正常成人身體總鎂含量約25g,其中60%~65%存在于骨、齒,27%分布于軟組織。鎂主要分布于細胞內(nèi),細胞外液的鎂不超過1%。
一、生理功能與缺乏
(一)生理功能
1.激活多種酶的活性
鎂作為多種酶的激活劑,參與300 余種酶促反應。鎂能與細胞內(nèi)許多重要成分,如三磷酸腺苷等形成復合物而激活酶系,或直接作為酶的激活劑激活酶系。
2.維護骨骼生長和神經(jīng)肌肉的興奮性
?。?)對骨骼的作用:鎂是骨細胞結(jié)構(gòu)和功能所必需的元素,對促進骨骼生長和維持骨骼的正常功能具有重要作用。
?。?)對神經(jīng)肌肉的作用:鎂與鈣使神經(jīng)肌肉興奮和抑制作用相同,不論血中鎂或鈣過低,神經(jīng)肌肉興奮性均增高;反之則有鎮(zhèn)靜作用。但鎂和鈣又有拮抗作用,有與某些酶的結(jié)合競爭作用,在神經(jīng)肌肉功能方面表現(xiàn)出相反的作用。由鎂引起的中樞神經(jīng)和肌肉接點處的傳導阻滯可被鈣拮抗。
3.維護胃腸道和激素的功能
(1)對胃腸道的作用:低度硫酸鎂溶液經(jīng)十二指腸時,可使Oddi 括約肌松弛,短期膽汁流出,促使膽囊排空,具有利膽作用。堿性鎂鹽可中和胃酸。鎂離子在腸道中吸收緩慢,促使水分滯留,具有導瀉作用。
?。?)對激素的作用:血漿鎂的變化直接影響甲狀旁腺激素(門H)的分泌,但其作用僅為鈣的30%~40%。在正常情況下,當血漿鎂增加時,可抑制門H 分泌;血漿鎂水平下降時可興奮甲狀旁腺,促使鎂自骨骼、腎臟、腸道轉(zhuǎn)移至血中,但其量甚微。當鎂水平極端低下時,可使甲狀旁腺功能反而低下,經(jīng)補充鎂后即可恢復。
甲狀腺素過多可引起血清鎂降低,尿鎂增加,鎂呈負平衡。甲狀腺素又可提高鎂的需要量,故可引起相對缺鎂,因此對甲亢患者應補給鎂鹽。
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引起鎂缺乏的原因很多,主要有:鎂攝入不足、吸收障礙、丟失過多以及多種臨床疾病等。鎂缺乏可致血清鈣下降,神經(jīng)肌肉興奮性亢進;對血管功能可能有潛在的影響,有人報告低鎂血癥患者可有房室性早搏、房顫以及室速與室顫,半數(shù)有血壓升高;鎂對骨礦物質(zhì)的內(nèi)穩(wěn)態(tài)有重要作用,鎂缺乏可能是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的一種危險因素;少數(shù)研究表明鎂耗竭可以導致胰島素抵抗。
二、吸收與代謝
食物中的鎂在整個腸道均可被吸收,但主要是在空腸末端與回腸部位吸收,吸收率一般約為30%??赏ㄟ^被動擴散和耗能的主動吸收兩種機制吸收。
影響鎂吸收的因素很多,首先是受鎂攝入量的影響,攝入少時吸收率增加,攝入多時吸收率降低。膳食中促進鎂吸收的成分主要有氨基酸、乳糖等,氨基酸可增加難溶性鎂鹽的溶解度,所以蛋白質(zhì)可促進鎂的吸收;抑制鎂吸收的主要成分有過多的磷、草酸、植酸和膳食纖維等。另外,鎂的吸收還與飲水量有關,飲水多時對鎂離子的吸收有明顯的促進作用。腎臟是維持機體鎂內(nèi)穩(wěn)態(tài)的重要器官,腎臟對鎂的處理是一個濾過和重吸收過程,腎臟是排鎂的主要器官。濾過的鎂大約65%在亨勒袢重吸收。糞便只排出少量內(nèi)源性鎂。汗液也可排出少量鎂。
三、過量危害與毒性
在正常情況下,腸、腎及甲狀旁腺等能調(diào)解鎂代謝,一般不易發(fā)生鎂中毒。用鎂鹽抗酸、導瀉、剎膽、抗驚厥或治療高血壓腦病,亦不至于發(fā)生鎂中毒。只有在腎功能不全者、糖尿病酮癥的早期、腎上腺皮質(zhì)功能不全、粘液水腫、骨髓瘤、草酸中毒、肺部疾患及關節(jié)炎等發(fā)生血鎂升高時方可見鎂中毒。
最初發(fā)現(xiàn)鎂攝入過量的臨床表現(xiàn)是腹瀉。腹瀉是評價鎂毒性的敏感指標。過量鎂攝入,血清鎂在1.5~2.5mmol/L 時,常伴有惡心、胃腸痙攣等胃腸道反應;當血清鎂增高到2.5~3.5mm。I/L 時則出現(xiàn)嗜睡、肌無力、膝腱反射弱、肌麻痹;當血清鎂增至5mm.I/L 時,深腱反射消失;血清鎂超過5mmol/L 時可發(fā)生隨意肌或呼吸肌麻痹;血清鎂7.5mmol/L 或更高時可發(fā)生心臟完全傳導阻滯或心搏停止。
四、營養(yǎng)狀況評價
盡管血清鎂不能反映細胞內(nèi)鎂的水平,但由于測試方便,故仍常用于評價鎂營養(yǎng)狀況。臨床上血清鎂低于0.7mmol/L 時可診斷為低鎂血癥。
五、需要量與膳食參考攝入量
鎂需要量的研究多采用平衡實驗。我國對鎂需要量的研究資料不多,2000 年中國營養(yǎng)學會制訂的《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量》中成人鎂適宜攝入量(AI)定為350mg/d.可耐受最高攝入量(uL)定為700mg/d。
六、食物來源
鎂雖然普遍存在于食物,但食物中的鎂含量差別甚大。由于葉綠素是鎂卟啉的螯合物,所以綠葉蔬菜是富含鎂的。食物中諸如糙糧、堅果也含有豐富的鎂,而肉類、淀粉類食物及牛奶中的鎂含量屬中等。除了食物之外,從飲水中也可以獲得少量鎂。但飲水中鎂的含量差異很大。如硬水中含有較高的鎂鹽,軟水中含量相對較低。因此水中鎂的攝入量難以估計。