Was ist Calcium

Calcium ist ein Erdalkalimetall, das seinen Platz in der zweiten Hauptgruppe im Periodensystem der Elemente hat. Es trägt die Ordnungszahl 20, besitzt demzufolge 20 Protonen im Atomkern. Betrachtet man die Häufigkeit als Element in der Erdkruste, so steht es an fünfter Stelle. In der Natur findet man es ausschließlich chemisch gebunden, meist in Form seiner Salze, wie Calciumcarbonat (in Mineralien, beispielsweise Kalkspat) oder Calciumsulfat (beispielsweise Gips). Der Name Calcium leitet sich von der lateinischen Bezeichnung für Kalkstein (calcis; calx) ab.

Calcium ist ein lebenswichtiger und der am häufigsten vorkommende Mineralstoff im menschlichen Organismus. Im erwachsenen Körper befinden sich etwa ein bis zwei Kilogramm, von denen etwa 99 Prozent im Knochen und in den Zähnen und als extrazellulärer Bestandteil enthalten sind. Der Anteil von Calcium am gesamten Mineralstoffgehalt des Knochens beträgt etwa 39% (1). Nur etwa ein Gramm des extrazellulären Calciums im Körper liegt gelöst im Blut und Gewebe vor. Die intrazelluläre Konzentration ist um mehrere Größenordnungen niedriger als die extrazelluläre (7). Von dem im Blut vorliegenden Calcium ist ein Teil an Aminosäureresten von Proteinen (hauptsächlich Albumin) lokalisiert. Ein weiterer befindet sich in Komplexen mit organischen Molekülen wie Citrat und Laktat und etwa die Hälfte liegt im Blutserum als freies Kation vor (2).

Was macht Calcium im Körper?

Die Konzentration an Calcium im Blutserum liegt im Bereich von 2,2 bis 2,6 Millimol pro Liter. Der Anteil an freiem Calcium beträgt 1,3 Millimol pro Liter.

Hormonelle Regulation des Calcium-Stoffwechsels

Drei Hormone regulieren den Calcium-Stoffwechsel, steuern einem Calcium-Mangel und einem Calcium-Überschuss entgegen:

  1. Parathormon
  2. Calcitonin
  3. Calcitriol (Vitamin D; 1,25-Dihydroxylcholecalciferol; 1,25-(OH)2-D3) (7)

Sie sind an der Regulation der Calcium-Resorption im Dünndarm, der Ausscheidung von Calcium mit dem Urin und der Calcium-Aufnahme- oder -Freisetzung im Knochen beteiligt und sorgen für einen konstanten Calcium Spiegel im Blut (3). Sinkt der Calcium Spiegel, wird Parathormon in der Nebenschilddrüse gebildet und abgegeben. Das Parathormon erreicht die Niere, wo es die Synthese von Calcitriol ankurbelt und gleichzeitig die Ausscheidung verringert. Außerdem verbessert das Parathormon die Resorption aus dem Darm.

Calcitriol trägt auch die Bezeichnung 1,25-(OH)2-Cholecalciferol oder Vitamin D und stellt die aktive Form des Vitamin D3 dar. Calcitriol bewirkt im Darm eine gesteigerte Resorption von Calcium und in der Niere eine verstärkte Rückresorption, wodurch die Calcium Konzentration ansteigt. Es unterstützt auf diese Weise die Wirkung des Parathormons. Calcitonin wird bei einem erhöhten Calcium Spiegel aus den spezialisierten Zellen der Schilddrüse, den sogenannten C-Zellen, freigesetzt. Es sorgt dafür, dass Calcium verstärkt in die Knochensubstanz eingebaut sowie die Rückresorption in der Niere herabgesetzt und damit die renale Ausscheidung erhöht wird (4). Calcitonin ist der Gegenspieler des Parathormons.

Veränderungen der Calcium Konzentrationen werden über spezifische Rezeptoren, sogenannte Calcium Sensoren registriert. Diese werden in der Nebenschilddrüse, dem Syntheseort des Parathormons (PTH), in den C- Zellen der Schilddrüse, die das Calcitonin freisetzen sowie von dem Synthese-Ort des Calcitriols, der Niere, exprimiert. Außerdem wurden sie auf den knochenabbauenden Zellen (Osteoklasten) und den Darmepithelzellen gefunden (5).
Erst in jüngerer Zeit wurde ein im Knochen produziertes Hormon namens Fibroblast growth factor 23 (Fibroblasten Wachstumsfaktor 23), identifiziert, das durch hohe Calcium Konzentration stimuliert wird und unter anderem die Produktion und Freisetzung von Parathormon und Calcitriol (Vitamin-D) hemmt (6).

Calcium Aufnahme, Speicherung und Ausscheidung

Nach Aufnahme von Calcium aus Lebensmitteln wird es durch die Verdauungssäfte freigesetzt und im Darm, über die Darmschleimhaut des Dünndarms resorbiert (7). Die Resorption funktioniert über zwei Mechanismen. Mit Hilfe verschiedener Transport-Eiweiße sowie Rezeptor und Hormon vermittelter Vorgänge gelangt das resorbierte Calcium in die Blutbahn. Dabei wirken die beiden Hormone Parathormon und Calcitriol, solange die Calcium Zufuhr nicht zu hoch ist. Calcium Ionen oder kleine Calcium Verbindungen diffundieren einem Konzentrationsgradienten folgend durch die Darmschleimhaut. Bei einem Überangebot setzen diese Mechanismen (Diffusion) ein, die unabhängig von der hormonellen Regulation sind (5).

Die Menge an absorbiertem Calcium hängt von zahlreichen Faktoren ab und kann zwischen 15 und 60 Prozent liegen.

Calcium aus Milchprodukten wird besser als jenes aus pflanzlichen Nahrungsmitteln, das meist als Komplexverbindung (beispielsweise Oxalate) vorliegt, resorbiert. Außerdem ist die Resorptionsrate vom Alter abhängig: Im Säuglingsalter und in der Pubertät ist sie höher als im Erwachsenenalter (8). Auch während der Schwangerschaft ist die Calcium Absorption erhöht. Auf diese Weise wird der Mehrverbrauch durch die Versorgung des Fötus kompensiert (9).

Im Knochen kann Calcium gespeichert und im Bedarfsfall ins Blut freigesetzt werden. Der Calcium-Gehalt im Körper des Menschen variiert in Abhängigkeit vom Alter. Während bei der Geburt etwa 20 bis 30 Gramm, damit 0,8% des Körpergewichts auf Calcium-Verbindungen entfallen, sind es im erwachsenen Alter zirka 900 bis 1200 Gramm, was einem Anteil von 1,7% des Körpergewichts entspricht (10).

Im gesunden Calcium Stoffwechsel gelangen nicht einmal vier Milligramm Calcium pro Kilogramm Körpergewicht täglich in die Nieren, wo nahezu 98 Prozent des Calciums rückresorbiert werden. Der Rest verlässt über den Urin und den Stuhl den Körper (11). Damit spielt die Niere eine herausragende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Calcium Gleichgewichts.

Wirkung von Calcium

Calcium wirkt im Körper an vielen Stellen und beeinflusst ebenso viele Stoffwechselvorgänge. Bekannt sind jedoch oft nur die Bedeutung für die Knochen und Zähne. Was Calcium alles regelt und welche Wirkungen es noch hat, klären wir im folgenden ab.

Knochen und Zähne

calcium kapseln knochen

Der Calcium Haushalt ist eng mit dem des Phosphats verknüpft. Beide beeinflussen sich wegen der geringen Löslichkeit von Calcium-Phosphat gegenseitig. Eine vermehrte Calcium Aufnahme, entzieht dem Körper Phosphat und umgekehrt verhindert eine hohe Phosphat Konzentration die Calcium-Aufnahme. Die geringe Löslichkeit von Calcium-Phosphatsalzen ist bedeutsam für die Mineralisierung der Knochen. In dem Dentin der Zähne ist ebenfalls Calcium enthalten. Der Zahnschmelz besteht zu 97% aus Hydroxylapatit, einer Calcium-Phosphat-Salzverbindung (7).

Calcium für Muskeln und Nerven

Calcium gilt als sogenannter sekundärer Botenstoff (second messenger), der ein von außen kommendes (extrazelluläres) Signal intrazellulär, von der Zellmembran in die Zelle, weiterleitet. Dies geschieht durch die Änderung der intrazellulären Calcium Konzentration. Auf diese Weise ist Calcium an der Erregbarkeit der Nerven, an der Muskelkontraktion und dem Ausschleusen von Neurotransmittern und Hormonen aus der Zelle (Exozytose) beteiligt (12).

Aufrechterhaltung von Zellmembranfunktionen

Da Calcium extrazellulär deutlich höher als intrazellulär konzentriert ist, kommt es bei Öffnung von Calcium Kanälen zu einem raschen Calcium Einstrom und einen Konzentrationsanstieg. Das führt zu Änderungen im Membranpotential als Voraussetzung die Tätigkeit des Herzmuskels (13).

Calcium und die Blutgerinnung

Die Blutstillung ist ein komplexer Vorgang, an dem verschiedene Gerinnungsfaktoren beteiligt sind, die in einer kaskadenartigen Reaktionskette (Gerinnungskaskade) abläuft. Dabei reagieren diese Faktoren in bestimmter Reihenfolge bis zum Gerinnen des Blutes. Calcium ist Faktor IV und wird durch Komplexbildung mit Phospholipiden und Gerinnungsfaktoren aktiviert. Die Umwandlung der Vorstufe des Thrombins in die aktive Form ist nur in Gegenwart von Calcium möglich (12).

Osteoporose Vorbeugung durch Calcium?

Calcium wird für die Knochenbildung benötigt. Das legt die Vermutung nahe, dass eine erhöhte Calcium Zufuhr Knochenbrüchen und Osteoporose vorbeugen kann. Die Studienlage dazu ist jedoch nicht eindeutig. Einige Studien finden nach Calcium Einnahme einen verringerten Knochenabbau in der Postmenopause (14). In einer großen, randomisierten und Placebo kontrollierten Studie, an der mehr als 36.000 postmenopausale Frauen teilnahmen, wurde eine Gruppe von Frauen mit 1000 Milligramm Calcium pro Tag und Vitamin D behandelt und sieben Jahre lang beobachtet. Die Ergebnisse zeigten eine verbessert Hüftknochendichte bei Gabe von Calcium-Präparaten (15).

calcium osteoporose

Eine andere Publikation beschrieb, dass Calcium Gaben von mehr als 1137 Milligramm pro Tag das Risiko von Hüftfrakturen erhöhte (16). Einige Autoren schlussfolgern deshalb, dass Calcium Supplementierung für die moderne Osteoporose-Therapie eher eine untergeordnete Rolle spielt (17). Menschen mit einer von Osteoporose bedingten Knochenbrüchen geprägten Vorgeschichte, Vitamin-D-Mangel oder anderen Risiko-Faktoren für Osteoporose sollten eine Calcium Ergänzung in Betracht ziehen (18). Dabei scheint es ein therapeutisches Fenster zu geben, in dem die Vorteile überwiegen.

Prophylaxe von kardio-vaskulären Erkrankungen

Es gibt Hinweise darauf, dass Calcium Ergänzung vor Herz- und Kreislauf-Erkrankungen schützen kann. In einer prospektiven Krebs- und Ernährungs-Studie, vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg durchgeführt, wurden von den fast 24 Tausend Teilnehmern im Alter von 35 bis 64 Jahren ohne kardiovaskuläre Probleme, ebenfalls Daten zur Calcium Aufnahme und zu kardiovaskulären Ereignissen aufgenommen. Einen Zusammenhang zwischen Calcium Aufnahme und einem erhöhten Risiko konnte nicht festgestellt werden, es verringerte sich vielmehr das Herzinfarkt-Risiko um bis zu 30% bei Einnahme einer moderaten Menge von 820 Milligramm Calcium täglich (19).

In einer Untersuchung an mehr als 34.000 Frauen in der Postmenopause wurde durch die Aufnahme größerer Calcium Mengen der tödliche Verlauf von ischämischen Herzkrankheiten herabgesetzt (20). Darüber hinaus kann Calcium das Risiko, einen Bluthochdruck zu entwickeln, senken (21). In einer anderen Veröffentlichung warnen die Autoren nach der Auswertung verschiedener Studien vor der Anwendung von Calcium Präparaten wegen einer geringfügigen Erhöhung des Risikos für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (22).

Eine Präklampsie bei Schwangeren bedeutet eine gefährliche Erhöhung des Blutdrucks, die von einer vermehrten Eiweiß-Ausscheidung im Urin begleitet wird. Im Jahre 2013 empfahl die Weltgesundheitsorganisation in einer Publikation, dass schwangere Frauen Calcium Präparate einnehmen, um einer Präklampsie vorzubeugen (23).

Erkrankungen des Darms

In einer randomisierten Doppelblindstudie, die bei Teilnehmern, die bereits an kolorektalen Adenomen erkrankten, durchgeführt wurde, zeigte sich in der Gruppe, die 1200 Milligramm Calcium einnahm, ein herabgesetztes Risiko rezidivierender Adenome (24). Allerdings gibt auch hier Studien, die diese Daten nicht bestätigen (25).

Wie hoch ist der Calcium Bedarf und wie die Versorgung in der Bevölkerung?

Der Calcium Bedarf unterscheidet sich in Abhängigkeit vom Lebensalter. Jugendliche zwischen 13 und 18 Jahren benötigen in der Wachstumsphase die größten Mengen. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) (26) und die D-A-CH-Gesellschaften (Fachgesellschaften der Länder Deutschland (D), Österreich(A) und Schweiz (CH)) haben Empfehlungen für die Zufuhr veröffentlicht. Die D-A-CH-Referenzwerte (27) für Kinder bis 4 Jahre betragen 600 Milligramm pro Tag, bis zu Siebenjährigen Kindern werden 750 Milligramm, bis zu 10 Jahren 900 Milligramm, bis zu 13 Jahren 1100 Milligramm Calcium pro Tag empfohlen. Jugendliche bis zu 19 Jahren, ebenso Schwangere und Stillende sollten 1200 Milligramm Calcium täglich aufnehmen, in bestimmten Lebenssituationen kann der Bedarf auf 1500 Milligramm ansteigen. Der tägliche Bedarf im höheren Alter sinkt und liegt bei 1000 Milligramm.

Alter
Calcium in mg / Tag
0 bis unter 4 Monate
220
4 bis unter 12 Monate
330
1 bis unter 4 Jahre
600
4 bis unter 7 Jahre
750
7 bis unter 10 Jahre
900
10 bis unter 13 Jahre
1100
13 bis unter 15 Jahre
1200
15 bis unter 19 Jahre
1200
19 bis unter 25 Jahre
1000
25 bis unter 51 Jahre
1000
51 bis unter 65 Jahre
1000
65 Jahre und älter
1000
Schwangere und Stillende
1000-1200

Die Versorgung mit Calcium ist in einigen Altersgruppen nicht ausreichend. Kinder, Jugendliche (28) und Senioren (29) nehmen zu geringe Mengen auf, wie die umfangreichen Studien zur Lebensmittel- und Nährstoffaufnahme Erwachsener zeigten. Auch junge Frauen im Alter zwischen 19 und 25 Jahren erreichen nicht die Werte der Zufuhrempfehlung. Da die Aufnahme aus dem Darm und der Einbau von Calcium in den Knochen durch Vitamin D3 gefördert wird, ist auf eine optimale Bildung dieses Vitamins zu achten. Insbesondere bei älteren Menschen tritt häufig ein Vitamin D Mangel gepaart mit einer unzureichenden Calcium Zufuhr auf. Dauert dieser Zustand längere Zeit an, besteht ein erhöhtes Risiko für Knochenbrüche.

Calcium Mangel

Ist die Zufuhr von Calcium über die Ernährung über längere Zeit zu niedrig oder die Aufnahme über den Darm beeinträchtigt, führt dies zu Störungen im Calcium-Haushalt. Der Körper versucht, das Calcium-Level über den Abbau von Knochenmasse aufrecht zu erhalten. Kinder im Säuglingsalter leiden in der Folge unter Wachstumsstörungen (Rachitis) und Erwachsene unter einem Schwund des festen Knochengewebes und einem erhöhten Osteoporose Risiko.

Ursachen Calcium-Mangel

calcium mangel vitamin d

An erster Stelle steht die nicht ausreichende Versorgung mit Calcium über die Nahrung. Dies kann auch der Fall sein, wenn vorübergehend der Bedarf an Calcium steigt, wie bei Schwangeren und Stillenden sowie bei sehr hoher körperlicher Belastung wie bei den Leistungssportlern, weil Calcium auch über den Schweiß verloren wird. Raucher und Menschen mit erhöhten Alkohol- und Kaffeegenuss weisen nicht selten auch einen verminderten Calcium Spiegel auf. Vitamin D unterstützt die Aufnahme von Calcium im Darm. Ein Mangel an diesem Vitamin zieht ein Calcium Defizit nach sich.

Eine gestörte Aufnahme tritt auch bei Zöliakie, einer Gluten Unverträglichkeit auf. Seltener spielt eine genetische Erkrankung oder eine hormonelle Störung eine Rolle. Erkrankungen der Schilddrüsen, der Bauchspeicheldrüse (Pankreatitis) und der Nieren können ebenfalls einen Calcium Mangel zur Folge haben. Wenn nach Schilddrüsen-Operationen die Nebenschilddrüse in Mitleidenschaft gezogen ist, setzt das die Freisetzung des Parathormons herab. Nierenfunktionsstörungen können zu einer vermehrten Calcium Ausscheidung und einer verminderten Vitamin D Aktivierung führen. Magnesium Mangel setzt ebenfalls die Aktivierung von Vitamin D herab und kann auf diese Weise zu einem Calcium Mangel beitragen.

Vielfach wird Phosphat als Calcium Räuber deklariert, da Calcium und Phosphat-Stoffwechsel eng miteinander verknüpft sind. Im Stoffwechsel wir ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Calcium und Phosphat angestrebt. Bei einem Phosphat Überschuss, werden die Reservoirs von Calcium der Knochen zum Ausgleich herangezogen. Während einige Autoren diesen Zusammenhang für bedeutend halten, weil Phosphat leichter resorbiert wird und in zahlreichen Nahrungsmitteln enthalten ist, schätzen andere diese Auswirkung weniger kritisch ein. Große Phosphat Mengen sind demnach erst bei einem etwa vierfachen Überschuss von Bedeutung, da sich erst dann unlösliches, und damit nicht resorbierbares Calciumphosphat im Darmlumen bildet (30).

Bestimmte Medikamente, zu denen Diuretika, Antiepileptika und Cortison gehören, können ebenfalls einen Mangel herbeiführen.

Symptome von Calcium Mangel

Im Anfangsstadium spüren die Betroffenen keine Beschwerden. Dennoch kann in der Blutuntersuchung bereits ein verringerter Calcium Spiegel messbar sein. Bei gesunden Erwachsenen beträgt die Konzentration 2,02 bis 2,60 Millimol pro Liter. Ergänzt werden die Untersuchungen durch die Bestimmung von Albumin, um den Anteil des ungebundenen Calciums abzuschätzen sowie der Magnesium-und Phosphat Konzentration, des Vitamin D Spiegels sowie des Parathormons.

Im weiteren Verlauf klagen einige über ein Kribbeln in der Haut, an den Händen und Füßen, ein gewisses Pelzigkeitsgefühl, vermehrte Muskelkrämpfe, brüchige Nägel als Ausdruck der gestörten Hornbildung sowie Neigung zu Ekzemen und extrem trockener Haut. Bei anhaltendem Mangel können Herz- und Kreislaufbeschwerden hinzukommen, sowie vermehrte Knochenbrüche, Sehbeschwerden, neurologische und psychische Störungen (beispielsweise Gedächtnisverlust, Depressionen), bei Kindern eine gestörte Zahnentwicklung und Minderwuchs (31). Die meisten Symptome verschwinden, wenn der Calcium Haushalt wieder ausgeglichen ist.

Risikogruppen für Calcium Mangel

Bei Personengruppen mit einem erhöhten Bedarf oder einer vermehrten Ausscheidung besteht die Gefahr, in eine Calcium Mangel Situation zu geraten. Neben den Menschen, die einen erhöhten Bedarf in der Wachstumsphase haben, zählen auch Frauen in der Menopause zu der Risikogruppe für einen Calcium Mangel. Grund ist die abnehmende Östrogen-Produktion, die diese Phase begleitet und die zu einer verringerten Calcium-Absorption und einem verstärkten Verlust über den Urin führt (32). In der Folge wird Calcium aus Knochen mobilisiert und damit das Osteoporose Risiko erhöht. Durchschnittlich ein Prozent ihrer Knochendichte pro Jahr verlieren Frauen in der Menopause (33).

risikogruppe calcium mangel

Ähnliches gilt für Senioren mit einem Alter über 60 Jahre. Um Osteoporose Erkrankung zu vermeiden, sollten diese Personen auf eine ausreichende Calcium Zufuhr in Kombination mit Vitamin D achten.  Für Menschen, die sich vegan ernähren oder mit Laktose-Intoleranz oder Milchallergie, also den Verzehr von Milch und Milchprodukten meiden, besteht auch die Gefahr, sich nicht ausreichend mit Calcium zu versorgen. Grund ist, dass Calcium aus pflanzlichen Quellen, mit Ausnahme von Sojaprodukten schlechter verwertet werden und die üblicherweise verzehrten Mengen nicht ausreichen, um den täglichen Bedarf zu decken (34).

Leistungssportler und Menschen mit einem sehr hohen Kaffeekonsum haben eine vermehrte Ausscheidung. Vegetarier und Veganer können über einen ausgewogenen Speiseplan ihren Calcium Bedarf über die Nahrung decken. Sie müssen beachten, dass es unter den pflanzlichen Produkten nur wenige gibt, die als Calcium Lieferanten infrage kommen und deshalb die Notwendigkeit einer zusätzlichen Supplementierung bestehen könnte.

Auch Kinder und Jugendliche können einen erhöhten Bedarf in bestimmten Phasen ihres Wachstums haben.

Calcium Überschuss – Hyperkalzämie

Wenn der Calcium Spiegel erhöht ist, also größer als 2,6 Millimol pro Liter im Blut beträgt, liegt ein Calcium Überschuss, auch als Hyperkalzämie bezeichnet, vor. Dauerhaft erhöhte Calcium Spiegel können die Nierenfunktion verschlechtern sowie zur Bildung von Nierensteinen, zu Verstopfungen und Verkalkungen führen.

Ursachen eines Calcium Überschusses

Zu hohe Calcium Aufnahme durch überdosierte Supplementierung kann einen Überschuss verursachen. Eine über mehrere Monate anhaltende hohe Vitamin D Zufuhr erhöht den Anteil an Calcium, der über den Verdauungstrakt aufgenommen wird.  Eine Sonderform stellt das sogenannte Milch-Alkali-Syndrom dar.  Dabei kommt es durch einen exzessive Calcium Zufuhr in Verbindung mit Vitamin D zu einem Calcium Überschuss, der in Verbindung mit einer vermehrten Aufnahme alkalischer Substanzen zu dieser Form der Hyperkalzämie führt. Solche alkalischen Verbindungen können Antazida, säurebindende Arzneimittel, die überschüssige Magensäure neutralisieren, sein. Allein durch übermäßigen Milchkonsum – so wie es der Name suggeriert – wird dieser kritische Zustand mit Verkalkung von Bindegewebe und Niereninsuffizienz nicht erreicht (35).

Ein weiterer Auslöser einer Hyperkalzämie kann in einer hormonellen Fehlregulation liegen. Zu den häufigsten Erkrankungen des endokrinen Systems gehört der Hyperparathyreoidismus, bei dem infolge einer Überfunktion der Nebenschilddrüsen der Spiegel des Parathormons dauerhaft zu hoch ist,(36).  

Bei Krebserkrankungen können Eiweißverbindungen freigesetzt werden, die den Calcium Gehalt im Blut erhöhen. Metastasen, die sich auf die Knochen ausbreiten sowie Knochenmarkerkrankungen, bei denen der Knochen abgebaut wird, setzen Calcium frei, so dass ein Überschuss die Folge sein kann (37). Darüber hinaus gibt es einige Medikamente, die den Calcium Spiegel ansteigen lassen.

Symptome Calcium-Überschuss

Ein geringfügiger Überschuss an Calcium macht sich selten bemerkbar. Zu den ersten Anzeichen gehören gehäuftes Wasserlassen, Durstgefühl und Verdauungsprobleme. Später können psychische Veränderungen, Muskelschwäche oder Herzrhythmusstörungen auftreten. Ein schwerer und anhaltender Überschuss kann lebensbedrohlich werden. (31, 38)

Risikogruppen für Calcium-Überschuss

Fehlende Mobilität bei lange liegenden Patienten kann zur Schwächung und zur Abgabe von Calcium aus Knochen, die verstärkt abgebaut werden, führen. Gefährdet sind Patienten, die sich einer hoch dosierten Vitamin D Therapie unterziehen. Patienten mit Multipler Sklerose, die das Coimbra Protokoll anwenden, müssen regelmäßig die Calcium Konzentration im Blut überprüfen lassen (39), umso einer Hyperkalzämie zu entgehen.

Calcium Mangel beheben: Dosierung

Calcium Supplemente sollten nicht leichtfertig zu sich genommen werden. Die Dosierung beeinflusst sowohl die Absorption als auch den Parathormon Spiegel.  Es konnte gezeigt werden, dass die Absorption von Calcium am größten ist, wenn Die Menge 500 Milligramm oder weniger beträgt (40). Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) empfiehlt für den Zusatz von Calcium als Nahrungsergänzung eine Höchstmenge von 500 Milligramm pro Tag (41). Als Höchstgrenze für eine tägliche Zufuhr hat die Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) 2500 Milligramm angegeben. Dabei muss die Konzentration von Calcium der Lebensmittel und der Calcium Präparate berücksichtigt werden (42).

calcium mangel beheben

Eine höhere Calcium Zufuhr steigert das Risiko einer Überversorgung einschließlich der schädlichen Nebenwirkungen. Darüber hinaus können unter diesen Bedingungen auch die Resorption anderer Mineralien beeinträchtigt werden: beispielsweise Magnesium, Zink und Phosphat. Die Einnahme von Calcium in mehreren kleineren Dosen hat sich als vorteilhaft bewiesen (43).

Calcium Vorkommen in Lebensmitteln

An der Spitze der Lebensmittel mit dem höchsten Calcium Gehalt stehen Milchprodukte, mit Ausnahme von Quark. Die verschiedenen Käsesorten kommen auf mehr 400 Milligramm pro 100 Gramm, Milch und Joghurt liegen bei etwa 120 Milligramm pro 100 Gramm. Mit einer 30 Gramm Scheibe Emmentaler Käse nimmt man beispielsweise etwa 400 Milligramm Calcium auf (44). Einige Gemüsearten, wie Spinat, Brokkoli, Rucola und Grünkohl enthalten mehr als 80 Milligramm Calcium. Einige Nüsse, wie Hasel- und Paranüsse sowie Mandeln sind mit mehr als 100 Milligramm pro 100 Gramm reich an Calcium und ebenfalls gute Quellen für Calcium in Lebensmitteln.

Hier sind die Top 10 an calciumreichen Lebensmitteln:

Lebensmittel
Calcium pro 100 g
Sesam
750 – 800 mg
Ziegenkäse
700 – 800 mg
Kuhmilchkäse
500 – 1000 mg
Chiasamen
450 – 500 mg
Sardinen
300 – 330 mg
Mandeln
220 – 260 mg
Haselnüsse
200 – 230 mg
Grünkohl (roh)
200 – 220 mg
Amaranth
200 – 220 mg
Feigen (getrocknet)
180 – 200 mg

Calcium Wechselwirkungen

Mit Lebensmitteln

Abkömmlinge der Phytinsäure sind in Mais, Soja und Vollkornprodukten enthalten. Sie binden an Calcium und können so dessen Aufnahme herabsetzen (45). Oxalsäure haltige Lebensmittel wie Spinat, Rhabarber und Kakao sowie Phosphat aus Fleisch-und Wurstwaren, Cola, Schmelzkäse behindern die Calcium Aufnahme. Die in Kaffee und Tee enthaltene Gerbsäure hemmt die Resorption. Koffein kann kurzfristig zu einer vermehrten Calcium Ausscheidung führen.

Die Resorption fördern neben Vitamin D Stoffe, die die Darmflora positiv beeinflussen, beispielsweise Lactose, oder solche, die mit Calcium lösliche Verbindungen eingehen. Dazu zählen Zitronensäure, Eiweiße und Aminosäuren. Die Resorption wird so erleichtert. Ein Eiweißüberschuss hingegen fördert die Ausscheidung. Kochsalzreiche Nahrung bewirkt eine verstärkte Calcium Ausscheidung (46). Durch eine erhöhte Aufnahme von Kalium Verbindungen kann dieser Effekt abgeschwächt werden (47).

Mit Medikamenten

Calcium zeigt vielfältige Wechselwirkungen mit Medikamenten, wobei Calcium deren Wirkung beeinflussen kann und bestimmte Medikamente den Calcium-Gehalt beeinträchtigen können.

calcium wechselwirkungen medikamente

Einige entwässernde Mittel und säurebindende Medikamente (Antazida) führen zu einem Anstieg des Calcium Spiegels (48). Andere Medikamente werden durch Calcium schlechter resorbiert. Zu ihnen gehören Eisen-und Schilddrüsen-Präparate. Durch eine zeitlich getrennte Einnahme lassen sich diese Wechselwirkungen verhindern. Osteoporose Patienten werden nicht selten Calcium und Bisphosphonat verschrieben. Hier empfiehlt sich, die Einnahme von Calcium auf den Abend zu verlegen, während Bisphosphonat am Morgen eingenommen wird. So wird verhindert, dass sich beide bei der Resorption im Darm behindern. Gleiche Empfehlung gilt für die Einnahme von bestimmten Antibiotika. Der Einsatz von Lithium zur Behandlung bipolarer Störungen kann zu einer Hyperkalzämie führen (49).

CalciumFormen und Bioverfügbarkeit

Die häufigste Form der Calcium Präparate stellen Calcium Carbonat und Calcium Citrat dar. Andere Salze, die als Supplement Anwendung finden sind Calciumlaktat, Calcium-Glukonat, Calcium-Malat, Calcium-Ascorbat, Calcium-Phosphat, Knochenmehl und Hydroxylapatit. Die Nahrungsergänzungsmittel werden als Tabletten, Kapseln, Pulver oder Flüssigkeiten angeboten. Bei der Wahl der geeigneten Calcium Verbindung bzw. Form spielen mögliche Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten eine besondere Rolle. Sie beeinflussen die Bioverfügbarkeit des enthaltenen Calciums.

Den höchsten Gehalt weist die Carbonat Verbindung mit 40 Prozent auf, Citrat dagegen enthält dagegen nur 21 Prozent. Aus Tierknochen wird microkristallines Hydroxylapatit gewonnen, mit 25% Calcium. Calcium Gluconat, Ascorbat und Lactat weisen deutlich geringere Mengen Calcium auf. Sie liegen bei neun bis 13 Prozent (48). Umfangreiche Untersuchungen zur Absorption der Verbindungen zeigte, dass diese für das Citrat Salz um 27 Prozent höher als für Carbonat lag, wenn es nüchtern eingenommen wurde (50). Bei geringer Magensäureproduktion sollte die Einnahme von Calcium Carbonat nicht auf leeren Magen erfolgen. Phosphat Salze können je nach Stoffwechsellage eine herabgesetzte Bioverfügbarkeit aufweisen.

Aufgrund der besseren Bioverfügbarkeit von Calciumcitrat, Calciumlaktat und Calciumglukonat sollte hier bei der Wahl eines Produktes auf diese Verbindungen geschaut werden. Ein Kombination aus mehreren Formen bietet sich ebenfalls an.

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[1] Weaver CM: Calcium. In: Present Knowledge and Nutrition. 8th Edition. Bowman BA, Russell RM (Eds.) ILSI Press, Washington DC, p. 273-280 2001.

[2] Baird GS. Ionized calcium. Clin Chim Acta. 2011 Apr 11;412(9-10):696-701. 

[3] Bushinsky DA. Acid-base imbalance and the skeleton. Eur J Nutr. 2001 Oct;40(5):238-44.

[4] Pak CY. Calcium metabolism. J Am Coll Nutr. 1989;8 Suppl:46S-53S.

[5] Brown EM. Physiology and pathophysiology of the extracellular calcium-sensing receptor. Am J Med. 1999 Feb;106(2):238-53.

[6] Erben, R.G. Physiologie und Pathophysiologie von FGF23 und Klotho. Nephrologe 14, 302–304 (2019)

[7] Biesalski HK, Köhrle J, Schümann K: Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe. Prävention und Therapie mit Mikronährstoffen. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2002

[8] Peacock M. Calcium absorption efficiency and calcium requirements in children and adolescents. Am J Clin Nutr. 1991 Jul;54(1 Suppl):261S-265S. 

[9] Oliveri B, Parisi MS, Zeni S, Mautalen C. Mineral and bone mass changes during pregnancy and lactation. Nutrition. 2004 Feb;20(2):235-40. 

[10] Hahn A,Ströhle A, Wolters M: Ernährung. Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 2006.

[11] Hoenderop JG, Nilius B, Bindels RJ. Molecular mechanism of active Ca2+ reabsorption in the distal nephron. Annu Rev Physiol. 2002;64:529-49. 

[12] Huppelsberg, Walter: Kurzlehrbuch Physiologie. 1. Auflage Thieme 2003, ISBN: 3-131-36431-9.

[13] Heaney RP. Calcium. In: Coates PM, Betz JM, Blackman MR, et al., eds. Encyclopedia ofDietary Supplements. 2nd ed. London and New York: Informa Healthcare; 2010:101-6.

[14] Watts NB, Bilezikian JP, Camacho PM, Greenspan SL, Harris ST, Hodgson SF, Kleerekoper M, Luckey MM, McClung MR, Pollack RP, Petak SM; AACE Osteoporosis Task Force. American Association of Clinical Endocrinologists Medical Guidelines for Clinical Practice for the diagnosis and treatment of postmenopausal osteoporosis. Endocr Pract. 2010 Nov-Dec;16 Suppl 3(Suppl 3):1-37. 

[15] Jackson RD, LaCroix AZ, Gass M, et al.Women’s Health Initiative Investigators Calcium plus vitamin D supplementation and the risk of fractures. N Engl J Med. 2006;354(7):669–683.

[16] Warensjö E, Byberg L, Melhus H, Gedeborg R, Mallmin H, Wolk A, Michaëlsson K. Dietary calcium intake and risk of fracture and osteoporosis: prospective longitudinal cohort study. BMJ. 2011 May 24;342:d1473. 

[17] US Preventive Services Task Force; Grossman DC, Curry SJ, Owens DK, Barry MJ, Caughey AB, Davidson KW, Doubeni CA, Epling JW Jr, Kemper AR, Krist AH, Kubik M, Landefeld S, Mangione CM, Silverstein M, Simon MA, Tseng CW. Vitamin D, Calcium, or Combined Supplementation for the Primary Prevention of Fractures in Community-Dwelling Adults: US Preventive Services Task Force Recommendation Statement. JAMA. 2018 Apr 17;319(15):1592-1599.

[18] Islam MZ, Shamim AA, Viljakainen HT, et al. Effect of vitamin D, calcium and multiple micronutrient supplementation on vitamin D and bone status in Bangladeshi premenopausal garment factory workers with hypovitaminosis D: a double-blinded, randomised, placebo-controlled 1-year intervention. Br J Nutr. 2010;104(2):241–247.

[19] Li K, Kaaks R, Linseisen J, Rohrmann S. Associations of dietary calcium intake and calcium supplementation with myocardial infarction and stroke risk and overall cardiovascular mortality in the Heidelberg cohort of the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition study (EPIC-Heidelberg) Heart. 2012;98(12):920–925. 

[20] Bostick RM, Kushi LH, Wu Y, Meyer KA, Sellers TA, Folsom AR. Relation of calcium, vitamin D, and dairy food intake to ischemic heart disease mortality among postmenopausal women. Am J Epidemiol. 1999;149(2):151–161

[21] Reid IR, Horne A, Mason B, Ames R, Bava U, Gamble GD. Effects of calcium supplementation on body weight and blood pressure in normal older women: a randomized controlled trial. J Clin Endocrinol Metab. 2005;90(7):3824–3829.

[22] Bolland MJ, Avenell A, Baron JA, Grey A, MacLennan GS, Gamble GD, Reid IR. Effect of calcium supplements on risk of myocardial infarction and cardiovascular events: meta-analysis. BMJ. 2010 Jul 29;341:c3691. 

[23] World Health Organization . Guideline: Calcium Supplementation in Pregnant Women. Geneva: World Health Organization; 2013. [Accessed September 13, 2018].

[24] Baron JA, Beach M, Mandel JS, van Stolk RU, Haile RW, Sandler RS, Rothstein R, Summers RW, Snover DC, Beck GJ, Bond JH, Greenberg ER. Calcium supplements for the prevention of colorectal adenomas. Calcium Polyp Prevention Study Group. N Engl J Med. 1999 Jan 14;340(2):101-7. 

[25] Bergsma-Kadijk JA, van’t Veer P, Kampman E, Burema J. Calcium does not protect against colorectal neoplasia. Epidemiology. 1996;7(6):590–597.

[26] EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition, Allergies (2015). Scientific Opinion on Dietary Reference Values for calcium. EFSA Journal. 13: 4101.

[27] D-A-CH (2018). Deutsche Gesellschaft für Ernährung, Österreichische Gesellschaft für Ernährung, Schweizerische Gesellschaft für Ernährung. Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. Bonn, 2. Auflage, 4., aktualisierte Ausgabe.

[28] Max Rubner-Institut (Hrsg.). Nationale VerzehrsStudie II Ergebnisbericht, Teil 2, Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel, 2008

[29]http://ernaehrungsdenkwerkstatt.de/fileadmin/user_upload/EDWText/TextElemente/Senioren/Senioren_Kapitel_EB_2000.pdf

[30] https://www.pharmazeutische-zeitung.de/inhalt-25-2005/medizin1-25-2005/

[31] Neumeister, B., Böhm, B.O, Klinikleitfaden Labordiagnostik, Elsevier/Urban & Fischer Verlag, 6. Auflag, 2018.

[32] Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. Washington, DC:The National Academies Press; 2011.

[33] Tai V, Leung W, Grey A, Reid IR, Bolland MJ. Calcium intake and bone mineral density: systematic review and meta-analysis. BMJ. 2015 Sep 29;351:h4183.

[34] Bakaloudi DR, Halloran A, Rippin HL, Oikonomidou AC, Dardavesis TI, Williams J.: Intakeand adequacy of the vegan diet. A systematic review of the evidence. Clin Nutr 2021;40:3503-21.

[35] Patel AM, Goldfarb S. Got calcium? Welcome to the calcium-alkali syndrome. J Am Soc Nephrol. 2010 Sep;21(9):1440-3.

[36] Insogna KL. Primary Hyperparathyroidism. N Engl J Med 2018; 379: 1050–1059

[37] Schöfl C. Update – Kalziumstoffwechsel [Update – Calcium Metabolism]. Dtsch Med Wochenschr. 2019 Aug;144(16):1125-1132.

[38] Asemi Z, Saneei P, Sabihi SS, Feizi A, Esmaillzadeh A. Total, dietary, and supplemental calciumintake and mortality from all- causes, cardiovascular disease, and cancer: A meta-analysis ofobservational studies. Nutr Metab Cardiovasc Dis 2015;25:623-34.

[39] https://coimbraprotokoll.de/wp-content/uploads/2020/04/VD-Gabe-in-Hochdosis-Therapieoption-bei-MS-Dr.-K.-Reichert-201904.pdf

[40] Atwater J, Montgomery-Salguero J, Roll D. The USP dietary supplement verification program: helping pharmacists and consumers select dietary supplements. US Pharm. 2005;6:61–64.

[41] https://www.bfr.bund.de/cm/343/hoechstmengenvorschlaege-fuer-calcium-in-lebensmitteln-inklusive-nahrungsergaenzungsmitteln.pdf

[42] EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition, and Allergies (NDA); Scientific Opinion on the Tolerable Upper Intake Level of calcium. EFSA Journal 2012;10(7):2814.

[43] Karkkainen MU, Lamberg-Allardt CJ, Ahonen S, Valimaki M.Does it make a difference how and when you take your calcium? The acute effects of calcium on calcium and bone metabolism.Am J Clin Nutr. 2001;74:335–342.

[44] https://www.dge.de/wissenschaft/faqs/calcium/

[45] Gibson RS, Bailey KB, Gibbs M, Ferguson EL. A review of phytate, iron, zinc, and calcium concentrations in plant-based complementary foods used in low-income countries and implications for bioavailability. Food Nutr Bull. 2010 Jun;31(2 Suppl):S134-46.

[46] Teucher B, Dainty JR, Spinks CA, Majsak-Newman G, Berry DJ, Hoogewerff JA, Foxall RJ, Jakobsen J, Cashman KD, Flynn A, Fairweather-Tait SJ. Sodium and bone health: impact of moderately high and low salt intakes on calcium metabolism in postmenopausal women. J Bone Miner Res. 2008 Sep;23(9):1477-85.

[47] Harrington M, Cashman KD. High salt intake appears to increase bone resorption in postmenopausal women but high potassium intake ameliorates this adverse effect. Nutr Rev. 2003 May;61(5 Pt 1):179-83.

[48] Straub DA. Calcium supplementation in clinical practice: a review of forms, doses, and indications. Nutr Clin Pract. 2007 Jun;22(3):286-96

[49] Jones BJ, Twomey PJ. Requesting patterns for serum calcium concentration in patients on long-term lithium therapy. Int J Clin Pract. 2009 Jan;63(1):170-2. 

[50] Calcium supplements. Med Lett Drugs Ther. 2000 Apr 3;42(1075):29-31.