Hořčík - Magnesium - Uhličitan hořečnatý.

Hořčík (chemická značka Mg, latinsky Magnesium) je lehký, středně tvrdý stříbrolesklý kov. Využívá se při výrobě lehkých a pevných slitin, jako redukční činidlo v organické syntéze a při pyrotechnických aplikacích. 

Hořčík patří k nejdůležitějším minerálním prvkům v našem těle. Průměrná doporučení denní dávka hořčíku se pohybuje kolem 300 miligramů denně. Z této dávky se ovšem do krevního oběhu vstřebá asi třetina.

Zdroj a využití hořčíku 
Z potravin obsahují větší množství hořčíku ananas, banány, datle, mandle, ořechy, tmavá listová zelenina, obilí, celozrnné pečivo nebo také čokoláda.

Hořčík hraje důležitou roli v řádově stovkách nejrůznějších reakcí v metabolismu lidského těla. Je součástí mnoha enzymů podílejících se na metabolismu energie, syntézy proteinů a DNA. Proto lze v tomto článku zmínit jenom ty nejdůležitější. Jeho dostatečné množství je třeba, aby správně fungovaly svaly a nervový systém. Pomáhá mírnit nervozitu a podrážděnost. Je důležitý pro uvolňování energie z glukózy, ale také pro dobrou stavbu kostí. Hraje důležitou roli v udržování optimálního stavu kardiovaskulárního (reguluje srdeční činnost a rozšiřuje srdeční cévy) a imunitního systému. U žen pomáhá mírnit zdravotní potíže související s premenstruálním syndromem. Přispívá ke zdravému stavu zubů. V neposlední řadě se také podílí na regulaci hladiny cholesterolu v krvi.

Nedostatek hořčíku v těle 
Nedostatek hořčíku je spojován s celou řadou nemocí. Z nich je třeba zejména zmínit vysoký krevní tlak, cukrovku nebo jaterní cirhózou. U diabetiků hraje důležitou roli to, že hořčík se podílí na regulaci energie získávané z cukrů a uplatňuje se v metabolickém působení inzulinu. Nedostatek hořčíku se velmi často objevuje u starších lidí (horší vstřebávání hořčíku do krevního oběhu a interakce s užívanými léky). Specifickou skupinou s nedostatečným příjmem hořčíku jsou alkoholici. Nedostatek hořčíku mohou také pociťovat sportovci, kojící či těhotné ženy. Pravidelné užívání hořčíku je dobré při ohrožení stresem či jako prevence bolestí hlavy.

Snížené množství hořčíku v organismu se projevuje příznaky, jako jsou podrážděnost a náladovost, nespavost, únava, bolesti hlavy, svalové křeče, padání vlasů, lámavé nehty a vlasy, zhoršeným trávením, bušením srdce (palpitace) nebo arytmiemi. Ve vážnějších případech se může nedostatek hořčíku podílet i na vzniku depresí či záchvatu astmatu.

Nedostatek hořčíku rovněž zhoršuje metabolismus některých dalších minerálů, zejména draslíku, fosfátů, vápníku, ale i sodíku.

Důležité je zmínit, že některé látky objevující se v doplňcích stravy, mohou zhoršit vstřebávání hořčíku – zejména se jedná o vlákninu. Vstřebávání zhoršuje i zvýšený podíl tuků ve stravě, protože dochází ke vzniku nerozpustných hořečnatých solí.

Jako zajímavost na lze zmínit, že latinské jméno hořčíku, magnesium, je odvozeno od řecké oblasti Magnesia v Thesally, kde hořčík k léčbě využívali, již staří Řekové. 

Nervozita, úzkosti, panické ataky… to všechno jsou potíže, které zhoršuje chronický stres, přetížení a hektický životní styl. Ve své praxi se s klienty zaměřuji často na různé typy relaxačních technik a psychoterapeutickou práci. Neměli bychom však zapomínat na to úplně nejjednodušší, co může každý ovlivnit sám a lehce si dopřát „léky“ v té nejpřirozenější podobě….

A tím je …. Strava!

Stravě a jejímu vlivu na úzkostné poruchy bychom se mohli věnovat poměrně dlouze, stejně jako dalším „vychytávkám“ životního stylu jako je spánek, pohyb v přírodě nebo otužování. Nyní bych se ráda zaměřila na známý minerál hořčík. S trochou nadsázky by se dalo říci hořčík nad zlato. Jak ale dobře víme, v našem těle vše se vším souvisí a bylo by naivní si myslet, že pojídáním hořčíku zmizí všechny naše problémy a rozplyneme se v pocitu nekončící blaženosti. Velký vliv hořčíku na naši psychiku (a nejen na ni!) se mu však musí nechat!

Vliv hořčíku na psychiku člověka 
Zjistilo se, že hořčík hraje tzv. modulační roli v nervovém systému. To znamená, že ovlivňuje činnost nervů. A to jak činnost těch periferních, např. inervující svaly (prevence křečí díky užívání hořčíku je dlouho známá), tak i centrálního nervového systému. Jednoduše řečeno, hořčík pomáhá udržet déle aktivní tzv. hormony štěstí v mozku (…poznámka pro vědecké fajnšmekry: brání zpětnému vychytávání neurotransmiterů). Díky tomu má člověk lepší náladu, je odolnější vůči stresu. Někteří autoři uvádí, že pokud někdo užívá antidepresiva, měl by současně doplňovat i hořčík, který vlastně posílí jejich účinek. Podle nedávných výzkumů má hořčík i velký vliv na střevní mikrobiom a ten zase na psychiku člověka.

Kromě vlivu na psychiku a nervy má hořčík svoji funkci ve většině metabolických procesů v těle – ovlivňuje na 300 různých enzymů. Zkoumaná je jeho funkce v rozvoji diabetu a srdečně-cévních onemocnění, vzniku zánětu či osteoporózy.

Hořčíku máme zkrátka nedostatek 
Je poměrně těžké přesně identifikovat nedostatek hořčíku, protože se v rutinních laboratorních testech krve nevyšetřuje. A i když se vyšetří, jsou hodnoty těžce interpretovatelné. Hořčík je totiž hlavně uložený ve tkáních, nikoli v krevní plasmě. Prakticky řečeno – pokud nám vyjde po cíleném vyšetření hladiny hořčíku v krvi jeho nízká hodnota, pravděpodobně budeme trpět deficitem hořčíku. Pokud nám vyjde hodnota normální, můžeme mít nižší zásoby ve tkáních, aniž se to na laboratorním výsledku projeví. V indikovaných případech se proto provádí stanovení obsahu hořčíku v červených krvinkách – to ale rozhodně nepatří mezi rutinní laboratorní vyšetření. Zkoumala se však strava dospělé „západní“ populace, která hořčíku dodává nedostatek (snižuje se jeho obsah v půdě vlivem dusíkatých hnojiv, v potravinách se hořčík ničí průmyslovým zpracováním). Navíc vlivem přemíry cukrů a tuků ve stravě klesá vstřebatelnost hořčíku ve střevě. Odhaduje se, že minimálně třetina dospělé české populace trpí nedostatkem hořčíku.

Nedostatek hořčíku se může projevovat kromě nervozity, špatné nálady, sklonu k úzkostem také svalovými křečemi, ztuhlostí, častými bolestmi hlavy, migrénou, poruchami paměti a soustředění, srdečními arytmiemi, tlakem na hrudi i poruchami dechu nebo také střevními potížemi a bolestmi žaludku. Symptomů je tolik, že je velmi obtížné určit medicínskou diagnózu –  ta se vlastně potvrdí až zpětně, když při užívání hořčíku potíže během 2-3 týdnů začnou ustupovat.

Co hořčík vyčerpává?

• Stres
• Zvýšený příjem alkoholu
• Zvýšený sportovní výkon
• Těhotenství, kojení
• Zvýšené vylučování ledvinami vlivem léků (kličková diuretika)

Zdroje hořčíku ve stravě 
Prvním krokem, když se rozhodneme zvyšovat příjem hořčíku, je samozřejmě zařadit suroviny, které ho mají hodně. Zmíním špenát (87mg/100g), para ořechy (377mg/100g), kešu (271mg/100g) a semínka (podle druhu 200-300mg/100g), tuňák (63mg/100g), banány (27mg/100g), datle (43mg/100g) a v neposlední řadě také luštěniny (podle druhu 20-30mg/100g) nebo minerální vody s obsahem hořčíku.

Doporučená denní dávka hořčíku 
Ženám se doporučuje přijímat 320mg a mužům 420mg hořčíku denně. Toto doporučení je však velmi přibližné, protože závisí na mnoha okolnostech, kolik se hořčíku reálně vstřebá do těla. Jak už jsme si říkali, vstřebávání závisí na skladbě stravy, střevním mikrobiomu ale také na fyzické aktivitě a celkově na životním stylu.

Doplňky stravy s obsahem hořčíku 
Pokud se rozhodnete užívat doplňky stravy, což v případě úzkostí doporučuji, nejprve si pročtěte složení daného přípravku. Hořčík se totiž prodává v různých chemických sloučeninách a ty se také různě obtížně či jednoduše vstřebávají. Uvedu alespoň některé z nich. Než začnete vyhledávat nejvhodnější přípravek, zkuste si také naplánovat jídelníček se zvýšeným příjmem hořčíku a hlavně !!! buďte trpěliví a důslední. Než se doplní zásoby hořčíku, bude to trvat okolo 90-100 dnů dostatečného příjmu.

Jak jsem již zmínila, nemůžeme přijímat čistý hořčík – vždy je vázán v nějaké sloučenině. Obecně platí, že je vstřebatelnější ve formě organické sloučeniny, než ve formě anorganické. To dá rozum, když si uvědomíme, že v potravě je hořčík vždy v nějaké organické hmotě – ať už rostlinné nebo živočišné.

Anorganické sloučeniny: Oxid hořečnatý, síran hořečnatý (sulfát), chlorid hořečnatý, uhličitan hořečnatý… jejich využitelnost je ale stěží 10%.

Organické sloučeniny:  magnesium citrát (mírně projímavý účinek), glycinát (uklidňující účinek), lysinát (uklidňující účinek), malát (energetizující účinek), L-threonát (zlepšení mozkových funkcí)…Využitelnost dosahuje 60 %.

Jako nutnou poznámku na závěr je však uvést, že nic se nesmí přehánět a stejně to platí u hořčíku. Musíme dát totiž bacha, aby se nám nesnížila vstřebatelnost vápníku. Metabolismus člověka totiž funguje tak, že tyto prvky musí být v plus mínus poměru 2:1 ve prospěch vápníku. Neužívejte je ale nikdy zároveň – vzájemně snižují svoji vstřebatelnost! Pokud se rozhodnete „zobat“ i vápník, měl by být rozestup mezi užíváním alespoň 2-3 hodiny, aby se prvky mohly vstřebat. Využitelnost hořčíku zvyšuje také vitamin B6 a vitamin D.

Hořčík v doplňcích užívejte nejlépe mezi jídly, aby cukry, tuky a vláknina ze stravy nesnížily jeho vstřebatelnost.

Hořčík je středně tvrdý, lehký, tažný kov, má vyšší hustotu než voda, vede hůře elektrický proud a teplo. Hořčík lze díky jeho dobré tažnosti snadno válcovat na plechy a dráty. Hořčík není tolik reaktivní jako další kovy alkalických zemin, a proto se neuchovává pod petrolejem nebo naftou, ale stačí nádoby se suchým vzduchem. Hořčík se velmi dobře slévá s jinými kovy, ale jen málo z nich má praktické využití, protože se většina snadno oxiduje.

Hořčík reaguje za normální teploty pomalu s kyslíkem a s vodou. Na suchém vzduchu se postupně pokryje vrstvou oxidu, která jej chrání před další oxidací, a lze jej takto uchovávat i poměrně dlouhou dobu. Při hoření hořčíku na vzduchu vzniká velmi intenzivní bílé světlo. S vodou reaguje hořčík za normální teploty velmi pomalu za vzniku hydroxidu hořečnatého. Při vyšší teplotě se hořčík slučuje velmi ochotně téměř se všemi prvky a i s některými sloučeninami – např. při hoření hořčíku v dusíkaté atmosféře vznikne nitrid hořečnatý, který se vodou rozkládá za vzniku oxidu hořečnatého a amoniaku, a při hoření hořčíku v atmosféře oxidu uhličitého vznikne oxid hořečnatý a uhlík.

Hořčík se velmi dobře rozpouští ve všech běžných kyselinách za vzniku hořečnatých solí. Při rozpouštění v koncentrované kyselině sírové uniká oxid siřičitý. Při rozpouštění v kyselině dusičné se podle koncentrace tvoří vedle hořečnatých solí i další látky. Při velmi nízké koncentraci vzniká dusičnan amonný (koncentrace méně než 5 %), při reakci s ředěnou kyselinou dusičnou vzniká oxid dusný (koncentrace 5 %–10 %), s koncentrovanější reaguje za vzniku oxidu dusnatého (koncentrace 10%–asi 50 %) a s koncentrovanou kyselinou reaguje za vzniku oxidu dusičitého (koncentrace 50 %–100 %). S kyselinou chlorovodíkovou a zředěnou kyselinou sírovou reaguje pouze za vzniku hořečnatých solí. S alkalickými hydroxidy hořčík nereaguje.

Na konci 17. století se síranu hořečnatého (tzv. hořké soli) používalo v léčitelství. Oxid hořečnatý byl na počátku 18. století nazýván jako hořká zemina. První, kdo začal rozeznávat hořkou a vápennou zeminu, byl Joseph Black roku 1755. Poprvé hořčík v elementární formě elektrolýzou taveniny chloridu hořečnatého MgCl₂ připravil sir Humphry Davy roku 1808. Chemickou cestou byl hořčík poprvé připraven působením par kovového draslíku na bezvodý chlorid hořečnatý. Tuto přípravu hořčíku provedl Bussy v roce 1830.

Díky své poměrně velké reaktivitě se v přírodě hořčík vyskytuje pouze ve sloučeninách. Ve všech má mocenství Mg²⁺.

Hořčík je silně zastoupen jak v zemské kůře, tak ve vesmíru, kde vzniká ve hvězdách těžších než Slunce fúzí uhlíku:

Podle posledních dostupných údajů tvoří hořčík 1,9–2,5 % zemské kůry, čímž se řadí na 6. místo podle výskytu prvků. Jeho procentuální obsah odpovídá 27 640 ppm (2,764 %)(parts per million = počet částic na 1 milion částic) a ve výskytu se řadí za vápník a před sodík a draslík. V mořské vodě se koncentrace hořčíkových iontů udává jako 1,35 g/l a jsou tak po sodíku druhým nejvíce zastoupeným kationtem, mořská voda obsahuje zejména chlorid hořečnatý MgCl₂, bromid hořečnatý MgBr₂ a síran hořečnatý MgSO₄. Ve vesmíru připadá jeden atom hořčíku přibližně na 30 000 atomů vodíku.

Hořčík je také velmi významným biogenním prvkem. Vyskytuje se ve všech zelených rostlinách, kde je součástí chlorofylu. V organismech živočichů se také řadí mezi významné biogenní prvky.

Obsah hořčíku (obvykle uváděný jako chlorid hořečnatý MgCl₂) v mořské vodě tvoří významný podíl jeho zastoupení na Zemi.

Z minerálů je velmi hojný dolomit, směsný uhličitan hořečnato-vápenatý CaMg(CO₃)₂, jehož ložiska se nacházejí v jižní Evropě, Brazílii, jižní Austrálii i Severní Americe. Poněkud vzácněji se vyskytuje čistý uhličitan hořečnatý, MgCO₃ – magnezit, který se těží především v rakouských Alpách, na Slovensku, v Koreji a Číně.

Kovový hořčík se průmyslově vyrábí obvykle elektrolýzou roztavené směsi chloridu hořečnatého a chloridu draselného. Chlorid draselný slouží jako přísada ke snížení teploty tání chloridu hořečnatého. Chlorid hořečnatý se získává z mořské vody nebo z koncentrovaných roztoků mořské soli (solanka) nebo tavením karnalitu. Při elektrolýze se na grafitové anodě uvolňuje chlor a na železné katodě hořčík (chlorid draselný se začne rozkládat až po rozložení chloridu hořečnatého). Roztavený hořčík stoupá v tavenině na povrch a sbírá se děrovanými lžícemi.

Další termický způsob, dnes stále ještě hojně využívaný, spočívá v redukci oxidu hořečnatého karbidem vápenatým nebo uhlíkem – karbotermický způsob nebo redukcí oxidu hořečnatého křemíkem – silikotermický způsob.

• Karbotermický způsob se provádí v elektrické obloukové peci při teplotě nad 2000 °C, aby nedocházelo k reakci oxidu uhelnatého s parami hořčíku. Jednodušší je redukce oxidu hořečnatého karbidem vápenatým, která probíhá při teplotě 1200 °C, ale jen za předpokladu nízké ceny karbidu.
• Silikotermický způsob se provádí reakcí páleného dolomitu s křemíkem nebo ferrosiliciem v ocelolitinových retortách zahřívaných na 1200 °C nebo ve vysokovakuových pecích. Destilující hořčík, jehož čistota je 98–99%, kondenzuje v předchlazených nádobách.

• V běžném životě se nejčastěji setkáme se slitinami hořčíku s hliníkem, mědí a manganem, které jsou známy pod názvem dural. Vyznačují se značnou mechanickou pevností a současně nízkou hustotou. Zároveň jsou i značně odolné vůči korozi. Všechny tyto vlastnosti předurčují dural jako ideální materiál pro letecký a automobilový průmysl, ale užívá se i při výrobě výtahů, jízdních kol, lehkých žebříků ap. Ještě nižší hustotu než dural má slitina s hliníkem s obsahem nejméně 90 % hořčíku, která se nazývá elektron. Další slitina hořčíku je magnalium, která obsahuje 10–30 % hořčíku a 70–90 % hliníku.
• Elementární hořčík je velmi silným redukčním činidlem a jemně rozptýlený kov se využívá k redukcím v organické syntéze ale i redukční výrobě jiných kovů (např. uranu) z roztoků jejich solí. V organické syntéze se využívají zejména velmi známá Grignardova činidla, za jejichž objev získal Victor Grignard Nobelovu cenu.

• Velká reaktivita kovového hořčíku se uplatňuje v metalurgii, kde jeho přídavky odstraňují malá množství síry nebo kyslíku z roztavené oceli. Se směsí s CaO se využívá k odsířování surového železa a deoxidaci neželezných kovů.

• Reakce hořčíku s kyslíkem probíhá za vývoje značného množství tepla (lze tak dosáhnout teplot kolem 2 200 °C) a velmi intenzivního světelného záření. Zapálit hořčík ve formě tenké fólie je velmi snadné a může být startérem hoření v různých pyrotechnických aplikacích. Nejznámější příklad pyrotechnické aplikace je bengálský oheň, který se i dnes používá při různých oslavách. Hořčík se zde používá k zesílení intenzity a zvětšení plamene. Popřípadě lze hořčík v podobě pilin použít k vytvoření jiskřivého efektu, který připomíná prskavku. V minulosti se směsi práškového hořčíku s okysličovadlem (KClO₃, Ba(NO₃)₂, KClO₄) po zapálení používaly namísto dnešních fotografických blesků. Díky tomu, že je v závislosti na množství možné dosáhnout téměř neomezeného světelného výkonu, se tyto tzv. osvětlovací slože používají ještě dnes při fotografování obrovských podzemních prostor.
  • Standardní a lehce připravitelné osvětlovací slože:
    1. 65 % KNO₃, 26 % Mg, 9 % dřevěné uhlí
    2. 66 % KClO₄, 34 % Mg
    3. 50 % KClO₄, 50 % Mg (nebo Al)
  • Bezpečnostní upozornění: Při hoření hořčíku vzniká i určité množství UV záření. Bez ochranných brýlí není vhodné se dívat přímo do plamene. U směsí velmi jemně práškovaného hořčíku (pudr) s okysličovadly je hoření tak rychlé, že může přejít ve výbuch. Rizikem je i nízká teplota vzplanutí (250 °C). To má samozřejmě význam v pyrotechnických aplikacích, ale pro osvětlovací účely je nutné použít hořčíkovou krupici či šupinky.

• Oxid hořečnatý má patrně největší praktické průmyslové uplatnění ze všech sloučenin hořčíku. Tato sloučenina má mimořádně vysokou odolnost vůči vysokým teplotám a současně je relativně levně dostupná ve stotunových množstvích. Je proto ideálním materiálem pro vnitřní vyložení vysokých pecí pro výrobu železa a podobné aplikace. Pro tyto účely se ovšem musí speciálně čistit, protože i poměrně malá množství příbuzných prvků (vápník) mohou dramaticky zhoršovat dlouhodobou tepelnou stabilitu magnezitových vysokopecních vyzdívek.
• Hydroxid hořečnatý Mg(OH)2 se využívá proti překyselení žaludku a k výrobě gelů na spáleniny.
• Uhličitan hořečnatý se přidává do průmyslových hnojiv jako složka dodávající rostlinám potřebný hořčík pro růst a zdárný vývoj. Spíše kuriozitou je sportovní uplatnění – gymnasté, vzpěrači, atleti a horolezci si jemným práškem uhličitanu hořečnatého pokrývají ruce pro lepší uchopení některých nářadí.

• Síran hořečnatý (MgSO₄.7H₂O) je také znám pod jménem epsomská sůl (nesprávně Epsomova sůl) a používá se v medicíně jako vynikající laxativum – projímadlo, zdroj hořčíku nebo přídavek do léčebných koupelí. Je často obsažen ve vřídelní soli (např. u anglického města Epsomu) a v některých minerálních vodách (např. Zaječická nebo Šaratica). Síran hořečnatý můžeme v malém množství přidat pro zlepšení chuťových a biologických vlastností do kuchyňské soli. Podobné medicínské vlastnosti vykazuje i suspenze hydroxidu hořečnatého ve vodě (hořečnaté mléko).
• V laboratoři se při zahřívání nad kahanem používá azbestová síťka – azbest je hořečnatý křemičitan o složení Mg₃Si₂H₄O₉ nebo Mg₃(Si₂O₅)(OH)₄.
• K výrobě různých užitkových předmětů např. nástavců plynových hořáků, krejčovské křídy, výrobě mastí a líčidel se používá mastku.
• Jeden z hořečnatých minerálů, který je známý jako mořská pěna neboli "meerschaum" neboli sepiolit (hydratovaný hořečnatý křemičitan o složení Mg₃[Si₄O₁₀]. Mg(OH)₂. 3 H₂O), se používá při výrobě kuřáckých potřeb (zejména dýmek "pěnovek" či "meršánek").