Magnesium

Auch bekannt als: Mg
Bezeichnung: Magnesium
Ähnliche Tests: Calcium, Phosphat, Potassium, Vitamin D, Parathyroid hormone


Auf einen Blick

Warum wird Magnesium untersucht?
Um einen verminderten oder in Ausnahmefällen erhöhten Magnesiumbestand des Körpers zu diagnostizieren bzw., um Hinweise auf die Ursache einer Störung im Magnesium- und Elektrolytstoffwechsel zu erhalten.

Bei welchen Erkrankungen sollte Magnesium untersucht werden?
Beim Vorliegen von Symptomen, die auf einen gestörten Magnesiumstoffwechsel hindeuten (wie Muskelschwäche, Verwirrtheit, Herzrhythmusstörungen, Übelkeit und oder Erbrechen), bei anderen Störungen des Elektrolytstoffwechsels sowie bei Therapien, die häufig mit Störungen der Magnesiumhomöostase einhergehen (wie Diuretikatherapien und parenterale Ernährung).

Aus welchem Probenmaterial wird die Magnesium-Bestimmung durchgeführt?
Aus einer venösen Blutprobe (üblicherweise aus einer Armvenenpunktion). Ggf. ist auch eine Urinuntersuchung sinnvoll.


Das Probenmaterial

Was wird untersucht?
In der Regel wird die Konzentration des Gesamtmagnesiums im Blutplasma oder Serum bestimmt. Die Aussagekraft dieser Untersuchung ist mit Einschränkungen versehen, da sich nur ca. 1% des Gesamtkörpermagnesiums im Plasma befinden und diese Menge nur in geringem Maße mit dem Gesamtkörperbestand des Magnesiums korreliert. Der überwiegende Magnesiumanteil liegt intrazellulär und in der Knochenmatrix. Zudem wird üblicherweise das Gesamtmagnesium gemessen, wobei das freie (ionisierte) Magnesium als die biologisch aktive Form gilt.

Die Bestimmung der Magnesiummenge, die in 24 h über den Urin ausgeschieden wird, ist eine Möglichkeit indirekt die Versorgung des Körpers mit Magnesium zu quantifizieren. Bei normaler Nierenfunktion ist bei einer Ausscheidung > 1 mmol / 24 h von einer ausreichenden Magnesiumversorgung auszugehen.

Wie wird das Probenmaterial für die Untersuchung gewonnen?
Üblicherweise wird für die Bestimmung im Plasma bzw. Serum venöses Blut aus einer Armvenenpunktion gewonnen. Wichtig ist, daß die Stauzeit für die Blutentnahme kurz gehalten wird, und dass ein freier Blutfluß ohne forcierte Aspiration während der Abnahme sichergestellt ist. Bei Nichtbeachtung können falsch-hohe Messwerte resultieren.

Für die Messung der Magnesiummenge im Urin wird das Probenmaterial entsprechend der Standardbedingungen, wie sie auch für die Kreatinin-Clearance gelten, über 24 h gesammelt. Ein Zusatz zum Urin ist nicht erforderlich. Der Anforderer wird ein Aliquot des Sammelurins in einem Plastikröhrchen zusammen mit der dokumentierten Sammelzeit und Sammelmenge an das Labor schicken.


Der Test

Wie wird der Test eingesetzt?
Mit diesem Test wird die im Blut vorhandene Menge an Magnesium bestimmt. Der Anteil dieser Menge am Gesamtkörpermagnesium ist dabei sehr gering und beträgt etwa 1 %. Der größte Teil mit ca. 60% findet sich in der Knochenmatrix, ca. 35% intrazellulär (in allen Zellen des Organismus) Es ist ein wichtiger Co-Faktor vieler Enzyme und Proteine und spielt eine entscheidende Rolle im transmembranösen Spannungspotential. Damit betreffen Störungen des Magnesiumstoffwechsels häufig die Muskel-Kontraktilität, die nervale Funktion (insbesondere die kardiale Reizleitung) und den Knochenstoffwechsel.

Da eine über einen längeren Zeitraum abnorm niedrige Magnesium-Konzentration auch zu einer Verminderung der Calcium- oder Kalium-Konzentration führen, kann die Magnesium-Bestimmung eine sinnvolle Ergänzung bei der Diagnose von Störungen des Kalium-, Kalzium oder Phosphat-Haushalts bzw. des Nebenschildrüsenhormonstoffwechsels sein.

Intensive Wechselbeziehungen bestehen insbesondere zwischen dem Magnesium- und Kalziumstoffwechsel. Im Hinblick auf die neuromuskuläre Erregbarkeit verhalten sich die beiden Elektrolyte antagonistisch, so daß eine Hypomagnesiämie zu einer erhöhten intrazellulären Calciumkonzentration mit erhöhter Reaktivität führt. Andererseits finden sich häufig Elektrolytstörungen mit parallel veränderter Calcium- und Magnesiumkonzentration.

Eine Vielzahl von Nahrungsmitteln enthält Magnesium, insbesondere  verschiedene Gemüsesorten wie z. B. Spinat. Die Magnesium-Konzentration im Blut, den Zellen und dem Knochen wird durch eine fein abgestimmte Regulation der intestinalen Resorption und renalen Exkretion aufrechterhalten.

Eine abnorme Magnesium-Konzentration im Blut ist häufig begründet in einer Störung der oben genannten Regulationsmechanismen also entweder der intestinalen Resorption oder der renalen Exkretion. Deshalb kann eine Bestimmung der Magnesium-Konzentration auch sinnvoll eingesetzt werden, um den Schweregrad einer Nierenfunktionsstörung oder einer intestinalen Resorptionsstörung zu evaluieren.

Die Bestimmung der Magnesium-Konzentration wird auch eingesetzt um den Therapieerfolg bei wiederholter oraler oder intravenöser Magnesium-Gabe zu kontrollieren. Außerdem wird sie gemeinsam mit der Bestimmung von Calcium und Phosphat durchgeführt, um den Effekt einer nahrungsergänzenden Gabe von Calcium zu kontrollieren.

Wann könnte der Test sinnvoll sein?
Bei einer bekannten chronisch erniedrigten Calcium- oder Kaliumkonzentration wird in der Verlaufskontrolle auch Magnesium bestimmt, da diese Elektrolyte über Regulationsvorgänge miteinander verknüpft sind bzw. häufig durch den zugrundeliegenden Mechanismus gleichzeitig verändert sind.

Darüber hinaus ist eine Bestimmung der Magnesium-Konzentration bei Symptomen sinnvoll, die auf einen gestörten Magnesiumhaushalt hinweisen. Diesbezüglich findet sich wesentlich häufiger ein Magnesiummangel, der mit Symptomen wie z. B. Muskelschwäche, Muskelkrämpfen, Muskelfaszikulationen oder Herzrhythmusstörungen einhergehen kann. Die häufigsten Ursachen sind renale und enterale Verluste sowie Mangelernährung. Bei Verdacht auf das Vorliegen eines Malabsorptionssyndroms, Mangelernährung, langanhaltende Diarrhoe oder Alkoholismus kann eine Magnesium-Bestimmung mit zur Einschätzung des Ernährungszustandes beitragen, wenn auch ein ernährungsbedingter Magnesiummangel eher als Ausnahme zu betrachten ist. Auch bei Einnahme von Medikamenten, die die Magnesiumausscheidung durch die Nieren beeinflussen können sollte eine regelmäßige Bestimmung der Magnesiumkonzentration im Rahmen der Therapieüberwachung erfolgen.

Die seltenen Hypermagnesiämien gehen mit Muskelschwäche und Lähmungen einher. Sie finden sich in der Regel nur bei Nierenversagen, bei hochdosierter Magnesiumsubstitution im Rahmen einer parenteralen Ernährung oder ggf. bei exzessiver Anwendung magnesiumhaltiger Abführmittel. Ist die therapeutische Einnahme eines Magnesium- und oder Calcium-Präparats erforderlich, so ist es daher ratsam in bestimmten Abständen die Magnesium-Konzentration im Blut zu bestimmen.

Leidet ein Patient an einer Nierenfunktionsstörung oder einem unbehandelten Diabetes mellitus, so ist eine Bestimmung der Magnesium-Konzentration zur Überwachung der Nierenfunktion notwendig, um sicher zu stellen, dass nicht zu einer zu starken Auscheidung oder auch Retention von Magnesium kommt.

Was bedeutet das Testergebnis?
Eine erniedrigte Magnesium-Konzentration im Blut (Hypomagnesiämie) kann auf drei wesentliche Mechanismen zurückgeführt werden:

  1. Es wird nicht ausreichend Magnesium mit der Nahrung zugeführt,
  2. durch eine intestinale Resorptionsstörung wird nicht genügend Magnesium über den Darm aufgenommen,
  3. es wird zu viel Magnesium über die Nieren ausgeschieden.

Ein Magnesium-Mangel kann daher auf folgenden Störungen/Krankheiten beruhen:

  • Mangelhafte Magnesium-Zufuhr mit der Nahrung (bevorzugt bei alten Menschen, bei Mangelernährung oder auch Alkoholismus)
  • Gastrointestinale Resorptionsstörungen, z. B. chronisch-entzündliche Darmerkrankungen wie Morbus Crohn oder Colitis ulzerosa
  • Unbehandelter Diabetes mellitus
  • Hypoparathyreodismus (Mangel an Parathormon, das von den Nebenschilddrüsen produziert wird)
  • Langzeit-Einnahme von Diuretika
  • Lang-anhaltende Diarrhoe
  • Nach einer Operation
  • Schwere Verbrennungen
  • Schwangerschaftstoxikose.

Erhöhte Magnesium-Konzentrationen im Blut (Hypermagnesiämie) beruhen nur selten auf einer verstärkten Zufuhr mit der Nahrung (diese müsste ein sehr starkes Ausmaß annehmen), sondern sind in der Regel das Resultat einer gestörten Ausscheidungsfunktion für Magnesium.

Ein erhöhter Plasmaspiegel von Magnesium ist daher mit den folgenden Zuständen assoziiert:

  • Nierenversagen (akut oder chronisch)
  • Hyperparathyreodismus (Überfunktion der Nebenschilddrüse)
  • Hypothyreose (Schilddrüsen-Unterfunktion)
  • Dehydrierung
  • Diabetische Ketoazidose
  • Morbus Addison (Nebenniereninsuffizienz)
  • Gebrauch von Laxantien (Abführmittel) oder Antazida (Magensäurehemmer), die Magnesium enthalten.

Eine weitere Möglichkeit die Magnesiumversorgung des Körpers zu quantifizieren, besteht in der Bestimmung der über den Urin ausgeschiedenen Menge. Bei normaler Nierenfunktion spricht eine Menge von > 1 mmol / 24 h für eine positive Magnesiumbilanz.

Gibt es weiteres, das ich wissen sollte?
Da es sich bei Magnesium um ein Elektrolyt handelt, wird es in der Regel zusammen mit anderen wichtigen Elektrolyten wie z. B. Natrium, Kalium, Chlorid, Bicarbonat, Calcium und Phosphat bestimmt, um Aufschluß über den Elektrolytstatus des Patienten zu erlangen. Im Falle einer Hypomagnesiämie ist es nicht ungewöhnlich, dass gleichzeitig auch der Kalium-und / oder der Calciumspiegel verändert sind.

Während einer Schwangerschaft nimmt die Magnesium-Konzentration im 2. und 3. Trimenon physiologischerweise niedrig-normale Werte an.


Hinweise & Störungen

Stabilität und Probentransport
Da sich im Vollblut Magnesium vornehmlich intrazellulär in den Erythrozyten befindet, kann eine lange Lagerung bzw. ein verzögerter Probentransport zu falsch-hohen Werten im Serum bzw. Plasma führen.
Nach Abtrennung des Serum- bzw. Plasmaanteils von den zellulären Bestandteilen ist die Analytkonzentration über ca. 2 Wochen bei 4° C stabil.

Stabilisierende Zusätze zur Urinprobe sind nicht erforderlich.

Referenzbereiche (Erwachsene)
Magnesiumkonzentration im Plasma / Serum: 0,75 – 1,1 mmol / l (1,8 – 2,7 mg / dl)

Magnesiummenge im Urin: 4 – 5 mmol / 24 h (9,7 – 12,2 mg / 24 h)
Positive Magnesiumbilanz (bei normaler Nierenfunktion): > 1 mmol / 24 h

Störfaktoren und Hinweise auf Besonderheiten

Blutentnahme
Eine Stauung > 30 s sollte vermieden werden, um falsch-hohe Magnesiumwerte durch Zelluntergang und Anreicherung des proteingebundenen Magnesiums zu vermeiden. Optimal ist eine Entstauung nach kurzer Stauung zur Punktion. Ebenfalls zu Zelluntergang und Konzentrationserhöhung kann eine forcierte Aspiration führen. Ein freier Blutfluß ins Abnahmegefäß ist zu gewährleisten.

Bedeutung der Blutkonzentration
Es muß betont werden, daß die Messung des Magnesiums im flüssigen Blutkompartiment (Plasma / Serum) mit zwei wesentlichen Nachteilen in Bezug auf die klinische Relevanz behaftet ist: Zum einen wird üblicherweise das Gesamtmagnesium gemessen, wobei der freie Anteil als die biologisch aktive Form gilt. Zum anderen ist nur ein Bruchteil des Gesamtkörpermagnesiums im Plasma bzw. Serum zu finden, während der überwiegende Anteil in der Knochenmatrix und intrazellulär eingelagert ist. Der Gesamtkörpergehalt an Magnesium korreliert nur eingeschränkt mit der Konzentration in diesem Kompartiment. Neuere Ansätze, die freie Magnesiumkonzentration bzw. die intrazelluläre Menge an Magnesium zu bestimmen, sind noch nicht routinefähig. Optional kann man zur Klärung der Frage nach einer positiven oder negativen Magnesiumbilanz die Urinausscheidung heranziehen.

Richtlinien zur Qualitätskontrolle
[Standardsatz, ringversuchspflichtig für Serum/Plasma]Magnesium gehört zu den RILIBÄK-pflichtigen Parametern. Die analytischen Qualitätskriterinen für die maximal zulässige Unpräzision und Unrichtigkeit sowie für die maximal zulässige Abweichung des Einzelwerts müssen daher den Richtlinien der Bundesärztekammer entsprechen.


Häufige Fragen

 


Weiterführende Links zum Thema

AWMF Leitlinien, Metaphylaxe des Harnsteinleidens
https://www.uni-duesseldorf.de/awmf/ll-na/043-026.htm

AWMF Leitlinien, Diagnostik bei Muskelkrämpfen/Crampi
https://www.uni-duesseldorf.de/AWMF/ll/030-037.htm

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