Calciumstoffwechsel – Funktion, Regulation & Störungen
Der Calciumstoffwechsel regelt die Aufnahme, Verteilung und Ausscheidung von Calcium im Körper. Er ist essenziell für Knochen, Muskeln und Nerven.
Wissenswertes über "Calciumstoffwechsel"
Der Calciumstoffwechsel regelt die Aufnahme, Verteilung und Ausscheidung von Calcium im Körper. Er ist essenziell für Knochen, Muskeln und Nerven.
Was ist der Calciumstoffwechsel?
Der Calciumstoffwechsel bezeichnet alle biologischen Prozesse, die die Aufnahme, den Transport, die Speicherung und die Ausscheidung von Calcium (Ca²⁺) im menschlichen Körper regulieren. Calcium ist das mengenmäßig häufigste Mineral im Körper und erfüllt lebenswichtige Funktionen in nahezu allen Organsystemen. Rund 99 % des gesamten Körpercalciums sind in den Knochen und Zähnen gespeichert, während das verbleibende 1 % im Blut und in den Weichteilen zirkuliert.
Biologische Funktionen von Calcium
Calcium übernimmt im Körper eine Vielzahl unverzichtbarer Aufgaben:
- Knochen- und Zahnbildung: Calcium ist zusammen mit Phosphat der wichtigste Baustein des Knochengewebes (Hydroxylapatit).
- Muskelkontraktion: Calcium löst die Kontraktion der Skelett-, Herz- und glatten Muskulatur aus.
- Nervenleitung: Calcium ist an der Übertragung von Nervenimpulsen beteiligt.
- Blutgerinnung: Mehrere Gerinnungsfaktoren sind calciumabhängig.
- Zelluläre Signalübertragung: Calcium wirkt als intrazellulärer Botenstoff (Second Messenger).
- Enzymaktivierung: Zahlreiche Enzyme benötigen Calcium als Kofaktor.
Regulation des Calciumstoffwechsels
Der Calciumspiegel im Blut (Normbreich: 2,2–2,6 mmol/l) wird durch ein komplexes hormonelles Zusammenspiel streng reguliert. Die drei wichtigsten Regulatoren sind:
Parathormon (PTH)
Das Parathormon wird von den Nebenschilddrüsen ausgeschüttet, wenn der Calciumspiegel im Blut absinkt. Es erhöht den Calciumspiegel durch drei Mechanismen: Mobilisierung von Calcium aus dem Knochen (Knochenresorption), Steigerung der Calciumrückresorption in der Niere und Aktivierung von Vitamin D in der Niere.
Vitamin D (Calcitriol)
Vitamin D wird in der Haut unter UV-Einfluss gebildet und anschließend in der Leber und Niere in seine aktive Form (Calcitriol) umgewandelt. Calcitriol fördert die Calciumaufnahme im Darm und unterstützt die Wirkung von PTH auf Knochen und Niere.
Calcitonin
Calcitonin wird von der Schilddrüse ausgeschüttet, wenn der Calciumspiegel zu hoch ist. Es senkt den Calciumspiegel, indem es die Knochenresorption hemmt und die Calciumausscheidung über die Niere erhöht.
Calciumaufnahme und Bedarf
Calcium wird hauptsächlich über die Nahrung aufgenommen. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt für Erwachsene eine tägliche Calciumzufuhr von 1000 mg. Gute Calciumquellen sind:
- Milch und Milchprodukte (Käse, Joghurt)
- Grünes Blattgemüse (Brokkoli, Grünkohl, Rucola)
- Calciumreiches Mineralwasser (über 150 mg/l)
- Hülsenfrüchte und Nüsse (Mandeln, weiße Bohnen)
- Tofu (mit Calciumsulfat hergestellt)
Die Calciumabsorption im Dünndarm beträgt je nach Vitamin-D-Status, Lebensalter und Nahrungsbestandteilen etwa 25–35 %. Hemmend auf die Aufnahme wirken u. a. Oxalate (in Spinat), Phytate (in Getreide) und ein Mangel an Vitamin D.
Störungen des Calciumstoffwechsels
Hypercalcämie (erhöhter Calciumspiegel)
Eine Hypercalcämie liegt vor, wenn der Calciumspiegel im Blut über 2,6 mmol/l steigt. Ursachen sind u. a. ein primärer Hyperparathyreoidismus, Tumorerkrankungen, Sarkoidose oder eine Überdosierung von Vitamin D. Symptome können Übelkeit, Verstopfung, Muskelschwäche, erhöhter Harndrang und im schweren Fall Herzrhythmusstörungen umfassen.
Hypocalcämie (erniedrigter Calciumspiegel)
Eine Hypocalcämie liegt vor, wenn der Calciumspiegel unter 2,2 mmol/l fällt. Ursachen sind Hypoparathyreoidismus, Vitamin-D-Mangel, Niereninsuffizienz oder Malabsorptionssyndrome. Typische Symptome sind Muskelkrämpfe, Kribbeln (Parästhesien), Tetanie (unwillkürliche Muskelkontraktionen) und in schweren Fällen Herzrhythmusstörungen.
Diagnostik
Zur Beurteilung des Calciumstoffwechsels stehen folgende Untersuchungen zur Verfügung:
- Serum-Calcium: Bestimmung des Gesamt- und ionisierten Calciums im Blut
- Parathormon (PTH): Messung des Hormonspiegels
- Vitamin D (25-OH-Vitamin D): Beurteilung des Vitamin-D-Status
- Urin-Calcium: Messung der Calciumausscheidung über 24 Stunden
- Knochendichtemessung (DXA): Beurteilung der Knochengesundheit
- Phosphat, Magnesium: Begleitparameter im Mineralstoffwechsel
Behandlung von Störungen
Die Therapie richtet sich nach der Grunderkrankung. Bei Hypocalcämie werden Calciumsupplemente und Vitamin D eingesetzt. Bei Hypercalcämie kommen je nach Ursache Bisphosphonate, Calcitonin, Kortikosteroide oder eine chirurgische Entfernung überfunktionierender Nebenschilddrüsen in Betracht. Eine ausgewogene, calciumreiche Ernährung und ausreichende Vitamin-D-Versorgung sind die Basis der Prävention.
Quellen
- Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE): Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr – Calcium. 2. Auflage, Bonn 2021.
- Shoback D. et al.: Metabolic Bone Disease. In: Gardner D.G., Shoback D. (Hrsg.): Greenspan's Basic and Clinical Endocrinology. 10. Auflage, McGraw-Hill, New York 2018.
- Peacock M.: Calcium Metabolism in Health and Disease. Clinical Journal of the American Society of Nephrology, 5(Suppl 1): S23–S30, 2010. DOI: 10.2215/CJN.05910809.
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