Herzkrankheiten / Laborwerte

Magnesium

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Magnesium (Mg2+) ist nach Natrium, Kalium und Kalzium das nächst häufige Kation im Körper. Es beeinflusst eine Vielzahl von Stoffwechselprozessen und Organfunktionen. Ein Mangel führt zu Muskelschwäche und erhöht die Bereitschaft für Herzrhythmusstörungen, Herzleistungsschwäche, Herzinfarkt und Hirnleistungsstörungen und neurodegenerative Erkrankungen. (1)Nutr J. 2016 Mar 1;15:22. DOI: 10.1186/s12937-016-0143-3 (2)Int J Mol Sci. 2022 Dec 23;24(1):223. DOI: 10.3390/ijms24010223

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Allgemeines

Magnesium wird über den Darm aufgenommen. Etwa die Hälfte befindet sich im Knochen. Das im Blut zirkulierende Magnesium ist zu etwa 30% an Protein gebunden. Das freie Magnesium wird renal filtriert und gelangt in den Urin.

Magnesiumquellen

Magnesium kommt ubiquitär in der normalen Kost vor, vor allem in Vollkornprodukten, Nüssen, Spinat, grünem Gemüse und Kartoffeln (3)Adv Nutr. 2013 May 1;4(3):378S-83S.

Magnesiumbedarf

Die empfohlene Menge beträgt 310 bis 420 mg pro Tag (4)Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for calcium, phosphorus, … Continue reading.

Bedeutung im Körper

Magnesium beeinflusst als Kofaktor vieler Enzyme multiple Stoffwechselprozesse (5)Adv Nutr. 2013 May 1;4(3):378S-83S (6)Nutrients 2015 Sep 23;7(9):8199-226, so z. B.

  • den ATP-Stoffwechsel,
  • die DNA- und RNA-Synthese,
  • den Glukose- und Energiestoffwechsel (Glykolyse bzw. Gukoneogenese: Kofaktor der Enolase beim Auf- und Abbauweg von Glycerinaldehyd-3-Phosphat),
  • den Energiestoffwechsel über den Citratzyklus (Umwandlung von Isozitrat in Alpha-Ketoglutarat durch die Isocitrat-Dehydrogenase),
  • den Membranstoffwechsel über die Cholesterinbiosynthese,
  • die Gallebildung über den Gallensäurestoffwechsel (Kofaktor der Cholat-CoA-Ligase),
  • die Hautstruktur über die Bildung der Ceramide der Hornschicht der Haut (Kofaktor der Alpha-Galaktosidase)
  • und vieler weiterer Stoffwechselprozesse.

Klinische Wirkungen

Entsprechend seiner vielfältigen Stoffwechselwirkungen bewirkt Magnesium eine Reihe klinischer Effekte (7)Am J Hypertens. 2002 Aug;15(8):691-6 (8)Nutrients. 2015 Sep 23;7(9):8199-226:

  • Herz: Magnesium wirkt am Herzen ähnlich wie ein Kalziumantagonist vom Verapamiltyp frequenzsenkend und antiarrhythmisch.
  • Blutdruck: Magnesium-Supplementation senkt geringfügig den Blutdruck (9)Am J Hypertens. 2002 Aug;15(8):691-6. Eine Erhöhung der Magnesiumzufuhr jedoch hat in Studien keine überzeugende Senkung des Blutdrucks bei Hypertonie ergeben.
  • Blutzucker: Magnesiumzufuhr senkt das Risiko eines Typ-2-Diabetes (10)Diabetes Care. 2011 Sep;34(9):2116-22. Eine orale Ergänzung von Magnesium verbessert bereits nach 4-16 Wochen den Nüchtern-Glukosespiegel beim Typ-2-Diabetes (11)Diabet Med. 2006 Oct;23(10):1050-6.
  • Gehirn: Magnesium beeinflusst die Spannung der Blutgefäße, die Konnektivität der Neurone und die subklinische Entzündung im Gehirn. (12)Int J Mol Sci. 2022 Dec 23;24(1):223. DOI: 10.3390/ijms24010223
    • Migräne: Magnesiumzufuhr senkt bei Kindern die Zahl der Migränetage (13)Headache. 2003 Jun;43(6):601-10. Bei Migränepatienten ist der Magnesiumspiegel signifikant geringer als bei Kontrollen (14)Headache. 1992 Mar;32(3):132-5 (15)Pan Afr Med J. 2012;11:46. Epub 2012 Mar 15.
    • Hirndurchblutung: Magnesium relaxiert glatte Gefäßmuskulatur und erweitert spastische Blutgefäße des Gehirns. Es spielt vermutlich in der Therapie cerebraler Vasospastik im Rahmen einer Subarachnoidalblutung eine adjuvante (unterstützende) Rolle.
    • Lern- und Gedächtnisfunktionen: Die Magnesiumverbindung (Magnesium-L-Threonat, MgT) führte bei Ratten zu einer Verbesserung der Lernfähigkeit, des Arbeitsgedächtnisses und des Kurz- und Langzeitgedächtnisses sowie zu einer verbesserten Fähigkeit der Musterergänzung. (16)Neuron. 2010 Jan 28;65(2):165-77. DOI: 10.1016/j.neuron.2009.12.026

Normwerte

Die normale Magnesiumkonzentration im Plasma beträgt 1,4 – 2,1 mEq/l (0.70 – 1,05 mmol/l).

Magnesiummangel

Ursachen eines Magnesiummangels können vielfältig sein. Dazu gehören Alkoholabusus, chronische Diarrhö (z. B. bei Pankreasinsuffizienz, chronische Darmkrankheiten (z. B. Sprue), Kurzdarmsyndrom), Laxazienabusus, Diuretika, Nierenerkrankungen (z. B. Nephrotisches Syndrom, Nierenschädigungen durch Medikamente (z. B. Chemotherapeutika), parenterale Ernährung.

Mit einem Magnesiummangel assoziiert sind

  • der Diabetes mellitus (17)World J Diabetes. 2015 Aug 25;6(10):1152-7 (18)Diabetes Metab. 2015 Jun;41(3):202-7 inkl. dem Typ-1-Diabetes (19)J Diabetes. 2014 Jul;6(4):369-77 und
  • die Hypertonie (20)J Clin Hypertens (Greenwich). 2014 Aug;16(8):581-6 inkl. der Hypertonie bei Kindern (21)J Pediatr. 2015 Oct 17. pii: S0022-3476(15)01120-8.

Folgen eines Magnesiummangels sind vor allem:

  • Muskelschwäche und neuromuskuläre Übererregbarkeit.
  • Herzrhythmusstörungen: Im EKG können eine Bradykardie, ventrikuläre Arrhythmien und Zeichen einer Erregungsausbreitungsstörung (Verbreiterung von QRS und des PQ-Intervalls) auftreten (22)Circ J. 2013;77(2):323-9.
  • Maligne Arrhythmien: Magnesiummangel ist mit einem erhöhten Risiko für plötzlichen Herztod assoziiert, wobei maligne Arrhythmien wahrscheinlich verantwortlich sind (23)Circulation. 1992 Jan;85(1 Suppl):I70-6 (24)Am Heart J. 2010 Sep;160(3):464-70.
  • Herzinfarkt: Ein geringer Magnesiumspiegel im Blut erhöht das Risiko kardialer Komplikationen, so eines Herzinfarkts nach Implantation eines Drug-eluting Stents (25)PLoS One. 2014 Jun 5;9(6):e98971.
  • Kardiovaskuläres Risiko: Es besteht eine umgekehrte Assoziation der täglichen Magnesiumzufuhr mit dem Risiko einer kardiovaskulären Erkrankung: je mehr Magnesium aufgenommen wird, desto geringer ist das Risiko einer koronaren Herzkrankheit. (26)Am J Clin Nutr. 2013 Jul;98(1):160-73 (27)JACC Cardiovasc Imaging. 2014 Jan;7(1):59-69. doi: 10.1016/j.jcmg.2013.10.006. In einer mexikanischen Studie war ein Anstieg des Mg-Spiegels um 0,17 mg/dl mit einer um 16 % geringeren Koronararterienverkalkung assoziiert. (28)Nutr J. 2016 Mar 1;15:22. DOI: 10.1186/s12937-016-0143-3

Indikationen für eine Magnesium-Substitution

Magnesiummangel ist mit einer Reihe von Krankheiten und Symptomen assoziiert (s. o.).  Ein Magnesiumausgleich wirkt daher in der Regel günstig, was für viele Erkrankungen nachweisbar ist (29)Nutrients. 2015 Sep 23;7(9):8199-226.

  • Ausgleich von Mangelzuständen z. B. bei Alkoholabusus und Leberzirrhose.
  • Herzrhythmusstörungen, z. B. intravenöse Anwendung bei malignen Rhythmusstörungen des Herzens (z. B. Kammerflimmern, Torsades des pointes.
  • Vorbeugung kardialer Komplikationen bei erhöhter Gefährdung (z. B. nach Implantation von Stents) (s. o.).
  • Vorbeugung einer Herzkranzgefäßverkalkung: in der weiterlaufenden Framingham-Studie wurde gezeigt, dass die Magnesiumaufnahme und der Grad der Verkalkung der Herzkranzgefäße und der Aorta invers miteinander assoziiert sind (30)JACC Cardiovasc Imaging. 2014 Jan;7(1):59-69. Eine Magnesiumsubstitution hilft also vorzubeugen.
  • Vorbeugung eines metabolischen Syndroms: Die Höhe der täglichen Magnsesiumzufuhr ist umgekehrt korreliert mit dem Auftreten eines metabolischen Syndroms (31)Diabet Med. 2014 Jun 26. doi: 10.1111/dme.12537. Eine Magnesiumsubstitution hilft also vorzubeugen.
  • Verbesserung der Blutzuckereinstellung beim Typ-2-Diabetes: unter 360 mg Magnesium oral Senkung des Nüchternglukosespiegels und Anstieg des HDL-Cholesterins bereits nach 4-16 Wochen (32)Diabet Med. 2006 Oct;23(10):1050-6.
  • Präeklampsie und Eklampsie: Magnesium halbiert das Risiko einer Eklapsie ohne schwerwiegende Nebeneffekte für Mutter und Kind (33)Lancet. 2002 Jun 1;359(9321):1877-90. Es wurde empfohlen bei Präeklampsie mit Hyperreflexie, Stirnkopfschmerz, Sehstörungen und Oberbauchempfindlichkeit Magnesium zur Vorbeugung einer Eklampsie zu verabreichen (34)J Med Assoc Thai. 2005 Jul;88(7):1003-10. Infusionen von Magnesiumsulfat senkte bei Schwangeren mit schwerer Präeklampsie den Widerstandsindex in der Umbilikalvene signifikant (35)Hypertens Pregnancy. 2010 Jan;29(2):123-34 (36)J Clin Imaging Sci. 2012;2:85. doi: 10.4103/2156-7514.105269. In einer Studie, in der 250 mg Magnesiumoxid oral für 6 Wochen verabreicht wurde, senkte sich der Plasmaglukosespiegel um fast 10 mg/dl, obwohl sich der Magnesiumspiegel des Bluts von denen der Kontrollpatientinnen nicht signifikant unterschied. Auch die Rate des Neugeborenenikterus sankt deutlich um fast 9% (37)Am J Clin Nutr. 2015 Jul;102(1):222-9.
  • Subarachnoidalblutung mit vasospastischen Kopfschmerzen: Es wird angenommen, dass Magnesium vasospastisch bedingte ischämische neurologische Defizite verkürzt; die Studienlage ist jedoch noch unzureichend (38)Neurol Res Int. 2013;2013:943914.

Migräne-Prophylaxe: Migränepatienten weisen einen reduzierten Magnesiumspiegel auf (s. o.). Einzelberichte zeigen einen positiven Effekt einer Magnesiumprophylaxe bezüglich Migräneanfällen; in Studien konnte dies nicht sicher belegt werden (39)J Headache Pain. 2011 Apr;12(2):201-17 (40)Iran J Child Neurol. 2015 Summer;9(3):13-6.

Kontraindikationen

  • Niereninsuffizienz: Gefahr der Magnesium-Akkumulation,
  • Störungen der Erregungsausbreitung im Herzen, Blockbilder, Bradykardie,
  • Atemstörungen, Atemdepression,
  • Myasthenia gravis.

Hypermagnesiämie

Hauptursache eines zu hohen Magnesiumspiegels im Blut (Hypermagnesiämie) ist die fortgeschrittene Niereninsuffizienz.

Bei Magnesiumkonzentrationen über 2,1 mEq/l (>1,05 mmol/l) können Symptome einer Hypermagnesiämie auftreten. Im EKG kommt es zu einer Verbreiterung des QRS-Komplexes und einer Erhöhung der T-Welle. Später nehmen die Sehnenreflexe und der Muskeltonus ab, es kann zu Atemdepression, Hypotonie, Bewusstlosigkeit und Herzstillstand kommen.

Die akute Behandlung besteht in der Gabe von Kalziumglukonat i.v. Diuretika (z. B. Furosemid) können die Ausscheidung von Magnesium fördern. Im Notfall kann eine Dialyse indiziert sein.

Verweise

 

Autor der Seite ist Prof. Dr. Hans-Peter Buscher (siehe Impressum).

 

Literatur[+]