Khí máu và các Xét nghiệm trong Hồi sức Cấp cứu, Ấn bản thứ 3
(Blood Gases and Critical Care Testing, Third Edition)
Tác giả: Toffaletti, John G., PhD – Nhà xuất bản Elsevier – Biên dịch: Ths.Bs Lê Đình Sáng
Chương 6: Sinh lý và đánh giá lâm sàng về Magie
Magnesium physiology and clinical evaluation
John G. Toffaletti, PhD; Craig R. Rackley, MD
Blood Gases and Critical Care Testing, Chapter 6, 111-139
Giới thiệu
Năm 1695, từ nước giếng ở Epsom, Anh, Tiến sĩ Nehemiah Grew đã điều chế ra muối Epsom, một cái tên vẫn còn được dùng cho magie sulfat. Tầm quan trọng sinh học của magie như một thành phần của thực vật đã được biết đến từ thế kỷ 18, với ion magie là một thành phần thiết yếu của diệp lục.
Hạ magie máu được quan sát thấy ở khoảng 10% bệnh nhân nhập viện và đặc biệt là những bệnh nhân nặng thường có các bất thường điện giải khác cùng tồn tại và thời gian nằm viện kéo dài. Hạ magie máu có liên quan đến nhiều biến chứng bao gồm rối loạn nhịp thất, co thắt động mạch vành, thời gian nằm viện kéo dài và tăng tỷ lệ tử vong.
Mặc dù không có phương pháp thực tế nào để đo lường tình trạng magie tổng thể, việc đo magie toàn phần vẫn là xét nghiệm thông thường để đánh giá tình trạng magie lâm sàng. Các phương pháp đo magie ion hóa đã có sẵn, nhưng độ tin cậy chưa đạt được tiêu chuẩn như các phương pháp đo canxi ion hóa.
Phân bố và điều hòa Magie trong máu
Cơ thể người chứa ~1 mol (24 g) magie, với ~53% trong xương và ~46% trong các mô mềm như cơ xương, gan và cơ tim. Magie chủ yếu là một ion nội bào, chỉ có ~1% trong máu và dịch ngoại bào (ECF). Giống như canxi, magie trong huyết thanh tồn tại ở các dạng liên kết với protein (24%), liên kết phức hợp (10%) và ion hóa (66%). Tương tự như canxi, pH của máu dường như ảnh hưởng đến sự liên kết của các ion Mg với protein trong máu.
Lượng magie khuyến nghị hàng ngày là 10–15 mmol/ngày. Các nguồn magie phong phú bao gồm rau xanh, thịt, ngũ cốc và hải sản. Ruột non hấp thụ từ 20% đến 60% lượng magie trong chế độ ăn uống bằng cả cơ chế vận chuyển chủ động và thụ động, tùy thuộc vào nhu cầu.
Cân bằng nội môi magie chủ yếu liên quan đến thận, ruột non và xương, với sự hấp thụ qua đường tiêu hóa và bài tiết qua thận là những cơ chế quan trọng nhất. Thận là nơi chính của cân bằng nội môi Mg và đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh và duy trì cân bằng Mg. Ống lượn gần tái hấp thu 15%-20% Mg được lọc, ống lượn xa 5%-10%, và gần như không có gì được tái hấp thu ở ống góp (Hình 6.1). Nhánh lên dày (TAL) của quai Henle là vị trí chính, tái hấp thu khoảng 60%-70% Mg được lọc.
Hình 6.1 Quá trình xử lý các ion Mg trong nephron. Hình này cho thấy sự lọc các ion Mg qua cầu thận và sự tái hấp thu ở ống lượn gần (PCT), nhánh lên dày (TAL) của quai Henle, ống lượn xa (DCT), và ống góp (Coll Duct). CaSR, thụ thể cảm nhận canxi; HyperVol, tăng thể tích máu; HyperMg, tăng magie máu; PTH, hormone tuyến cận giáp; TRPM6, kênh ion Transient Receptor Potential Melastatin 6. Gian bào đề cập đến quá trình các ion di chuyển giữa các tế bào. PTH và insulin thúc đẩy tái hấp thu Mg ở ống thận; tăng magie máu và tăng thể tích máu ức chế tái hấp thu ở ống thận. Khi được kích hoạt, CaSR chống lại sự tái hấp thu của các ion Mg.
Sự hấp thụ magie được tinh chỉnh ở ống lượn xa (DCT), nơi tái hấp thu 5%-10% Mg được lọc thông qua kênh ion Mg TRPM6. Ngưỡng thận đối với magie là ~0,60–0,85 mmol/L (~1,46–2,07 mg/dL). Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tái hấp thu magie ở ống thận được liệt kê trong Bảng 6.1.
Bảng 6.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thụ magie ở thận
| Yếu tố làm tăng hấp thu Mg | Yếu tố làm giảm hấp thu Mg |
|---|---|
| PTH | Tăng magie máu |
| Insulin | Tăng canxi máu |
| Calcitonin | Thuốc lợi tiểu |
| Glucagon | Kháng sinh aminoglycoside |
| ADH | Amphotericin B (kháng nấm) |
| Aldosterone | Cisplatin (hóa trị liệu) |
| Nhiễm kiềm chuyển hóa | Cyclosporin (ức chế miễn dịch) |
| Thiếu Mg trong chế độ ăn | Đột biến gen mã hóa cho các đồng vận chuyển và kênh ion Mg (claudin, TRPM6) |
Mặc dù hormone tuyến cận giáp (PTH) có vai trò trong việc điều hòa cả magie và canxi, nhưng chưa có cơ chế cụ thể nào để điều hòa cân bằng nội môi ion Mg trong máu được mô tả. Tương tự như tác dụng của nó đối với canxi, PTH làm tăng tái hấp thu magie ở thận và tăng cường hấp thụ magie ở ruột. Nghịch lý là cả tăng magie máu và hạ magie máu đều có thể ức chế sự bài tiết PTH.
Tuyến cận giáp nhạy cảm hơn nhiều với sự giảm canxi ion hóa so với magie. Như thể hiện trong Hình 6.2 và Hình 6.3, sự giảm canxi ion hóa trong máu khoảng 5% đã làm tăng nồng độ PTH lên gấp bốn lần, trong khi sự giảm magie có thể lọc qua màng (cũng khoảng 5%) không tạo ra phản ứng PTH có thể phát hiện được.
Hình 6.2 Sự thay đổi của canxi ion hóa, magie có thể lọc qua màng và PTH ở những người hiến máu khỏe mạnh được truyền dịch không có canxi. Thành phần của dịch không có canxi được hiển thị trong hộp.
Hình 6.3 Sự thay đổi của canxi ion hóa, magie có thể lọc qua màng và PTH ở những người hiến máu khỏe mạnh được truyền dịch không có magie. Thành phần của dịch không có magie được hiển thị trong hộp.
Sinh lý học
Magie là một đồng yếu tố thiết yếu trong hơn 300 enzyme trong các hệ thống liên quan đến hầu hết mọi khía cạnh của quá trình trao đổi chất sinh hóa, chẳng hạn như tổng hợp DNA và protein, đường phân và phosphoryl hóa oxy hóa. Ion Mg cũng giúp ổn định màng tế bào và các kênh ion, tổng hợp protein và axit nucleic, điều hòa trương lực cơ tim và cơ trơn, kiểm soát chức năng của ty thể và hỗ trợ tính toàn vẹn của tế bào xương.
Ion magie hoạt động như một chất chẹn kênh canxi bằng cách ảnh hưởng đến dòng chảy của các ion Ca tại các vị trí cụ thể trong màng mạch máu.
Hạ magie máu
Nguyên nhân và các tình trạng lâm sàng liên quan đến hạ magie máu
Hạ magie máu, được định nghĩa là magie huyết thanh <0,75 mmol/L (1,8 mg/dL), với các nguyên nhân phổ biến được trình bày trong Bảng 6.2.
Bảng 6.2. Nguyên nhân của hạ magie máu
| Nhóm nguyên nhân | Ví dụ / Chi tiết |
|---|---|
| Thuốc | Cyclosporin, cisplatin, thuốc lợi tiểu, amphotericin, aminoglycoside, thuốc ức chế bơm proton (PPI), metformin |
| Nội tiết – Chuyển hóa | Đái tháo đường |
| Dinh dưỡng | Thiếu hụt trong chế độ ăn |
| Lối sống | Nghiện rượu |
| Tiêu hóa | Tiêu chảy, hội chứng kém hấp thu |
| Tế bào – Chuyển hóa | Thiếu oxy tế bào |
| Sản khoa | Nhiễm độc thai nghén, sản giật |
| Da – Mất qua da | Bỏng |
| Nội tiết – Hormone | Thiếu hụt PTH (do nhiễm trùng huyết hoặc suy cận giáp) |
Bệnh hiểm nghèo: Thiếu magie được tìm thấy ở một tỷ lệ lớn bệnh nhân nặng, và sự hiện diện của hạ magie máu khi nhập viện có liên quan đến tỷ lệ tử vong tăng.
Rối loạn tim mạch: Trong bệnh tim mạch, thiếu oxy cơ tim kèm theo thiếu hụt magie tế bào sẽ làm cạn kiệt ATP nhanh hơn, dẫn đến sự gián đoạn chức năng và cấu trúc của ty thể. Bảng 6.3 tóm tắt các rối loạn tim mạch được biết là có liên quan đến mất magie cơ tim và/hoặc huyết thanh.
Bảng 6.3. Các hội chứng thiếu máu cục bộ cơ tim và rối loạn tim mạch liên quan đến mất magie
| Hội chứng / Rối loạn tim mạch |
|---|
| Loạn nhịp tim |
| Nhịp nhanh thất |
| Rung nhĩ |
| Suy tim sung huyết |
| Co thắt mạch vành |
| Đau thắt ngực không ổn định |
| Nhồi máu cơ tim |
| Bệnh cơ tim do rượu |
| Đột tử do bệnh tim thiếu máu cục bộ |
Thuốc: Một số loại thuốc, bao gồm thuốc lợi tiểu, gentamicin và các kháng sinh aminoglycoside khác, cisplatin và cyclosporine làm tăng mất magie qua thận và thường dẫn đến hạ magie máu.
Đái tháo đường: Hạ magie máu phổ biến ở bệnh nhân đái tháo đường, với nồng độ Mg huyết thanh <0,7 mmol/L có liên quan chặt chẽ với đái tháo đường type 2.
Các bệnh khác: Thiếu magie có thể thúc đẩy sự phát triển và tiến triển của sự hình thành sỏi thận và các vôi hóa thận khác.
Biểu hiện sinh hóa của hạ magie máu
Hạ kali máu: Hạ kali máu phổ biến ở bệnh nhân thiếu Mg và ngược lại. Hạ canxi máu: Thiếu Mg thường đi kèm với hạ canxi máu.
Đánh giá tình trạng magie ở bệnh nhân
Magie nên được đo trong lần khám ban đầu của tất cả các bệnh nhân có chế độ ăn uống kém, rối loạn hấp thu, hạ kali máu hoặc hạ canxi máu, cũng như những người đang dùng các tác nhân làm cạn kiệt magie, chẳng hạn như thuốc lợi tiểu, rượu hoặc aminoglycoside.
Điều trị hạ magie máu
Đối với những bệnh nhân có nguy cơ cạn kiệt magie, có thể bổ sung magie để ngăn ngừa hạ magie máu.
Tăng magie máu
Nguyên nhân của tăng magie máu
Tăng magie máu đáng kể hầu như luôn liên quan đến chức năng thận suy giảm, vì thận khỏe mạnh có thể dễ dàng bài tiết lượng magie dư thừa.
- Suy giảm chức năng thận: Khi chức năng thận suy giảm, nồng độ magie huyết tương tăng lên.
- Truyền magie: Ở phụ nữ có thai bị tiền sản giật hoặc sản giật nặng, magie thường được tiêm tĩnh mạch.
- Uống: Uống liều magie rất lớn có thể vượt quá khả năng bài tiết của thận.
- Thụt tháo: Thụt tháo thường chứa nồng độ MgSO₄ cao.
Triệu chứng của tăng magie máu
Hầu hết các triệu chứng của tăng magie máu là do tác động lên thần kinh cơ, tim mạch và tác động gây hạ canxi máu.
- 2–3 mmol/L (4,8–7,2 mg/dL): Buồn nôn, đỏ bừng mặt, đau đầu, lơ mơ, buồn ngủ và giảm phản xạ gân sâu.
- 3–5 mmol/L (7,2–12 mg/dL): Ngủ gà, hạ canxi máu, mất phản xạ gân sâu, hạ huyết áp, nhịp tim chậm và thay đổi điện tâm đồ (ECG).
- Trên 5 mmol/L (12 mg/dL): Liệt cơ dẫn đến liệt tứ chi, ngưng thở và suy hô hấp thường xảy ra trước block tim hoàn toàn và ngừng tim.
Điều trị tăng magie máu
Phương pháp điều trị phần lớn phụ thuộc vào chức năng thận. Nếu chức năng thận bình thường, việc ngừng nguồn cung cấp magie sẽ nhanh chóng phục hồi nồng độ magie huyết tương bình thường.
Chẩn đoán các bất thường về magie
Magie ion hóa so với magie toàn phần Việc đo magie ion hóa thường quy đã có từ nhiều năm nay. Tuy nhiên, các phép đo magie ion hóa có độ biến thiên phân tích lớn hơn các phép đo canxi ion hóa vì tất cả các điện cực nhạy cảm với ion Mg cũng nhạy cảm với các ion Ca. Mặc dù sự nhiễu này của ion Ca được điều chỉnh bằng cách đo đồng thời nồng độ ion Ca, nhưng phép đo bổ sung này làm tăng thêm sự biến thiên cho kết quả magie ion hóa.
Khoảng tham chiếu cho magie
Các khoảng tham chiếu cho magie toàn phần và ion hóa được trình bày trong Bảng 6.4.
Bảng 6.4. Khoảng tham chiếu cho magie
| Thông số | Khoảng tham chiếu |
|---|---|
| Magie toàn phần huyết thanh | |
| – Sơ sinh | 0,50 – 0,90 mmol/L (1,22 – 2,19 mg/dL) |
| – Người lớn | 0,70 – 1,05 mmol/L (1,58 – 2,55 mg/dL) |
| Magie ion hóa (máu) | 0,47 – 0,62 mmol/L (0,97 – 1,52 mg/dL) |
| Hồng cầu | 1,65 – 2,65 mmol/L (4,01 – 6,44 mg/dL) |
| Dịch não tủy | 1,00 – 1,40 mmol/L (2,43 – 3,40 mg/dL) |
| Nước tiểu | 1 – 5 mmol/ngày |
TỰ LƯỢNG GIÁ VÀ ÔN TẬP
Câu hỏi tự lượng giá
- Thuốc nào ít có khả năng liên quan đến hạ magie máu nhất? a. aminoglycoside b. thuốc nhuận tràng c. amphotericin d. cyclosporin e. thuốc ức chế bơm proton
- Tình trạng lâm sàng nào thường liên quan nhất đến tăng magie máu? a. tăng lượng ăn vào b. giảm aldosterone c. nhiễm toan chuyển hóa d. suy thận e. hạ kali máu
- Hạ magie máu KHÔNG liên quan đến tình trạng nào sau đây? a. trong phẫu thuật bắc cầu động mạch vành b. suy cận giáp c. bệnh hiểm nghèo d. nghiện rượu e. dùng insulin … (và các câu hỏi khác)
Đáp án: 1-b, 2-d, 3-e, 4-a, 5-d, 6-c, 7-d.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Hansen B.-A., Bruserud Ø.: Hypomagnesemia in Critically Ill Patients. J. Intensive Care. 2018; 6: pp. 21.
- Blaine J., Chonchol M., Levi M.: Renal Control of Calcium, Phosphate, and Magnesium Homeostasis. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2015; 10: pp. 1257-1272.
- Toffaletti J., Cooper D., Lobaugh B.: The Response of Parathyroid Hormone to Specific Changes in Either Ionized Calcium, Ionized Magnesium, or Protein-Bound Calcium in Humans. Metabolism 1991; 40: pp. 814-818. … (và các tài liệu tham khảo khác)