się składnikiem genetycznym podobnym do pierwotnego nadciśnienia u ludzi . W SHR, a także w modelu DOCA-salt, obniżony poziom wewnątrzkomórkowego magnezu odnotowano w komórkach mięśni gładkich i kardiomiocytach.
suplementacja magnezu miała niewielkie działanie przeciwnadciśnieniowe u dorosłych pacjentów z rozpoznanym nadciśnieniem tętniczym., W rzeczywistości efekt suplementacji był pozytywny tylko u młodszych zwierząt, gdy rozpoczęto w fazie przednadciśnieniowej, zapobiegając lub przynajmniej łagodząc rozwój nadciśnienia . To stwierdzenie jest wysoce sugerujące bardziej ochronne działanie uzupełniającego magnezu, które może zapobiegać lub spowalniać wzrost ciśnienia krwi we wczesnym stadium nadciśnienia.
w innych badaniach doświadczalnych niedobór magnezu w diecie był związany ze zwiększonym ciśnieniem krwi u poprzednich zwierząt z normotensją, a suplementacja magnezu była w stanie odwrócić ten stan., Jednak badania kliniczne suplementacji magnezu u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym wykazują rozbieżne wyniki. Niektóre badania wykazują niskie stężenie magnezu w surowicy u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym w porównaniu z osobami z prawidłowym ciśnieniem tętniczym oraz obniżenie ciśnienia tętniczego krwi po suplementacji magnezu, chociaż inne badania nie potwierdziły tego faktu. Z tego powodu, chociaż zaleca się odpowiednie spożycie magnezu w diecie, suplementacja tego minerału nie jest wskazana jako część leczenia przeciwnadciśnieniowego .,
badania doświadczalne, kliniczne i epidemiologiczne zaobserwowały ścisłą odwrotną zależność między spożyciem lub suplementacją magnezu a poziomem ciśnienia krwi, co wskazuje na potencjalną rolę niedoboru magnezu w patogenezie nadciśnienia pierwotnego, ale mechanizm ten jest niejasny. Wpływ magnezu na wzrost komórek mięśni gładkich i stan zapalny może być ważny.
odnotowano również związek między układem rennina-angiotensyna, magnezem i ciśnieniem tętniczym krwi., U pacjentów z nadciśnieniem tętniczym i wysoką aktywnością reniny stężenie magnezu w surowicy jest znacznie niższe niż u pacjentów z prawidłowym ciśnieniem tętniczym, a aktywność reniny w osoczu jest odwrotnie związana z aktywnością magnezu w surowicy . U pacjentów z nadciśnieniem tętniczym bez kontroli ciśnienia krwi może wystąpić hipomagnezemia. Hatzistavri i współpracownicy wykazali, że suplementacja magnezu była związana z lekkim obniżeniem ciśnienia krwi o 24 h u pacjentów z łagodnym nadciśnieniem tętniczym , które można ocenić ambulatoryjnie monitorując ciśnienie krwi ., Z drugiej strony, badanie porównujące związek między surowicy magnezu, Zaburzenia naczyniowe, nadciśnienie tętnicze i miażdżyca nie wykazały wystarczających wyników do poparcia tego związku, wskazując, że niski poziom magnezu w surowicy nie może być uważany za czynnik ryzyka rozwoju tych warunków .
4. Magnez i struktura naczyniowa
nadciśnienie tętnicze jest również związane z niekorzystnymi zmianami właściwości sprężystych dużych tętnic., Niektóre badania wykazały niezależną prognostyczną rolę sztywności tętnic w zdarzeniach sercowo-naczyniowych u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym, którą można ocenić za pomocą pomiarów prędkości fali pulsu (PWV) . Jednak do tej pory istnieje kilka badań pokazujących wpływ magnezu w tym stanie., Van Laecke i współpracownicy donosili, że hipomagnezemia w surowicy związana z nadciśnieniem, dysfunkcją śródbłonka, dyslipidemią i zapaleniem może wpływać na sztywność naczyń u pacjentów po przeszczepieniu nerki, ponieważ niski poziom magnezu w surowicy był niezależnie związany z PWV ocenianym przez SphygmoCor . W badaniu eksperymentalnym oceniającym budowę tętnicy szyjnej u szczurów niedobór magnezu był związany z przerostową przebudową naczyń, która została złagodzona przez suplementację tego jonu., Wyniki te sugerują, że niedobór magnezu zmienia właściwości mechaniczne naczyń u młodych zwierząt i może być mechanizmem biorącym udział w patogenezie nadciśnienia tętniczego, miażdżycy i innych chorób układu krążenia .
inne możliwe mechanizmy działania magnezu to działanie przeciwzapalne, przeciwutleniające i modulacja właściwości wzrostu komórek. W rzeczywistości produkcja reaktywnych form tlenu jest zwykle zwiększona w naczyniach pacjentów z nadciśnieniem tętniczym, a udział magnezu może wystąpić poprzez zmniejszenie stanu zapalnego i stresu oksydacyjnego ., Magnez ma właściwości przeciwutleniające, które mogą złagodzić szkodliwy wpływ stresu oksydacyjnego na naczynia krwionośne, zapobiegając w ten sposób zwiększonemu napięciu naczyniowemu i kurczliwości .
5. Magnez i funkcja naczyniowa
dysfunkcja śródbłonka odnosi się do nierównowagi w produkcji śródbłonka mediatorów, które regulują napięcie naczyniowe, agregację płytek krwi, koagulację i fibrynolizę., Występuje pogorszenie relaksacji zależnej od śródbłonka, która może być spowodowana zarówno utratą biodostępności, jak i zmianami w wytwarzaniu innych substancji wazoaktywnych pochodzących z śródbłonka, głównie endoteliny – 1 i angiotensyny II.
rola magnezu w dysfunkcji śródbłonka została omówiona gdzie indziej. Rzeczywiście, donoszono, że magnez modyfikuje napięcie naczyniowe poprzez regulację funkcji śródbłonka i komórek mięśni gładkich wraz z ważną rolą w klasycznym szlaku bez uwalniania., Eksperymenty na zwierzętach wykazały również zwiększoną produkcję prostacykliny i NO przez magnez, promując niezależne od śródbłonka i zależne od śródbłonka rozszerzenie naczyń .
obwodowy opór naczyniowy może być modyfikowany przez magnez, również poprzez regulację odpowiedzi na leki wazoaktywne, w szczególności angiotensynę II, endotelinę i prostacyklinę. U zwierząt z niedoborem magnezu stwierdzono wysoki poziom endoteliny-1, której wartości zostały obniżone po suplementacji tego minerału .,
badanie przeprowadzone po ponad 90 000 kobiet po menopauzie wykazało, że spożycie magnezu w diecie było odwrotnie związane ze stężeniem w osoczu markerów zapalnych, takich jak interleukina-6, białko C-reaktywne (CRP) i czynnik martwicy nowotworu-α . To samo badanie podkreślało, że spożycie magnezu może poprawić dysfunkcję śródbłonka i stan zapalny i może odgrywać rolę w zapobieganiu zespołowi metabolicznemu.
istnieje kilka badań wykazujących związek między suplementacją magnezu, funkcją śródbłonka, sztywnością tętnic i grubością tętnicy szyjnej., Niektóre raporty wskazują korzystny wpływ suplementacji magnezu w poprawie funkcji śródbłonka w tętnicy ramiennej u pacjentów z chorobą wieńcową, niewydolnością serca i cukrzycą, podczas gdy inne wykazują korzystny wynik suplementacji magnezu poprzez poprawę wrażliwości na insulinę .
6. Suplementacja magnezu
magnez można uzupełniać na różne sposoby, takie jak tlenek, wodorotlenek, chelat, siarczan i cytrynian., Na przykład siarczan magnezu może być stosowany jako terapia przeciwdrgawkowa w stanie przedrzucawkowym ze względu na jego działanie neuroprotekcyjne i możliwą rolę w regulacji napięcia naczyniowego .
niektóre badania wykazały obniżenie ciśnienia krwi po suplementacji magnezu. Podawanie tlenku magnezu (400 mg na dobę) przez osiem tygodni u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym może obniżyć poziom ciśnienia krwi, a to obniżenie zostało już wykryte w pomiarach biurowych i ambulatoryjnym monitorowaniu ciśnienia krwi ., Badanie z udziałem 48 osób wykazało, że 600 mg pidolanu magnezu na dobę było w stanie obniżyć poziom ciśnienia krwi u pacjentów z uzupełnionymi lekami w porównaniu z grupą bez suplementacji . Ta sama dawka suplementu była również związana ze zmniejszeniem całkowitego cholesterolu w surowicy, cholesterolu LDL i trójglicerydów oraz poprawą insulinooporności.,
Haenni i współpracownicy zgłosili pozytywne efekty suplementacji magnezu w celu potwierdzenia związku między metabolizmem tego minerału a zmianą funkcji śródbłonka, wykazując zwiększone rozszerzanie naczyń śródbłonka zależne od wlewu magnezu . Ponadto inne badanie wykazało, że przewlekła suplementacja magnezu była w stanie poprawić funkcję śródbłonka u pacjentów z chorobą wieńcową . Niektóre pozytywne i negatywne wyniki po suplementacji magnezu przedstawiono w tabeli 1., Metaanaliza wykazała słabą korelację przyczynową między suplementacją magnezu a obniżeniem ciśnienia krwi, a konieczne są podwójnie ślepe badania kontrolowane placebo w celu określenia wpływu suplementacji magnezu na wyniki sercowo-naczyniowe .,div>
| Study population | Mg supplementation | Comparator group | Duration of treatment | Clinical outcome | Year |
| 24 patients with uncomplicated hypertension | 600 mg of magnesium pidolate | 24 age- and sex-matched controls | 12 weeks | Small but significant reductions in mean 24 h systolic and diastolic BP levels | 2009 |
| 35 patients with essential hypertension | magnesium 70.,8 mg/d; potas 217.,pidolan gnezu (15 mmol/dobę) | Placebo | 6 miesięcy | suplementacja magnezu nie wpływa na ciśnienie tętnicze w spoczynku i podczas stymulacji współczulnej | 1992 |
| 71 pacjentów z łagodnym nadciśnieniem tętniczym lub wysokim prawidłowym ciśnieniem tętniczym | 15 mmol Mg | Placebo | 6 miesięcy | brak ogólnego wpływu na ciśnienie krwi | 1991 |
7. Wnioski
magnez jest minerałem o ważnych funkcjach w organizmie i ważne jest, aby ich poziom był odpowiedni. Sprzeczne wyniki badań oceniających wpływ suplementów magnezu na ciśnienie krwi i inne wyniki sercowo-naczyniowe wskazują, że działanie magnezu w układzie naczyniowym jest obecne, ale nie zostało jeszcze ustalone., Z pewnością brak ostatecznych wniosków ze względu na niejednorodność badanych populacji o różnym profilu klinicznym i ciężkości choroby, brak standaryzacji rodzaju suplementu i dawki, a wreszcie bardzo krótki czas leczenia, najczęściej od jednego do trzech miesięcy, są czynnikami, które przyczyniają się do trudności w osiągnięciu podstawowych celów., Na podstawie ostatnich badań, choć nie możemy kategorycznie stwierdzić, wydaje się, że magnez jest bardziej zaangażowany w funkcjonalne zmiany naczyniowe, a także w lokalną stabilność metaboliczną bez wpływu na strukturę naczyń. Dlatego potrzebne są dalsze badania w celu oceny ryzyka niedoboru magnezu i skutków, które należy wziąć pod uwagę w tej suplementacji minerałów.
prawdopodobnie najważniejszym punktem jest określenie bardziej jednorodnej populacji badanej, biorąc pod uwagę tę samą płeć i Przedział wiekowy, dawkowanie i rodzaj suplementu, a także dłuższy okres suplementacji., Po rozwiązaniu tych obaw możliwe będzie wyjaśnienie roli magnezu w zapobieganiu i leczeniu chorób sercowo-naczyniowych.