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Aunque el magnesio es el electrólito menos abundante en el cuerpo humano, es en extremo importante para el metabolismo y la homeostasis de numerosas sustancias como enzimas, neurotransmisores, óxido nítrico, minerales y otros electrólitos. Ocupa el segundo lugar (después del potasio) entre los cationes intracelulares y es cofactor indispensable en cualquier reacción mediada por ATP (trifosfato de adenosina) así como de cada paso de la replicación y transcripción de ADN y la translación de ARNm, por lo que su deficiencia puede causar efectos dramáticos en el metabolismo. Además, funciona como antagonista de los canales de calcio y por tanto desempeña una función central en la modulación de cualquier actividad mediada por cambios en la concentración intracelular de calcio, inclusive la regulación hormonal.
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El adulto promedio contiene alrededor de 24 g de magnesio. Cerca de 50% de esa cantidad se encuentra en el hueso, 49% en el compartimiento intracelular (músculo y tejidos blandos) y el restante 1% en el espacio extracelular. La concentración plasmática de magnesio oscila entre 1.7 y 2.3 mg/dl en condiciones normales; 60% se encuentra en estado ionizado (fisiológicamente activo), 30% está unido a proteínas, en especial albúmina, y 10% forma complejos con aniones séricos. Debe tenerse cierta precaución en pacientes con insuficiencia hepática, los cuales pueden mostrar cifras totales de magnesio disminuidas (hipoalbuminemia) en presencia de niveles de magnesio ionizado dentro de la normalidad. No existe ningún factor de corrección descrito para el nivel de albúmina.
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Los riñones mantienen el balance corporal de magnesio mediante la excreción o reabsorción del magnesio que llega a los túbulos renales. En una dieta normal se ingieren cerca de 250 a 300 mg de magnesio (sobre todo en vegetales verdes, nueces, cereales y mariscos), de los que 120 mg se absorben (a lo largo de todo el intestino). De éstos, 20 mg se pierden a través de las secreciones gastrointestinales, lo que da una ganancia neta de 100 mg al día. El magnesio ionizado y el unido a aniones séricos (70% del magnesio total) se filtran con libertad a través de los glomérulos. Para mantener la homeostasis, el riñón debe reabsorber todo el magnesio filtrado, excepto los 100 mg ganados de manera neta a través de la absorción intestinal (reabsorción de 96%). La mayor parte de esta reabsorción ocurre en la porción gruesa de la rama ascendente del asa de Henle (60 a 70%). Dicho proceso es directamente proporcional al gradiente electroquímico túbulo-intersticio e inversamente proporcional al flujo tubular, lo cual tiene implicaciones diagnósticas y terapéuticas (véase más adelante). En el túbulo proximal se reabsorbe 20 a 30%, mientras que en el distal, 10%. Sin embargo, este último sitio anatómico tiene una función importante en la regulación renal del magnesio.
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Diversas hormonas intervienen en la homeostasis del magnesio, en particular hormona paratiroidea, calcitonina, glucagon, hormona antidiurética y aldosterona, entre otras. Tal intervención se realiza por medio de cambios en la reabsorción renal, aunque ...