Magnésio, sódio e potássio

Magnésio, sódio e potássio

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MAGNÉSIO Lana Carneiro Almeida Marly Augusto Cardoso

Histórico

O magnésio é um mineral abundante em muitos alimentos, e sua deficiência em individuos saudáveis é rara. Entretanto, a depleção desse mineral associada a transtornos clínicos há muito vem sendo descrita.

A partir de 1930, MacCollum e colaboradores pioneiramente observaram de forma sistemática a deficiência do magnésio em animais. Haury e colaboradores, em 1934, publicaram a primeira descrição de depleção clínica no homem, baseada num estudo com um número reduzido de pacientes. Os estudos com alcoólatras só tiveram início em 1950, quando Flink documentou a deficiência do magnésio também em pacientes em nutrição parenteral total isenta de magnésio.

Características químicas

O íon magnésio, segundo cátion mais prevalente do corpo humano, forma complexos com uma ampla variedade de moléculas organizas que têm atividades biológicas e tem dois tipos de interação geral: (a) liga-se ao substrato, formando um complexo com o qual a enzima interage, e (b) liga-se diretamente à enzima e altera sua estrutura e/ou exerce papel catalítico. As enzimas ativadas não são necessariamente isoladas na forma ligada a metal, devido à fraca ligação do magnésio a proteínas.

Absorção, transportei armazenamento e excreção

A homeostase do magnésio é dependente da quantidade ingerida, da absorção intestinal e da excreção intestinal e renal. A Figura 15.1 mostra o balanço do magnésio em seres humanos, indicando sua absorção relativamente pobre (1/3 do ingerido) pelo trato intestinal, sua distribuição tecidual e sua dependência dos rins para excreção. Vale salientar que os valores apresentados relacionam-se ao magnésio ingerido.

A absorção de magnésio ocorre através de difusão simples ou via carreador, principalmente no jejuno, podendo também ocorrer ao longo do intestino delgado e cólon. A eficiência de absorção do magnésio é da ordem de 35 a 40% em indivíduos saudáveis, sendo influenciada, entre outros fatores, pelo estado de magnésio do indivíduo, quantidade de magnésio da dieta, composição da dieta como um todo (absorção variada, de 35 a 70%), tempo de transito intestinal e quantidade de água consumida. O aumento da ingestão calórica promove o aumento da absorção do mineral no intestino, já que o mecanismo pelo qual o magnésio é absorvido é dependente de energia. A velocidade de absorção não é ajustada em resposta às cargas dietéticas; ao invés disso, o aumento da concentração luminal de magnésio diminui sua absorção. O paratormônio (PTH) pode ou não favorecer a absorção do magnésio, dependendo da quantidade de íons cálcio e de fósforo presentes no organismo. Sua absorção poderá ser prejudicada na presença de lipídeos, fósforo, fitatos e oxalato. Dietas pobres em proteína (c 30g/dia) retardará a absorção do magnésio.

A concentração sérico do magnésio é influenciada pelo PTH e pelo pH.

Aproximadamente 5% do magnésio é encontrado na forma ionizada 30% ligado a proteínas e 14% complexado com citrato, fosfato ou outros íons. No interior das células, cerca de 60% do magnésio é encontrado na mitocôndria.

O sistema renal exerce um importante papel na manutenção dos níveis séricos normais de magnésio, sendo sua reabsorção controlada por sua concentração sangüínea. Em condições normais, a excreção renal diária de magnésio é cerca de 12 mEq/L. Diariamente, 10% do magnésio corporal (2,4 mg) no adulto saudável é filtrado através do glomérulo. Destes, apenas 5% é excretado na urina, OU seja, cerca de 95% do magnésio filtrado será reabsorvido, dos quais 40% no túbulo proximal, 50% a 60% na alça de Henle e 95% no lóbulo distal (Fig. 15.2). Sua reabsorção pode ser inibida pela expansão de volume extracelular e hipercalcêmica e estimulada por baixos teores de fósforo.

Em pessoas com função renal normal, quando ocorre uma limitação brusca e intensa da ingestão de magnésio, a excreção renal desse mineral cai rapidamente, antes mesmo que as concentrações séricas/plasmáticas fiquem abaixo da faixa considerada normal. Ao contrário, o consumo de suplementos por tais indivíduos aumenta a excreção urinária, sem alterar de maneira significativa a concentração sérica desse mineral, salvo quando as quantidades administradas excedem a capacidade de filtração e excreção máximas. Uma diminuição na ingestão de cálcio aumenta a absorção intestinal de magnésio e também altera a relação cálcio/fósforo no organismo, fazendo com que a secreção de PTH seja aumentada. Este hormônio atua aumentando a absorção de cálcio e diminuindo sua excreção renal, além de aumentar a excreção renal de fósforo e magnésio. A diminuição sérica de magnésio resulta em perda renal de potássio.

Reservas organizas

O organismo humano adulto (considerando-se o indivíduo com peso médio igual a 70 kg) contem cerca de 25 g de magnésio (aproximadamente 2.100 mEq), dos quais mais da metade (cerca de 60% encontram-se no tecido ósseo, 25% no tecido em tecidos muscular e o restante em tecidos moles e fluidos corpóreos. Em condições de deficiência, as maiores perdas orgânicas de magnésio ocorrem nos ossos.

O magnésio atua em pelo menos 300 reações enzimáticas do metabolismo intermediário. Constituinte importante de ossos e dentes, membrana celular e cromossomos, sua principal função está relacione nada à produção de energia no organismo, uma vez que o trifosfato de adenosina (ATP), necessário em praticamente todos os processos metabólicos, existe em todas as células predominantemente sob a forma de ATP (MgATP). Também é essencial na síntese de DNA e RNA, metabolismo de carboidratos, lipídeos, proteínas e algumas vitaminas; participa na formação de monofosfato de adenosila cíclico (AMP cíclico) com um importante papel na resposta celular a hormônios.

A titulo de exemplos, três das quatro enzimas mais importantes para a via da gliconeogênese exigem magnésio. Somente no ciclo glicolítico, que converte a glicose em piruvato, sete enzimas necessitam do magnésio sozinho ou associado a ATP ou AMP. Na beta-oxidação dos ácidos graxas, a carboxilação da acetil CoAs a malonil CoA pela carboxilase necessita de magnésio, além de ATP e bicarbonato. Na síntese de proteínas, esse mineral intervém inclusive na agregação de partículas de ribossomos e na interação destes com o RNA mensageiro e a transferência de acil aminoácido para a molécula de RNA. Com relação ao metabolismo das vitaminas, o magnésio é necessário na reação de transcetolase que envolve a tiamina (veja o Capítulo g - Fig. 9.) e na transferência de CO2 para a biotina em reações de carboxilação. A síntese da glutationa peroxidase, um importante antioxidante intracelular, também requer esse mineral (veja o Capítulo 19).

Além da função de co-fator enzimático, o magnésio (assim como o cálcio e outros cátions) reage com componentes da membrana plasmática, afetando a sua fluidez e permeabilidade, contribuindo desta forma para a estabilidade da membrana. Atua também no transporte ativo de íons através das membranas, como cálcio e potássio, favorecendo o impulso nervoso, a contração muscular e o ritmo cardíaco.

Deficiência e toxicidade

Embora rara, a deficiência de magnésio manifesta-se clinicamente por formigamento, parestesias (na fache, mãos e pés), tremor, espasmo muscular, mudanças de personalidade, hipocalemia associada à hipocalcemia sem outra causa óbvia, anorexia, náuseas e vômitos. A hipomagnesemia está presente em todos os casos de deficiência. Condições severos de deficiência podem afetar os tecidos cardiovasculares, renais e neuromuscular. Os testes laboratoriais são necessários para estabelecer o diagnóstico carreto.

Uma depleção exacerbada poderá ser observada em casos de: síndromes de mal absorção (doença inflamatória intestinal, fístulas, infecções gastrintestinais etc.); alterações funcionais do sistema renal (incluindo os efeitos do uso de fármacos nefrotóxicos e diuréticos); transtornos endócrinos (como diabetes mellitus, hipertireoidismo, hiperaldosteronismo, transtornos pediátricos genéticos e familiares (lactantes filhos de mães diabéticas ou com hiperparatireoidismo, por exemplos; ingestão, absorção e retenção inadequadas clã magnésio, como ocorrem nos casos de alcoolismo e de desnutrição protéica calórica.

Vale ressaltar que a deficiência de um ou mais nutrientes essenciais pode influenciar a utilização ou a retenção de outros nutrientes. No caso do magnésio, sua carência pode levar a uma depleção de potássio sérico e celular que, como conseqüência, pode determinar uma redução do conteúdo celular de magnésio.

A interação desse cânon com outros íons, os mecanismos hormonais e neurohormonais compensadores e possivelmente a duração da deficiência são alguns dos fatores descritas como responsáveis pelas variações na regularão glicêmica observadas durante a deficiência de magnésio. Reis e colaboradores apontaram a deficiência do magnésio não apenas como causa de alterações no metabolismo da glicose, mas também como conseqüência dessas alterações.

A toxicidade por magnésio pode acometer indivíduos portadores de insuficiência renal após uso de medicamentos ricos no mineral, como laxantes ou antiácidos. Os efeitos tóxicos dependem da dose, e as conseqüências vão desde náuseas e vômitos, hipotensão e retenção urinaria, a depressão respiratório e parada cardíaca.

Avaliação nutricional

Métodos objetivos para a avaliação do status de magnésio incluem análises laboratoriais (soro/plasma, urina e células sanguíneas) e teste de carga/retenção de magnésio.

O magnésio sérico refletor ingestão recente; a deficiência leva a um decréscimo da concentração mais lento e em menor extensão nos eritrócitos que no magnésio sérico total, embora o magnésio celular possa estar diminuído na presença de algumas doenças sem, no entanto, estar alterado no soro/plasma. Em indivíduos com função renal normal, a deficiência de magnésio reduz significantemente as concentrações urinários, antes mesmo que as concentrações séricos diminuam.

O teste de carga/refeição de magnésio oferece uma estimativa da proporção do magnésio infundido que é relida ao longo de um dado período. Aqueles que reténs mais que 25% são considerados indivíduos com depleção corporal. É um teste invasivo, demorado e caro.

A determinação do magnésio em amostras biológicas pode ser realizada através de espectrometria de absorção atômica ou métodos colorimétricos. Além disso, o magnésio ionizado pode ser determinado através da ressonância magnética nuclear. As concentrações séricas normais dependem do método analítico empregado, oscilando entre 0,7 e 0,9 mmol (1,4 e 1,8 mEq/L) em recém-nascidos, crianças e adultos.

Necessidades e recomendações nutricionais

O estabelecimento conclusivo das necessidades de magnésio é complexo devido à sua inter-relação com calorias, cálcio, proteína, fosfato, lactose e potássio da dieta. As necessidades de magnésio são dependentes do estágio do ciclo vital e estado fisiopatológico dos indivíduos, assim como a biodisponibilidade do mineral consumido. Em indivíduos saudáveis, um consumo de 120 mg/1.0 kcal é suficiente para a prevenção de deficiência clínica, mas este aporte não e adequado para portadores de doenças renais ou síndromes de mal absorção. A ingestão média recomendada por faixa etária, sexo e estado fisiológico e a ingestão máxima permitida por fontes nãoalimentares segundo faixa etária estão apresentadas nos Quadros 15.1 e 15.2, respectivamente.

Fontes alimentares

O magnésio é um mineral amplamente encontrado, em concentrações diversas, nos alimentos de origem animal e vegetal, sendo sua deficiência raramente notificada. O Quadro 15.3 apresenta teores de magnésio em alguns alimentos. As principais fontes de magnésio são sementes, oleaginosas, leguminosas, cereais integrais, frutos-do-mar e vegetais vede-escuros. O leite e derivados, assim como as bananas, são alimentos moderadamente ricos neste mineral, representando importantes fontes de magnésio na dieta brasileira.

Durante o processamento da farinha de trigo e arroz, há perda importante do teor de magnésio nesses alimentos (cerca de dois terços, ressaltando-se a importância do consumo de alimentos integrais.

Magnésio e doenças crônicas

Alguns estudos recentes sugerem que o magnésio pode melhorar o perfil de lipídeos séricos, reduzir a resistência vascular e prevenir trombose e arritmias, exercendo um papel protetor contra as doenças cardiovasculares. Sua deficiência está associada ao maior risco para infarto agudo do miocárdio. Crianças portadoras de diabetes tipo 1 apresentam níveis séricos reduzidos de magnésio quando comparadas a crianças normais, sugerindo um envolvimento do mineral nu desenvolvimento desta doença. 5,6 A depleção de magnésio é comum em pacientes com diabetes tipo 2 com controle metabólico precário, especialmente naqueles com neuropatia ou doença coronariana. O uso prolongado de magnésio em doses maiores que as usuais pode ser necessário em pacientes com diabetes tipo 2 visando melhorar o controle ou prevenir complicações crônicas. 7

Alguns estudos apontam o efeito dose-dependente da suplementação do magnésio na redução da pressão arterial; entretanto, há necessidade de estudos mais criteriosos para confirmar essa relação. Concentrações séricas menores de magnésio têm sido observadas em mulheres idosas portadoras de osteoporose. No entanto, parece que a suplementação do mineral em mulheres adultas não é eficaz na prevenção da osteoporose, uma vez que não há alteração significante na taxa de renovação da massa óssea. 9 ,10

Histórico

Os compartimentos orgânicos e a influência do meio extracelular no meio intracelular foram inicialmente descritas por Claude Bernard. Este pesquisador, em meados de 1860, ressaltou a importância dos componentes solúveis e de sua contratação na sobrevivência e manutenção dos papéis fisiológicos celulares.

Desde então, o sódio tem sido reconhecido como principal cátion do fluido extracelular e o potássio, como o principal componente mineral do meio intracelular.

Características químicas

Tal como outros eletrólitos, o sódio é um elemento que, quando ionizado, apresenta carga positiva. Sob a forma de cátion, portanto, está presente nos tecidos orgânicos.

Absorção, transporte, armazenamento e excreção

Absorvido por transporte ativo e passivo praticamente em toda sua totalidade na parte superior do intestino delgado (Fig. 15.3), a concentração plasmática do sódio é dependente da quantidade de cloreto de sódio consumido, sendo regulada pelo sistema renal através da concentração de aldosterona circulante - um mineralocorticóide secretado pelo córtex adrenal. Assim, em condições fisiológicos normais, a excreção urinaria de sódio é dependente principalmente da ingestão.

A Figura 15.4 resume os componentes essenciais do sistema renina angiotensina- aldosterona. A renina funciona unicamente como uma enzima proteolítica, e seu substrato é a proteína circulante angiotensinogênio, que é produzida pelo fígado. O angiotensinogênio é clivado pela renina para produzir ama peptídeo com 10 aminoácidos que não tem qualquer função fisiológica conhecida, sendo clivada para formar um peptídeo com 8 aminoácidos (a angiotensina I) pela enzima conversara de angiotensina (ECO) encontrada na superfície das células endoteliais vasculares. As células endoteliais renais e pulmonares são sítios importantes para a conversão da angiotensina I em ângiotensina I. A angiotensina I apresenta várias funções fisiológicos importantes, incluindo:

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