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रक्त में सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम, बाइकार्बोनेट और द्रव संतुलन शरीर में शारीरिक क्रियाओं को बनाए रखने का आधार हैं। मैग्नीशियम आयन विकार पर शोध का अभाव रहा है। 1980 के दशक की शुरुआत में, मैग्नीशियम को "भूला हुआ इलेक्ट्रोलाइट" कहा जाता था। मैग्नीशियम-विशिष्ट चैनलों और ट्रांसपोर्टरों की खोज के साथ-साथ मैग्नीशियम होमियोस्टेसिस के शारीरिक और हार्मोनल विनियमन की समझ के साथ, नैदानिक ​​​​चिकित्सा में मैग्नीशियम की भूमिका के बारे में लोगों की समझ लगातार गहरी होती जा रही है।

मैग्नीशियम कोशिकीय कार्य और स्वास्थ्य के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। मैग्नीशियम सामान्यतः Mg2+ के रूप में पाया जाता है और पौधों से लेकर उच्च स्तनधारियों तक, सभी जीवों की सभी कोशिकाओं में पाया जाता है। मैग्नीशियम स्वास्थ्य और जीवन के लिए एक आवश्यक तत्व है, क्योंकि यह कोशिकीय ऊर्जा स्रोत ATP का एक महत्वपूर्ण सहकारक है। मैग्नीशियम मुख्य रूप से न्यूक्लियोटाइड्स से जुड़कर और एंजाइम गतिविधि को नियंत्रित करके कोशिकाओं की मुख्य शारीरिक प्रक्रियाओं में भाग लेता है। सभी ATPase अभिक्रियाओं के लिए Mg2+- ATP की आवश्यकता होती है, जिसमें RNA और DNA कार्यों से संबंधित अभिक्रियाएँ भी शामिल हैं। मैग्नीशियम कोशिकाओं में सैकड़ों एंजाइमी अभिक्रियाओं का एक सहकारक है। इसके अलावा, मैग्नीशियम ग्लूकोज, लिपिड और प्रोटीन चयापचय को भी नियंत्रित करता है। मैग्नीशियम तंत्रिकापेशी कार्य, हृदय गति, संवहनी स्वर, हार्मोन स्राव और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में N-मिथाइल-D-एस्पार्टेट (NMDA) के स्राव को नियंत्रित करने में सहायक होता है। मैग्नीशियम अंतःकोशिकीय संकेतन में शामिल दूसरा संदेशवाहक है और जैविक प्रणालियों की सर्कैडियन लय को नियंत्रित करने वाले जीनों का नियामक है।

मानव शरीर में लगभग 25 ग्राम मैग्नीशियम होता है, जो मुख्यतः हड्डियों और कोमल ऊतकों में संग्रहित होता है। मैग्नीशियम एक महत्वपूर्ण अंतःकोशिकीय आयन है और पोटेशियम के बाद दूसरा सबसे बड़ा अंतःकोशिकीय धनायन है। कोशिकाओं में, 90% से 95% मैग्नीशियम एटीपी, एडीपी, साइट्रेट, प्रोटीन और न्यूक्लिक अम्ल जैसे लिगैंड से बंधता है, जबकि केवल 1% से 5% अंतःकोशिकीय मैग्नीशियम मुक्त रूप में मौजूद होता है। अंतःकोशिकीय मुक्त मैग्नीशियम सांद्रता 1.2-2.9 मिलीग्राम/डेसीलीटर (0.5-1.2 मिमीोल/लीटर) होती है, जो बाह्यकोशिकीय सांद्रता के समान होती है। प्लाज्मा में, परिसंचारी मैग्नीशियम का 30% मुख्यतः मुक्त वसीय अम्लों के माध्यम से प्रोटीन से बंधता है। लंबे समय तक मुक्त वसीय अम्लों के उच्च स्तर वाले रोगियों में आमतौर पर रक्त में मैग्नीशियम की सांद्रता कम होती है, जो हृदय और चयापचय संबंधी रोगों के जोखिम के व्युत्क्रमानुपाती होती है। मुक्त वसीय अम्लों के साथ-साथ ईजीएफ, इंसुलिन और एल्डोस्टेरोन के स्तर में परिवर्तन रक्त में मैग्नीशियम के स्तर को प्रभावित कर सकते हैं।

मैग्नीशियम के तीन मुख्य नियामक अंग हैं: आंत (आहार से मैग्नीशियम के अवशोषण को नियंत्रित करती है), हड्डियाँ (हाइड्रॉक्सीएपेटाइट के रूप में मैग्नीशियम का भंडारण करती हैं), और गुर्दे (मूत्र से मैग्नीशियम उत्सर्जन को नियंत्रित करती हैं)। ये प्रणालियाँ एकीकृत और अत्यधिक समन्वित होती हैं, और मिलकर आंत की अस्थि वृक्क अक्ष बनाती हैं, जो मैग्नीशियम के अवशोषण, विनिमय और उत्सर्जन के लिए ज़िम्मेदार है। मैग्नीशियम चयापचय में असंतुलन से रोगात्मक और शारीरिक परिणाम हो सकते हैं।

मैग्नीशियम से भरपूर खाद्य पदार्थों में अनाज, बीन्स, मेवे और हरी सब्ज़ियाँ शामिल हैं (मैग्नीशियम क्लोरोफिल का मुख्य घटक है)। आहार में शामिल मैग्नीशियम का लगभग 30% से 40% आँतों द्वारा अवशोषित होता है। अधिकांश अवशोषण छोटी आँत में अंतरकोशिकीय परिवहन के माध्यम से होता है, जो कोशिकाओं के बीच सघन संधियों से जुड़ी एक निष्क्रिय प्रक्रिया है। बड़ी आँत ट्रांससेलुलर TRPM6 और TRPM7 के माध्यम से मैग्नीशियम अवशोषण को सूक्ष्मता से नियंत्रित कर सकती है। आँतों के TRPM7 जीन के निष्क्रिय होने से मैग्नीशियम, ज़िंक और कैल्शियम की गंभीर कमी हो सकती है, जो प्रारंभिक विकास और जन्म के बाद जीवित रहने के लिए हानिकारक है। मैग्नीशियम का अवशोषण विभिन्न कारकों से प्रभावित होता है, जिनमें मैग्नीशियम का सेवन, आँतों का pH मान, हार्मोन (जैसे एस्ट्रोजन, इंसुलिन, EGF, FGF23 और पैराथाइरॉइड हार्मोन [PTH]) और आँत के माइक्रोबायोटा शामिल हैं।
वृक्कों में, वृक्क नलिकाएँ बाह्यकोशिकीय और अंतःकोशिकीय, दोनों मार्गों से मैग्नीशियम का पुनःअवशोषण करती हैं। सोडियम और कैल्शियम जैसे अधिकांश आयनों के विपरीत, समीपस्थ नलिकाओं में मैग्नीशियम की केवल एक छोटी मात्रा (20%) पुनःअवशोषित होती है, जबकि अधिकांश (70%) मैग्नीशियम हाइन्ज़ लूप में पुनःअवशोषित होता है। समीपस्थ नलिकाओं और हाइन्ज़ लूप की स्थूल शाखाओं में, मैग्नीशियम पुनःअवशोषण मुख्यतः सांद्रता प्रवणता और झिल्ली विभव द्वारा संचालित होता है। क्लॉडिन 16 और क्लॉडिन 19 हाइन्ज़ लूप की स्थूल शाखाओं में मैग्नीशियम चैनल बनाते हैं, जबकि क्लॉडिन 10b उपकला कोशिकाओं में एक धनात्मक अंतःल्यूमिनल वोल्टेज बनाने में मदद करता है, जिससे मैग्नीशियम आयन पुनःअवशोषण होता है। दूरस्थ नलिकाओं में, मैग्नीशियम कोशिका शीर्ष पर TRPM6 और TRPM7 के माध्यम से अंतःकोशिकीय पुनःअवशोषण (5%~10%) को सूक्ष्मता से नियंत्रित करता है, जिससे अंतिम मूत्रीय मैग्नीशियम उत्सर्जन निर्धारित होता है।
मैग्नीशियम हड्डियों का एक महत्वपूर्ण घटक है, और मानव शरीर में 60% मैग्नीशियम हड्डियों में संग्रहित होता है। हड्डियों में विनिमय योग्य मैग्नीशियम प्लाज्मा शारीरिक सांद्रता को बनाए रखने के लिए गतिशील भंडार प्रदान करता है। मैग्नीशियम ऑस्टियोब्लास्ट और ऑस्टियोक्लास्ट की गतिविधि को प्रभावित करके अस्थि निर्माण को बढ़ावा देता है। मैग्नीशियम का सेवन बढ़ाने से अस्थि खनिज सामग्री बढ़ सकती है, जिससे उम्र बढ़ने के दौरान फ्रैक्चर और ऑस्टियोपोरोसिस का खतरा कम हो जाता है। हड्डियों की मरम्मत में मैग्नीशियम की दोहरी भूमिका होती है। सूजन के तीव्र चरण के दौरान, मैग्नीशियम मैक्रोफेज में TRPM7 की अभिव्यक्ति, मैग्नीशियम-निर्भर साइटोकाइन उत्पादन को बढ़ावा दे सकता है, और अस्थि निर्माण के प्रतिरक्षा सूक्ष्म वातावरण को बढ़ावा दे सकता है। अस्थि उपचार के अंतिम रीमॉडलिंग चरण के दौरान, मैग्नीशियम अस्थिजनन को प्रभावित कर सकता है और हाइड्रॉक्सीएपेटाइट अवक्षेपण को रोक सकता है। TRPM7 और मैग्नीशियम संवहनी चिकनी पेशी कोशिकाओं के ऑस्टियोजेनिक फेनोटाइप में संक्रमण को प्रभावित करके संवहनी कैल्सीफिकेशन की प्रक्रिया में भी भाग लेते हैं।

वयस्कों में सामान्य सीरम मैग्नीशियम सांद्रता 1.7~2.4 mg/dl (0.7~1.0 mmol/L) होती है। हाइपोमैग्नेसीमिया 1.7 mg/dl से कम सीरम मैग्नीशियम सांद्रता को संदर्भित करता है। सीमावर्ती हाइपोमैग्नेसीमिया वाले अधिकांश रोगियों में कोई स्पष्ट लक्षण नहीं होते हैं। 1.5 mg/dl (0.6 mmol/L) से अधिक सीरम मैग्नीशियम स्तर वाले रोगियों में दीर्घकालिक संभावित मैग्नीशियम की कमी की संभावना के कारण, कुछ लोग हाइपोमैग्नेसीमिया के लिए निचली सीमा को बढ़ाने का सुझाव देते हैं। हालांकि, यह स्तर अभी भी विवादास्पद है और इसके लिए आगे नैदानिक ​​​​सत्यापन की आवश्यकता है। सामान्य आबादी के 3%~10% लोगों को हाइपोमैग्नेसीमिया है, जबकि टाइप 2 मधुमेह रोगियों (10%~30%) और अस्पताल में भर्ती मरीजों (10%~60%) की घटना दर अधिक है

हाइपोमैग्नेसीमिया की नैदानिक ​​अभिव्यक्तियों में गैर-विशिष्ट लक्षण जैसे उनींदापन, मांसपेशियों में ऐंठन या अपर्याप्त आहार सेवन, जठरांत्र संबंधी हानि में वृद्धि, गुर्दे के पुनःअवशोषण में कमी, या बाहर से कोशिकाओं के अंदर मैग्नीशियम के पुनर्वितरण के कारण होने वाली मांसपेशियों की कमजोरी शामिल हैं (चित्र 3 बी)। हाइपोमैग्नेसीमिया आमतौर पर अन्य इलेक्ट्रोलाइट विकारों के साथ मौजूद होता है, जिसमें हाइपोकैल्सीमिया, हाइपोकैलिमिया और मेटाबोलिक अल्कलोसिस शामिल हैं। इसलिए, हाइपोमैग्नेसीमिया को अनदेखा किया जा सकता है, खासकर अधिकांश नैदानिक ​​सेटिंग्स में जहां रक्त मैग्नीशियम का स्तर नियमित रूप से मापा नहीं जाता है। केवल गंभीर हाइपोमैग्नेसीमिया (सीरम मैग्नीशियम <1.2 mg/dL [0.5 mmol/L]) में, असामान्य न्यूरोमस्कुलर उत्तेजना (कलाई टखने की ऐंठन, मिर्गी और कंपन), हाइपोमैग्नेसीमिया अस्पताल में भर्ती होने और मृत्यु दर में वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है, विशेष रूप से जब हाइपोकैलिमिया के साथ होता है, जो मैग्नीशियम के नैदानिक ​​महत्व को उजागर करता है।
रक्त में मैग्नीशियम की मात्रा 1% से भी कम होती है, इसलिए रक्त में मैग्नीशियम की मात्रा ऊतकों में कुल मैग्नीशियम की मात्रा को विश्वसनीय रूप से नहीं दर्शा सकती। शोध से पता चला है कि सीरम में मैग्नीशियम की सांद्रता सामान्य होने पर भी, कोशिकाओं के भीतर मैग्नीशियम की मात्रा कम हो सकती है। इसलिए, आहार में मैग्नीशियम के सेवन और मूत्र की हानि पर विचार किए बिना केवल रक्त में मैग्नीशियम की मात्रा पर विचार करने से नैदानिक ​​मैग्नीशियम की कमी का कम आकलन हो सकता है।

हाइपोमैग्नेसीमिया के मरीज़ अक्सर हाइपोकैलिमिया का अनुभव करते हैं। जिद्दी हाइपोकैलिमिया आमतौर पर मैग्नीशियम की कमी से जुड़ा होता है, और इसे मैग्नीशियम के स्तर के सामान्य होने के बाद ही प्रभावी ढंग से ठीक किया जा सकता है। मैग्नीशियम की कमी संग्रहण नलिकाओं से पोटेशियम के स्राव को बढ़ावा दे सकती है, जिससे पोटेशियम की हानि और बढ़ जाती है। अंतःकोशिकीय मैग्नीशियम के स्तर में कमी Na+-K+-ATPase गतिविधि को बाधित करती है और एक्स्ट्रारेनल मेडुलरी पोटेशियम (ROMK) चैनलों के खुलने को बढ़ाती है, जिससे गुर्दे से पोटेशियम की अधिक हानि होती है। मैग्नीशियम और पोटेशियम के बीच की परस्पर क्रिया में सोडियम क्लोराइड को-ट्रांसपोर्टर (NCC) को सक्रिय करना भी शामिल है, जिससे सोडियम पुनःअवशोषण को बढ़ावा मिलता है। मैग्नीशियम की कमी NEDD4-2 नामक एक E3 यूबिक्विटिन प्रोटीन लाइगेज के माध्यम से NCC की प्रचुरता को कम करती है, जो न्यूरोनल प्रीकर्सर कोशिका विकास को कम करता है, और हाइपोकैलिमिया के माध्यम से NCC सक्रियण को रोकता है। NCC का निरंतर कम होना हाइपोमैग्नेसीमिया में दूरस्थ Na+ परिवहन को बढ़ा सकता है, जिससे मूत्र में पोटेशियम उत्सर्जन और हाइपोकैलिमिया बढ़ जाता है।

हाइपोमैग्नेसीमिया के रोगियों में हाइपोकैल्सीमिया भी आम है। मैग्नीशियम की कमी पैराथाइरॉइड हार्मोन (PTH) के स्राव को बाधित कर सकती है और PTH के प्रति गुर्दों की संवेदनशीलता को कम कर सकती है। PTH के स्तर में कमी गुर्दे द्वारा कैल्शियम के पुनःअवशोषण को कम कर सकती है, मूत्र में कैल्शियम के उत्सर्जन को बढ़ा सकती है, और अंततः हाइपोकैल्सीमिया का कारण बन सकती है। हाइपोमैग्नेसीमिया के कारण होने वाले हाइपोकैल्सीमिया के कारण, हाइपोपैराथायरायडिज्म को ठीक करना अक्सर मुश्किल होता है जब तक कि रक्त में मैग्नीशियम का स्तर सामान्य न हो जाए।

सीरम कुल मैग्नीशियम माप, नैदानिक ​​अभ्यास में मैग्नीशियम की मात्रा निर्धारित करने की मानक विधि है। यह मैग्नीशियम की मात्रा में अल्पकालिक परिवर्तनों का शीघ्र आकलन कर सकता है, लेकिन शरीर में कुल मैग्नीशियम की मात्रा को कम करके आंक सकता है। अंतर्जात कारक (जैसे हाइपोएल्ब्यूमिनीमिया) और बहिर्जात कारक (जैसे नमूना हेमोलिसिस और एंटीकोआगुलंट्स, जैसे EDTA) मैग्नीशियम के मापन मान को प्रभावित कर सकते हैं, और रक्त परीक्षण के परिणामों की व्याख्या करते समय इन कारकों पर विचार किया जाना चाहिए। सीरम आयनित मैग्नीशियम को भी मापा जा सकता है, लेकिन इसकी नैदानिक ​​व्यावहारिकता अभी तक स्पष्ट नहीं है।
हाइपोमैग्नेसीमिया का निदान करते समय, आमतौर पर रोगी के चिकित्सा इतिहास के आधार पर कारण का पता लगाया जा सकता है। हालाँकि, यदि कोई स्पष्ट अंतर्निहित कारण नहीं है, तो यह पता लगाने के लिए विशिष्ट निदान विधियों का उपयोग करने की आवश्यकता होती है कि मैग्नीशियम की हानि गुर्दे या जठरांत्र संबंधी मार्ग के कारण हुई है या नहीं, जैसे कि 24-घंटे मैग्नीशियम उत्सर्जन, मैग्नीशियम उत्सर्जन अंश, और मैग्नीशियम भार परीक्षण।

मैग्नीशियम सप्लीमेंट हाइपोमैग्नेसीमिया के इलाज का आधार हैं। हालाँकि, वर्तमान में हाइपोमैग्नेसीमिया के लिए कोई स्पष्ट उपचार दिशानिर्देश नहीं हैं; इसलिए, उपचार विधि मुख्य रूप से नैदानिक ​​लक्षणों की गंभीरता पर निर्भर करती है। हल्के हाइपोमैग्नेसीमिया का इलाज मौखिक सप्लीमेंट्स से किया जा सकता है। बाजार में कई मैग्नीशियम तैयारियाँ उपलब्ध हैं, जिनमें से प्रत्येक की अवशोषण दर अलग-अलग होती है। कार्बनिक लवण (जैसे मैग्नीशियम साइट्रेट, मैग्नीशियम एस्पार्टेट, मैग्नीशियम ग्लाइसिन, मैग्नीशियम ग्लूकोनेट और मैग्नीशियम लैक्टेट) अकार्बनिक लवणों (जैसे मैग्नीशियम क्लोराइड, मैग्नीशियम कार्बोनेट और मैग्नीशियम ऑक्साइड) की तुलना में मानव शरीर द्वारा अधिक आसानी से अवशोषित होते हैं। मौखिक मैग्नीशियम सप्लीमेंट्स का एक आम दुष्प्रभाव दस्त है, जो मौखिक मैग्नीशियम सप्लीमेंट्स के लिए एक चुनौती है।
दुर्दम्य मामलों में, सहायक औषधि उपचार आवश्यक हो सकता है। सामान्य गुर्दा कार्य वाले रोगियों के लिए, एमिनोफेनिडेट या ट्रायएमिनोफेनिडेट के साथ उपकला सोडियम चैनलों को बाधित करने से सीरम मैग्नीशियम का स्तर बढ़ सकता है। अन्य संभावित रणनीतियों में सीरम मैग्नीशियम के स्तर को बढ़ाने के लिए SGLT2 अवरोधकों का उपयोग शामिल है, विशेष रूप से मधुमेह के रोगियों में। इन प्रभावों के पीछे के तंत्र अभी तक स्पष्ट नहीं हैं, लेकिन ये ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर में कमी और वृक्क नलिका पुनर्अवशोषण में वृद्धि से संबंधित हो सकते हैं। हाइपोमैग्नेसीमिया से पीड़ित ऐसे रोगियों के लिए जो मौखिक मैग्नीशियम अनुपूरण चिकित्सा से अप्रभावी हैं, जैसे कि लघु आंत्र सिंड्रोम, हाथ और पैर के दौरे, या मिर्गी, साथ ही अतालता, हाइपोकैलिमिया और हाइपोकैल्सीमिया के कारण रक्तसंचारप्रकरण अस्थिरता वाले रोगियों के लिए, अंतःशिरा चिकित्सा का उपयोग किया जाना चाहिए। पीपीआई के कारण होने वाले हाइपोमैग्नेसीमिया को इनुलिन के मौखिक प्रशासन द्वारा सुधारा जा सकता है, और इसका तंत्र आंत के माइक्रोबायोटा में परिवर्तन से संबंधित हो सकता है।

नैदानिक ​​निदान और उपचार में मैग्नीशियम एक महत्वपूर्ण लेकिन अक्सर अनदेखा किया जाने वाला इलेक्ट्रोलाइट है। पारंपरिक इलेक्ट्रोलाइट के रूप में इसका परीक्षण शायद ही कभी किया जाता है। हाइपोमैग्नेसीमिया के आमतौर पर कोई लक्षण नहीं होते। हालाँकि शरीर में मैग्नीशियम संतुलन को नियंत्रित करने की सटीक क्रियाविधि अभी तक स्पष्ट नहीं है, फिर भी गुर्दे द्वारा मैग्नीशियम को संसाधित करने की क्रियाविधि के अध्ययन में प्रगति हुई है। कई दवाएं हाइपोमैग्नेसीमिया का कारण बन सकती हैं। अस्पताल में भर्ती मरीजों में हाइपोमैग्नेसीमिया आम है और लंबे समय तक आईसीयू में रहने का एक जोखिम कारक है। हाइपोमैग्नेसीमिया को जैविक नमक की तैयारी के रूप में ठीक किया जाना चाहिए। हालाँकि स्वास्थ्य और रोग में मैग्नीशियम की भूमिका के बारे में अभी भी कई रहस्य सुलझने बाकी हैं, इस क्षेत्र में कई प्रगति हुई है, और नैदानिक ​​डॉक्टरों को नैदानिक ​​चिकित्सा में मैग्नीशियम के महत्व पर अधिक ध्यान देना चाहिए।