Calcium ist ein lebensnotwendiger Mineralstoff, der im menschlichen Körper eine Vielzahl von Funktionen erfüllt. Es ist nicht nur mengenmäßig der bedeutendste Mineralstoff, sondern auch essentiell für die Gesundheit von Knochen, Zähnen, Nerven, Muskeln und Blut. Dieser Artikel beleuchtet die vielfältigen Wirkungen von Calcium auf den Körper, den Calciumstoffwechsel, den Calciumbedarf und die Möglichkeiten, diesen Bedarf zu decken.
Die Bedeutung von Calcium für den Körper
Calcium ist ein Mengenelement, von dem sich etwa 1 kg im menschlichen Körper befinden. Der Großteil (ca. 99 %) ist in Form von Phosphorverbindungen (Hydroxyapatit) im Knochengewebe und in den Zähnen gespeichert. Der restliche Anteil (ca. 1 %) verteilt sich auf das Blut und die Extrazellularräume.
Calcium übernimmt zahlreiche Funktionen im Körper, darunter:
- Mineralisierung von Knochen und Zähnen: Calcium ist für die Bildung von Hartgewebe verantwortlich und sorgt für die Festigkeit und Stabilität von Knochen und Zähnen. Eingebettet in das Kollagen macht Calcium als Mineralbaustein den Knochen stabil.
- Funktion von Nerven und Muskeln: Calcium ist mitverantwortlich für die Reizübertragung und damit für die Erregbarkeit und Steuerung von Nerven und Muskulatur. Nur durch den Einstrom von Calcium-Ionen in die Muskulatur kommt es überhaupt zur Kontraktion. Calcium kann die Aktivität von Muskeln beeinflussen und ist für die Initiierung sowie die Regulation der Herzkontraktion von entscheidender Bedeutung.
- Blutgerinnung: Bei den komplexen Vorgängen der Blutgerinnung sind unter anderem Gerinnungsfaktoren beteiligt, die durch Calcium aktiviert werden. Calcium ist an der Umwandlung von Prothrombin in Thrombin beteiligt, dem wichtigsten Enzym für die Blutgerinnung. Bei Verletzungen aktiviert Calcium die Blutgerinnung, indem es mit Gerinnungsfaktoren und Phospholipiden einen Komplex bildet, der zur Blutungsstillung beitragen kann.
- Regulation des Säure-Basen-Haushalts: Calcium ist zur Regulation des Säure-Basen-Haushalts unerlässlich. Sinkt der pH-Wert des Blutes, wird Calcium aus den Knochen gelöst, um den Blut-pH-Wert wieder auszugleichen.
- Zellfunktion: Calcium stabilisiert die Zellwände, ist an der Signalübermittlung in der Zelle sowie an der Weiterleitung von Reizen im Nervensystem beteiligt.
Der Calciumstoffwechsel
Der Calciumstoffwechsel umfasst alle Prozesse der Aufnahme, Verteilung, Speicherung und Ausscheidung von Calcium. Der Calciumspiegel im Blut wird durch verschiedene Hormone reguliert.
- Parathormon (PTH): Bei niedrigem Calciumspiegel wird vermehrt Parathormon in den Nebenschilddrüsenzellen gebildet und freigesetzt. Parathormon gelangt zur Niere und stimuliert dort die Bildung von Calcitriol. Parathormon und Calcitriol fördern beide am Knochen die Freisetzung von Calcium aus dem Skelett. Im Dünndarm fördert Calcitriol die Aufnahme von Calcium, während Parathormon in der Niere die Ausscheidung von Calcium reduziert.
- Calcitonin: Bei hohem Calciumspiegel wird vermehrt Calcitonin aus den C-Zellen der Schilddrüse freigesetzt. Am Knochen hemmt Calcitonin die Freisetzung von Calcium aus dem Skelett. Außerdem stimuliert Calcitonin in der Niere die Ausscheidung von Calcium.
Bei geringen Abweichungen vom Gleichgewicht reichen meist Kompensationsmechanismen im Darm und der Niere aus, um wieder ein Calciumgleichgewicht herzustellen. Grundsätzlich ist zur Resorption von Calcium Vitamin D nötig, da es eine Vorstufe von Calcitonin ist. Vitamin D3 sorgt dafür, dass Calcium aus dem Darm aufgenommen werden kann.
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Calciumbedarf und -versorgung
Der Calciumbedarf ist altersabhängig. Erwachsene benötigen in der Regel etwa 1000 mg Calcium pro Tag. Jugendliche im Alter von 13 bis 18 Jahren haben aufgrund des starken Wachstums einen höheren Bedarf von 1200 mg pro Tag. Schwangere und stillende Frauen haben ebenfalls einen erhöhten Calciumbedarf.
Nicht immer kann der Bedarf durch die Ernährung gedeckt werden. Zu einer Calciumunterversorgung können vorübergehende Umstände (wie z.B. eine Schwangerschaft oder Stillzeit) beitragen, aber auch bleibende Faktoren wie eine genetische Veranlagung.
Calciumreiche Lebensmittel
Calcium kann über verschiedene Lebensmittel aufgenommen werden. Milch und Milchprodukte sind besonders gute Calciumquellen. Einige Gemüsearten wie Brokkoli, Grünkohl und Rucola sind ebenfalls wichtige Calciumlieferanten. Auch Mineralwasser kann bedeutend für die Calciumversorgung sein. Ein Mineralwasser darf als calciumhaltig bezeichnet werden, wenn es in 1 l mehr als 150 mg Calcium enthält. Einige Nüsse wie z. B. Haselnüsse und Paranüsse sind reich an Calcium. Auch grünes Blattgemüse, Bohnen, Samen, Hülsenfrüchte und angereicherte Lebensmittel sind gute Calciumquellen.
Wer Milchprodukte isst, erreicht schnell ein Verhältnis von 10:1 oder sogar mehr. Eine pflanzenbasierte oder vegane Ernährung hat also auch in Sachen Calcium-Magnesium-Haushalt oft die Nase vorn.
Faktoren, die die Calciumaufnahme beeinflussen
Verschiedene Faktoren können die Calciumaufnahme im Körper beeinflussen:
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- Vitamin D: Unverzichtbar für eine gute Aufnahme des Minerals ist Vitamin D, das dafür verantwortlich ist, dass Calcium über den Darm aufgenommen und ins Blut weitertransportiert werden kann.
- Phosphat-Calcium-Verhältnis: Das Phosphat-Calcium-Verhältnis muss derart gestaltet werden, dass nicht mehr Phosphor vom Körper resorbiert wird, als Calcium.
- Vitamin K: Vitamin K spielt für eine optimale Calciumverwertung ebenfalls eine Rolle. An Vitamin K gekoppelte Eiweiße binden Calcium, wodurch der Einbau von Calcium in die Knochensubstanz verbessert wird.
- Oxalsäure und Phytin: Bestimmte Nährstoffe behindern die Calcium-Aufnahme. Neben Phosphat sind das vor allem Oxalsäure und Phytin. Sowohl mit Phytin als auch mit Oxalsäure bildet Calcium schwerlösliche Komplexe.
- Magnesium: Magnesium ist nicht nur an der Regulierung des Blut-Calcium-Spiegels, der Calcium-Resorption und der Verringerung der Calcium-Ausscheidung über den Urin beteiligt, sondern auch an der Aktivierung des Vitamin D - und ohne Vitamin D keine Calciumresorption.
- Natrium: Umgekehrt kann die Aufnahme von Natrium über die empfohlenen Mengen hinaus dazu führen, dass vermehrt Calcium über den Urin ausgeschieden wird und damit dem Körper nicht mehr zur Verfügung steht.
Calciumpräparate
Wenn der Calciumbedarf nicht ausreichend über die Ernährung gedeckt werden kann, können Calciumpräparate eine sinnvolle Ergänzung sein. Es gibt verschiedene Formen von Calciumpräparaten, die sich hinsichtlich ihrer Bioverfügbarkeit und Dosierung unterscheiden:
- Calciumkarbonat: Diese Form ist am weitesten verbreitet und besonders effektiv bei normaler Magensäureproduktion. Es sollte mit den Mahlzeiten eingenommen werden, um die Aufnahme zu optimieren.
- Calciumcitrat: Diese Form wird schneller vom Körper aufgenommen und eignet sich besonders für Personen mit niedriger Magensäureproduktion oder für die Einnahme ohne Nahrung.
- Calciumbisglycinat: Diese chelatierte Form bietet eine besonders hohe Bioverfügbarkeit und wird gut vom Körper aufgenommen.
- Calciumgluconat und -laktat: Diese Formen enthalten weniger Calcium pro Dosis, sind jedoch ebenfalls eine Option für Menschen mit empfindlichem Magen.
Bei der Auswahl eines Calciumpräparats sollten Sie auf die Bioverfügbarkeit, die Menge an elementarem Calcium, Zusatzstoffe und Reinheit achten. Fragen Sie vor der Einnahme von Calciumpräparaten Ihre Ärztin oder Ihren Arzt, um den individuellen Bedarf zu klären und mögliche Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten zu berücksichtigen.
Überdosierung von Calcium
Eine Überdosierung von Calcium über die normale Ernährung ist normalerweise nicht möglich. Anders sieht es dagegen aus bei einer Einnahme von calciumhaltigen Nährstoffpräparaten. Wird langfristig übermäßig viel Calcium zugeführt, kann es zu einer erhöhten Calciumkonzentration im Blut kommen, was auf Dauer zu Harnsteinen und einer gestörten Nierenfunktion führen kann. Von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) werden 2 500 mg Calcium pro Tag für Erwachsene als tolerierbare Gesamtzufuhrmenge angesehen.
Calciummangel (Hypokalzämie)
Ein Calciummangel (Hypokalzämie) liegt vor, wenn die Calciumkonzentration im Blut unter einen definierten Grenzwert sinkt (2,2 mmol/l). Um die Calciumkonzentration im Blut aufrecht zu erhalten, wird Calcium aus den Knochen herausgelöst.
Ursachen für Calciummangel
Zu den häufigsten Ursachen für Calciummangel zählen:
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- Unterversorgung mit Vitamin D3, was die Aufnahme von Calcium einschränkt
- Unzureichende Calciumaufnahme (z. B. über die Nahrung)
- Resorptionsstörung (z. B. im Darm)
- Vermehrte Calciumverluste (z. B. über die Nieren)
- Erhöhter Calciumbedarf (z. B. in der Wachstumsphase, Schwangerschaft, Stillzeit)
- Hormonelle Störungen (z. B. Hypoparathyreoidismus)
- Bestimmte Erkrankungen (z.B. chronisch-entzündliche Darmerkrankungen, Nierenerkrankungen)
- Einnahme bestimmter Medikamente (z.B. Diuretika, Kortison, Mittel gegen Epilepsie)
Symptome von Calciummangel
Aufgrund der Speicherkapazität im Knochengewebe macht sich ein Mangel an Calcium erst nach einiger Zeit bemerkbar. Zu den Symptomen eines Calciummangels können gehören:
- Muskelkrämpfe und Krampfanfälle
- Kribbeln in den Extremitäten
- Brüchige Fingernägel
- Wachstums- und Entwicklungsstörungen bei Kindern
- Osteoporose und Knochenschwäche
- Zahnprobleme
Diagnose und Behandlung von Calciummangel
Die Diagnose eines Calciummangels erfolgt in der Regel durch eine Blutuntersuchung, bei der die Calciumkonzentration im Blut bestimmt wird. Zusätzlich können weitere Untersuchungen durchgeführt werden, um die Ursache des Mangels zu ermitteln.
Die Behandlung eines Calciummangels umfasst in der Regel die Einnahme von Calciumpräparaten und die Optimierung der Vitamin D-Versorgung. Bei einer zugrunde liegenden Erkrankung ist es wichtig, diese zu behandeln.
Calciumüberschuss (Hyperkalzämie)
Ein Calciumüberschuss (Hyperkalzämie) liegt vor, wenn die Calciumkonzentration im Blut erhöht ist.
Ursachen für Calciumüberschuss
Ein Calciumüberschuss kann durch übermäßige Calciumaufnahme, überaktive Nebenschilddrüsen (Hyperparathyreoidismus), Überdosierung von Vitamin D-Präparaten oder durch bestimmte Tumorarten verursacht werden. Auch bestimmte Medikamente wie Thiazide, Lithium oder Tamoxifen können den Calcium-Spiegel erhöhen. Eine Schilddrüsenüberfunktion kann eine weitere Ursache für erhöhte Werte sein.
Symptome von Calciumüberschuss
Ein leichter Überschuss macht keine Beschwerden. Bei einem stark erhöhten Kalzium-Spiegel sollte stets ärztlich betreut werden. Zu den Symptomen eines Calciumüberschusses können gehören:
- Verstopfung
- Übelkeit und Erbrechen
- Bauchschmerzen
- Müdigkeit und Schwäche
- Nierensteine
- Herzrhythmusstörungen
Diagnose und Behandlung von Calciumüberschuss
Die Diagnose eines Calciumüberschusses erfolgt in der Regel durch eine Blutuntersuchung, bei der die Calciumkonzentration im Blut bestimmt wird. Zusätzlich können weitere Untersuchungen durchgeführt werden, um die Ursache des Überschusses zu ermitteln.
Die Behandlung eines Calciumüberschusses richtet sich nach der Ursache. Durch bestimmte Medikamente lässt er sich wieder senken. Führen Medikamente zu den hohen Werten, ist es vielleicht sinnvoll, diese in Absprache mit der Ärztin oder dem Arzt auszutauschen oder ihre Dosis anzupassen.
Calcium und Osteoporose
Calcium ist ein wichtiger Faktor bei der Vorbeugung von Osteoporose. Osteoporose ist eine Krankheit des Skelettsystems, bei der sich die Knochenmasse verringert, der Knochen brüchig wird und es leicht zu Knochenbrüchen kommen kann.
Zur Vorbeugung einer Osteoporose ist es ganz wichtig, in jungen Jahren die maximale Knochenmasse zu optimieren und im Alter den Knochenabbau zu minimieren. Bei diesem Prozess spielen neben der Calciumzufuhr unter anderem auch körperliche Aktivität und die Vitamin D-Versorgung eine wichtige Rolle.