Horčík patrí medzi široké spektrum prvkov, ktoré sa nachádzajú v každom živom organizme. Ide o biogénny esenciálny prvok, bez ktorého by neboli možné niektoré biologické pochody, a teda ani existencia života. V živých organizmoch sa vyskytuje výhradne v oxidačnom stave Mg2+ ako horečnatý katión, a je štvrtým najčastejšie zastúpeným prvkom v bunkách.
V súčasnosti sa poznatky v biochémii a medicíne, aj z pohľadu horčíka, veľmi rýchlo rozširujú, a tým postupne odkrývame jeho dôležitosť a význam. Práve o horčíku sa rozprávam s odborníkom, chemikom Ing. Lukášom Hrdličkom (na fotografii).
Horčík. Kedy a kde ste sa s ním prvýkrát v živote stretli, viac zoznámili?
Ak nerátam vývoj svojho vlastného organizmu v tele matky, a jeho následný rast, s horčíkom som sa oficiálne stretol až na druhom stupni základnej školy. Vtedy mi však bolo iba oznámené, že sa nachádza v druhej A skupine periodickej sústavy prvkov, a jeho protónové číslo má hodnotu 12. Bližšie zoznámenie sa s horčíkom prišlo až pri štúdiu na vysokej škole, kde boli diskutované jeho bioanorganické komplexy a ich účinky v živých organizmoch. Prípadne na hodinách biochémie, keďže horčík je významnou súčasťou viacerých enzýmov a zodpovedá za chod obrovského kvanta biologických pochodov.
Najčastejšie sa s horčíkom môžeme stretnúť vo forme oxidu (MgO), dusičnanu (Mg(NO3)2), chloristanu (Mg(ClO4)2), chloridu (MgCl2), síranu (MgSO4), uhličitanu (MgCO3) a hydrogénuhličitanu horečnatého (Mg(HCO3)2). Posledné štyri menované sú aj najhojnejšie zastúpené vo vode a v potrave.
Magnézium v tele, jeho nepomer. Je podľa vás niečo, o čom sa nepíše?
Tak, ako je to aj pri iných prvkoch, horčík má v živých organizmoch dané svoje zastúpenie. Pre dospelého človeka je optimálna hodnota množstva horčíka do 30 g. Ak by sa táto hodnota znížila pod 20 g, začnú sa v organizme pochody, ktoré nám naznačia, že je v tele horčíka nedostatok. Naopak, pri vysokom množstve horčíka, sa začne prejavovať jeho toxicita. Potravou a vodou denne prijímame približne 300 mg tohto pre organizmus potrebného prvku.
V laických článkoch o horčíku sa dočítame, že jeho nedostatok spôsobuje problémy so svalstvom, srdcom, a že môže spôsobiť bolesti hlavy alebo poruchy tráviacej sústavy. Ako však zistiť, či je práve chýbajúci horčík príčinou týchto ťažkostí? Okrem štandardných vyšetrení (najčastejšie krvného séra), nám môžu byť ukazovateľom aj biele škvrny na nechtoch, ktorých tvorbu spôsobuje aj nedostatok horčíka v organizme.
Horčík a voda… Čo je to tvrdosť vody, a ako na vodu horčík vplýva?
Tvrdosť vody zapríčiňujú rozpustené formy vápnika a horčíka, a to najmä ich uhličitanová a hydrogénuhličitanová forma. Samotný pojem „tvrdosť vody“ sa používa už od 18. storočia. Vznik tohto slovného spojenia sa prisudzuje faktu, že zelenina pri vare v „tvrdej vode“ zostáva tvrdá aj po dlhšom varení, no v „mäkkej“ postupne mäkne.
To, či je voda tvrdá, alebo mäkká, sa dá určiť z množstva rozpusteného vápnika a horčíka vo vzorke vody. Vždy však platí, že vody s vysokým rozpusteným množstvom týchto prvkov sú tvrdé, a vody chudobné na tieto prvky nazývame mäkké. V pitných vodách sa vápnik a horčík najčastejšie nachádzajú v hmotnostnom pomere 4:1 – v prospech vápnika. Zloženie vôd sa, samozrejme, mení od regiónu k regiónu. Z hľadiska horčíka a mineralizácie vôd je dôležité podložie, v ktorom sa dané podzemné vody nachádzajú. Horečnaté katióny sa do vôd dostávajú rozpúšťaním minerálov, medzi ktoré najčastejšie patria chlorit, magnezit a dolomit.
Klasické pitné vody obsahujú približne 10 mg∙l-1 horčíka, kedy pri vyšších koncentráciách dochádza k zmene senzorických vlastností vody, a teda k zmene chuti vody – na jemne horkastú. Pri minerálnych vodách sa pomer vápnika k horčíku spravidla znižuje. Známe sú minerálne vody, v ktorých sa nachádzajú až stovky miligramov horčíka na liter.
Horčík a jeho úloha v medicíne. Kto ho v minulosti popísal?
Horčík patrí medzi alkalické kovy, a najčastejšie sa vyskytuje v oxidačnom stupni II+ (Mg2+). Zemská kôra obsahuje tohto prvku 2.0 mólových %, takže horčík patrí medzi najrozšírenejšie prvky v prírode. Tam ho môžeme nájsť vo forme kremičitanov, z ktorých najznámejšie sú olivín, granád, diopsid, chryzolit a mastenec, ďalej magnezit, dolomit, či chlorit.
V medicíne sa horčík používa napríklad ako antacídum, čo je látka znižujúca kyslosť žalúdka. Využívanými zlúčeninami horčíka sú tu oxid horečnatý (MgO), trikremičitan horečnatý (2MgO∙3SiO2∙nH2O) alebo kremičitan hlinito‑horečnatý (MgAl2(SiO4)2). Pre medicínu a farmakochémiu je dôležitý aj preto, lebo sa využívajú jeho zlúčeniny s brómom, a to pri syntézach rôznych analgetík, antitusík, antihistaminík, a ďalšom širokom spektre organických liečiv. Tie síce vo výslednej molekule horčík neobsahujú, no ich príprava by buď nebola možná, alebo by bola náročná.
Všeobecne platí, že horčík a jeho zlúčeniny majú doposiaľ nenahraditeľnú rolu v organickej syntéze, a teda aj v príprave liečiv. Z historického hľadiska sa identifikácia horčíka ako prvku prisudzuje Joseph Blackovi (rok 1755), no v čistom stave bol pripravený až sirom Humphry Davym (v roku 1808).
Horčík dnes užívame pri arytmii, únave, depresii… Koľko ho potrebujeme?
Arytmia, únava, či depresia sú nepríjemné stavy ľudského organizmu, ale treba si uvedomiť, že ide o sekundárny prejav porušenia homeostázy v organizme. Za každým problémom – bolesťou, opuchom, únavou, arytmiou alebo obyčajným začervenaním pokožky – sa skrýva nespočetné množstvo chemických a biochemických pochodov, ktoré vedú až k uvedeným prejavom.
Nedostatok horčíka v organizme spôsobuje tieto problémy, no nie priamo. Horčík je súčasťou vyše 300 známych enzýmov, ktoré v živých organizmoch zabezpečujú tie najrôznejšie funkcie. A nedostatok, dezaktivácia alebo nesprávny pomer týchto enzýmov zapríčiňuje ťažkosti. Horčík samotný sa podieľa na aktivácii ATP (adenozín trifosfát), ktorý je hlavným nosičom energie v ľudskom organizme, rovnako je za transportom iónov dovnútra a von z bunky. Horčík sa do tela vstrebáva najčastejšie cez gastrointestinálny trakt, kedy je prijímaný potravou, a najmä vodou.
Vylučovanie horčíka z organizmu je umožnené pravidelnou stolicou, močením a potením. Práve pri namáhavej práci, či veľkom športovom výkone, sa bežne odporúča bojovať proti strate minerálov z organizmu pitím vôd s vyšším obsahom minerálov.
Magnézium a bolesť chrbtice. Prečo sa podáva injekčne alebo infúziou?
V súčasnosti je známe, že nedostatok horčíka spôsobuje bolesti chrbtice. Jedným zo základných procesov liečby je intravenózne podanie horečnatých katiónov do postihnutého organizmu. Medzi pravidelným prísunom menšieho množstva horčíka a väčším množstvom, ktoré môžeme prijímať vo forme tabliet (požitím), či injekčným podaním (intravenózne – injekčnou striekačkou, alebo infúziou), je významný rozdiel. Zatiaľčo pri požití určitého množstva horčíka sa do krvi dostane (prechodom cez žalúdočnú stenu, alebo črevá) len zlomok podaného množstva, intravenóznym prijatím rovnakého množstva horčíka okamžite dodáme priamo do krvného riečiska potrebné množstvo pre nápravu vzniknutého problému. Toto je dôvod, prečo sa pri akútnejších prípadoch riešia problémy intravenóznym podaním deficitnej látky. Tento fakt platí všeobecne.
Horčík nájdeme aj v rastlinách, plodoch, riasach. Máme ich vyhľadať?
Usudzujem, že vyvážená strava – pomer zeleniny, ovocia a mäsa, spolu s konzumáciou čistej vody – zabezpečí vyváženú hladinu všetkých potrebných živín a minerálov pre ľudský organizmus. Určite nemusíme hľadať nejaké zvláštne byliny, prípadne exotické ovocie. Pri nedostatku horčíka si treba skôr uvedomiť, či zrejme pravidelne požívame jedlá a nápoje, ktoré môžu mať vplyv na vytlačenie horčíka z nášho organizmu. Najčastejšie je horčík nahradzovaný (vytláčaný) z tela vápenatým katiónom, teda neprimeraná konzumácia mliečnych výrobkov by mohla viesť k jeho úbytku. Tiež požívaním solí a komplexačných činidiel, s ktorými sa horčík viaže alebo vytvára stabilné komplexy, sa znižuje jeho množstvo v tele. Príkladom by mohli byť sladené (najčastejšie kolové) nápoje s obsahom kyseliny fosforečnej (H3PO4).
Magnézium z lekárne, s prídavnými látkami… Poznáte proces výroby?
Horčík môžeme v lekárňach kúpiť bez predpisu, vo forme šumivých alebo obalovaných tabliet. Najčastejšie sa tu používa mliečnan horečnatý (horečnatá soľ kyseliny mliečnej), oxidy, sírany alebo uhličitany horečnaté. Tak, ako pri všetkých farmaceutických výrobkoch, platí, že čím jednoduchšie zloženie, tým nižšia pravdepodobnosť zanášania rôznych aditív do organizmu. Je dobré, vyvarovať sa zbytočným arómam, sladidlám (najmä sacharín, aspartám, acesulfán, sukralóza a sorbitol), či prídavným látkam, ako sú oxid titaničitý alebo zinočnatý. Na škodu nie sú však látky, ako kyselina askorbová, kyselina citrónová, sacharóza, škrob alebo hydrogénuhličitan sodný.
Samotný proces výroby farmaceutických preparátov nie je náročný. Chemikálie, ktoré sa nachádzajú v tabletkách, sú dostupné, a dajú sa kúpiť vo vysokej čistote. Niektoré látky napomáhajú postupnému uvoľňovaniu horčíka do organizmu (obal tabliet), iné uľahčujú jeho transport cez gastrointestinálny trakt.
Pri nedostatku horčíka určite viac odporúčam pitie minerálnych vôd s vyšším obsahom horčíka. Minerálne zloženie, najmä vápnik, horčík, sírany, uhličitany, hydrogénuhličitany a chloridy, je uvedené na etikete každej minerálnej vody, stačí si ho prečítať.
Ilustračné fotografie
