WICHTIG
Kalzium ist wichtig für die Vermittlung intrazellulärer Signale, die Blutgerinnung und die Knochenmineralisation.
Der menschliche Körper enthält ca. 1 kg Kalzium.
- 99% davon im Knochen
- andauernder Knochenumbau mit Freisetzung und Speicherung
- die extrazelluläre Konzentration ist mehr als 1000-mal höher als die intrazelluläre
- etwa die Hälfte des Serumkalziums ist frei (“ionisiertes Kalzium”) und biologisch wirksam, der Rest ist proteingebunden
- abhängig vom pH-Wert
Die empfohlene Kalziumzufuhr liegt bei 800-1000 mg/d, etwa 150- 200 mg davon werden netto aufgenommen.
- CaBP, das kalziumbindende Protein für den aktiven Transport aus den Enterozyten ins Plasma, wird durch Vitamin D stimuliert
- den höchsten Kalziumgehalt haben Milchprodukte
- andere Nahrungsbestandteile beeinflussen die Resorption
Das ionisierte Kalzium wird glomerulär frei filtriert, 95- 98% werden jedoch reabsorbiert. PTH kann diesen Anteil erhöhen.
WICHTIG
Phosphat ist wichtig für den Knochenaufbau und die Regulation des pH-Werts sowie für viele Stoffwechselvorgänge, den Energiehaushalt und die Nukleinsäuresynthese.
Der Phosphatgehalt des menschlichen Körpers beträgt ca. 600-700 g, der Großteil davon im Knochen.
- die Phosphatkonzentration ist intrazellulär deutlich höher als extrazellulär
- 85% des Serumphosphats sind frei, der Rest ist protein- oder komplexgebunden
- täglich sollten 800-900mg Phosphat zugeführt werden. Infolge effizienter Absorption im Gastrointestinaltrakt (ca. 70% der zugeführten Menge) ist ein nutritiver Phosphatmangel selten. Die Phosphatresorption erfolgt vorwiegend über Diffusion. Ein kleiner Anteil wird unter dem Einfluss von 1,25(OH)2-Vitamin-D (Kalzitriol) aufgenommen
- Phosphat wird glomerulär frei filtriert und zum Großteil reabsorbiert. Dieser Anteil wird hormonell gesteuert
69.1 – Kalziumstoffwechsel
MERKE
Veränderungen des Serum-pHs beeinflussen den Kalziumspiegel:
- bei niedrigem pH (Azidose) können die Plasmaproteine weniger Kalzium binden, die Folge ist eine Hyperkalzämie
- bei Alkalose, z.B. bei Hyperventilation, erfolgt eine verstärkte Proteinbindung des freien Kalziums und damit die typischen Symptome der Hypokalzämie
69.1.1 – Kalziumbilanz und -homöostase
Resorption im Dünndarm
- die empfohlene tägliche Kalziumzufuhr liegt zwischen 800 und 1000 mg
- während Schwangerschaft, Stillzeit und Adoleszenz ist der Bedarf erhöht
- Nahrungsmittel mit hohem Kalziumgehalt sind v.a. Milchprodukte und Mineralwasser, z.T. aber auch Gemüse, Früchte und Getreideprodukte. Kalzium wird im Allgemeinen aus Milchprodukten besser aufgenommen als aus pflanzlichen Nahrungsmitteln.
Der Anteil des aus der Nahrung aufgenommenen Kalziums wird auch durch weitere Nahrungsbestandteile beeinflusst:
- Laktose und Fettsäuren fördern die Kalziumaufnahme
- Phosphate (z.B. in Coca Cola) und Oxalat (z.B. in Spinat oder Schokolade) hemmen sie.
Abb. C-1.1 Mechanismus des Kalziumresorption im Darm .
CaBP: kalziumbindendes Protein
Ausscheidung und Reabsorption über die Niere
Kalzium wird v.a. über die Nieren ausgeschieden. Der ionisierte Anteil des Kalziums wird glomerulär frei filtriert. 95-98% des glomerulär filtrierten Kalziums werden reabsorbiert, davon:
- 65% im proximalen Tubulus (abhängig von „Voltage“ – Gradient bzw. der Natriumreabsorption)
- 20% in der Henle’schen Schleife (gefördert durch Thiazid- Diuretika)
- 10-15% im distalen Tubulus (gefördert durch PTH)
- Ausscheidung von 100-300 mg Kalzium pro Tag über die Nieren
- bei hohen Kalziumkonzentrationen im Urin steigt das Risiko für die Entwicklung von Nierensteinen
Abb. C-1.2 Sequentieller Ablauf:
1. ↑ Cl–– Ausstrom → ↓ Cl-i-Konzentration → ↓”Voltage”-Gradient
2. ↑ Ca2+-Einstrom
3. ↑ Ca2+-Na+-Austausch
Speicherung von Kalzium im Knochen
- etwa 99% des Kalziums im menschlichen Körper befinden sich im Knochen
- davon sind 99% in der Knochenstruktur als Kalziumphosphat fixiert, das zu Mischkristallen von Carbonatapatit und Hydroxylapatit umgelagert wird (Mineralphase)
- circa 1% des Knochenkalziums ist in der intra- und extrazellulären Flüssigkeit des Gewebes gelagert
- durch permanenten Knochenumbau wird Kalzium eingelagert oder freigesetzt