Calcium, Ca

Die Versorgung mit Makro- und Mikronährstoffen ist bei einer ausgewogenen, pflanzenbasierten Ernährung mit wenig bis keinen industriell verarbeiteten Lebensmitteln in der Regel gegeben, mit Ausnahme von Vitamin B₁₂. Doch vor allem sekundäre Pflanzenstoffe sind relevant für die Aufrechterhaltung der Gesundheit und Heilung von Krankheiten, obwohl sie nicht als essenzielle Nährstoffe gelten - ausser Vitamine.

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Definition

Calcium (Ca) ist ein essenzielles Mengenelement und das fünfthäufigste Element der Erde. Essenziell bedeutet, dass unser Körper den Stoff nicht selbst herstellen (synthetisieren) kann, ihn aber in gewissen Mengen benötigt.²

Vorkommen

Calcium liefern dunkelgrüne Gemüsearten und Kräuter wie Brennnesselblätter (481 mg/100 g), Basilikum (177), Rucola (160), Grünkohl (150) und Spinat (99), Nüsse und Samen wie Sesam (975) und Mandeln (269) sowie Trockenfrüchte wie Datteln (64). Auch calciumreiches Wasser und Mineralwasser tragen zur Versorgung bei.³

Bei den Mineralwässern muss man allerdings auf die Sorten und Marken achten. Nur wenige enthalten so viel oder mehr Calcium wie Valser Classic/Naturelle mit 418 mg/l oder Eptinger mit 510 ml/l.

Lager- und Zubereitungsverluste

Calcium gelangt beim Kochen ins Kochwasser, deshalb sollte man möglichst kurz dämpfen und das Kochwasser nicht wegschütten. Der Körper nimmt Calcium aus pflanzlichen Lebensmitteln schlechter auf als aus tierischen Lebensmitteln. Dies liegt an gewissen Nahrungsbestandteilen, die zusammen mit Calcium einen schwer löslichen, nicht resorbierbaren Komplex bilden und damit ihre Bioverfügbarkeit vermindern. Zu diesen Bestandteilen gehören Phytate (aus Vollkorngetreide und Hülsenfrüchte), Oxalate (z.B. aus Roter Bete, Petersilie, Rhabarber, Spinat, Mangold oder Nüssen), Phosphate, langkettige gesättigte Fettsäuren und Gerbsäuren.^1,2,4

Ernährung - Gesundheit

Der grösste Teil des Calciums, 99 %, steckt in Knochen und Zähnen und sorgt für deren Aufbau und Festigkeit. Auch für die Muskelkontraktion, die Blutgerinnung und Nervenerregung ist Calcium unerlässlich.²

Tagesbedarf auf lange Sicht

Eine ausreichende Calciumzufuhr ist für die normale Entwicklung des Skeletts unerlässlich. Besonders während der Wachstumsphasen im Säuglings- und Jugendalter besteht ein erhöhter Bedarf. Die Zufuhr-Empfehlungen (D-A-CH-Referenzwerte) für einen gesunden Erwachsenen betragen 1000 mg/Tag, für Jugendliche im Alter von 13 bis 18 Jahren 1200 mg/Tag. Das US National Institute of Health (NIH) empfiehlt eine Calciumzufuhr während des Wachstums und für Frauen nach der Menopause von bis zu 1500 mg/Tag.²

© CC-by-sa 2.0, Ernst Erb

Risikogruppen

Der Verlust von Knochenmasse und damit eine negative Calciumbilanz sind mit dem Alterungsprozess verbunden (insbesondere mit dem Muskelmasseverlust, der im Alter beginnt), und treten bei Frauen aufgrund der Menopause früher und plötzlicher auf als bei Männern.⁷

Mangelerscheinungen bzw. Mangelsymptome

Eine weltweite Untersuchung zur Calciumaufnahme zeigt, dass Menschen im Jahr 2011 durchschnittlich etwa 684 mg Calcium pro Tag über die Nahrung aufnahmen. Zwischen 1992 und 2011 sank das globale Risiko eines Calciummangels merklich, von 76 % auf 51 %. Besonders viele Länder mit einem hohen Calciummangelrisiko lagen in Afrika und teilweise in Asien.^8,10 Im Gegensatz dazu erreichen die Länder Nordeuropas einen deutlich höheren Durchschnittswert von über 1000 mg Calcium täglich.

Ferner zeigte sich, dass Länder mit sehr niedriger Calciumaufnahme, wie z.B. viele Länder im asiatisch-pazifischen Raum, oft auch niedrige Vitamin-D-Werte aufweisen. Diese Kombination kann das Risiko für Osteoporose erhöhen, da Calcium und Vitamin D gemeinsam entscheidend zur Knochengesundheit beitragen.⁹

Eine Hypocalciämie (Calciummangel) kann mit folgenden Symptomen einhergehen: Osteomalazie, Osteoporose, Katarakt, trophische Hautstörungen, Hyperreflexie, Tetanie (Krämpfe) und zerebrale Krampfanfälle. Durch anhaltende Krämpfe kommt es zu der sogenannten "Pfötchenstellung" der Hände, die typisch für einen Calciummangel ist.

Ein niedriger Calcium-Serumspiegel kann auf eine abnorme Funktion der Nebenschilddrüsen (Parathormonmangel) hinweisen. Das ist selten auf eine unzureichende Calciumaufnahme zurückzuführen, da das Skelett als grosser Calcium-Reservespeicher fungiert und somit hilft, den Calcium-Serumspiegel im Normbereich zu halten. Weitere Ursachen eines niedrigen Calcium-Serumspiegel sind u.a. chronische Niereninsuffizienz, Vitamin-D-Mangel, Mangel an Magnesium, Stillen und hohe Zufuhr von Lebensmitteln, die die Calciumaufnahme verringern können.^1,2,4

Überversorgung (Hyperkalzämie)

Eine leichte Hyperkalzämie (Calciumspiegel im Blut unter 12 mg/dL) verursacht oft keine Beschwerden. Manche Betroffene (ca. 20 %) berichten jedoch von Müdigkeit und Verstopfung. Bei schwerer Hyperkalzämie (Calciumspiegel über 14 mg/dL) treten ernstere Symptome wie Übelkeit, Erbrechen, Dehydration, Verwirrung, starke Schläfrigkeit oder sogar Koma auf.¹¹ Normalerweise reguliert der Körper eine hohe Calciumaufnahme, indem er weniger Calcium im Darm aufnimmt und mehr über den Urin ausscheidet.

Bekannte Ursachen

• Zu hohe Kalziumzufuhr: Gelegentlich entwickelt sich ein Kalziumüberschuss bei Patienten mit peptischen Geschwüren, wenn Betroffene viel Milch trinken und kalziumhaltige Antazida zur Linderung der Schmerzen einnehmen. Man nennt das Milch-Alkali-Syndrom.

• Zu hohe Vitamin-D-Zufuhr: Wenn Menschen über mehrere Monate hinweg täglich hohe Dosen Vitamin D einnehmen, nimmt die durch den Verdauungstrakt aufgenommene Menge an Kalzium deutlich zu.

• Inaktivität: Manchmal entwickeln bewegungsunfähige Patienten, wie z.B. Gelähmte, oder solche, die sehr lange bettlägerig sind, eine Hyperkalzämie, weil die über lange Zeit unbelasteten Knochen Kalzium ins Blut freisetzen.

• Schilddrüsenüberfunktionen: Bei Hyperparathyreoidismus setzen mindestens eine der vier Nebenschilddrüsen zu viel Parathormon frei, was die Regulierung stört. Zudem kann eine schwere Schilddrüsenüberfunktion (Hyperthyreose) durch einen Abbau von Knochengewebe einen Kaliumüberschuss bewirken.⁶

• Knochenerkrankungen: Wird ein Knochen abgebaut (resorbiert) oder zerstört, setzt das Kalzium in das Blut frei, was manchmal zu einem Überschuss an Kalzium (Hyperkalzämie) führt. So z.B. bei der Paget-Krankheit bei Dehydrierung oder langem Sitzen oder Liegen.

• Sonderfälle: Granulomatöse Erkrankungen wie Sarkoidose, Tuberkulose und Lepra, bestimmte Medikamente, endokrine Krankheiten sowie einige andere Erkrankungen können ebenfalls zu einer Hyperkalzämie führen. Diese kann auch Nierensteine und Probleme bei der Aufnahme von Zink und Eisen verursachen.⁶

Calcium ist entscheidend für die Gesundheit unserer Knochen, und viele betrachten Milch als die beste Quelle dafür. Doch ein hoher Milchkonsum kann das Gegenteil beweisen und mit ernsthaften gesundheitlichen Risiken verbunden sein. Eine schwedische Studie untersucht den Zusammenhang zwischen Milchkonsum, Sterblichkeit und dem Risiko von Frakturen (Knochenbrüchen). Sie legt nahe, dass hoher Milchkonsum mit einer erhöhten Sterblichkeit bei Frauen und Männern sowie einem höheren Risiko für Frakturen bei Frauen assoziiert ist.

Frauen, die drei oder mehr Gläser Milch pro Tag trinken, haben ein um 93 % höheres Risiko, frühzeitig zu sterben, im Vergleich zu jenen, die weniger als ein Glas konsumieren. Viele denken, dass Milch gut für die Knochengesundheit ist. Doch es gibt keine Hinweise, dass sie vor Knochenbrüchen schützt. Im Gegenteil: Bei Frauen steigt das Risiko mit höherem Milchkonsum sogar an. Diese Ergebnisse stellen die traditionelle Sichtweise auf Milch als gesundes Nahrungsmittel infrage. Es könnte sinnvoll sein, den Milchkonsum zu überdenken und nach gesünderen Alternativen zu suchen, die besser zur eigenen Ernährung passen.

Weitere Informationen finden Sie in der vollständigen Studie: Milchkonsum und Sterblichkeits- und Frakturrisiko bei Frauen und Männern.

Funktionen im Körper

Funktionen des Calciums für Skelettsystem und Zähne:^1,2,4,5,6

• Stabilität des Skelettsystems: neben der Kollagenmatrix stellen Calciumsalze den stabilisierenden Faktor des Skelettsystems dar; Calcium übt zusammen mit Phosphat in Form von Hydroxylapatit in Knochen und Zähnen Stützfunktionen aus und verleiht dem Knochen Kraft zur Aufrechterhaltung der Körperform.
• Speicherfunktion in Form von Calciumphosphat.

Calcium ist Bestandteil vieler intra- und extrazellulärer Prozesse:

• Freisetzung von Neurotransmittern, Hormonen und Enzymen
• Muskelkontraktion, Nerven- und Muskelerregbarkeit
• Gewährleistung des Zell- und Glycogenstoffwechsels
• Stabilisierung der Zellmembranen
• Gewährleistung der Gap Junctions (kanalartigen Verbindungen zwischen benachbarten Zellen für Signal- und Nährstoffaustausch)
• Aktivierung der Blutgerinnung

Aufnahme und Stoffwechsel

Verdauungssäfte im Magen-Darm-Trakt setzten das Calcium aus der Nahrung frei. Der Körper resorbiert dieses anschliessend über einen aktiven Mechanismus, bei hoher Zufuhr auch passiv im Dünndarm. Das Parathormon und "Calcitriol" (Vitamin D₃) regulieren die aktive Aufnahme.

Die individuelle Calciumaufnahme im Körper hängt von der Zusammensetzung der Nahrung sowie vielen physiologischen Faktoren ab, wie Alter, Versorgungslage mit Calcium und Vitamin D sowie individuellem Bedarf. Bei erhöhtem Calciumbedarf (z.B. Schwangerschaft und Stillzeit) steigt auch die Effektivität der Calciumaufnahme aus der Nahrung.

Der Körper nimmt Calcium (Calzium, Kalzium) aus pflanzlichen Lebensmitteln manchmal schlechter auf als aus tierischen Lebensmitteln. Dies liegt an den in Pflanzen enthaltenen Inhaltsstoffe (Phytate, Oxalsäure und verschiedene Ballaststoffe), die die Aufnahme hemmen. Bei tierischer Versorgung kommt es aber oft wegen des Säure-Basen-Gleichgewichts zu einer Ausschwemmung von Calcium aus den Knochen. Siehe "Buchbesprechung Milch besser nicht!". Osteoporose kann die Folge sein.

Für eine bedarfsgerechte Versorgung mit Calcium ist der Körper auf Vitamin D angewiesen. Vitamin D steigert die Calciumaufnahme im Darm und verringert die Ausscheidung über die Nieren. Verschiedene Hormone halten den Blutspiegel an Calcium konstant, indem sie auf die Speicher in den Knochen zurückgreifen oder bei guter Versorgung die Abgabe von Calcium aus den Knochen hemmen.^1,4,5,6

Speicherung - Verbrauch - Verlust

Der Calciumgehalt des menschlichen Körpers beträgt im Erwachsenenalter etwa 1000 g. Hauptspeicherorgan sind die Knochen. Der Körper scheidet Calcium überwiegend mit dem Urin und den Fäzes aus. Die Nieren resorbieren Calcium unter Kontrolle von Parathormon, Vitamin D₃ und Calcitonin.

Calciumphosphat dient dem Skelettsystem als Reservoir für die Aufrechterhaltung einer konstanten Calciumkonzentration im Serum von 2,5 mmol/L. Das Skelett fungiert als grosser Calcium-Reservespeicher und hilft somit, den Calcium-Serumspiegel im Normbereich zu halten.

Bei unzureichender Zufuhr über die Nahrung oder starken renalen (über die Nieren) Verlusten von Calcium und Phosphat kommt es zur Freisetzung der gespeicherten Mineralstoffe aus den Knochen. Damit verhindert der Körper einen Abfall der Calcium-Serumkonzentration, dies zulasten der Knochenstabilität. Zu einer erhöhten Calciumausscheidung mit dem Urin kommt es bei verstärktem Koffeinkonsum, hoher Proteinzufuhr und hoher Aufnahme von Kochsalz.^1,4,5

Strukturen

Calcium gehört zu den Erdalkalimetallen und tritt im Organismus ausschliesslich als zweiwertiges Kation auf (Ca²⁺).