Анализы

Магний

Идентификация и биохимия

Полное название: Магний (в биохимическом анализе — ионы магния в сыворотке крови, эритроцитах или суточной моче).

Синонимы: Magnesium, Mg²⁺, Serum Magnesium, Erythrocyte Magnesium, Urinary Magnesium, Total Magnesium.

Ген: Магний не синтезируется организмом и не кодируется каким-либо геном. Однако транспорт ионов магния регулируется белками, кодируемыми генами, такими как TRPM6 (канал транзиентного рецепторного потенциала меластатина 6), TRPM7, CLDN16, CLDN19, EGF и FXYD2, которые участвуют в реабсорбции магния в почках и кишечнике.

Молекулярная масса: Атомная масса магния составляет 24,305 г/моль. В биологических системах магний присутствует в виде катиона Mg²⁺, который в плазме в основном находится в свободной ионизированной форме (около 55–70 %), а также связан с альбумином (около 20–30 %) и в комплексе с анионами (цитрат, фосфат, бикарбонат).

Формы в организме:

  • Свободный (ионизированный) магний (iMg²⁺) — физиологически активная форма.
  • Связанный с белками — преимущественно с альбумином.
  • Комплексированный с органическими анионами — например, с АТФ, цитратом, фосфатом.

LOINC-коды: LOINC-коды зависят от образца и метода измерения. Например:

  • Сывороточный магний: 19123-9, 20775-1
  • Ионизированный магний: 19124-7
  • Магний в моче (суточный): 2418-3
  • Магний в эритроцитах: 32261-5

Примечание: LOINC-коды могут отличаться в зависимости от лаборатории и платформы.

SNOMED CT-коды: 27628004 (Magnesium measurement), 115345003 (Ionized magnesium measurement). Точные коды могут варьироваться в зависимости от клинического контекста.

Физиологическая роль

Магний — второй по содержанию внутриклеточный катион после калия и один из важнейших кофакторов в биохимических реакциях. Он участвует более чем в 600 ферментативных процессах, включая те, что связаны с синтезом АТФ, репликацией ДНК, транскрипцией РНК и трансляцией белков.

Основные функции магния:

  • Кофактор ферментов: Mg²⁺ необходим для активности киназ, АТФаз, ДНК- и РНК-полимераз, аденилатциклазы и других ферментов, использующих АТФ.
  • Стабилизация нуклеиновых кислот: ионы магния стабилизируют структуру ДНК и РНК, участвуя в формировании вторичной структуры.
  • Регуляция ионных каналов: магний блокирует NMDA-рецепторы (N-метил-D-аспартат), участвует в регуляции кальциевых, калиевых и натриевых каналов, предотвращая избыточную нейронную возбудимость.
  • Мышечная и нервная проводимость: участвует в сокращении скелетных и гладких мышц, включая миокард, и в передаче нервных импульсов.
  • Кардиоваскулярная функция: регулирует сердечный ритм, сосудистый тонус и артериальное давление.
  • Гомеостаз кальция и калия: магний влияет на секрецию и действие паратгормона, а также на реабсорбцию кальция в почках.

Около 50–60 % всего магния в организме содержится в костной ткани, 1 % — в экстрацеллюлярной жидкости, а оставшиеся 40–45 % — внутри клеток (в основном в мышцах и печени).

Поглощение магния происходит в тонкой кишке (преимущественно в дистальном отделе тонкой кишки и толстой кишке) через пассивную и активную транспортные системы, включая TRPM6/7-каналы. Выведение — преимущественно почками (реабсорбция в восходящем колене петли Генле и дистальном извитом канальце).

Патофизиология

Гипомагниемия (снижение уровня магния) встречается у 2–15 % госпитализированных пациентов и до 60–65 % — в отделениях интенсивной терапии. Основные причины:

  • Недостаточное поступление: недоедание, алкоголизм, парентеральное питание без магния.
  • Повышенная потеря:
    • Желудочно-кишечная: хроническая диарея, синдром мальабсорбции, длительная рвота, синдром Гиршпрунга.
    • Почечная: первичные тубулярные дефекты (например, мутации в TRPM6 — гипомагниемия с вторичной гипокальциемией), гиперкальциемия, диуретики (особенно петлевые и тиазидные), гиперкальциурическая гиперкальциемия, синдром Бартера, синдром Gitelman, токсичность цисплатина, аминохинолонов, циклоспорина.
  • Перераспределение: рефидационный синдром (например, при лечении диабетического кетоацидоза), инсулинотерапия, острая панкреонекроз, ожоги.
  • Лекарственные причины: амфотерицин B, пентамицин, такролимус, некоторые антибиотики.

Гипермагниемия встречается редко и обычно связана с нарушением выведения:

  • Почечная недостаточность — главная причина (особенно при олигурии).
  • Избыточное поступление: введение препаратов магния (например, сульфат магния при преэклампсии), клизмы или слабительные, содержащие магний.
  • Эндокринные нарушения: гипотиреоз, надпочечниковая недостаточность (более редко).

Магний конкурирует с кальцием на уровне N-метил-D-аспартатных (NMDA) рецепторов и блокирует кальциевые каналы. При гипомагниемии наблюдается повышенная нейрональная возбудимость, что может приводить к судорогам, аритмиям и тетании — схожим с гипокальциемией. Также гипомагниемия приводит к резистентности к коррекции гипокалиемии и гипокальциемии.

Референсные значения

Показатель Образец Референсный интервал Единицы измерения Примечания
Общий магний Сыворотка крови 0,65–1,05 ммоль/л Значения зависят от метода. У некоторых лабораторий — 0,70–1,10 ммоль/л
Ионизированный магний (iMg²⁺) Плазма (гепаринизированная) 0,46–0,60 ммоль/л Более точный показатель биодоступного магния. Зависит от pH и альбумина
Магний в эритроцитах Лизат эритроцитов 1,65–2,65 ммоль/л сухой массы Отражает внутриклеточный запас. Методы различаются
Магний в моче Суточная моча 2,4–7,5 ммоль/сут Используется для оценки почечных потерь. Норма зависит от потребления
Магний в моче Случайная моча, отношение к креатинину < 0,2 ммоль/ммоль креатинина Повышенное значение указывает на почечную утрату

Примечание: Референсные значения могут варьироваться в зависимости от метода анализа, популяции и лаборатории. У детей нормы схожи с взрослыми, но могут быть немного выше. Половых различий в норме не выявлено.

Методы определения

Основные методы количественного определения магния:

  • Колориметрия с ксенонолом X (Xylenol Orange) — наиболее распространённый метод в автоматических биохимических анализаторах. Определяет общий магний. Чувствительность — до 0,01 ммоль/л. Интерферируют высокие уровни железа и цинка.
  • Ионселективные электроды (ИСЭ, ISE) — используются для определения ионизированного магния. Требуют гепаринизированной артериальной или венозной крови, анализа в условиях строгого контроля pH. Платформы: Radiometer, Roche, ABL-серии. Чувствительность — 0,01 ммоль/л. Наиболее точный метод для iMg²⁺.
  • Атомно-абсорбционная спектрофотометрия (AAS) — высокая точность, но редко используется в рутинной практике. Требует сложной подготовки образца.
  • Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) — используется в научных и токсикологических лабораториях. Высокая чувствительность и специфичность.

Преаналитические требования:

  • Сыворотка/плазма: кровь собирают в пробирки без добавления магния (не использовать пробирки с Mg-содержащими антикоагулянтами). Предпочтительны сепарационные пробирки (например, с гелем). Гемолиз может завышать уровень (так как магний содержится внутри эритроцитов).
  • Ионизированный магний: образец должен быть проанализирован быстро, в герметичной ёмкости, чтобы избежать изменения pH. Не допускается хранение.
  • Моча: для суточной пробы — собирать в ёмкость без консервантов. Первую утреннюю порцию не учитывают. Объём, время сбора и условия хранения критичны.

Клинические показания

Показания к назначению анализа:

  • Оценка электролитного дисбаланса при гипокалиемии, гипокальциемии (особенно резистентных к терапии).
  • Судороги, тетания, мышечные подёргивания, аритмии (особенно желудочковые экстрасистолы, torsades de pointes).
  • Хронические заболевания: СД 2 типа, цирроз печени, сердечная недостаточность, синдромы мальабсорбции.
  • Длительный приём диуретиков, аминохинолонов, цисплатина, амфотерицина B.
  • Алкогольная зависимость (риск дефицита).
  • Оценка состояния при преэклампсии/эклампсии (контроль терапии сульфатом магния).
  • Подозрение на первичные тубулярные дефекты у детей (например, гипомагниемия с гипокальциемией).

Когда анализ не назначают:

  • Рутинный скрининг у асимптомных пациентов без факторов риска (низкая клиническая значимость).
  • При нормальных электролитах и отсутствии клинических проявлений.
  • В качестве единственного маркёра при неспецифических жалобах (например, усталость без объективных данных).

Интерференции и ограничения

Лекарственные интерференции:

  • Повышают уровень: препараты магния (оральные, парентеральные), слабительные, клизмы с магнием, соли лития.
  • Понижают уровень: цисплатин, циклоспорин, такролимус, амфотерицин B, пентамицин, диуретики, инсулин.

Биологические факторы:

  • Гемолиз: может ложно повышать уровень общего магния (из-за высвобождения внутриклеточного магния).
  • Уровень альбумина: при гипоальбуминемии общий магний может быть ложно снижен, тогда как ионизированный — в норме. Коррекция: при снижении альбумина на 10 г/л общий магний корректируют на 0,016–0,02 ммоль/л.
  • pH крови: при алкалозе ионизированный магний снижается (связывание с белками и анионами усиливается).
  • Жирная пища: не влияет на уровень магния, но может вызвать липемию, мешающую анализу.

Ограничения методов:

  • Общий магний не отражает биодоступную фракцию — при гипоальбуминемии может быть ложная гипомагниемия.
  • Ионизированный магний требует строгих условий взятия и анализа, не подлежит хранению.
  • Эритроцитарный магний — методически сложен, не стандартизирован, редко доступен в рутинных лабораториях.

Интерпретация и тактика

Гипомагниемия:

  • Лёгкая (0,5–0,65 ммоль/л): при отсутствии симптомов — пероральная заместительная терапия (оксид, цитрат, аспартат магния). Целевое значение — нормализация уровня и клинических проявлений.
  • Умеренная–тяжёлая (<0,5 ммоль/л) или симптоматическая: внутривенное введение (сульфат магния). Доза зависит от тяжести: например, 1–2 г (4–8 ммоль) в/в струйно при аритмиях, затем инфузия. Целевой уровень — выше 0,6 ммоль/л (общий) или 0,45 ммоль/л (ионизированный).
  • При резистентной гипокалиемии или гипокальциемии — всегда оценивать магний.

Гипермагниемия:

  • Уровень >1,5 ммоль/л: риск угнетения ЦНС, мышечной слабости, аритмий, остановки сердца.
  • При уровне >2,5 ммоль/л и симптомах — неотложная терапия: кальций глюконат (антагонист действия магния на сердце), гемодиализ (при почечной недостаточности), прекращение поступления магния.
  • Целевое значение — снижение до <1,2 ммоль/л.

Советы пациенту:

  • При дефиците: употреблять продукты, богатые магнием — орехи, семена, бобовые, цельнозерновые, листовые зелёные овощи.
  • Избегать бесконтрольного приёма слабительных и антацидов, содержащих магний.
  • При приёме диуретиков — регулярно контролировать электролиты.
  • При алкогольной зависимости — повышенный риск дефицита; требуется комплексная коррекция.

Связь с другими маркерами

Магний интерпретируют в контексте других электролитов и гормонов:

  • Калий: гипомагниемия часто сопровождается гипокалиемией; дефицит магния препятствует коррекции калия.
  • Кальций: гипомагниемия может вызывать функциональный дефицит паратгормона («паратгормонрезистентность»), приводя к гипокальциемии.
  • Фосфор: при мальабсорбции или диарее может наблюдаться одновременное снижение.
  • Паратгормон (ПТГ): при гипокальциемии и низком ПТГ — подозрение на гипомагниемию как причину.
  • Креатинин и СКФ: важны для оценки почечной функции при интерпретации мочевых проб.
  • Альбумин: необходим для коррекции общего магния при гипоальбуминемии.

Вывод

Магний — ключевой кофактор множества ферментативных реакций, участвует в нервно-мышечной проводимости, кардиоритме и гомеостазе других электролитов. Гипомагниемия встречается часто, особенно у госпитализированных и хронически больных пациентов, и может быть причиной резистентной гипокалиемии и гипокальциемии. Гипермагниемия, хотя и редка, потенциально опасна, особенно при почечной недостаточности. Оценка магния требует понимания различий между общей, ионизированной и внутриклеточной формами. Интерпретация должна учитывать клиническую картину, сопутствующие электролитные нарушения и лекарственный анамнез. Референсные значения и методы определения зависят от лаборатории, что требует осторожности при сравнении результатов.