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Calcium gezielt supplementieren

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Mengen- und Spurenelemente

Calcium gezielt supplementieren

von Franz Jakob, Würzburg

Calcium ist für den Körper unentbehrlich. So spielt der Mineralstoff bei der Knochenbildung, aber auch bei der Signalübertragung der Zellen eine Hauptrolle. Bei adäquater Ernährung wird der Bedarf ausreichend gedeckt, Supplemente sind jedoch bei Risikopersonen sinnvoll.

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Calcium ist das fünfthäufigste Element in der Erdkruste und ein essenzieller Bestandteil vieler lebender Organismen. Es kommt im Boden (3,64 Prozent der Erdkruste) und im Wasser (0,15 Prozent Calciumchlorid in Seewasser) in sehr unterschiedlichem Ausmaß vor. So variiert sein Gehalt in Mineralwässern zwischen weniger als 10 mg/l und mehr als 600 mg/l. Calcium tritt in verschiedenen Verbindungen auf, etwa als Phosphat, Carbonat, Acetat, Hydroxylapatit, Oxid und Sulfat.

Der Calciumstoffwechsel ist zusammen mit dem Vitamin-D-Stoffwechsel für die Entstehung von Knochenstoffwechselerkrankungen bedeutsam. Eine inadäquate Aufnahme infolge Mangel- oder Fehlernährung kann Osteoporose oder Osteomalazie begünstigen. In westlichen Ländern tritt Fehlernährung zumeist im höheren Alter auf und sehr häufig liegt zusätzlich ein Vitamin-D-Mangel vor. Bis zu 80 Prozent der institutionalisierten und bettlägerigen Senioren sind von Vitamin-D-Mangel und inadäquater Calciumaufnahme betroffen. Darin besteht ein bedeutender Risikofaktor für die Alters-Osteoporose. Für Frauen ist der Estrogenverlust in der Menopause einer der stärksten Risikofaktoren, er fördert eine negative Calciumbilanz.

Calcium dient als Botenstoff der Signalübermittlung in Zellen und spielt eine wichtige Rolle bei der Muskelkontraktion und nervalen Erregung. Der Calciumspiegel im Serum wird daher in sehr engen Grenzen konstant gehalten. Der Mineralstoff wird als Hydroxylapatit in den Knochen eingelagert und bedingt dessen Steifigkeit und Festigkeit. Das Skelett fungiert zudem als Calciumreservoir, um Schwankungen in der Serumkonzentration zu korrigieren. Der durchschnittliche Calciumgehalt eines Erwachsenen-Organismus liegt bei etwa 1 kg. Damit gehört Calcium zu den Mengenelementen. Der überwiegende Teil des Calciums befindet sich im Skelett; sein Anteil in Weichgeweben liegt unter 1 Prozent.

 

Calcium gegen Adipositas Chronischer Calciummangel begünstigt eine Reihe von Erkrankungen. Neben Osteoporose, Rachitis und Osteomalazie sind dies Krebserkrankungen des Dickdarms und der Prostata, Hochdruck und Übergewicht. So wurden in den letzten Jahren neue Erkenntnisse zu Calcium und Fettleibigkeit gewonnen. Eine Calcium-reiche Diät erhöht demnach die Basaltemperatur und damit die Energieverbrennung des Körpers, so dass Reduktionsdiäten unter Zufuhr ausreichend hoher Calciumdosen (bis zu 2000 mg/d) sehr viel effizienter sind als unter Calciummangel. Bei Übergewicht ist zudem die Bioverfügbarkeit von Vitamin D behindert, was zusätzlich die Calciumresorption vermindert. In der Summe ist somit eine adäquate und balancierte Calciumzufuhr gesundheitsfördernd.

 

Streng regulierte Calciumbilanz

Calcium wird in Dünn- und Dickdarm durch passive parazelluläre Diffusion oder aktiven Transport resorbiert. Bei hoher Zufuhr mit der Nahrung gelangt der größte Teil des Calciums mittels Diffusion in den Organismus, da eine hohe Calciumaufnahme den aktiven Transport inhibiert. Bei niedriger Calciumzufuhr hingegen spielt der Vitamin-D-abhängige aktive Transport eine große Rolle. Dabei wird der Mineralstoff über den epithelialen Calciumkanal (ECaC) in die Darmzellen aufgenommen und mit Hilfe des Vitamin-D-abhängigen Calbindin durch die Zelle transportiert. Die aktive Ausschleusung auf der basolateralen Seite der Enterozyten erfordert Energie und wird durch eine Calcium-ATPase und einen Natrium/Calcium-Austauscher vermittelt.

Im sauren Milieu liegt Calcium vermehrt ionisiert vor und kann besser aus dem Darmlumen aufgenommen werden, während es bei alkalischen Verhältnissen im Dünndarm teilweise wieder ausfällt und somit weniger resorbiert wird. Ein Mangel an Magensäure ist daher mit einer verminderten Calciumaufnahme verbunden, was allerdings nur bei unzureichender Zufuhr eine Rolle spielt. Ein langjähriges völliges Fehlen von Magensäure bei autoimmunen Entzündungen oder nach Totalresektion des Magens ist allerdings ein Risikofaktor für Osteoporose. Lactose, Phosphopeptide und Aminosäuren begünstigen die passive intestinale Calciumaufnahme. Wahrscheinlich ist aus diesem Grunde die effektive Calciumaufnahme aus Milch vergleichsweise hoch.

Bei der Ausscheidung von Calcium ist die Niere das entscheidende Organ. Etwa die Hälfte der die Niere passierenden Calciumionen wird in den Nierentubuli sezerniert. Davon werden jedoch mindestens 70 Prozent in den distaleren Abschnitten wieder über passive Diffusion und aktiven Transport zurückresorbiert.

Zelluläre Sensoren (Calcium-Sensing-Rezeptoren) registrieren ständig die Calcium-Konzentration im Blut. Bei sinkenden Werten wird in den Nebenschilddrüsen Parathormon freigesetzt, das knochenabbauende Osteoklasten aktiviert, welche Calcium aus dem Knochen freisetzen. Bei chronischem Calciummangel begünstigt dies die Entstehung von Osteoporose, Rachitis und Osteomalazie. Gleichzeitig aktiviert Parathormon über das Schlüsselenzym 1-alpha-Hydroxylase in der Niere Vitamin D zu Vitamin-D-Hormon, sodass durch eine verstärkte aktive Calciumaufnahme im Darm die Speicher wieder aufgefüllt werden. Auch Estrogene unterstützen die Aufnahme beziehungsweise Rückresorption von Calcium im Darm und in der Niere.

Milch als Hauptlieferant

Der tägliche Mindestbedarf an Calcium liegt bei etwa 400 mg. Bei mitteleuropäischer Ernährung mit hohem Gehalt an Kochsalz und sauren Valenzen geht man jedoch davon aus, dass der tägliche Bedarf durch die erhöhte Ausscheidung beim Erwachsenen bei etwa 1000 mg liegt. Während des Wachstums, der Schwangerschaft und beim älteren Menschen (wegen der geringeren Aufnahme im Darm) beziffern Ernährungswissenschaftler den täglichen Bedarf sogar auf 1500 mg.

Calcium ist besonders in Milch (1000 mg/l) und in Calcium-reichen Mineralwässern (bis zu 600 mg/l) enthalten, wobei die Entrahmung der Milch für den Calciumgehalt keine große Rolle spielt. Auch Milchprodukte wie Hartkäse-Zubereitungen weisen in der Regel hohe Konzentrationen auf (siehe Tabelle), enthalten jedoch manchmal so viel Kochsalz, dass ein Teil durch eine verstärkte Ausfuhr über die Niere wieder verloren geht.

 

Tabelle: Calciumreiche Lebensmittel

Lebensmittel Calciumgehalt pro 100 g fettarme Milch (1,5% Fett) 120 mg Buttermilch 110 mg Joghurt (1,5% Fett) 130 mg Parmesan (35% F. i. Tr.) 1200 mg Emmentaler (45% F. i. Tr.) 1100 mg Gouda (45% F. i. Tr.) 800 mg Grünkohl 212 mg Brokkoli 105 mg Spinat 126 mg Mandeln, süß 250 mg

Quelle: Die Nährstoffe ­ Bausteine für Ihre Gesundheit, Deutsche Gesellschaft für Ernährung (2004)

 

Die Unverträglichkeit von Milchzucker (Lactoseintoleranz) betrifft in unseren Regionen bis zu einem Viertel der Bevölkerung; Asiaten und Afrikaner zeigen sogar eine Prävalenz von 30 bis 80 Prozent. Hier dienen Sojamilch, bestimmte Nüsse und Gemüse als Calciumquellen. Um allerdings Milchprodukte effizient durch andere Nahrungsmittel zu ersetzen, muss man große Mengen an Mandeln, Spinat, roten Bohnen, Brokkoli oder Cerealien zu sich nehmen. Letztere haben häufig einen hohen Calciumgehalt, enthalten jedoch im Vergleich zu Milch nicht die adäquaten Mengen an Phosphat, welches dann anderweitig abgedeckt werden muss. Zudem reduziert der hohe Gehalt an Phytaten in Cerealien oder der von Oxalat im Spinat die Bioverfügbarkeit von Calcium. Calciumreiche Mineralwässer sind daher eine gute Möglichkeit, den täglichen Bedarf zusammen mit den genannten Nahrungsmitteln auch ohne Milchprodukte zu decken. Personen mit einer Laktoseintoleranz müssen jedoch häufiger als Darmgesunde zusätzlich Calciumpräparate einsetzen.

Wenn die Menge an Phosphat mehr als das Vierfache der zugeführten Calciummenge beträgt, kann unlösliches Calciumphosphat im Darmlumen ausfallen, das nicht resorbiert wird. Dies ist allerdings selten, weshalb die Rolle von Phosphat als »Calciumräuber« überschätzt wird. Bei eingeschränkter Nierenfunktion und konsekutiver Erhöhung des Phosphatspiegels im Serum wird Calciumcarbonat als Phosphatbinder eingesetzt. Dieser Effekt kann auch bei Nierengesunden eintreten, wenn man große Mengen von Präparaten mit Calciumcitrat und Calciumcarbonat zuführt. Besonders bei niedriger Phosphatzufuhr, etwa bei Vegetariern, könnte dies sogar zu einem relativen Mangel an Phosphat führen, das ebenfalls ein wichtiger Knochenbestandteil ist. Relevante Effekte treten jedoch bei durchschnittlicher europäischer Kost erst bei Zufuhr hoher Mengen an Calciumpräparaten auf, die man ohnehin nicht empfehlen würde. Große Mengen an Oxalsäure führen zum Ausfallen unlöslicher Calciumoxalate, sodass sich bei entsprechend veranlagten Personen Calciumoxalat-Steine in den ableitenden Harnwegen bilden können.

Risiko Gefäßverkalkung

Immer wieder wird diskutiert, ob eine hohe Calciumzufuhr eine Verschlechterung der Arteriosklerose bedingen könnte. Nach gegenwärtigem Wissen ist dies nur möglich, wenn gleichzeitig das Serum-Phosphat bei niereninsuffizienten Patienten deutlich erhöht ist oder ein Mangel an Vitamin K besteht. Denn dann können Vitamin-K-abhängige Proteine, die in unserem Organismus Verkalkungen außerhalb des Knochens verhindern, nicht optimal arbeiten. Von Bedeutung ist dies bei Patienten, die den Vitamin-K-Inhibitor Marcumar einnehmen müssen. Sie sollten eine tägliche Zufuhr von 1000 bis 1500 mg nicht überschreiten.

Weichteilverkalkungen sind ein Problem bei erblichen Störungen der Parathormon-Signalwirkung und bei Nierenerkrankungen. Sie erfordern eine ausführliche Untersuchung beim Spezialisten. Eine hohe Calciumzufuhr begünstigt nur bei Risikopatienten die Bildung von Nierensteinen. Die Bestimmung der renalen Calciumausscheidung bringt hier Sicherheit.

Eine durchschnittliche Calciumaufnahme von 2000 bis 2500 mg pro Tag sollte längerfristig nicht überschritten werden. Neben Verstopfung und Phosphatbindung kann sonst auch ein erhöhtes Risiko für die Entstehung von Prostatakarzinomen resultieren, das bei adäquater Zufuhr zunächst niedriger wird. Bei sehr hohen Calciumdosen ist zudem das Vitamin-D3-aktivierende System gehemmt, sodass einige positive Effekte von Vitamin-D-Hormon verloren gehen.

Magen- und Darmerkrankungen, die die Resorption mindern, können jedoch eine höhere Zufuhr erfordern. Auch älteren Menschen wird die Supplementation von etwa 1500 mg Calcium und 400 bis 800 IU Vitamin D empfohlen, vor allem wenn sie ein erhöhtes Osteoporoserisiko aufweisen. Diese Angaben liegen oberhalb der Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung, entsprechen jedoch denen einer aktuellen Konsensuskonferenz in den USA.

Eine so hohe Supplementation kann gefährlich sein, wenn eine Zusatzerkrankung vorliegt, die das Calcium im Serum anhebt, wie eine Nebenschilddrüsenüberfunktion und übermäßiger Knochenabbau bei Tumoren.

Supplemente bei erhöhtem Bedarf

Für die Supplementierung wird das Mengenelement meist als Calciumcitrat und Calciumcarbonat in Brausetabletten, Kautabletten und Dragees angeboten. Generell gilt, dass die Bioverfügbarkeit aller Präparationen zufrieden stellend bis sehr gut ist, vorausgesetzt, es werden nicht gleichzeitig diätetische Hemmstoffe konsumiert. Eine Supplementierung ist immer dann zu empfehlen, wenn ein erhöhter Bedarf bei Zusatzerkrankungen, Risikosituationen oder in höherem Alter nicht über die Ernährung gedeckt werden kann. Bei Cortisontherapie, Magen-Darm-Erkrankungen mit eingeschränkter Calciumresorption und bei Osteoporose mit vorangegangenen Frakturen sind die Präparate auch verordnungsfähig. Da man sich in der Regel im Bereich des leichten Calciumüberangebots bewegt, ist bei der Auswahl weniger das gewählte Produkt im Vordergrund zu sehen als vielmehr die subjektive Akzeptanz und die Nebenwirkungen. So können Durchfälle und Blähungen auftreten (cave: Lactosezusatz in den Präparaten) sowie Geschmacksaversionen bei langfristigem Gebrauch. Hinweisen sollte man in der Apotheke auch darauf, dass die Aufnahme wahrscheinlich effizienter ist, wenn die löslichen Präparate fraktioniert über einen längeren Zeitraum eingenommen werden.

Besonders im höheren Alter ist eine adäquate Versorgung mit Vitamin D3 unbedingt zu empfehlen, da es die im Alter reduzierte enterale Calciumresorption bis zu einem gewissen Grad steigern kann. Die Bestimmung des Vitamin-D-Status ist sehr teuer, der Vitamin-D-Mangel im Winter und im Alter sehr häufig und die Supplementation billig und sicher. Daher kann man jedem älteren Menschen, zusammen mit einer den Calciumbedarf von etwa 1500 mg/Tag abdeckenden Kost, zumindest in der Winterzeit die zusätzliche Supplementierung von 400 bis 800 Einheiten Vitamin D empfehlen. In Zweifelsfällen, etwa bei Begleiterkrankungen und höheren Dosen, sollte die Anwendung mit dem betreuenden Arzt abgesprochen werden. Top

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Beitrag erschienen in Ausgabe 25/2005

 

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