Магний: для чего нужен организму, в каких продуктах содержится

Получение магния и история открытия

Высокая химическая активность препятствует тому, чтобы магний металлический встречался в чистом виде. Источниками материалов для его добычи становятся магниевые руды или соединения солей, содержащихся в водах морей, океанов, а также подземных. Именно асбест, оливин, серпентин, магнезит, доломит, другие минералы известны миру с давних пор. Название вещества имеет те же корни, что и название города в Малой Азии – Магнезия. Только в 1808 году английский химик Г. Дэви методом электролиза получил металлический осадок, который назвал магнием.

Однако это не был чистый металл. Еще 20 лет понадобилось миру ученых, чтобы получить именно Mg в том виде, который представил его в таблице Менделеева. Сделал открытие чистого металла магния французский химик А. Бюсси в 1828 году.

Что такое электролиз

Сам же метод электролиза лег в основу классических способов получения этого элемента в чистом виде. Для производства в основном используют месторождения магний содержащих руд. Наиболее известное гражданам России находится на Урале – Саткинское. Но в Сибири имеется еще ряд месторождений, как и в Индии, Китае, Корее, некоторых странах Европы и Южной Америке.

На производстве для получения металлического магния используют расплав обезвоженных хлоридов: магния, натрия и калия. При применении непрерывного электролиза происходит восстановление по следующей формуле:

MgCl2 (электролиз) = Mg + Cl2.

Возможность реализации процессов, описанных далее, магний металл с ценой за кг остается востребованным. Очищенный металл выбирают из электролизной ванны, вливая на замещение сырье с содержанием магния. Таким способом получают металл практически свободный от примесей. Доля последних составляет не более 0,1%. Если есть необходимость уменьшить этот показатель, еще не застывший металл рафинируют, получая чистоту 99,999% и больше.

Существует еще один способ получения магния – это восстановление оксида MgO с добавлением кокса при высокой температуре. Альтернативно используют доломит, этот метод не требует предварительного отделения кальция. Получаемые в результате реакции оксиды CaO и MgO смешивают с кремнием. На выходе имеют чистейший магний и Ca2SiO4. Для этого метода допустимо использования минералов или морской воды.

Формы

Сплавы

Магний хрупкий и ломается по полосам сдвига, когда его толщина уменьшается всего на 10% путем холодной прокатки (вверху). Однако после легирования Mg с 1% Al и 0,1% Ca его толщину можно уменьшить на 54% с помощью того же процесса (внизу).

По состоянию на 2013 год потребление магниевых сплавов составляло менее одного миллиона тонн в год по сравнению с 50 миллионами тонн алюминиевых сплавов . Их использование исторически ограничивалось склонностью сплавов Mg к коррозии, ползучести при высоких температурах и возгоранию.

Коррозия

Присутствие железа , никеля , меди и кобальта сильно активизирует коррозию . В более чем следовых количествах эти металлы осаждаются в виде интерметаллических соединений , а места выпадения осадка действуют как активные катодные участки, которые восстанавливают воду, вызывая потерю магния. Контроль количества этих металлов улучшает коррозионную стойкость. Достаточное количество марганца преодолевает коррозионное воздействие железа. Это требует точного контроля над составом, что увеличивает затраты. Добавление катодного яда захватывает атомарный водород в структуре металла. Это предотвращает образование свободного газообразного водорода, который является важным фактором коррозионных химических процессов. Добавление примерно одной из трехсот частей мышьяка снижает скорость его коррозии в солевом растворе почти в десять раз.

Ползучесть и воспламеняемость при высоких температурах

Исследования показали, что склонность магния к ползучести при высоких температурах устраняется добавлением скандия и гадолиния . Воспламеняемость значительно снижается из-за небольшого количества кальция в сплаве.

Соединения

Магний образует множество соединений , важных для промышленности и биологии, в том числе карбонат магния , хлорид магния , магния цитрат , магния гидроксид (молоко магнезии), оксид магния , сульфат магния , сульфат магния и гептагидрата ( английской соли ).

Изотопы

Магний имеет три стабильных изотопа :24Mg ,25Mg и26Mg . Все они присутствуют в значительных количествах (см. Таблицу изотопов выше). Около 79% Mg24Mg . Изотоп28Mg радиоактивен и в 1950-1970-х годах производился на нескольких атомных электростанциях для использования в научных экспериментах. Этот изотоп имеет относительно короткий период полураспада (21 час), и его использование было ограничено временем доставки.

Нуклид 26Mg нашел применение в изотопной геологии , подобно алюминию.26Mg является радиогенным дочерним продуктом26Al , период полураспада которого составляет 717000 лет. Чрезмерное количество стабильного26Mg был обнаружен в богатых Ca-Al включениях некоторых углеродистых хондритовых метеоритов . Это аномальное содержание объясняется распадом его родительского26Al во включениях, и исследователи делают вывод, что такие метеориты образовались в солнечной туманности до26Ал распался. Это одни из самых старых объектов Солнечной системы, которые содержат сохранившуюся информацию о ее ранней истории.

Принято строить 26Mg /24Mg против соотношения Al / Mg. На графике изохронного датирования показано соотношение Al / Mg:27Al /24Mg . Наклон изохроны не имеет возрастного значения, но указывает начальную26Al /27Соотношение Al в образце в то время, когда системы были отделены от общего резервуара.

Биологическая роль и токсикология

Токсикология

Соединения магния малотоксичны (за исключением солей таких ядовитых кислот, как синильная, азотистоводородная, плавиковая, хромовая).

Биологическая роль

Магний — один из важных биогенных элементов, в значительных количествах содержится в тканях животных и растений (хлорофиллы). Его биологическая роль сформировалась исторически в период зарождения и развития протожизни на нашей планете в связи с тем, что солевой состав морской воды древней Земли был преимущественно хлоридно-магниевый, в отличие от нынешнего — хлоридно-натриевого.

Магний является кофактором многих ферментативных реакций. Магний необходим для превращения креатинфосфата в АТФ — нуклеотид, являющийся универсальным поставщиком энергии в живых клетках организма. Магний необходим на всех этапах синтеза белка. Он участвует в поддержании нормальной функции нервной системы и мышцы сердца, оказывает сосудорасширяющее действие, стимулирует желчеотделение, повышает двигательную активность кишечника, что способствует выведению из организма холестерина.

Усвоению магния мешают наличие фитина и избыток жиров и кальция в пище. Недостаток магния в организме может проявляться по-разному: бессонница, хроническая усталость, остеопороз, артрит, фибромиалгия, мигрень, мышечные судороги и спазмы, сердечная аритмия, запоры, предменструальный синдром (ПМС). При потливости, частом употреблении слабительных и мочегонных, алкоголя, больших психических и физических нагрузках (в первую очередь при стрессах и у спортсменов) потребность в магнии увеличивается.

Более всего магния содержится в пшеничных отрубях, тыквенных семечках, какао-порошке. К пище, богатой магнием относят также кунжут, отруби, орехи. Однако обилие фитина в этих продуктах делает его малодоступным для усвоения, поэтому только зелёные овощи могут служить надёжным источником магния. Магния совсем мало в хлебе, молочных, мясных и других повседневных продуктах питания современного человека. Суточная норма магния — порядка 300 мг для женщин и 400 мг для мужчин (предполагается, что всасывается около 30 % магния).

Одним из наиболее биологически целесообразных источников магния при транскутанном (чрезкожном) всасывании является минерал бишофит, широко использующийся в целях медицинской реабилитации, физиотерапии и санаторно-курортного лечения. Преимуществом транскутанного применения является высокая биодоступность ионов магния, насыщающего локальные проблемные зоны, минуя выделительную систему.

Таблица нормы потребления магния

Пол	Возраст	Суточная норма потребления магния, мг/день	Верхний допустимый предел, мг/день
Младенцы	от 0 до 6 месяцев	30	Не определён
Младенцы	от 7 до 12 месяцев	75	Не определён
Дети	от 1 до 3 лет	80	145
Дети	от 4 до 8 лет	130	240
Дети	от 9 до 13 лет	240	590
Девушки	от 14 до 18 лет	360	710
Юноши	от 14 до 18 лет	410	760
Мужчины	от 19 до 30 лет	400	750
Мужчины	31 год и старше	420	770
Женщины	от 19 до 30 лет	310	660
Женщины	31 год и старше	320	670
Беременные женщины	от 14 до 18 лет	400	750
Беременные женщины	от 19 до 30 лет	350	700
Беременные женщины	31 год и старше	360	710
Кормящие грудью женщины	от 14 до 18 лет	360	710
Кормящие грудью женщины	от 19 до 30 лет	310	660
Кормящие грудью женщины	31 год и старше	320	670

Для чего магний нужен организму и в чем его польза для здоровья?

Магний относится к биологически значимым химическим элементам: его дефицит или полное отсутствие в организме человека приводит к нарушению процессов нормальной жизнедеятельности.

Что касается процентного соотношения магния к общему количеству биогенных элементов, из которых состоят клетки человеческого тела, то оно относительно невелико и составляет всего 0,05% (примерно 20-25 г).

Около половины этого количества приходится на костную ткань, 1/5 содержится в мышечных тканях, сердечной мышце, головном мозге, почках и печени, примерно 1% магния находится в крови, остальное – в других органах и тканях.

Какова же роль магния в функционировании органов и систем человеческого тела и для чего он нужен?

Мышечное сокращение и передача импульсов, поддержание нормального функционирования нервной системы. Наряду с натрием, калием и кальцием, магний участвует в проведении электрических импульсов внутри клетки, в поддержании электрического равновесия. Также это вещество принимает участие в синтезе нейромедиаторов и регулирует процессы нервно-мышечной активности тканей человеческого тела.
Магний для сердца и сосудов. Данный макроэлемент напрямую влияет на состояние сердечной мышцы, из-за чего его называют «минералом сердца». Считается, что недостаток магния в организме может привести к развитию гипертонии, ишемической болезни сердца и диабета второго типа. Кроме того, магний препятствует кальцинации сосудов – отложению солей кальция на стенках сосудов. В результате кальциноза вены, артерии и капилляры теряют эластичность, становятся более хрупкими, уменьшается их просвет.
Роль магния в гинекологической практике и акушерстве. Данное вещество оказывает влияние на состояние женской репродуктивной системы, сказывается на менструальном цикле, нормализует либидо. Также важным является тот факт, что прием оральных контрацептивов способен негативно повлиять на содержание магния в организме женщины, истощая его запасы.
Влияние на состояние костной ткани и зубов. Как мы уже упоминали выше, наибольшее содержание магния (около 50%) приходится на кости и зубы. У людей с недостаточным содержанием магния гораздо чаще случаются переломы костей, а также развивается кариес. Это вызвано тем, что при дефиците магния ухудшается усвоение витамина D и кальция, что в свою очередь приводит к снижению плотности костной ткани

По этой причине крайне важно обеспечить достаточное потребление магния лицам, входящим в группу риска: людям пожилого возраста (высокая вероятность развития остеопороза), детям и подросткам (формирование скелета в период активного роста), женщинам во время гормональных перестроек организма (беременность, кормление грудью, прием оральных контрацептивов, менопауза). Здоровье суставов и мягких тканей

Как мы уже выяснили, при недостатке магния в организме человека наблюдается дисбаланс кальция, который приводит к обызвествлению. Соли кальция откладываются не только в сосудах, но также и в хрящевых и соединительных тканях. Магний же принимает участие в синтезе жирных кислот и белков, необходимых для создания хондропротекторов и поддержания здоровья и эластичности этих тканей, и не допускает отложения кальцинатов в суставах, мышцах и внутренних органах.
Помощь в усвоении ценных веществ. Магний является кофактором для нормального усвоения организмом ряда витаминов (например, С, D, В6 и других витаминов группы В), а также нормализует соотношение липопротеинов высокой и низкой плотности.

Суточная норма магния для здоровья организма

Дефицит элемента Mg

Тело взрослого человека содержит 22–26 г магния. Такое количество участвует в действии более 300 ферментов или белков, контролирующих основные биологические механизмы организма. Например, чтобы произвести энергию, минерал взаимодействует с АТФ, участвует в синтезе ДНК и РНК. Для регулирования сердечного ритма, сокращения мышц и передачи нервных сигналов, магний транспортирует кальций и калий через клеточные мембраны.

Низкий уровень минерала обнаруживается у 2–15% мирового населения. Нехватка протекает бессимптомно, но может привести к тошноте, рвоте, диарее, повышению давления, мышечным спазмам, сердечной недостаточности, спутанности сознания, тремору, слабости, изменениям личности, тревожности и потере координации.

Причины дефицита:

недостача связана с наследственностью, сахарным диабетом, гипертонией и другими заболеваниями;
много минерала расходует растущий организм, то есть в детском и подростковом возрасте;
большие траты характерны для спортсменов и лиц, занимающихся тяжелым физическим трудом;
у пожилых дефицит микроэлемента превращается в опасный хронический процесс, который ведет к образованию тромбов;
нехватка магния случается при беременности и возрастных гормональных изменениях женского тела;
алкоголь также вымывает минерал.

Лучший аспарагинат магния

Пожалуй, именно аспарагинат магния и калия наиболее известен пожилым людям и пациентам, которые проходят лечение у кардиолога. Дело в том, что в Российской Федерации больше всего продаётся таких известных лекарств для профилактики дефицита магния и калия, как Панангин, так и Аспаркам. В этих лекарственных формах ионы магния и калия соединены с остатком аспарагиновой, или аминоянтарной кислоты. Этот аминокислотный остаток также имеет большое значение для обмена азота, принимает участие в синтезе пиримидиновых оснований, который затем служат в нуклеиновых кислотах. Для препаратов аспарагината калия и магния свойственна хорошая биодоступность, и наиболее часто встречаемые из них — это Панангин и Аспаркам.

Панангин, Панангин Форте

Рейтинг: 4.9

Выше было указано, что Панангин и Аспаркам любят назначать терапевты и кардиологи в основном, пожилым лицам. Дело в том, что в состав Панангина входит, кроме магния ещё и калий, а именно дефицит калия часто приводит к нарушению сердечной деятельности и сердечного ритма. Почему может возникнуть дефицит калия? Да потому, что пожилые могут принимать препараты для лечения артериальной гипертонии, и часто среди них оказываются мочегонные средства, которые выводят из организмакалий.

Поэтому показан в первую очередь Панангин при различных аритмиях и нарушениях сердечной деятельности, как средство профилактики при лечении сердечными гликозидами, поскольку может возникнуть дефицит калия, и только в последнюю очередь — как профилактическое средство или пищевая добавка при дефиците калия и магния. В отличие от предыдущих вышеописанных средств, Панангин позиционируется как действительно лекарственное средство.

Применять Панангин или Панангин Форте необходимо после еды. Панангин Форте отличается от простого Панангина количества веществ: в одной таблетке содержится 316 мг аспарагината калия и 280 – аспарагината магния, а в простом Панангине — 158 и 140 мг соответственно. Обычный курс лечения месяц, максимальная суточная доза — три таблетки 3 раза в день. Выпускает Панангин и Панангин Форте венгерская компания Гедеон Рихтер, а стоимость одной упаковки в 50 таблеток — 150 рублей. Существуют и внутривенные формы введения, которые применяются в стационарах.

Достоинства и недостатки

Достоинством Панангина и Панангина Форте будет соединение магния с калием. Это одновременно и отличный маркетинговый ход, и возможность сразу улучшить лечебный эффект, поскольку нехватка калия и магния диктуется одними и теми же механизмами. Препарат хорошо переносится, стоит недорого, но одновременно нужно иметь в виду противопоказания, среди которых можно назвать по-прежнему хроническую почечную недостаточность, повышенную концентрацию магния, калия, а также тяжелую форму атриовентрикулярной блокады

С осторожностью необходимо принимать Панангин и Панангин Форте во время беременности, и особенно во время первого триместра, поскольку препараты калия могут нанести существенный вред малышу, если он будет находиться в избытке. Упаковка из 50 таблеток стоит, в среднем, всего 48 рублей, а производит Аспаркам отечественная компания медисорб.

Аспаркам

Рейтинг: 4.8

Аспаркам вполне можно считать «бюджетным» аналогом Панангина. В каждой таблетке содержится поровну аспарагината магния и калия — по 175 миллиграммов. Особой разницы между Аспаркамом и Панангином, который описан выше, не существует — ни по показаниям, ни по противопоказаниям, ни по режиму назначения. Однако некоторые пациенты отмечают, что он несколько более грубоват. И не в отношении прямого действия, а по ощущениям непосредственно после его приема. Может возникнуть тяжесть в животе, незначительное ощущение жжения в подложечной области. Особенно часто эти симптомы могут появиться у пациентов с холециститом или гастритом с пониженной кислотностью.

Точно так же, перечень противопоказаний при приеме Аспаркама содержит атриовентрикулярную блокаду, гиперкалиемию, гипермагниемию. Единственный значительный плюс Аспаркама — это доступность и низкая цена.

Общие данные

Расположение в периодической таблице Д.И. Менделеева: в старой версии — III период, III ряд, II группа, в новой версии таблицы – 2 группа, 3 период.

Атомный номер – 12
Атомная масса – 24,3050
Электронная конфигурация – 3s2
Температура плавления (°С) – 650
Температура кипения (°С) – 1090
CAS: 7439-95-4

Физико-химические свойства. Магний представляет собой мягкий металл серебристо-белого цвета, с металлическим блеском, покрытый достаточно прочной плёнкой в виде оксида магния (MgO). Хорошо поддается прессу или обрезанию. При нагревании защитная пленка MgO разрушается и металл начинает гореть сверхъярким белым пламенем, способным обжечь сетчатку глаза при рассматривании без защитных средств). При горении образовывается оксид, и небольшая порция нитрида магния (Mg₃N₂).

При попадании воды на сильно раскаленный металл происходит сильная реакция, поэтому его нельзя тушить водой. При контакте с щелочами реакции нет, однако при взаимодействии с кислотой растворяется, бурно выделяя при этом большое количество водорода.

Взрывоопасен даже в составе порошком при контакте с перманганатом калия и другими сильными окислителями.

Продукты, содержащие магний

Чтобы быть уверенными в том, что витамин поступает в организм, надо знать, какие продукты богаты магнием.

В рационе должны присутствовать следующие продукты питания:

семечки подсолнуха и тыквы;
отруби (овсяные, пшеничные);
морепродукты, рыба;
крапива;
финики (как свежие, так и в сушеном виде);
бобовые (соя, фасоль, чечевица, горох);
свежий или термически обработанный шпинат;
семена кунжута;
бананы;
орехи (миндаль, кунжут, грецкие, кедровые);
хлеб из ржаной муки;
халва;
молочные продукты.

Содержание магния в продуктах различно по количеству. Особенно им богаты орехи, бананы, халва.

Таблица содержания mg в продуктах питания

номер	наименование	содержание Mg мкг/100 г	номер	наименование	содержание Mg мкг/100 г
1	Семена тыквы	520	10	Овсяная каша	145
2	Льняное семя	400	11	Кедровые орехи	230
3	Жареный каштан	30	12	Укроп	220
4	Ржаная мука	25	13	Зеленый лук	15
5	Миндальные орехи	250	14	Мята	60
6	Пшено	85	15	Черный чай	450
7	Мак	500	16	Шиповник	70
8	Манка	72	17	Сыворотка	190
9	Семена подсолнуха	320	18	Куриное мясо	40

Дефицит магния в организме

Для многих людей дефицит магния, также известный как гипомагниемия, с «гипо», что означает под, «магнес», ссылаясь на магний и «эмиа», в крови — вызывает по крайней мере некоторые заметные негативные симптомы. Они могут включать мышечные боли или спазмы, плохое пищеварение, беспокойство и проблемы со сном.

Тем не менее, дефицит магния часто упускается из виду и редко проверяется. Таким образом, магний может быть одним из менее используемых, но наиболее необходимых добавок.

Каковы симптомы дефицита магния в организме? Некоторые из наиболее заметных симптомов дефицита магния в соответствии с Национальными институтами здоровья (NIH) включают в себя:

гипертония (высокое кровяное давление) и сердечно-сосудистые заболевания;
повреждение почек и печени;
повреждение пероксинитрита, которое может привести к мигрени, рассеянному склерозу, глаукоме;
дефицит питательных веществ, в том числе витамин К, витамин В1, кальций и калий;
синдром беспокойных ног;
ухудшение симптомов ПМС;
перепады настроения;
бессонница и проблемы со сном;
остеопороз;
рецидивирующие бактериальные или грибковые инфекции из-за низкого уровня оксида азота или подавленной иммунной системы;
ротовая полость и зубы;
мышечная слабость и судороги;
импотенция;
эклампсия и преэклампсия;

Почему дефицит магния так распространен? Несколько факторов, влияющих на дефицит магния в организме человека:

истощение почвы, которое снижает количество магния, присутствующего в сельскохозяйственных пищевых культурах;
нарушение пищеварения, которое приводит к нарушению всасывания магния и других минералов в кишечнике;
высокие показатели отпускаемых по рецепту лекарств и применение антибиотиков. Они способны повредить пищеварительный тракт до такой степени, что магний не поглощается в полном объеме из продуктов питания.

Имейте ввиду, что больше всего подвержены риску дефицита магния в организме те, у кого есть: заболевание печени, сердечная недостаточность, воспалительные заболевания кишечника, частая рвота или диарея, дисфункция почек и другие состояния, которые влияют на всасывание. Пожилые люди и женщины страдают чаще, чем молодые люди и мужчины.

Магний связан с другими питательными веществами в организме, включая кальций, витамин К и витамин D.

Эксперты считают, что одна из причин, по которой добавки магния так полезны, заключается в том, что они помогают уравновесить высокий уровень кальция, который накапливаться в организме во время приема препарата с кальцием.

Точно так же прием витамина D в больших количествах или недостаток витамина K2 может снизить запасы магния в организме и усугубить его дефицит.