Анализ содержание магния организме

В клетках и тканях человеческого организма около 25 г магния[1]. Казалось бы, это одно из наиболее значимых минеральных веществ, а его так мало. Но данного количества достаточно, чтобы обеспечивать нормальное протекание основных биохимических и физиологических процессов — ведь магний принимает участие в образовании ферментов, в энергетическом и электролитном обмене, синтезе белковых молекул[2]. В статье расскажем, какую роль играет магний в организме человека, в том числе во время беременности, а также как распознать и восполнить дефицит магния в организме.

Роль магния в жизни человека

Данный минерал постоянно работает на благо нашего организма: ежедневно человек совершает сотни действий, а внутри него происходят тысячи процессов — не последнюю роль во всем этом играет магний. Какое именно количество элемента нужно, чтобы обеспечить функционирование всех систем организма? Нормальное содержание магния в плазме крови не превышает 0,8–1,2 ммоль/л. В день мужчине необходимо 400–420 мг макроэлемента, а женщине — около 310–360 мг. Суточная потребность в магнии у малышей первого года жизни составляет 30–75 мг. Дети постарше нуждаются уже в большем количестве минерала: ребенку в возрасте до трех лет необходимо около 80 мг магния в день, в возрасте от четырех до восьми лет — примерно 100–130 мг, от девяти до 13 лет — порядка 240 мг минерала. Потребность в магнии у подростков (до 18 лет) существенно увеличивается — до 360–410 мг в сутки.

При некоторых физиологических состояниях элемент расходуется активнее, поэтому его требуется больше. Так, при беременности и во время лактации потребность организма женщины в этом минерале увеличивается до 350–400 мг в день. А у профессиональных спортсменов в периоды повышенных нагрузок затрачивается до 600 мг магния.

С точки зрения функционала магний универсален. Поговорим подробнее о том, какую пользу несет магний для организма.

Принимает участие в деятельности ЦНС, а если быть точнее, в передаче нервных импульсов, синтезе нейромедиаторов, в том числе мелатонина. Благодаря этому ЦНС может нормально функционировать, и человеку проще переносить стрессовые ситуации, справляться с раздражением, тревожными и депрессивными состояниями. При достаточном количестве магния в организме человек хорошо спит и может восполнить запас энергии, просто отдохнув.

Оказывает благотворное влияние на кости — две трети от общего количества магния в организме содержится в костной ткани. Этот элемент помогает поддерживать баланс кальция и витамина D. Таким образом магний обеспечивает рост костей, костной и хрящевой тканей, их регенерацию и защиту от остеопороза.

Защищает сердечно-сосудистую систему. Магний, особенно в сочетании с витамином B6, способствует всасыванию витаминов C, T (карнитина) и группы B, координирует ритм сердца, предупреждает развитие атеросклероза и возникновение различных его осложнений, таких как ишемическая болезнь сердца, инсульт или инфаркт. Также минерал препятствует появлению кислородного голодания, а еще регулирует артериальное давление.

Регулирует уровень сахара в крови. Благодаря магнию сахар в крови поддерживается на нормальном уровне, а клетки становятся более чувствительными к гормону инсулину. Можно сказать, что макроэлемент играет серьезную роль в профилактике сахарного диабета.

Обеспечивает работу мышц и суставов. Магний не позволяет кальцию откладываться в суставных сумках, поэтому суставы сохраняют эластичность. Кроме того, минерал является антагонистом кальция и помогает мышцам вернуться в состояние покоя. Часто дефицит магния проявляется судорогами мышц.

Поддерживает работу головного мозга. Магний стимулирует нейронную пластичность, за счет чего все механизмы памяти могут функционировать в нормальном режиме.

Улучшает обмен веществ. Как мы уже отметили выше, магний задействован в процессах расщепления и усвоения белков, жиров, углеводов и витаминов. Также элемент улучшает всасывание в кишечнике различных макроэлементов вроде натрия, фосфора, калия и других.

«Производит» энергию для организма. Минерал принимает участие в синтезе аденозинтрифосфорной кислоты, а она, в свою очередь, помогает наполнить клетки энергией.

Несмотря на то что здесь перечислены далеко не все функции магния, и так можно с уверенностью сказать, что без нормального содержания магния организм не будет здоров. Беспокойные состояния, нервозность, бессонница, усталость, ухудшение памяти, судорожные припадки, мигрени, проблемы с зубами и суставами — это и многое другое может быть следствием дефицита магния. Но обо всем по порядку.

Магний во время беременности

По сравнению с мужчинами представительницы слабого пола сталкиваются с дефицитом магния чаще, особенно в молодом возрасте. Для сравнения: недостаток минерала у девушек до 18 лет наблюдается в 56% случаев, а до 24 лет — в 38%[3]. А в период беременности и лактации, когда суточные потери магния существенно увеличиваются, магний для организма женщины представляет еще бóльшую ценность.

Во время формирования плода в организме женщины происходят тысячи биохимических реакций. И, как мы выяснили, магний — участник большинства из них. Риск того, что уровень магния в организме беременной упадет до минимальных показателей, наиболее высок в конце I триместра[4]. Дело в том, что плод в это время растет особенно интенсивно, формируется плацента, в то же время почки вместе с жидкостью активно выводят и магний.

Магний помогает плоду развиваться и поддерживает здоровье беременной. Основной материал для строительства всех тканей организма, в том числе плаценты, отвечающей за поступление питательных веществ и кислорода от матери к ребенку, — это белки. А магний, о чем мы уже говорили, незаменим при их синтезе. По этой же причине минерал необходим для роста самого плода. Кроме того, с помощью данного элемента стабилизируются процессы клеточного деления.

Во время беременности женщины нередко сталкиваются с таким явлением, как повышенный тонус матки. При гипертонусе мышцы матки сильно сокращаются, это может сопровождаться неприятными ощущениями или даже болями. Причем длиться такое состояние может довольно долго — от получаса до суток. При продолжительном сокращении матки есть риск прерывания беременности. Роль магния в этом отношении крайне важна, поскольку он расслабляет мышцы. При нормальном содержании минерала в крови угроза появления гипертонуса сводится к нулю.

В этот период организм женщины переносит серьезную гормональную перестройку, поэтому эмоциональная перегрузка и стрессы случаются чаще обычного. Безусловно, такие состояния могут сказаться на здоровье плода и будущей матери. И опять-таки, если магния в организме беременной достаточно, ее нервная система легче перенесет повышенные нагрузки.

Как мы видим, магний в равной степени необходим как для здоровья будущей мамы, так и для развития плода в ее утробе. Между тем дефицит магния не редкость, причем не только у беременных. А восполнять его следует как можно скорее. Но сперва недостаток данного макроэлемента в организме нужно распознать.

Признаки дефицита магния: как определить, что элемента не хватает

В организме магния может не хватать из-за генетических особенностей человека. Но чаще всего дефицит магния является приобретенным.

Недостаток магния нередко наблюдается у детей и подростков в периоды интенсивного роста и созревания, у людей в пожилом возрасте, у спортсменов во время серьезных физических нагрузок и, как мы уже говорили, у женщин во время беременности и лактации.

Дефицит минерала может быть связан с повышенной потерей жидкости при рвоте, диарее, нефротическом синдроме. В некоторых случаях нехватка магния в организме возникает также из-за эндокринных нарушений и энтеропатий, в результате которых затрудняется всасывание макроэлемента в желудочно-кишечном тракте: например, при синдроме мальабсорбции или после резекции кишечника.

Однако в основном уровень магния снижается из-за неправильного питания. В первую очередь это связано с тем, что многие люди меняют привычки питания, переходя на уже «переработанную» пищу, в которой содержание макроэлемента крайне низкое. Чрезмерное потребление рафинированной еды, продуктов с большим количеством простых углеводов, отсутствие в рационе злаковых и овощных культур — все это стало практически нормой питания для среднестатистического современного человека. Стоит отметить, что в индустриально выращенных овощах и фруктах за последние 50 лет магния стало гораздо меньше. Дело в том, что питательных веществ, к сожалению, сейчас мало и в самой почве, что, само собой, сказалось и на ценности растительной пищи.

Таким образом, даже правильное питание не гарантирует спасения от недостатка магния в организме человека, хоть его роль все равно крайне велика.

Дефицит магния может быть вызван не только тем, что вместе с едой человек получает небольшое количество этого минерала, — проблема может заключаться в нехватке или переизбытке кальция. Магний и кальций крепко связаны. Чтобы оба макроэлемента хорошо усваивались, нужно соблюдать их баланс. Оптимально, если в пище содержатся кальций и магний в соотношении два к одному.

Выявить нехватку данного минерала не так уж и просто. Но есть определенные признаки, на которые стоит обратить особое внимание. Если они обнаружены, пора задуматься о том, как восполнить дефицит магния в организме.

Симптомы нехватки магния в организме можно условно разделить на несколько категорий:

психосоматические— повышенная раздражительность, нарушения сна (сложности с засыпанием и пробуждением, ночные кошмары, повышенная потливость во сне), головные боли, снижение работоспособности, тревожность, нервозность, склонность к депрессии/апатии, труднопреодолимая тяга к сладкому и хроническая усталость;
сердечно-сосудистые— неприятные ощущения в области сердца, боли, учащенное сердцебиение и колебания артериального давления;
гастроэнтерологические— изжога, запоры или диарея, на первый взгляд беспричинная тошнота, рвота, боли в животе различного характера;
неврологические— появление мышечных болей, спазмов гладких мышц, вплоть до бронхоспазмов и судорог.

У женщин в период вынашивания плода нехватка магния может сопровождаться тянущими болями внизу живота из-за спазов мышц матки, повышенной раздражительностью вплоть до истерических приступов, ранними токсикозами, мышечными судорогами и отеками ног.

Все перечисленные признаки недостатка минерала в организме, мягко скажем, неприятны сами по себе. И тянуть с решением проблемы не стоит, ведь длительный дефицит макроэлемента может вызвать осложнения. Без магния клетки находятся в состоянии нервного перевозбуждения и энергетического дефицита. Есть риск, что с течением времени это приведет к нарушениям сердечного ритма, артериальной гипертензии, ишемии миокарда, серьезным нарушениям метаболизма глюкозы и электролитного обмена[5].

У женщин недостаток магния в организме во время беременности вызывает в особых случаях гестационный сахарный диабет, уже упомянутый выше гипертонус матки, преждевременное созревание (старение) плаценты, а также эклампсию и преэклампсию — тяжелые формы позднего токсикоза (опасные как для матери, так и для ребенка). В том, какую угрозу несет повышенный тонус матки, мы уже разобрались. А вот созревание плаценты раньше времени может привести к внутриутробной гипоксии и гипотрофии плода, к нарушениям его кровоснабжения. Для будущей мамы дефицит магния — это еще и риск развития аномалий родовой деятельности, раннего излития околоплодных вод, отслоения плаценты и даже прерывания беременности[6].

Разумеется, дожидаться развития осложнений не стоит. При первых же симптомах дефицита беременной женщине, как и любому другому, стоит немедленно обратиться к врачу. Только специалист может правильно поставить диагноз и назначить подходящее лечение. Руководствуясь рекомендациями доктора, можно восполнить нехватку магния и избавиться от всех ее проявлений.

Дефицит магния может иметь легкую форму, когда уровень содержания минерала в крови снижается до 0,7–0,8 ммоль/л, умеренную, при которой количество макроэлемента падает до 0,5–0,7 ммоль/л, и выраженную — в этом случае концентрация магния в крови снижается до 0,2–0,5 ммоль/л[7]. Когда содержание магния в плазме опускается ниже 0,65 ммоль/л, говорят о гипомагниемии.

Средства для восполнения дефицита

Пересмотреть рацион питания при нехватке макроэлемента придется в любом случае, поскольку наш организм не умеет производить его самостоятельно. Больше всего магния в пшеничных отрубях, тыквенных семечках, в семенах льна. Источником магния также служат бобовые и злаковые, салат, шпинат, руккола и брокколи. Много минерала и в орехах, бананах и черной смородине. В сушеных, вяленых или консервированных продуктах магний тоже есть, но там его концентрация несколько ниже. При этом важно не просто добавить в рацион пищу, богатую макроэлементом, но и контролировать употребление продуктов с высоким содержанием фосфора, натрия и жиров — если в организм их поступает слишком много, магний хуже усваивается.

Между тем, как уже выяснилось, устранить недостаток магния с помощью продуктов питания, богатых этим минералом, практически невозможно. Ведь из пищи человек усваивает не более 30–40% магния. Поэтому в условиях дефицита для покрытия суточной нормы магния требуется прием лекарственных средств или витаминно-минеральных комплексов. Это могут быть монопрепараты магния или комбинированные средства с другими элементами в составе, например калием. Однако магний лучше всего усваивается в сочетании с витамином B6 — он буквально помогает магнию проникнуть в клетки сквозь липидный бислой мембран.

Значение имеет не только содержание дополнительных элементов. Важно, в какой именно форме — органических или неорганических солей — находится макроэлемент в препарате. У магния из органических солей выше биодоступность, поэтому и усваиваться он также будет лучше.

Большую роль играет и категория самого препарата. Известно, что не все аптечные средства являются лекарственными — некоторые из них называют биологически активными добавками (БАД). И это не одно и то же. БАДы с магнием применяются не при диагностированной нехватке магния, а скорее для профилактики дефицита или поддержания уровня минерала в норме. В борьбе с дефицитом и его симптомами считаются эффективными только медикаментозные препараты с магнием и витамином B6, которые прошли клинические испытания. Именно такие средства выпишет врач после постановки соответствующего диагноза. Лекарственные препараты рекомендуют даже беременным, при этом дозировка для будущих мам может быть не такой, как для других взрослых или детей.

Магний — важнейший элемент человеческого организма, без которого невозможен практически ни один процесс жизнедеятельности. Магний нужен всем — мужчинам, женщинам, детям, а при серьезных физических нагрузках и во время беременности потребность в магнии только увеличивается. При этом дефицит магния — весьма распространенное явление. А его последствия могут быть крайне опасны, особенно если речь идет о беременных. Если появились первые симптомы дефицита, следует сразу же записаться на прием к врачу. Доктор знает, какие именно лекарственные препараты с магнием и витамином B6 можно применять при восстановительной терапии, какую назначить дозировку и продолжительность курса.

Препарат при дефиците магния

Лекарственных средств для восполнения дефицита магния довольно много. Различаются они главным образом концентрацией активных веществ, их усвояемостью и наличием дополнительных элементов в составе. В препаратах «Магнелис® B6» и «Магнелис® B6 форте» магний содержится в форме легкоусвояемых органических солей — магния лактата и магния цитрата соответственно. Действие минерала в обоих средствах усилено пиридоксином — витамином B6.

По сути, данные препараты различаются количеством магния и витамина B6 в одной таблетке. В составе «Магнелис® B6» — 5 мг витамина B6 и 470 мг магния лактата, что эквивалентно 48 мг магния. Данное средство применяют при установленном магниевом дефиците, изолированном или связанном с иными дефицитными состояниями. В «Магнелис® B6 форте» более высокое содержание активных веществ: здесь 10 мг пиридоксина и 618,43 мг цитрата магния, а это то же самое, что 100 мг магния. Показания к применению препарата точно такие, как и у «Магнелис® B6». И все же благодаря усиленной формуле «Магнелис® B6 форте» таблетки можно пить реже и в меньшем количестве, что в некоторых случаях более удобно. Для сравнения: рекомендуемая дозировка «Магнелис® B6» — шесть–восемь таблеток в сутки, в то время как «Магнелис® B6 форте» — всего три–четыре.

Оба препарата разрешено принимать беременным, правда лишь по необходимости и по рекомендации врача. Впрочем, данное правило действует не только для женщин в положении. При этом таблетки «Магнелис® B6» предназначены для взрослых и детей с шести лет[8], а вот особые указания касательно «Магнелис® B6 форте» более строгие — его можно применять у взрослых и детей только с 12 лет[9].

Список противопоказаний довольно скромен. Прежде всего препараты нельзя принимать людям с повышенной чувствительностью к компонентам. С полным перечнем противопоказаний можно ознакомиться в инструкциях к лекарственным средствам.

Курс лечения препаратом «Магнелис® B6 форте», как правило, составляет месяц, а длительность терапии с «Магнелис® B6» в инструкции не указана — прием рекомендуется прекратить после того, как концентрация магния в крови нормализовалась.

* Номера регистрационных удостоверений препаратов магния в Государственном реестре лекарственных средств: «Магнелис® B6» — ЛСР-008492/08 от 24 октября 2008 года; «Магнелис® B6 форте» — ЛП-003224 от 29 сентября 2015 года.

Источник

Магний в сыворотке

Магний – это микроэлемент, играющий важную роль в жизнедеятельности человеческого организма. Он участвует в нормальном функционировании мышечной и нервной системы и входит в состав кофактора около сотни ферментов.

Синонимы русские

Общий магний, ионы магния.

Синонимы английские

Magnesium, Mg, Serum.

Метод исследования

Единицы измерения

Ммоль/л (миллимоль на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

Перестать есть за 12 часов до исследования.
Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение и не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Магний – жизненно важный минерал, участвующий в выработке энергии, мышечном сокращении, проведении нервного импульса, построении каркаса костей. Он поступает в организм из пищи, всасываясь в тонком и толстом кишечнике. Магний в основном сосредоточен в костях, клетках и тканях. В крови находится около 1 % от общего количества магния.

Организм поддерживает уровень магния, регулируя его всасывание в желудочно-кишечном тракте и выделение через почки.

Недостаток магния (гипомагниемия) может быть вызван излишней его потерей с мочой, нарушением питания, а также состояниями, сопровождающимися мальабсорбцией (нарушением всасывания). Избыток магния (гипермагниемия) иногда возникает после передозировки антацидами, содержащими его соединения, и при снижении выделительной функции почек. У людей с умеренным дефицитом этого минерала симптомы могут не проявляться. Длительная и сильная его нехватка чревата тошнотой, потерей аппетита, утомляемостью, спутанностью сознания, мышечными спазмами, онемением или покалыванием в конечностях. Симптомы избытка похожи на признаки недостатка и могут включать в себя еще тошноту, мышечную слабость и нарушение ритма сердца.

Уровень магния не проверяют так часто, как уровень других микроэлементов. В основном его измерение проводят при значительных изменениях уровня кальция и при указанных выше симптомах его нехватки.

Для чего используется исследование?

Для диагностики заболеваний, вызывающих снижение или увеличение выделения магния почками, а также нарушение его всасывания в кишечнике.
Для оценки тяжести заболевания почек и/или диабета.
Для диагностики заболеваний желудочно-кишечного тракта.
Для того чтобы установить причину низкого уровня кальция, калия, фосфора и/или паратиреоидного гормона, так как на все эти состояния влияет понижение уровня магния в крови.
Для контроля за эффективностью терапии инъекционными препаратами магния.

Когда назначается исследование?

При выяснении причин стабильно пониженных уровней кальция и/или калия.
Когда у человека есть симптомы, указывающие на недостаточность магния: мышечная слабость, судороги, спутанность сознания, бессонница.
В рамках обследования по оценке тяжести мальабсорбции, нарушения питания, диареи или алкоголизма.
При лечении препаратами, вызывающими излишнюю потерю магния с мочой.
При поражении почек у пациентов с сахарным диабетом совместно с тестом на креатинин и мочевину (с целью оценить функции почек и исключить чрезмерную потерю или задержку магния в организме).
При проведении заместительной терапии нарушения обмена кальция и фосфора.

Что означают результаты?

Возраст

Референсные значения

0,66 — 1,07 ммоль/л

Низкий уровень магния указывает на то, что человек недополучает магний с пищей, микроэлемент всасывается в недостаточном количестве либо выделяется в избытке с мочой. Это может быть связано с патологиями желудочно-кишечного тракта, вызывающими нарушение всасывания (например, болезнью Крона), неконтролируемым сахарным диабетом, гипопаратиреоидизмом, гипертиреозом, длительной диареей, послеоперационным периодом, длительным применением диуретиков, ожоговой болезнью, токсикозом, любым хроническим повышением образования альдостерона.

Высокий уровень магния редко связан с его избыточным употреблением с пищей, обычно он является результатом почечной недостаточности (нарушения механизмов выделения), гиперпаратиреоидизма (высвобождения магния из костей), гипотиреоза (недостатком кальцитонина), дегидратацией (сгущением крови), диабетическим кетоацидозом, болезнью Аддисона (недостатком минералкортикоидов), применением антацидов, содержащих соединения магния.

Что может влиять на результат?

Длительная внутривенная терапия, парентеральное питание, заместительная терапия препаратами крови или длительное назогастральное питание могут привести к ложному понижению концентрации магния.
Уровень магния часто снижается во втором и третьем триместре беременности.
Гипербилирубинемия влияет на концентрацию магния, приводя к ложному снижению результатов анализа.
Количество магния в организме может резко уменьшиться после операции на паращитовидной железе.
Лекарственные препараты, повышающие уровень магния: соли лития, ацетилсалициловая кислота, тироксин, эутирокс, прогестерон, триамтерен, витамин D (при хронической почечной недостаточности), цефотаксим, фоскарнет, гентамицин, галоперидол, преднизолон. Понижают концентрацию магния дигоксин, циклоспорин, диуретики (этакриновая кислота, фуросемид, гипотиазид), инсулин (большие дозы при диабетической коме), фенитоин, сальбутамол, альдостерон, амфотерицин B, соли кальция, цисплатин, слабительные (при хроническом злоупотреблении), пероральные контрацептивы.

Важные замечания

Нормальный уровень магния еще не означает, что у человека нет недостатка этого элемента. Концентрация магния в крови может поддерживаться в пределах нормы за счет высвобождения его из костей и тканей.
При гипокальциемии следует проверить концентрацию магния в крови.

Также рекомендуется

Кто назначает исследование?

Терапевт, уролог, нефролог, эндокринолог, гастроэнтеролог, диетолог, гинеколог.

Источник

Магний

Такой микроэлемент, как магний, жизненно необходим для нормальной работы нервно-мышечного аппарата в организме человека. Он отвечает за легкую транспортировку калия и натрия сквозь мембраны клеток, регулирует уровень кальция в организме и управляет процессом обмена веществ. Данное вещество усваивается в кишечнике и выводится из организма с мочой и каловыми массами.

Магний: избыток и дефицит

Избыток или дефицит магния в организме сразу же провоцирует развитие различных сбоев в работе человеческого организма. Гипермагниемия, или повышенное количество магния, развивается при почечной или надпочечниковой недостаточности, а также при чрезмерном употреблении этого вещества в пищу. Основными ее симптомами являются гипергидроз, приливы и сонливость, слабость в мышцах, низкое артериальное давление, изменения в ЭКГ.

Недостаточное количество магния в крови наблюдается при сахарном диабете, остром панкреатите, диарее, альдостеронизме, гиперпаратиреозе, гиперкальциемии, при приеме диуретических препаратов, в результате обширных ожогов или при хронической стадии алкоголизма. При гипомагниемии проявляются такие симптомы, как тремор конечностей, судороги, аритмия, изменения ЭКГ.

Кратковременная гипомагниемия является нормой для беременных, спортсменов, она также проявляется при акклиматизации и после приема курса тиреотропных гормонов.

Анализ на магний: показания к исследованию

Пройти подобное исследование необходимо при:

беременности;
профилактическом осмотре у врача;
необходимости оценки баланса электролитов в организме;
наличии в организме экстрасистолии и аритмии;
диагностике надпочечников и почек;
наличии патологии развития и функционирования мышечной системы.

Особо рекомендуется сдать кровь на определение уровня магния в организме тем, кто страдает от частых судорог мышц, мигреней, головокружений, бессонницы, депрессии, синдрома хронической усталости.

Анализ на содержание магния в крови: подготовка к диагностике

Чтобы получить максимально точные результаты анализов, соблюдайте основные правила подготовки к забору крови. На уровень магния в крови могут повлиять слабительные и диуретические препараты, а также сульфат магния, глюконат кальция и антациды.

Предлагаем вам сдать венозную кровь на анализ по доступной цене в одном из медицинских центров сети «МобилМед». Оформите предварительно заказ на удобное для вас время. Обращайтесь!

Источник

Недостаток магния: достоверный фактор риска коморбидных состояний

Поддержание физиологического уровня магния в тканях является фундаментальным условием, определяющим здоровье человека. Огромный массив фундаментальных и клинических исследований указывает на взаимосвязь между недостаточным содержанием магния в организме и риском развития различных заболеваний и патологических состояний. Особый интерес представляет изучение комплексного воздействия недостаточности магния на этиопатогенез коморбидных заболеваний.

Данные более 80000 клинических, биохимических, клеточно-молекулярных исследований, опубликованных за последние 30 лет, показывают, что поддержание физиологических уровней магния в тканях тела – фундаментальный параметр здоровья человека. Систематическое истощение магниевого депо способствует развитию хронического эндотелиального воспаления и увеличению риска сердечно-сосудистых, цереброваскулярных заболеваний, а также инсулинорезистентности, глюкозотолерантности и сахарного диабета и др. (Barbagallo, 2009) [1]. Диагностическими критериями дефицита магния (диагноз Е61.3 «недостаточность магния» по МКБ-10) являются клинические признаки дефицита магния; сниженные уровни магния в плазме крови и в эритроцитах, тромбоцитах и др.; специфические изменения зубцов и интервалов сердечного ритма по ЭКГ [2].

Проблема дефицита магния настолько распространена во всем мире, что многие страны (Франция, Япония, Германия, Швейцария, Финляндия, Канада) проводили долгосрочные правительственные программы по компенсации дефицита магния, включавшие скрининговую клиническую и лабораторную диагностику дефицита с последующим осуществлением компенсаторных мер (информирование населения о необходимости рационального питания, прием специальных препаратов магния). По результатам проведения в разных странах этих специальных нутриологических программ были проведены эпидемиологические исследования [3].

Скрининговые исследования имеют важное значение для понимания той фундаментальной роли, которую дефицит магния играет в патогенезе различных заболеваний [3-9]. Например, эпидемиологическое исследование более 100000 человек показало достоверную корреляцию между смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний и уровнями магния в питьевой воде (США, 1962) [4]. Европейское эпидемиологическое исследование по кардиоваскулярным заболеваниям определило гипомагнеземию как важный фактор риска смертности от инсульта и сердечно-сосудистых заболеваний (Schimatschek, Rempis, 2001) [9].

Исследование когорты 14495 мужчин 35-74 лет показало, что при увеличении содержания магния в питьевой воде на каждый 1 мг/л риск острого инфаркта миокарда (ИМ) снижается на 4.9% (Финляндия, [5]).

Исследование 1679 пациентов указало, что риск смерти от инфаркта миокарда был ниже в группе с высокими уровнями магния (>0,83 ммоль/л считая по уровню магния в плазме), чем в группе с меньшими уровнями (<0,75 ммоль/л): относительное снижение риска составило 36% (95% ДИ 3 — 58) (Швеция, Rubenowitz, 2000) [6].

Исследование смертности после коронарного шунтирования в когорте 957 пациентов указало, что низкий (<0,8 ммоль/л) уровень магния в сыворотке связан с повышенным риском смерти или ИМ (2-х кратное увеличение риска, Booth, 2003) [7].

Отметим, что разные скриниговые исследования дают несколько различающиеся оценки наиболее приемлемого уровня магния в плазме крови, который считается нижней границей нормы (0,76-0,83 ммоль/л). Эти различия связаны с различным этническим составом изучаемых когорт, географическими факторами, бременем заболеваемости в данной популяции и другими факторами. Поэтому проведение крупномасштабного скрининга россиян имеет принципиальное значение для обоснованного выбора критериев недостаточности магния и определения его должных референсных значений в лабораторно-клинической практике.

В фокусе вышесказанного особый интерес представляет изучение комплексного воздействия недостаточности магния на этиопатогенез коморбидных заболеваний. Этому было посвящено многоцентровое наблюдательное исследование «Скрининг уровня магния в плазме крови и эритроцитах в условиях многопрофильного стационара». Первичной целью исследования было определить частоту дефицита магния у различных категорий пациентов. Вторичными целями являлись изучение влияния дефицита магния в качестве риск-фактора на развитие различных заболеваний и патологических состояний, а также определение распространенности частоты дефицита пиридоксина (витамина В6).

Существенным моментом при проведении подобного рода крупномасштабных исследований является выбор корректной стратегии анализа полученных данных. Данные медицинских исследований отличаются значительной сложностью, обусловленной большим количеством измеряемых клинических и лабораторных параметров (сотни), сложными взаимосвязями между этими параметрами в контексте биологических систем, разнородностью признаковых описаний параметров, множественными интерпретациями значений параметров, большими выборками пациентов – тысячи, десятки тысяч и т.д. Соответственно, можно ожидать, что закономерности, устанавливаемые на основе анализа медицинских данных, также будут сложны.

Однако, судя по публикациям в области клинической медицины, в анализе данных большинства медицинских исследований преобладает некоторая упрощенность. Из всего массива корреляций выделяются, как правило, одна-две (так называемая «первичная точка исследования», англ. primary outcome и «вторичная точка»), которые «особо интересны» для исследователя, и анализируется их «статистическая значимость» с поправками на «вмешивающиеся факторы». Остальные корреляции просто игнорируются. Очевидно, что при таком подходе огромный массив ценной медицинской информации, собранной в ходе весьма трудоемких и дорогостоящих исследований, утрачивается.

Приведем пример. В настоящем исследовании была собрана информация о 187 параметрах для 2000 пациентов. Очевидно, что в таком массиве данных может существовать до 187х186=34782 значимых парных корреляций параметров, до 187х186х185=6434670 тройных взаимодействий и т.д. Ни в одном биомедицинском исследовании, как правило, не проводится детальный анализ таких массивов корреляций.

Одной из существенных причин пренебрежения значительным массивом собранной информации является отсутствие общепринятых математических методов для комплексного анализа сложных данных. Отсутствие математического обоснования наряду с использованием статистических эвристик, выбранных произвольно просто из соображений «удобства», приводит к тому, что довольно многие современные исследования по клинической и доказательной медицине приводят к результатам, противоречащим не только фундаментальным исследованиям по клеточной биологии, биохимии и молекулярной физиологии, но и просто здравому смыслу. Например, в крупномасштабном исследовании 3681 человек, наблюдаемых в течение 8 лет, было «доказано» отсутствие взаимосвязи уровнями натрия в крови и риском артериальной гипертонии [10]. Такого рода «выводы» являются прямым следствием прямо-таки безграмотного использования методов математической статистики.

В настоящей работе для анализа данных, собранных в ходе скрининга, были использованы новые математические концепции «метрических сгущений» и «метрических карт», позволяющие исследовать весь массив корреляций биомедицинского исследования и наглядно представлять все установленные корреляции на достаточно простой диаграмме. Эти методы были разработаны в рамках алгебраического подхода к распознаванию научной школы академика РАН Ю.И. Журавлева, в которой в течение многих лет разрабатываются специализированные и высокоэффективные математические методы для анализа биомедицинских данных [11-14]. Анализ метрических сгущений также позволяет исследовать вопросы о множественном тестировании (в смысле мультипараметрического анализа и смешивания эффектов различных факторов, англ. confounding) и однородности выборки.

Материалы и методы исследования

Данное исследование было проведено как крупномасштабный многоцентровой скрининг. Продолжительность исследования составила 9 месяцев. В исследование было включено 2000 пациентов, соответствующие установленным критериям. Все пациенты предоставили информированное согласие на участие в настоящем исследовании и были информированы о результатах лабораторного тестирования уровня электролитов в крови, получили рекомендации по организации рационального питания и здорового образа жизни.

Выборка пациентов. Пациенты, поступившие в лечебные учреждения из следующих отделений: сердечно-сосудистой патологии (n=150), гастроэнтерологии (n=150) гематологии (n=150), неврологии (n=150), нефрологии (n=150), урологии (n=150), пульмонологии (n=150), дерматологии (n=150), гинекологии (n=150), эндокринология (n=150), здоровых добровольцев проходящих профосмотр (n=500).

В исследование были включены пациенты, соответствующие следующим критериям: (1) возраст 18-90 лет; (2) пациенты, поступившие в государственные лечебные учреждения; (3) подписавшие информированное согласие. Пациенты не включались в скрининг, если был поставлен хотя бы один диагноз из следующих классов заболеваний по МКБ-10: II (новообразования), XIX (травмы, отравления), XX (внешние причины заболеваемости и смертности), XXI (факторы, влияющие на состояние здоровья населения).

Лабораторная диагностика уровней магния и других электролитов осуществлялась методом абсорбционной спектрофотометрии на полуавтоматическом фотометре «StatFax 1904+»(США). Концентрации анализируемых элементов устанавливали по методу внутреннего стандарта. Использовались реагенты МАГНИЙ, КАЛИЙ и т. д. («HUMAN», Германия). Забор крови осуществлялся из локтевой вены в количестве 3 мл. с 8:00 до 10:00, строго натощак (согласно циркадному ритму магния и калия в плазме крови, это время отражает среднюю концентрацию электролитов за сутки; исключается пищевой подъем уровня магния и калия). Кровь для исследования брали с гепарином из расчета 5 мг (650 ЕД) на 1 мл крови, или 1 капля (0,02 мг) на 5-10 мл крови. Уровни магния определяли с ксилидиновым синим, уровни калия — в свободной от белка щелочной среде с тетрафенилбороном натрия.

Для стандартной статистической обработки результатов исследования использовались методы математической статистики, включающие расчет числовых характеристик случайных величин, проверки статистических гипотез с использованием параметрических и непараметрических критериев, корреляционного и дисперсионного анализа. Сравнение прогнозируемых и наблюдаемых частот встречаемости исследуемых признаков проводилось с помощью критерия Хи-квадрат, T-критерия Вилкоксона-Манна-Уитни и теста Стьюдента. Для статистической обработки материала использовался прикладная программа STATISTICA 6.0 и электронные таблицы Microsoft Excel.

Помимо стандартных методов статистики, в ходе анализа данных скрининга были использованы новые математические подходы интеллектуального анализа данных для установления интервалов информативных значений численных параметров, нахождение метрических сгущений в пространстве параметров биомедицинского исследования и построения метрических карт.

Установление интервалов информативных значений численных параметров. Диагностические критерии в медицине формируются как совокупности логических правил «если. то. » и других [15], т.е. врачи-исследователи, как правило, сводят диагностические критерии к некоторой бинарной форме (например, «температура выше или равна 37 о С» — «температура ниже 37 о С» , «уровни гемоглобина ниже 100 г/л» — «гемоглобин более 100 г/л») или комбинациям нескольких бинарных признаков («гемоглобин ниже 130 г/л, у мужчин, возраст более 70 лет»). Поэтому при анализе данных необходимо проведение некоторой процедуры разбиения значений численных параметров на интервалы информативных значений (т. н. факторизация). Например, численный параметр может быть факторизован с использованием т.н. «процентилей»: тертилей (нижняя, средняя и высокая трети значений), квартилей (четвертей), квинтилей и т.д.

Очевидно, что каждый параметр может быть факторизован несколькими способами, которые имеют свои особенности. Например, использование процентилей – достаточно простой способ, но при его использовании пренебрегаются различия в «типичных» значениях параметров. Более приемлемым представляется установление интервалов типичных значений параметров и разбиение на классы значений в соответствии со этими интервалами – метод, который и был использован в настоящей работе.

Нахождение метрических сгущений в пространстве параметров биомедицинского исследования. Одной из основных проблем анализа биомедицинских данных является адекватное проведение мультипараметрического анализа, что связано с эффектами так называемого «множественного тестирования» (термин математической статистики) или «смешивания эффектов различных факторов» (биостатистика). Например, если найдены статистически достоверные корреляции между инфарктом миокарда (ИМ) и дефицитом магния, ИМ и возрастом, ИМ и повышенными уровнями триглицеридов и т.д., то какая из корреляций «важнее»? Насколько независимы вклады, например, дефицита магния и возраста в увеличение риска инфаркта миокарда? Методы стандартной математической статистики, даже при условии правильного из применения [16, 17], дают достаточно спорные ответы на эти вопросы.

В настоящей работе впервые в мировой практике использован подход, основанный на фундаментальной концепции метрики (в математике, метрика — функция измерения расстояния между точками, которая удовлетворяет аксиоме треугольника). «Точками» в данном случае являются изученные параметры пациентов. Набор точек с заданной метрикой называется метрической конфигурацией. Измеряя попарные расстояния между этими точками, становится возможным установление метрических сгущений [18] (кластеров близколежащих точек) и затем построение метрических карт (проекций метрических конфгураций на плоскость), которые являются наглядными диаграммами, отражающими весь массив исследованных корреляций биомедицинских параметров. Ниже приведены краткое описание алгоритма поиска метрических сгущений на основе сетей, выбор вершин-сети, построение метрической конфигурации как матрицы попарных расстояний и процедур поиска собственно метрических сгущений.

Результаты исследования

В результате проведения скрининга была собрана информация о 2000 пациентах, поступивших в 4 медицинские учреждения из 6 регионов России: 1. Москва и Московская область, 2. Иваново и Ивановская область, 3. Кострома и Костромская область, 4. Владимир и Владимирская область, 5. Кемерово и Кемеровская область, 6. Уфа и Уфимская область. Основной массив данных о пациенте составила информация об анамнезе (диагноз по МКБ-10, всего 142 диагноза), данные по клинической симптоматике дефицита магния (18 параметров), уровни основных электролитов (магния, калия, натрия, кальция) в крови. Также были собраны данные о диете пациентов (7 параметров). Клинико-демографические параметры пациентов приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Клинико-демографические параметры исследованной выборки пациентов

Источник

Магний в крови

В сыворотке крови примерно половина ионов магния, как и кальция, находится в ионизированной (свободной) форме, другая половина находится в комплексе с белками или в форме различных солей. Причинами изменения уровня магния в крови главным образом являются нарушения поступления иона через ЖКТ и/или расстройство работы почек.

Гипомагниемия часто развивается вследствие потери или недостаточного поступления Mg через ЖКТ. Потери Mg велики при острой и хронической диспепсии, энтеритах, язвенном колите, наличии кишечной фистулы. 20% выраженных гипомагниемий приходится на острую непроходимость кишечника и отечный панкреатит. Снижено содержание магния в крови при алкоголизме. Повышенная экскреция магния, вызванная поражением почечных канальцев, гормональными нарушениями, интоксикацией, ятрогенными влияниями, также является распространенной причиной гипомагниемий. Гиперкальциемия, понижая реабсорбцию Mg в канальцах, способствует гипомагниемии.

Физиологическое понижение концентрации магния в крови может происходить при повышенной потребности организма в макроэлементе в период активного роста, при беременности, при значительной физической нагрузке.

Повышение содержание магния в крови обнаруживается при нарушениях функции почек, обезвоживании, тяжелом диабетическом ацидозе и болезни Аддисона. Гипермагниемию отмечают при гипотериозе, лактацидозе, гепатите, злокачественных новообразованиях, почечной недостаточности.

Показания к исследованию

Неврологическая патология;
гипертония, аритмия;
заболевания почек;
заболевания эндокринной системы (гипер- и гипотиреоз, акромегалия, феохромоцитома, недостаточность надпочечников, гипофункция С-клеток щитовидной железы, сахарный диабет и др.);
прием диуретиков и других лекарственных препаратов, действие или побочные эффекты которых включают изменения уровня магния (аминогликозиды, циклоспорин и др.).

Особенности взятия и хранения образца. Взятие крови для теста на магний проводить с минимальным пережатием вены, без мышечной нагрузки. Не использовать в качестве антикоагулянтов оксалат, цитрат или ЭДТА. Cыворотку или плазму (гепарин) следует тщательно и быстро отделенные от клеточных элементов крови.

Метод исследования. Наиболее распространенными в современной лабораторной практике являются колориметрические методы определения уровня магния в крови, основанные на образовании окрашенных комплексов, специфичных для магния.

Источник