正常成人身体总镁含量约25g,其中60%~65%存在于骨、齿,27%分布于软组织。镁主要分布于细胞内,细胞外液的镁不超过1%。
一、生理功能与缺乏
(一)生理功能
1.激活多种酶的活性
镁作为多种酶的激活剂,参与300 余种酶促反应。镁能与细胞内许多重要成分,如三磷酸腺苷等形成复合物而激活酶系,或直接作为酶的激活剂激活酶系。
2.维护骨骼生长和神经肌肉的兴奋性
(1)对骨骼的作用:镁是骨细胞结构和功能所必需的元素,对促进骨骼生长和维持骨骼的正常功能具有重要作用。
(2)对神经肌肉的作用:镁与钙使神经肌肉兴奋和抑制作用相同,不论血中镁或钙过低,神经肌肉兴奋性均增高;反之则有镇静作用。但镁和钙又有拮抗作用,有与某些酶的结合竞争作用,在神经肌肉功能方面表现出相反的作用。由镁引起的中枢神经和肌肉接点处的传导阻滞可被钙拮抗。
3.维护胃肠道和激素的功能
(1)对胃肠道的作用:低度硫酸镁溶液经十二指肠时,可使Oddi 括约肌松弛,短期胆汁流出,促使胆囊排空,具有利胆作用。碱性镁盐可中和胃酸。镁离子在肠道中吸收缓慢,促使水分滞留,具有导泻作用。
(2)对激素的作用:血浆镁的变化直接影响甲状旁腺激素(门H)的分泌,但其作用仅为钙的30%~40%。在正常情况下,当血浆镁增加时,可抑制门H 分泌;血浆镁水平下降时可兴奋甲状旁腺,促使镁自骨骼、肾脏、肠道转移至血中,但其量甚微。当镁水平极端低下时,可使甲状旁腺功能反而低下,经补充镁后即可恢复。
甲状腺素过多可引起血清镁降低,尿镁增加,镁呈负平衡。甲状腺素又可提高镁的需要量,故可引起相对缺镁,因此对甲亢患者应补给镁盐。
(二)缺乏
引起镁缺乏的原因很多,主要有:镁摄入不足、吸收障碍、丢失过多以及多种临床疾病等。镁缺乏可致血清钙下降,神经肌肉兴奋性亢进;对血管功能可能有潜在的影响,有人报告低镁血症患者可有房室性早搏、房颤以及室速与室颤,半数有血压升高;镁对骨矿物质的内稳态有重要作用,镁缺乏可能是绝经后骨质疏松症的一种危险因素;少数研究表明镁耗竭可以导致胰岛素抵抗。
二、吸收与代谢
食物中的镁在整个肠道均可被吸收,但主要是在空肠末端与回肠部位吸收,吸收率一般约为30%。可通过被动扩散和耗能的主动吸收两种机制吸收。
影响镁吸收的因素很多,首先是受镁摄入量的影响,摄入少时吸收率增加,摄入多时吸收率降低。膳食中促进镁吸收的成分主要有氨基酸、乳糖等,氨基酸可增加难溶性镁盐的溶解度,所以蛋白质可促进镁的吸收;抑制镁吸收的主要成分有过多的磷、草酸、植酸和膳食纤维等。另外,镁的吸收还与饮水量有关,饮水多时对镁离子的吸收有明显的促进作用。肾脏是维持机体镁内稳态的重要器官,肾脏对镁的处理是一个滤过和重吸收过程,肾脏是排镁的主要器官。滤过的镁大约65%在亨勒袢重吸收。粪便只排出少量内源性镁。汗液也可排出少量镁。
三、过量危害与毒性
在正常情况下,肠、肾及甲状旁腺等能调解镁代谢,一般不易发生镁中毒。用镁盐抗酸、导泻、刹胆、抗惊厥或治疗高血压脑病,亦不至于发生镁中毒。只有在肾功能不全者、糖尿病酮症的早期、肾上腺皮质功能不全、粘液水肿、骨髓瘤、草酸中毒、肺部疾患及关节炎等发生血镁升高时方可见镁中毒。
最初发现镁摄入过量的临床表现是腹泻。腹泻是评价镁毒性的敏感指标。过量镁摄入,血清镁在1.5~2.5mmol/L 时,常伴有恶心、胃肠痉挛等胃肠道反应;当血清镁增高到2.5~3.5mm。I/L 时则出现嗜睡、肌无力、膝腱反射弱、肌麻痹;当血清镁增至5mm.I/L 时,深腱反射消失;血清镁超过5mmol/L 时可发生随意肌或呼吸肌麻痹;血清镁7.5mmol/L 或更高时可发生心脏完全传导阻滞或心搏停止。
四、营养状况评价
尽管血清镁不能反映细胞内镁的水平,但由于测试方便,故仍常用于评价镁营养状况。临床上血清镁低于0.7mmol/L 时可诊断为低镁血症。
五、需要量与膳食参考摄入量
镁需要量的研究多采用平衡实验。我国对镁需要量的研究资料不多,2000 年中国营养学会制订的《中国居民膳食营养素参考摄入量》中成人镁适宜摄入量(AI)定为350mg/d.可耐受最高摄入量(uL)定为700mg/d。
六、食物来源
镁虽然普遍存在于食物,但食物中的镁含量差别甚大。由于叶绿素是镁卟啉的螯合物,所以绿叶蔬菜是富含镁的。食物中诸如糙粮、坚果也含有丰富的镁,而肉类、淀粉类食物及牛奶中的镁含量属中等。除了食物之外,从饮水中也可以获得少量镁。但饮水中镁的含量差异很大。如硬水中含有较高的镁盐,软水中含量相对较低。因此水中镁的摄入量难以估计。