Magnesium

Abb. 1 Quelle: PhotoDisc.

Magnesium ist Aktivator von mehr als 300 Enzymsystemen und an allen ATP-abhängigen Prozessen beteiligt. Über die Interaktion mit Phospholipiden wirkt es membranstabilisierend und reguliert als Kofaktor der Na⁺/K⁺-ATPase die Erregungsleitung in Nerven- und Muskelzellen. Ein Magnesiummangel erhöht die Durchlässigkeit von Kalium durch K⁺-Kanäle, was wiederum Auswirkungen auf das Herzmuskelaktionspotenzial hat. Seine antagonistische Wirkung gegenüber Kalzium schützt die Myokardzelle bei ischämischen Perfusionsstörungen vor einer Kalziumüberladung. Aufgrund dieser Eigenschaften ökonomisiert Magnesium die kardiale Bioenergetik und wirkt antiarrhythmisch ([Abb. 2]).

Abb. 2 Störungen des Magnesiumhaushalts durch Kardiaka.

Jede Modifikation des endogenen Magnesiumstatus hat Veränderungen des Gefäßtonus und damit des arteriellen Blutdrucks zur Folge. Ein Magnesiummangel begünstigt die Entwicklung eines Hochdruckes und steigert das Risiko für atherothrombotische Ereignisse. Darüber hinaus konnte experimentell gezeigt werden, dass ein Mangel an Magnesium die Lipidperoxidation und die Entwicklung von Dyslipoproteinämien steigert.

Funktionen:

Aktivator/Kofaktor von mehr als 300 Enzymen (alle ATP-abhängigen Reaktionen), Energiestoffwechsel jeder Körperzelle (ATP-Produktion): Abbau und energetische Verwertung von energieliefernden Makronährstoffen (Kohlenhydrate, Lipide, Proteine) im Intermediärstoffwechsel (z. B. Glykolyse, Atmungskettenphosphorylierung), Herz-Kreislauf-System: Ökonomisierung der kardialen Pumpfunktion, Stressabschirmung, Vasodilatation koronarer und peripherer Gefäße, Thrombozytenaggregation ↓, physiologischer Kalziumantagonist: Kontrolle des Kalziumeinstroms an der Zellmembran (Ablauf von Kontraktionen, Regulation des Gefäßmuskeltonus), neuromuskuläre Erregungsleitung (Hemmung der kalziumabhängigen ACh-Freisetzung an der motorischen Endplatte), Aufrechterhaltung und Stabilisierung der Membranphysiologie, Muskelkontraktion, NMDA-Rezeptor-Antagonist: exzitatorische Aminosäuren (z. B. Glutamat) wirken über NMDA-Rezeptor, Knochenmineralisation (Aufbau der Knochenmatrix), Regulation des Kalzium- und Kaliumstoffwechsels, Vitaminstoffwechsel (z. B. Vitamin D und B1), Hormon-, Protein- und Nukleinsäuresynthese.

Empfohlene Zufuhr (laut D‐A‐CH): Jugendliche und Erwachsene 300–400 mg/d, Schwangere 310–350 mg/d, Stillende 390 mg/d. Der Magnesiumbedarf liegt bei etwa 3–4,5 mg/kg Körpergewicht/d.

Magnesiumstatus: Normalwerte: a) Serum: 0,8–1,1 mmol/l (1,95–2,68 mg/dl), optimal (z. B. Sportler): ≥ 0,9 mmol/l;
b) Vollblut: 1,38–1,50 mmol/l; c) Urin: 3,0–6,0 mmol/24 h; Mg-Mangel: Serum: < 0,8 mmol/l.

Hinweis: Magnesium liegt zu 95 % intrazellulär vor. Erythrozyten enthalten etwa 3-mal so viel Magnesium wie das Plasma. Normale Serumkonzentrationen schließen einen intrazellulären Magnesiummangel nicht aus! Eine Hypomagnesiämie kann zusätzlich mit einem Mangel an Kalium (< 3,5 mmol/l, Referenzbereich: 3,6–4,8 mmol/l) und Kalzium assoziiert sein. Ein guter Indikator für einen Magnesiummangel ist der Magnesiumretentionstest.

Erhöhter Bedarf:

Stress, Schwangerschaft, Stillzeit, Leistungssport, Aluminiumbelastung; Ernährung: Alkoholmissbrauch, magnesiumarme Diäten; Erhöhte Verluste: Erbrechen, Diarrhöen, Diabetes mellitus, diabetische Ketoazidose, Nierenerkrankungen; Endokrine Störungen: Hyperaldosteronismus, ‐parathyreoidismus, ‐thyreose; Malabsorption: Diarrhöen, CED, HIV, Krebs, Kurzdarmsyndrom, Leber-, Pankreaserkrankungen (Tab. 1).

Tab. 1 Anwendungsgebiete und Dosierungsempfehlungen. Anwendungsgebiete Empfohlene Dosierung Applikation Allgemeine Prävention 250–500 mg/d (z. B. Aspartat, Citrat, Gluconat) Umrechnung: 24,3 mg = 1 mmol Mg2+ p. o. Alkoholentzugssyndrom Bolus: 8 mmol Mg/5 min. dann: 65 mmol über 24 h i. v. Asthmaanfälle, leichte 10–15 mmol Mg/20–30 min i. v. Autismus 200–800 mg/d in Kombination mit Vitamin B6 Calciumoxalatsteine (Niere) 300–600 mg/d (als Citrat) p. o. Diabetes mellitus 300–1 000 mg/d (z. B. Orotat, Aspartat) p. o. Diuretika (Thiazide, Schleifendiuretika) 300–500 mg/d (z. B. Orotat, Citrat) p. o. Hereditäre Magnesiummangeltetanie 600–1 800 mg/d p. o. Herzglykosidtherapie 300–500 mg/d (z. B. Orotat) p. o. Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Hypertonie, KHK 300–1 000 mg/d (z. B. Orotat, Aspartat) p. o. Herzinsuffizienz 3 000–6 000 Magnesiumorotat/d p. o. akuter Myokardinfarkt Bolus: 8 mmol MgSO4 über 5 min. dann: 65 mmol über 24 h (LIMIT-2-Studie) i. v. Torsades de pointes, Tachykardien Bolus: 8–24 mmol Mg, dann: 2–8 mmol/h (abhängig vom Mg-Spiegel!) i. v. Hörsturz 300–900 mg/d p. o. Hyperkinetisches Syndrom (Attention Deficit/Hyperactivity Syndrom (ADHS) 300–1 000 mg/d (z. B. Orotat) p. o. Leistungssport 300–1 000 mg/d (z. B. Orotat) p. o. Migräne, migräneartige Kopfschmerzen Migräneprophylaxe 400–900 mg/d (z. B. Citrat) p. o. Migräneanfall 1 g MgSO4/15 min. i. v. Muskel-, Wadenkrämpfe 300–600 mg/d in Kombination mit Kalium p. o. Osteoporose 400–600 mg/d p. o. PMS 300–600 mg/d (z. B. Citrat) p. o. Schlaganfall, frischer Bolus: 8 mmol Mg/5 min., dann: 65 mmol über 24 h i. v. Schlafstörungen 400–800 mg/d (abends) plus L-Tryptophan p. o. Schwangerschaft/Stillzeit 400–600 mg/d p. o. Geburtshilfe (z. B. Frühgeburtsbestrebungen) 2–8 mmol Mg/h i. v. (langsam) Prophylaxe bei schwerer Präeklampsie Bolus: 4 g MgSO4/30 min., dann: 1 g MgSO4/h bis 48 h post partum i. v. (langsam) Konvulsionsprophylaxe und Therapie der Eklampsie Bolus: 4 g MgSO4/30 min., dann: 2 g MgSO4/h als Dauertherapie (Infusionspumpe) bis 48 h p. p. i. v. (langsam) Schädel-Hirn-Trauma Bolus: 8 mmol Mg/5 min., dann: 65 mmol über 24 h i. v. Weitere Anwendungsgebiete (p. o.): Chronisches Müdigkeitssyndrom (mit Carnitin), Dyslipoproteinämie, Dysmenorrhö, Fibromyalgie (mit L-Carnitin), HIV, Hypokaliämie, Infertilität.

Mangelsymptome:

allgemein: Angst, Depressionen, Dysmenorrhö, Hyperaktivität, Kopfschmerzen, Lärmempfindlichkeit, geringe Stresstoleranz, Schlafstörungen Muskulatur: Fußsohlen-, Gesichtsmuskel-, Kau-, Faszikulationen (isolierte Muskelzuckungen, z. B. Augen-, Mundwinkel), Wadenkrämpfe; Nerven/ZNS: Migräne, Nervosität, erhöhte Ansprechbarkeit der NMDA-Rezeptoren auf exzitatorische Neurotransmitter, Hyperaktivität, Impulsivität, Parästhesien, Tremor Gastrointestinaltrakt: Obstipation; Herz-Kreislauf-System: Arrythmien, Bluthochdruck, Gefäßspasmen, myokardiale Pumpfunktion ↓, Herzglykosidintoleranz Elektrolyte: Hypomagnesi-, Kali-, Kalzämie Stoffwechsel: Dyslipoproteinämie (TG-, GC-), Glucosetoleranz ↓, Risiko für metabolisches Syndrom (Störungen des Knochen- und Vitamin-D-Stoffwechsels, Kalziumoxalatsteinrezidive Schwangerschaft: Schwangerschaftskomplikationen (z. B. Abort, vorzeitige Wehen, Eklampsie)

Einnahme: Über den Tag verteilt, zwischen den Mahlzeiten. Organische Mg-Salze (Taurat, Orotat) haben eine höhere Bioverfügbarkeit als anorganische Verbindungen.

Mangel/erhöhter Bedarf

Interaktionen mit Arzneimitteln und Nährstoffen:

• Störung des renalen Magnesiumspareffekts/erhöhte renale Exkretion: Aminoglykoside (z. B. Gentamicin), Amphotericin B, Carboplatin, Cisplatin, Ciclosporin, Foscarnet, Herzglykoside, Methotrexat, Thiazide (z. B. HCT), Schleifendiuretika (z. B. Furosemid, Torsamid), Pentamidin, Tacrolimus, Vitamin-B₁- und ‐B₂-Mangel, Alkohol, Koffein

• Beeinträchtigung der Resorption/Utilisation: ACE-Hemmer, Antazida, Bisphosphonate, Chinolone, Colchicin, Cholestyramin, Corticoide, Herzglykoside (z. B. Digoxin), orale Kontrazeptiva, Laxanzien, Orlistat, Penicillamin, Tetracycline, Zink, Phosphat, Ballaststoffe

Gegenanzeigen:

oral: schwere Niereninsuffizienz, Ca-Mg-Ammonium-Phosphat-Steine parenteral: AV-Block, Myasthenia gravis, Niereninsuffizienz

Anwendungsbeschränkung: Niereninsuffizienz, Hypophosphatämie (Magnesiumkarbonat).

Nebenwirkungen:

oral: Diarrhö, weiche Stühle, Müdigkeit parenteral: Flush, Wärmegefühl, Verlangsamung der Herz- und Atemtätigkeit: a) ≥ 3,5 mmol/l: Erbrechen, Übelkeit, Verlust des Patellasehnenreflexes, b) ≥ 5 mmol/l: Atemdepression (langsam i. v. applizieren!)

Upper Safe Limits: UL: 350 mg, NOAEL: 700 mg.

Wechselwirkungen:

oral: 2–3-stündiger Einnahmeabstand zu Allopurinol, Atenolol, Bisphosphonaten, Eisen, Chinolonen, Chlorpromazin, Digoxin, Isoniazid, Ketoconazol, Natriumfluorid, Penicillamin, Tetracyclinen (Resorptionsstörungen) parenteral: Ca-Antagonisten (verstärkte Wirksamkeit), Barbiturate, Hypnotika, Narkotika (Risiko der Atemdepression)

Literatur

• 1 Gröber U. Micronutrients. London; Medpharm 2008
• 2 Gröber U. Mikronährstoff-Beratungsprogramm. CD‐ROM. Stuttgart; Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft 2007
• 3 Gröber U. Arzneimittel und Mikronährstoffe – Medikationsorientierte Supplementierung. Stuttgart; Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft 2007
• 4 Gröber U. Mikronährstoffe – Beratungsempfehlungen für die Praxis. Stuttgart; Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft 2006