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Magnesium: die vielen Fähigkeiten des Minerals

Magnesium: die vielen Fähigkeiten des Minerals

Das silbrig-weiße Erdalkalimetall Magnesium, abgeleitet vom griech. Magnēsios = Magnetstein ist den meisten Menschen bekannt.

Magnesium wurde im Jahre 1755 von Joseph Black in Edinburgh identifiziert und 1808 in London von Sir Humphry Davy erstmals in seine metallische Reinform gebracht. Seitdem findet das Mineral in vielen Bereichen Anwendung. Magnesium ist ein leichtes Metall, das als Bestandteil für verschiedene Legierungen im Fahrzeugbau sowie der Luft- und Raumfahrttechnik sehr beliebt ist. Knapp die Hälfte des produzierten Magnesiummetalls wird für Legierungen verwendet. So enthält ein Auto etwa 15 bis 25 kg Magnesium. Aber auch als Korrosionsschutz für Schiffslacke und in der Wasserstofftechnologie findet es Verwendung.

Zum Glück handelt es sich bei Magnesium wurde im Jahre 1755 von Joseph Bl target="_self">Magnesium um kein seltenes Metall! Allein schon in unseren Ozeanen ist es reichlich vorhanden. So sind 17% der gelösten Salze im Meerwasser Magnesiumverbindungen. Sowohl für seine vielfältigen technischen Anwendungen als auch für seine Funktion im Enzymsystem unseres Körpers ist es für die Welt, so wie wir sie kennen, unabdingbar. In den pflanzlichen Zellwänden dient gebundenes Magnesium als Mg2+ (wie auch Ca2+) zum Vernetzen von Proteinen.

Zudem ist das Zentralatom Magnesium in Chlorophyll vorhanden, das auch das grüne Blut der Pflanzen genannt wird, da es eine ähnliche Struktur wie das Hämoglobin in den menschlichen roten Blutkörperchen aufweist. Ohne Magnesium wäre die Photosynthese nicht möglich [1].

Was erfährst Du in diesem Guide?

  1. Wirkung des Minerals auf den Körper
  2. Magnesium für die Knochen
  3. Magnesium und der menschliche Energiehaushalt
  4. Magnesium und das Herzkreislaufsystem
  5. Magnesium und Schlaf
  6. Magnesium und Diabetes
  7. Der Magnesiummangel
  8. Symptome eines Mangels
  9. Die ausgewogene Magnesiumzufuhr mit Nahrungsergänzungsmitteln

1. Wirkung des Minerals auf den Körper

Als Enzymbestandteil und Coenzym ist Magnesium an etwa 300 verschiedenen Enzymreaktionen im Körper beteiligt. Es arbeitet auf unterschiedlichen Ebenen für den Organismus: so wird Magnesium benötigt, damit unser Nervensystem einwandfrei funktionieren kann. Zudem spielt es eine wichtige Rolle für die Reizweiterleitung in den Nervenzellen und für die menschliche Muskelkontraktion.

Es ist außerdem an der Regulierung von Hormonen und Neurotransmittern beteiligt und für die Aktivierung von Vitamin D in der Niere zuständig. Das Mineral nimmt ebenfalls Einfluss auf den Energiestoffwechsel und die psychischen Funktionen. Auch als wichtiger Cofaktor für verschiedene ATP abhängige Enzyme und somit für die Energiebereitstellung in unserem Körper ist es unerlässlich.

Zudem hält es das Elektrolytgleichgewicht aufrecht und wirkt als ein Calcium-Antagonist (Gegenspieler), indem es den Calciumeinstrom an der Zellmembran kontrolliert. Selbst an der menschlichen Zellteilung ist das Mineral beteiligt und dient darüber hinaus einer funktionierenden Eiweißsynthese [2].

2. Magnesium für die Knochen

Magnesium trägt für den normalen Erhalt unserer Knochen und Zähne bei und ist in dieser Funktion für den Körper unabdingbar. Der Körper eines Erwachsenen enthält etwa 25 g Magnesium, von denen sich alleine 50% bis 60% in den Knochen befinden.
Weniger als 1% des gesamten Magnesiums befindet sich im Blutserum. Der Rest ist in den Zellen unserer Muskeln und Organe vorhanden [3].
Bei einer Magnesium-Unterversorgung ist der Körper darauf angewiesen, den Magnesiumspiegel im Blut aufrechtzuerhalten. In diesem Fall ist er dazu gezwungen, Magnesium aus den Knochen zu mobilisieren. Wenn dieser Zustand anhält, sind negative Auswirkungen auf die Knochengesundheit wahrscheinlich.

Daher ist eine ausreichende Magnesiumversorgung eine hilfreiche Prävention gegen Frakturen, die durch Osteoporose bedingt sind. Das konnten auch Studien belegen: Frauen, die die empfohlene Magnesium-Zufuhr einhalten, haben im Vergleich zu jenen, die zu wenig Magnesium aufnehmen, ein um knapp 30% niedrigeres Risiko für Frakturen [4].

3. Magnesium und der menschliche Energiehaushalt

Wird Magnesium erhitzt, verbrennt das Mineral als eine gleißend helle Flamme, die man sinnbildlich für die Magnesiumrolle für den Energiehaushalt im Körper bezeichnen kann. Magnesium nimmt im Energiestoffwechsel unserer Mitochondrien Einfluss beim Abbau und der energetischen Verwertung von energieliefernden Makronährstoffen wie Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen [5]. 
Zusätzlich spielt es eine wichtige Rolle bei der Aktivierung von Adenosintriphosphat (ATP) in Form des Magnesium-ATP-Komplexes und bildet den grundlegenden Baustein des ATP [6]. Seine Funktion besteht darin, eine Phosphatgruppe vom ATP auf ein Substrat zu übertragen, was einen essenziellen Schritt in der Energieversorgung unseres Körpers darstellt [7]. ATP ist der universale Energieträger unserer Zellen und liefert unserem Körper 90-95% der benötigten Energie. Das volle Potenzial von ATP kann nur mit ausreichender Magnesiumversorgung entfaltet werden.

4. Magnesium und das Herz-Kreislauf-System

Auch für unser Herz-Kreislauf-System nimmt Magnesium eine wichtige Rolle ein. Laut der Gesellschaft für Magnesium-Forschung e.V. kann ein Magnesiummangel ein Faktor für die Entstehung von Herzrhythmusstörungen sein. Dies geht auf die Erhöhung der neuromuskulären Erregbarkeit zurück, welche außerdem auch Bluthochdruck begünstigen kann. Die positiven Effekte einer Magnesiumsupplementation auf den Blutdruck werden derzeit erforscht [8].

Die Diagnostik- und Therapieempfehlung des Vereins empfiehlt, den Magnesium-Status (sowie den anderer Elektrolyte) kontrollieren zu lassen. Patienten mit Herzrhythmusstörungen sollten auf eine magnesiumreiche Kost achten [9].

5. Magnesium und Schlaf

Magnesium trägt nicht nur zur Verringerung von Müdigkeit und Ermüdung bei; eine ausreichende Magnesiumzufuhr kann sogar beim Einschlafen helfen. 

Im Vergleich zu Menschen mit Magnesiummangel schlafen Menschen mit gut gefüllten Magnesiumspeichern nicht nur schneller ein, sondern auch besser durch. Untersuchungen im Schlaflabor haben gezeigt, dass die Einnahme von Magnesium bei einem Mangel für die Tiefschlafphasen förderlich ist [10][11][12].

6. Magnesium und Diabetes

Allein in Deutschland leiden aktuell rund 8 Millionen Menschen an Diabetes. Damit ist beinahe jeder Zehnte betroffen und jedes Jahr kommen etwa 600.000 Neuerkrankungen hinzu [13]. Viele Mediziner versuchen nun darauf aufmerksam zu machen, dass ein zu hoher Zuckerkonsum und ein Bewegungsmangel nicht die einzigen Gründe hierfür sind. Mit großer Wahrscheinlichkeit ist auch eine geringe Magnesiumversorgung daran beteiligt.

Menschen, die unter einem Magnesiummangel leiden, erkranken etwa doppelt so häufig an Diabetes wie Menschen mit einem normalen Magnesiumspiegel [14]. Hierfür gibt es vermutlich mehrere Gründe: die Aufnahme über den Magen-Darm-Trakt kann gestört sein und es kann durch oftmals streng verordnete Diäten an magnesiumreichen Lebensmitteln mangeln. Hinzu kommt außerdem, dass Diabetiker eine erhöhte Magnesiumausscheidung über den Urin aufweisen.

Eine Studie der Nurses Health sowie der Professionals Follow-up kam zu folgendem Ergebnis: je höher die Magnesiumzufuhr, desto geringer ist das Risiko an Diabetes zu erkranken. Bei Studienteilnehmern mit einer hohen Magnesiumzufuhr lag das Risiko einer Diabeteserkrankung um ein Drittel niedriger als bei Probanden mit einer geringeren Magnesiumzufuhr. [15]. Aber wie lässt sich der Einfluss von Magnesium in dieser Hinsicht erklären?

Unser körpereigenes Hormon Insulin hat die Aufgabe Glukose (Zucker) aus dem Blut in unsere Zellen zu schleusen, damit es dort zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Da ein dauerhaft erhöhter Blutzuckerspiegel zu Gewebeschäden an den Nerven und Blutgefäßen führen kann, ist unser Körper darum bemüht, überschüssigen Zucker so schnell wie möglich in die Zellen zu transportieren.

Um die Zellen für die Glukoseaufnahme zu öffnen, wird Magnesium als Cofaktor benötigt. Ist zu wenig Magnesium vorhanden, kann das Insulin nicht ausreichend arbeiten, was zur Folge hat, dass immer mehr Insulin ausgeschüttet wird. Insulin besitzt außerdem die Eigenschaft, den Fettabbau zu hemmen und die Fetteinlagerung in den Fettzellen zu fördern. Fettleibigkeit wird daher ebenfalls in Zusammenhang mit Diabetes gebracht. Magnesium wirkt auch auf die B-Vitamine ein, die unter anderem die Verwertung von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten beeinflussen [16].

Es ist wichtig, zwischen verschiedenen Kohlenhydratquellen zu unterscheiden. Denn es macht einen Unterschied, ob man 100 Gramm Kohlenhydrate in Form von isoliertem Zucker oder aus natürlichen Quellen wie Früchten oder Haferflocken aufnimmt. Haferflocken bieten nicht nur zusätzliche Ballaststoffe, sondern verlangsamen auch die Freisetzung von Glucose und enthalten selbst Magnesium.

Leider ist in den heutigen Lebensmitteln im Vergleich zu vor über 100 Jahren weniger Magnesium vorhanden. Die Überdüngung unserer Böden mit kaliumhaltigem Dünger führt zur Verdrängung von Magnesium in den Pflanzen und somit zu einem geringeren Magnesiumgehalt in Lebensmitteln. Vor der Einführung von Kunstdünger im 20. Jahrhundert [17] bestand dieses Problem noch nicht.

Eine Studie, die den Mineralstoffgehalt von Lebensmitteln in einer Zeitspanne zwischen 1940 bis 1991 untersuchte, stellte fest, dass der Magnesiumgehalt bei Gemüse mit der Zeit um 24% abnahm [18]. Dies stellt für einige Mediziner einen Grund dar, weshalb Magnesiummangel in der heutigen Zeit derart verbreitet sind.

7. Der Magnesiummangel

Magnesium ist ein Mineralstoff, bei dem ein Mangel keine Seltenheit ist. Der tägliche Bedarf bei Erwachsenen liegt hier je nach Alter und Geschlecht zwischen 250 bis 380 mg [19]. Alleine in Deutschland erreichen 26% der Männer und 29% der Frauen die nach D-A-CH Referenzwerten empfohlene tägliche Magnesiummenge nicht [20].

Bei jungen Erwachsenen und älteren Personen liegt häufiger ein Mangel vor. Insbesondere Menschen mit Erkrankungen im Magendarmtrakt und den Hormonsystemen sowie Alkoholiker sind von einem Mangel betroffen. Neben einer magnesiumarmen Ernährung ist auch die sportliche Betätigung ein Faktor, der zu einer Unterversorgung führen kann. Bei intensiver sportlicher Betätigung kann durch den Schweiß ein hoher Anteil an Magnesium verloren gehen.

8. Symptome eines Mangels

Muskelkrämpfe und Muskelverspannungen sind die Symptome, die am häufigsten mit einem Magnesiummangel in Verbindung gebracht werden. Magnesium spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation der Muskelan- und entspannung. Das Mineral stellt im Körper einen Gegenspieler zu Calcium dar. 

Magnesium selbst steuert hierbei die Entspannung, wohingegen Calcium die Anspannung unterstützt. Für eine optimale Funktion des menschlichen Körpers muss hier ein Gleichgewicht vorliegen. Bei einem zu niedrigen Magnesiumanteil im Körper liegt oft ein Überschuss an Calcium vor [21]. Es entstehen Krämpfe, bei denen sich die Muskeln plötzlich und sehr schmerzhaft zusammenziehen. Insbesondere Wadenkrämpfe sind mit Muskelverspannungen ein deutlicher Hinweis für eine unzureichende Magnesiumversorgung. Auch Lidflattern und Muskelzucken können durch Magnesiummangel verursacht werden.

Weitere Anzeichen für einen Mangel sind Unruhe, Nervosität, Reizbarkeit, Konzentrationsschwierigkeiten, Müdigkeit, Schwäche, Kopfschmerzen und Herzrhythmusstörungen [22].

9. Die ausgewogene Magnesiumzufuhr mit Nahrungsergänzungsmitteln

Schon lange setzen Sportler Magnesiumsalze wie Magnesiumcitrat als Nahrungsergänzungsmittel gegen Muskelkrämpfe ein. Wie viel Magnesium tatsächlich aufgenommen wird, hängt neben Faktoren wie Darmerkrankungen auch davon ab, wie hoch der Bedarf ist und wie viel zur Verfügung steht. Generell lässt sich sagen, dass die relative Magnesiumresorption mit zunehmender Menge an Magnesium abnimmt. Nimmt man beispielsweise 36 mg Magnesium über die Nahrung auf, zum Beispiel über Chiasamen, werden davon 65% durch den Körper aufgenommen. Bei einer höheren Magnesiummenge, etwa 973 mg, werden jedoch nur noch circa 11% absorbiert [23][24].

Laut Bundesinstitut für Risikobewertung können erst ab hohen Dosen von mehr als 2500 mg Nebenwirkungen wie Blutdruckabfall oder Muskelschwäche auftreten, wodurch Magnesiumvergiftungen selten sind. Eine mögliche Überversorgung an Magnesium ist im Gegensatz zu anderen Mineralstoffen, wie beispielsweise Eisen, kein Grund zur Sorge. Eine Unterversorgung jedoch schon [25].

Quellen

1)https://faszinationchemie.de/wissen-und-fakten/news/magnesium-das-vielseitige-leichtmetall/
2)https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2010/daz-25-2010/magnesium-update-2010 
3)https://ods.od.nih.gov/factsheets/magnesium-HealthProfessional/  
4)https://www.cambridge.org/core/journals/british-journal-of-nutrition/article/dietary-magnesium-intake-and-fracture-risk-data-from-a-large-prospective-study/5EDA2D4C456E52906D658587703875B2  
5)https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2010/daz-25-2010/magnesium-update-2010  
6)http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/5/bc/vlus/atp.vlu/Page/vsc/de/ch/5/bc/atp/struktur/phosphat/mg_komplex.vscml.html  
7)https://www.magnesium-ges.de/index.php/de/vortragsabstracts/13-35-symposium-der-gesellschaft-fuer-magnesium-forschung-e-v/88-atp-und-mg-sind-die-energietraeger-in-der-zelle-1 
8)https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/HYPERTENSIONAHA.116.07664  
9)Vierling W, Liebscher DH, Micke O, von Ehrlich B, Kisters K (2013). Magnesiummangel und Magnesiumtherapie bei Herzrhythmusstörungen. Empfehlungen der Gesellschaft für Magnesium-Forschung e. V.. Dtsch Med Wochenschr 2013, 138: 1165-1171  
10)https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/abstract/10.1055/s-2002-33195  
11)https://pubag.nal.usda.gov/catalog/58074  
12)Bucher SF. (1991). Erfahrungen mit Magnesium bei der Behandlung von funktionellen Störungen. Schweizerische Zeitschrift für Ganzheitsmedizin. 1991;2:1-4.  
13)https://www.diabetesde.org/ueber_diabetes/was_ist_diabetes_/diabetes_in_zahlen  
14)Guerrero-Romero et al. (2008). Hypomagnesaemia and risk for metabolic glucose disorders: a 10-year follow-up study. Eur J Clin Invest 2008; 38: 389-396  
15)Lopez-Ridaura et al. (2014). Magnesium intake and risk of type 2 diabetes in men and women. Diabetes Care 2004; 27: 134-140.  
16)Dean, C. (2007). The Magnesium Miracle. Ballantine Books. 
17)https://www.planet-wissen.de/gesellschaft/landwirtschaft/anbaumethoden/pwiegeschichtederduengemittel100.html  
18)https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14653505/  
19)https://www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/magnesium/?L=0  
20)www.mri.bund.de/fileadmin/MRI/Institute/EV/NVSII_Abschlussbericht_Teil_2.pdf, S. 141 
21)https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2010/daz-25-2010/magnesium-update-2010  
22)https://www.ratgeber-muskeln-gelenke-knochen.de/wirkstofflexikon/magnesium/magnesiummangel/#gref  
23)Sabatier M et al. (2003). Comparison of stable-isotope-tracer methods for the determination of magnesium absorption in humans. Am J Clin Nutr 2003;77:1206 – 1212.  
24)Fine KD et al. (1991). Intestinal absorption of magnesium from food and supplements. J Clin Invest 1991;88:396 – 402.  
25)Bundesinstitut für Risikobewertung (2004). Verwendung von Mineralstoffen in Lebensmitteln, Teil II . 
26)https://www.bfr.bund.de/de/presseinformation/2017/50/bfr_bewertet_tageshoechstmenge_fuer_magnesium_in_nahrungsergaenzungsmitteln-202880.html

 

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