Uloga magnezija u funkciji mišića

Magnezij je esencijalni mineral, koji ima vrlo bitnu ulogu u ljudskom organizmu. Kofaktor je u više od 300 enzimskih sustava koji reguliraju različite biokemijske reakcije u tijelu, uključujući sintezu proteina, funkciju mišića i živaca, kontrolu glukoze u krvi i regulaciju krvnog tlaka.

Pri rođenju, ljudsko tijelo ima približno 760 mg magnezija, a količina se povećava na približno 5 g u dobi od 4-5 mjeseci. U odraslom ljudskom tijelu nalazi se oko 24 g magnezija.

Magnezij je potreban za proizvodnju energije, oksidativnu fosforilaciju i glikolizu. Doprinosi strukturnom razvoju kostiju i potreban je za sintezu DNA, RNA i antioksidansa glutationa. Magnezij također igra ulogu u aktivnom transportu iona kalcija i kalija kroz stanične membrane, procesu koji je važan za provođenje živčanih impulsa, kontrakciju mišića i normalan srčani ritam. Prema Europskoj agenciji za sigurnost hrane, preporučeni dnevni unos magnezija za odraslu osobu iznosi 300 mg dnevno.

Izvori magnezija

Magnezij je prirodno prisutan u mnogim namirnicama, dodaje se drugim prehrambenim proizvodima, a dostupan je i kao dodatak prehrani.

Prehrambeni izvori magnezija uključuju:

• Orašaste plodove (npr. bademi, orasi, brazilski i indijski oraščići te lješnjaci)
• Sjemenke (npr. sjemenke bundeve, suncokreta, lana i sezama)
• Zeleno lisnato povrće (npr. špinat, blitva, kelj i zelena salata)
• Mahunarke (npr. grašak, leća i slanutak)
• Integralne žitarice (npr. smeđa riža, ječam, heljda, pir i zobene pahuljice)
• Ribu (npr. losos, skuša, sardine)
• Tamnu čokoladu

Magnezij se u u dodacima prehrani nalazi obliku magnezijeva: oksida, sulfata, klorida, laktata, acetata, glicinata, glukonata, aspartata, fumarata, malata, citrata, pikolinata i dr. Pri odabiru dodataka prehrani važno je obratiti pažnju na oblik magnezija koji se koristi jer se različiti oblici razlikuju po apsorpciji i mogu uzrokovati različite nuspojave. Magnezijev citrat, glicinat ili malat su neki od oblika koji se dobro apsorbiraju.

Koja je uloga magnezija u funkciji mišića?

Mišići sadrže oko 20% ukupnog magnezija u našem tijelu. Magnezij je povezan s različitim aspektima funkcije skeletnih mišića, kao što su proizvodnja energije u mišićima, kontrakcija mišića i sinteza proteina, ali ima i protuupalno te antioksidativno djelovanje u mišićima.

Svako mišićno vlakno obiluje mitohondrijima, poznatim kao stanične “elektrane”, koji su ključni za generiranje energije kroz dišni lanac. Magnezij igra vitalnu ulogu u energetskom metabolizmu stanica, posebno u mitohondrijima. Nedostatak magnezija može dovesti do smanjene učinkovitosti mitohondrija i povećane proizvodnje reaktivnih kisikovih vrsta, što može pridonijeti oštećenju vitalnih molekula poput DNA i proteina.

Ciklus mišićne kontrakcije oslanja se na opskrbu energijom, prvenstveno putem razgradnje ATP-a. Taj se proces pokreće oslobađanjem kalcijevih iona iz sarkoplazmatskog retikuluma nakon što ih potakne središnji živčani sustav. Kada se kalcij oslobodi, veže se na troponin C i miozin, što izaziva promjene u njihovoj strukturi i potiče kontrakciju mišića.

Magnezij djeluje kao antagonist kalcija, suparnički se natječući za ista vezna mjesta na kalcijevim proteinima, što ga čini regulatorom procesa kontrakcije. U mirovanju, magnezij je prisutan u visokim koncentracijama u mišićnim stanicama i efikasno zauzima vezna mjesta za kalcij. Međutim, nedostatak magnezija može rezultirati istiskivanjem magnezija čak i od minimalnih količina kalcija, što dovodi do hiperkontrakcije i mišićnih grčeva.

Skeletno mišićno tkivo pretežno se sastoji od proteina jer sadrži 50-75% svih proteina u tijelu. Sinteza proteina je složen proces koji zahtijeva značajnu energiju i uključuje niz koraka, poput transkripcije i translacije, a ključan je za stvaranje proteina važnih za funkciju mišića i metabolizam. Magnezij ima važnu ulogu u ovom procesu, pomažući u aktiviranju enzima i stabilizaciji struktura RNA i ribosoma. Također, magnezij je ključan za aktivaciju signalnog puta mTOR, koji potiče sintezu proteina i sprječava razgradnju mišića.

Studija iz 2011. godine (Santos i suradnici) je prikazala kako je unos magnezija izravno povezan s maksimalnom izometrijskom fleksijom trupa, rotacijom i jakosti šake, s testovima izvedbe skakanja i sa svim varijablama izokinetičke snage, neovisno o ukupnom unosu energije. Druga studija (Brilla i Hayley, 1992) je prikazala kako suplementacija magnezijem dovela do jačeg okretnog momenta skupine mišića kvadricepsa u zdravih muškaraca koji su izloženi treningu snage. Osim toga, studija iz 2020. (Zajac i suradnici) je prikazala kako je suplementacija magnezijem poboljšala ukupno vrijeme i snagu u ponovljenom testu sprinta (RAST). Suplementacija magnezijem je povećala razine kreatinina, laktata i bikarbonata dok je snižavao pH vrijednosti nakon RAST-a, što ukazuje na poboljšanu izvedbu sprinta i metabolički odgovor.

Sve u svemu, studije su pokazale da unos magnezija na različite načine može poboljšati sportske performanse, snagu mišića i metabolički odgovor. Stoga, održavanje adekvatnih razina magnezija u organizmu može biti ključno za očuvanje zdravlja mišića i optimalnu sportsku izvedbu.

Izvori:

Brilla, L.R., Haley, T.F. (1992). Effect of magnesium supplementation on strength training in humans. Journal of the American College of Nutrition. 11(3). 326–329

Santos, D.A., Matias, C.N., Monteiro, C.P., Silva, A.M., Rocha, P.M., Minderico, C.S., Bettencourt Sardinha, L., Laires, M.J. (2011). Magnesium intake is associated with strength performance in elite basketball, handball and volleyball players. Magnesium research. 24(4). 215–219.

Souza, A.C.R., Vasconcelos, A.R., Dias, D.D., Komoni, G., Name, J.J. (2023). The Integral Role of Magnesium in Muscle Integrity and Aging: A Comprehensive Review. Nutrients. 15(24). 5127.

Zajac, A., Golas, A., Chycki, J., Halz, M., Michalczyk, M.M. (2020). The Effects of Long-Term Magnesium Creatine Chelate Supplementation on Repeated Sprint Ability (RAST) in Elite Soccer Players. Nutrients. 12(10). 2961

National Institutes of Health. Magnesium. (https://ods.od.nih.gov/factsheets/Magnesium-HealthProfessional/)