7. Білецький О.В. Зміни концентрації електролітів плазми крові в умовах магнезіальної терапії у пацієнтів у стані травматичного шоку на тлі політравми. Медицина невідкладних станів. 2019. 5(100). 69-73.
8. Білецький О.В. Застосування магнію сульфату в складі негайного анестезіологічного забезпечення ургентного хірургічного втручання для постраждалих із сполученою травмою в стані геморагічного шоку. Вісник проблем біології і медицини. 2018. 2(144). 142-5.
9. Білецький О.В. Ефект застосування магнію сульфату з метою стабілізації гемодинаміки на ранньому шпитальному етапі в постраждалих із міокардіальною контузією на тлі по- літравми. Вісник проблем біології і медицини. 2019. 1. 1(148). 96-101.
10. Eby G.A., Eby K.L. Rapid recovery from major depression using magnesium treatment. Med. Hypotheses. 2006. 67(2). 362-70. DOE 10.1016/j.mehy.2006.01.047.
11. Bednarczyk P., Dolowy K., Szewczyk A. Matrix Mg2+ regulates mitochondrial ATP-dependent potassium channel from heart. FEBS Lett. 2005, Mar. 579(7). 1625-32. DOI: 10.1016/j.febs- let.2005.01.077.
12. Muir K.W. Magnesium in stroke treatment. Postgrad. Med. J. 2002, Nov. 78(925). 641-5. DOI: 10.1136/pmj.78.925.641.
13. Boron W.F., Boulpaep E.L. Medical physiology: a cellular and molecular approach. 2nd edn. Walter F., Boron & Emile L. Boulpaep. United States, Philadelphia: Saunders/Elsevier, 2009. 1337p. English ESBN: 9781416031154.
14. Biancani P., Harnett K.M. Signal transduction in lower esophageal sphincter circular muscle [Internet]. GI Motility online. PART 1. Oral cavity, pharynx and esophagus [Published 16 May 2006]. Available from: https://www.nature.com/gimo/contents/pt1/ full/gimo24.html.
15. Rang H.P., Dale M.M., Ritter J.M., Moore P.K. Pharmacology. 5th ed. Edinburgh: Churchill Livingstone, 2003. 797 p. ISBN 0443071454.
16. Szewczyk B., Poleszak E., Sowa-Kucma M. et al. Antidepressant activity of zinc and magnesium in view of the current hypotheses ofantidepressant action. Pharmacol. Rep. 2008, Sep-Oct. 60(5). 588-9. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19066406/
17. Nishizawa Y., Morii H., Durlach J. New Perspectives in Magnesium Research, Nutrition and Health. London: Springer-Verlag, 2007. 411p. ISBN978-1-84628-483-0.
18. Cernak I., Savic V.J., Kotur J., Proric V., Velijovic M., Grbovic D. Characterization of plasma magnesium concentration and oxidative stress following graded traumatic brain injury in humans. J. Neurotrauma. 2000, Jan. 17(1). 53-68. DOI: 10.1089/ neu.2000.17.53.
19. Chiarello D.I., Marin R., Proverbio F., Benzo Z., Botana D., Abad C. Effect of Hypoxia on the Calcium and Magnesium Content, Lipid Peroxidation Level, and Ca2+-ATPase Activity of Syncytio- trophoblast Plasma Membranes from Placental Explants. Hindawi. BioMed Research International. 2014. Article ID 597357. Available from: http. //dx.doi.org/10.1155/2014/597357.
20. Rupniak N.M.J. Substance P (NK1 receptor) antagonists. In: Handbook of Stress and the Brain. Part 2. Stress. Integrative and Clinical Aspects. Steckler T., Kalin N.H., Reul J.M.H.M. (eds). New York: Elsevier, 2005. P. 423-35. eBook ISBN: 9780080553245.
21. Carrasco G.A., Van de Kar L.D. Neuroendocrine pharmacology of stress. Eur. J. Pharmacol. 2003, Feb 28. 463(1-3). 235-72. DOI: 10.1016/s0014-2999(03)01285-8.
22. De Souza E.B. Corticotropin-releasing factor receptors. physiology, pharmacology, biochemistry and role in central nervous system and immune disorders. Psychoneuroendocrinol. 1995. 20(8). 789-819. DOI: 10.1016/0306-4530(95)00011-9.
23. Cratty M.S., Birkle D.L. N-methyl-D-aspartate (NMDA)- mediated corticotropin-releasing factor (CRF) release in cultured rat amygdala neurons. Peptides. 1999. 20(1). 93-100. DOI: 10.1016/ s0196-9781(98)00147-8.
24. Murck H. Magnesium and affective disorders. Nutr. Neuro- sci. 2002, Dec. 5(6). 375-89. DOI: 10.1080/1028415021000039194.
25. Jee D., Lee D., Yun S., Lee C. Magnesium sulphate attenuates arterial pressure increase during laparoscopic cholecystectomy. Brit. J. Anaesth. 2009, Oct. 103(4). 484-9. DOI: 10.1093/ bja/aep196.
^m
26. Neumann I.D., Veenema A.H., Beiderbeck D.I. Aggression and anxiety: social context and neurobiological links. Front. Behav. Neurosci. 2010, Mar30. 4. 12. DOI: 10.3389/fnbeh.2010.00012.
27. Clerc P., Young C.A., Bordt E.A., Grigore A.M., Fiskum G., Polster B.M. Magnesium Sulfate Protects Against the Bioenergetic Consequences of Chronic Glutamate Receptor Stimulation. PLoS One. 2013. 8(11). e79982. Available from: https://doi.org/10.1371/jour- nal.pone.0079982.
28. Shimosawa T., Takano K, Ando K., Fujita T. Magnesium Inhibits Norepinephrine Release by Blocking N-Type Calcium Channels at Peripheral Sympathetic Nerve Endings. Hypertension. 2004. 44(6). 897-902. Available from: https://doi.org/10.1161/01. HYP. 0000146536.68208.84.
29. Huang C.L., Kuo E. Mechanism of Hypokalemia in Magnesium Deficiency. JASN. 2007, Oct. 18(10). 2649-52. DOI: https://doi. org/10.1681/ASN.2007070792.
30. Flatman P.W., Lew V.L. The magnesium dependence of sodium-pump-mediated sodium-potassium and sodium-sodium exchange in intact human red cells. J. Physiol. 1981, Jun. 315. 421-46. DOI: 10.1113/jphysiol.1981.sp013756.
31. Lin F., Conti F, Moran O. Competitive blockage of the sodium channel by intracellular magnesium ions in central mammalian neurones. Eur. Bioph. Journal. 1991, Jan 01. 19(3). 109-18. Available from: https://europepmc.org/article/med/1647946.
32. Cell Physiology Source Book. 4th ed. Essentials of Membrane Biophysics. Ed by N. Sperelakis. University of Cincinnati. Ohio: Academic Press: Elsevier, 2011. 996 p. eBook ISBN: 9780123877574.
33. Gьnther T. Na+/Mg2+Antiport in Non-Erythrocyte Vertebrate Cells. Magnesium Research. 2007. 20(2). 89-99. DOI: 10.1684/ mrh.2007.0100.
34. Gьnther T. Concentration, compartmentation and metabolic function of intracellular free Mg2+. Magnesium Research. 2006, Dec. 19(4). 225-36. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih. gov/17402290/
35. Gьnther T. Mechanisms, regulation and pathologic significance of Mg2+ effluxfrom erythrocytes. Magnesium Research. 2006, Sep. 19(3). 190-8. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17172009/
36. Ebel H., Gьnther T. Na+/Mg2+ antiport in erythrocytes of spontaneously hypertensive rats: role of Mg2+ in the pathogenesis of hypertension. Magnesium Research. 2005, Sep. 18(3). 175-85. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16259378/
37. Ebel H., Gьnther T. Stimulation of Na+/Mg2+ antiport in rat erythrocytes by intracellular Cl-. FEBS Lett. 2003, May 22. 543(1-3). 103-7. DOI: 10.1016/s0014-5793(03)00417-4.
38. Gьnther T. Mechanisms and regulation of Mg2+ efflux and Mg2+ influx. Miner Electrolyte Metab. 1993. 19(4-5). 259-65. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8264512/
39. Fulop T. How does hypomagnesemia-induced hypokalemia occur? [Internet]. Medscape. Emergency Medicine, NEWS & perspective [Updated. Oct 30, 2020]. Available from: https://www.med- scape.com/answers/2038394-35958/how-does-hypomagnesemia- induced-hypokalemia-occur
40. Gragossian A., Bashir K., Friede R. Hypomagnesemia [Internet]. StatPearls [Last Update. September 6, 2020]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK500003/
41. Білецький О.В. Зміни концентрації електролітів плазми крові в умовах магнезіальної терапії у пацієнтів у стані травматичного шоку на тлі політравми. Медицина невідкладних станів. 2019. 5(100). 69-73.
42. Strandvik G.F. Hypertonic saline in critical care: a review of the literature and guidelines for use in hypotensive states and raised intracranial pressure. Anaesthesia. 2009, Sep. 64(9). 990-1003. DOI: 10.1111/j.1365-2044.2009.05986.x
43. Nielsen F.H. Magnesium deficiency and increased inflammation: current perspectives. J. Inflam. Research. 2018. 11. 25-34. DOI: 10.2147/JIR.S136742.
44. MoslehiN., Vafa M., Rahimi-ForoushaniA., Golestan B. Effects of oral magnesium supplementation on inflammatory markers in middle-aged overweight women. J. Res. Med. Sci. 2012. Jul. 17(7). 607-14. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC3685774/
45. Kramer J.H., Spurney C., Iantorno M. et al. Neurogenic Inflammation and Cardiac Dysfunction due to Hypomagnesemia. Am. J. Med. Sci. 2009, Jul. 338(1). 22-7. DOI: 10.1097/ MAJ.0b013e3181aaee4d.
46. Muroi C, Burkhardt J.K., Hugelshofer M., Seule M., Mishi- ma K., Keller E. Magnesium and the inflammatory response. potential pathophysiological implications in the management of patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage? Magnesium Research. 2012. 25(2). 64-71. Available from:https://www.zora.uzh.ch/id/eprint/74189/
47. Xia J., Chen H., Yan J., Wu H., WangH., Guo J. et al. High- Purity Magnesium Staples Suppress Inflammatory Response in Rectal Anastomoses. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2017. 9(11). 9506-15. Available from: https://doi.org/10.1021/acsami.7b00813.
48. Castiglion S., Cazzaniga A., Locatelli L. Am. Maier J. Burning magnesium, a sparkle in acute inflammation: gleams from experimental models. Magnesium Research. 2017, Feb 01. 30(1). 8-15. DOI: 10.1684/mrh.2017.0418.
49. Hu T., Xu H., Wang C., Qin H., An Z. Magnesium enhances the chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells by inhibiting activated macrophage-induced inflammation. Scientific Reports. 2018. Feb 21. 8. 3406. DOI: 10.1038/s41598-018-21783-2.
50. Xie P., Li X., Zhu J., Wu J., Geng S., Zhong C. Magnesium isoglycyrrhizinate suppresses LPS-induced inflammation and oxidative stress through inhibiting NF-kB and MAPK pathways in RAW264.7 cells. Bioorganic & Medicinal Chemistry. 2019. 27(3). 516-24. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/ar- ticle/abs/pii/S0968089618316171.
51. Ozen M., Xie H., Shin N., Al Y.G., Clemens J., McLane M.W. et al. Magnesium sulfate inhibits inflammation through P2X7 receptors in human umbilical vein endothelial cells. Pediatric. Research. 2020. 87. 463-71 Available from: https://www.nature.com/articles/ s41390-019-0557-7?proof = t.
52. Vida C., Carracedo J., de Seqera P. et al. Increasing the Magnesium Concentration in Various Dialysate Solutions Differentially Modulates Oxidative Stress in a Human Monocyte Cell Line. Antioxidants. 2020. 9(4). 319. Available from: https://doi.org/10.3390/antiox9040319
53. Liu M., Dudley, Jr. SC. Magnesium, Oxidative Stress, Inflammation, and Cardiovascular Disease. Antioxidants (Basel). 2020. Oct. 9(10). 907. DOI: 10.3390/antiox9100907
54. Almoznino-Sarafian D., Berman S., Mor A., Shteinshnai- der M., Gorelik O., Tzur I. et al. Magnesium and C-reactiveprotein in heart failure. An anti-inflammatory effect of magnesium administration? Eur. J. Nutr 2007, Jun. 46(4). 230-7. DOI: 10.1007/s00394- 007-0655-x.
55. Altura B.M., Shah N.C., Shah G.J., Zhang A., Li W., Zheng T., Perez-Albela J.L., Altura B.T. Short-term Mg deficiency upregulates protein kinase C isoforms in cardiovascular tissues and cells. relation to NF-kB, cytokines, ceramide salvage sphingolipid pathway and PKC-zeta. Hypothesis and review. Int. J. Clin. Exp. Med. 2014. Jan. 7(1). 1-21. Available from: https://pubmed.ncbi. nlm.nih.gov/24482684/
56. Mazur A., Maier J.A., Rock E., Gueux E, Nowacki W., Rayssiguier Y. Magnesium and the inflammatory response. Potential physiopathological implications. Arch. Biochem. Biophys. 2007, Feb 01. 458(1). 48-56. DOI: 10.1016/j.abb.2006.03.031.
57. Ferre S., Baldoli E., Leidi M., Maier J.A.M. Magnesium deficiency promotes a pro-atherogenic phenotype in cultured human endothelial cells via activation of NFkB. Biochim. Biophys. Acta. 2010, Nov 1802(11). 952-8. DOI: 10.1016/j.bbadis.2010.06.016.
58. Jaffe R. Three Safe & Simple Ways to Detox [Internet]. Holistic Primary Care. News for Health & Healing [Wednesday, 11 May 2016 0. 52. cited 03 Aug 2021]. Available from: https://holisticpri- marycare.net/topics/prevention-practice-pearls/three-safe-simple- ways-to-detox/
59. Rashvand S., Mobasseri M., Tarighat-Esfanjani A. Effects of Choline and Magnesium Concurrent Supplementation on Coagulation and Lipid Profile in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus: a Pilot Clinical Trial. Biol. Trace Elem. Res. 2020, Apr. 194(2). 328-35. DOI: 10.1007/s12011-019-01802-7.
60. Speich M., Auget J.L., Arnaud P Correlations between magnesium and heavy metals in blood and sixteen tissues of rabbits. Magnesium Research. 1989, Sep. 2(3). 179-82. Available from: https:// pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2640901/
61. Boujelben M., Abdennabi R., Elfki A. The protective effect of Mg on accumulation biomarkers and markers of Cd-induced oxidative stress in adult male Wistar rats. Clinical Case Reports, Research & Trials. 2018, Feb 09. 3. 4-15. Available from: http://www.kenkyu- group.org/article/13/134/The-protective-effect-of-Mg-on-accumu- lation-biomarkers-and-markers-of-Cd-induced-oxidative-stress-in- adult-male-wistar-rats.
62. Djukic-Cosic D., Ninkovic M., Malicevic Z., Matovic V., Soldatovic D. Effect of magnesium pretreatment on reduced glutathione levels in tissues of mice exposed to acute and subacute cadmium intoxication. a time course study. Magnesium Research. 2007. Sep. 20(3). 177-86. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17972460/
63. Yavuz Y., Mollaoglu H., YurUmez Y. et al. Therapeutic effect of magnesium sulphate on carbon monoxide toxicity-mediated brain lipid peroxidation. European Review for Medical & Pharmacological Sciences. 2013. 17(Suppl. 1). 28-33. Available from: https://www.sig- maaldrich.com/UA/en/tech-docs/paper/181920.
64. Курсов С.В., Белецкий А.В., Лизогуб К.И., Лизогуб Н.В. Мониторинг содержания в крови карбоксигемоглобина для оценки тяжести травматического шока иреперфузионных повреждений. Медицина неотложных состояний. 2017. 1(80). 32-8.
65. Яковцов І.З., Білецький О.В., Курсов С.В., Яцина Г.С., Скоропліт С.М. Підвищення ендогенної продукції монооксиду вуглецю та утворення небезпечного вмісту в крові карбоксиге- моглобіну в пацієнтів із політравмою, які перебувають у критичних станах. Проблеми безперервної медичної освіти та науки. 2018. 4(32). 45-50.
66. Eddleston M., Buckley N.A., Eyer P., Dawson A.H. Management of acute organophosphorus pesticide poisoning. Lancet. 2008, Feb 16. 371(9612). 597-607. DOI: 10.1016/S0140- 6736(07)61202-1.
67. Pajoumand A., Shadnia S., Rezaie A., Abdi M., Abdol- lahi M. Benefits of magnesium sulfate in the management of acute human poisoning by organophosphorus insecticides. Hum. Exp. Toxicol. 2004, Dec. 23(12). 565-9. DOI: 10.1191/0960327104ht489oa.
68. Ajilore B.S., Alli A.A., Oluwadairo T.O. Effects of magnesium chloride on in vitro cholinesterase and ATPase poisoning by organo- phosphate (chlorpyrifos). Pharmacol Res. Perspect. 2018, Jun. 6(3). e00401. DOI: 10.1002/prp2.401.
69. Bmvar M., Chan M.Y., Dawson A.H., Ribches- ter R.R., Eddleston M. Magnesium sulfate and calcium channel blocking drugs as antidotes for acute organophos- phorus insecticide poisoning: a systematic review and meta- ^m
analysis. Clinical Toxicology. 2018, Aug. 56(8). 725-36. DOI: 10.1080/15563650.2018.1446532.
70. Seller R.H. The role of magnesium in digitalis toxicity. Am. Heart Journal. 1971. Oct. 82(4). 551-6. DOI: 10.1016/0002- 8703(71)90242-0.
Abstract
Physiology of magnesium metabolism and the use of magnesium in intensive care (part 2)
S.V. Kursov, V.V. Nikonov, O.V. Biletskyi, O.E. Feskov, S.M. Skoroplit Kharkiv Medical Academy of Postgraduate Education, Kharkiv, Ukraine
MNPE "O.I. Meschchaninov Kharkiv Clinical Emergency Hospital" of the Kharkiv Regional Council, Kharkiv, Ukraine
In the second part of the review, aspects of changes in magnesium metabolism under conditions of severe stress, mechanisms of anti-stress protection of the body with the participation of magnesium, features of magnesium participation in water-electrolyte metabolism at the cellular level, the anti-inflammatory effect of magnesium and the role of magnesium in the processes of detoxification of the body in acute poisoning with certain poisons are consi-dered.
The main mechanisms of the body's magnesium defence are to suppress the mechanisms of oxidative stress by limiting the production of stress hormones, the intake of ionized calcium and sodium into cells with a decrease in the severity of transmineralization and sodium retention in the body, suppressing the action of factors that initiate the development of inflammation and reducing the production of pro-inflammatory mediators, in blocking and protecting glutamate receptors.
Magnesium therapy can help keep effective energy production in the body in critical conditions by maintaining the functioning of the Na+/K+-ATPase, the work of the Na+/H+-exchanger, helping reduce the severity of cellular acidosis. The mechanisms of functioning and the prescription of the sodium- magnesium antiporter are discussed. Hypertonic solutions of magnesium sulfate are being injected at a high rate to create the effect of rapid low-volume fluid resuscitation, thereby eliminating the dangerous effects of severe hyperchloremia and hypernatremia that occur when using hypertonic sodium chloride solutions. In toxico-logy, magnesium preparations are used to protect the body when exposed to heavy metals, organophosphorus compounds.
They also help reduce the severity of oxidative stress caused by heavy metals, inhibit excess production of endogenous carbon monoxide, and limit free radical damage in its pathological effect. During detoxification, magnesium prevents depletion of the antioxidant system by helping maintain sufficient levels of glutathione and other antioxidants in cells.
Keywords: magnesium; water-electrolyte metabolism; hypomagnesemia; intensive care; magnesium therapy; stress; inflammation; intoxication; free radical oxidation; review
Резюме
Фізіологія обміну магнію та застосування магнезії в інтенсивній терапії (частина 2)
Курсов С.В., Ніконов В.В., Білецький О.В., Феськов О.Е., Скоропліт С.М.
Харківська медична академія післядипломної освіти, м. Харків, Україна
КНП «Харківська клінічна лікарня швидкої та невідкладної допомоги ім. проф. О.І. Мещанінова» Харківської міської ради, м. Харків, Україна
У другій частині огляду розглядаються аспекти змін магнієвого обміну в умовах тяжкого стресу, механізми антистресового захисту організму за участю магнію, особливості участі магнію у водно-електролітному обміні на рівні клітини, протизапальний ефект магнію і його роль у процесах детоксикації організму при гострих отруєннях деякими отрутами.
Основні механізми магнієвого захисту організму полягають у пригніченні механізмів окисного стресу за рахунок обмеження продукції стресових гормонів, обмеження надходження до клітин іонізованого кальцію і натрію зі зменшенням тяжкості трансмінералізації і затримки натрію в організмі, у пригніченні дії факторів, що ініціюють розвиток запалення, і в зменшенні продукції прозапальних медіаторів, у блокуванні та захисті глутаматних рецепторів.
Магнезіальна терапія може сприяти збереженню ефективної енергетичної продукції в організмі при критичних станах за рахунок підтримки функціонування Ка+/К+-АТФази, підтримки роботи Ка+/Н+-ексченджера, сприяючи зменшенню тяжкості клітинного ацидозу. Обговорюється механізм функціонування та призначення натрієво- магнієвого антипорту.
Гіпертонічні розчини магнію сульфату вводять у високому темпі для створення ефекту швидкої малооб'ємної рідинної ресусцитації, виключаючи тим самим небезпечні ефекти тяжкої гіперхлоремії і гіпернатріємії, що виникають при застосуванні гіпертонічних розчинів натрію хлориду. У токсикології препарати магнію використовуються для захисту організму при впливі важких металів, фосфорорганічних сполук. Вони також перешкоджають окисному стресу, який створюють важкі метали, сприяють зменшенню продукції ендогенного монооксиду вуглецю і обмежують вільнора- дикальні пошкодження при його патологічному впливі. При детоксикації магній попереджає виснаження антиоксидантної системи, сприяючи збереженню в клітинах достатнього рівня глутатіону та інших антиоксидантів.