Kalzium im menschlichen Körper
Im menschlichen Körper befinden sich etwa 1000 g Kalzium, verteilt auf:
- im Knochengewebe mit struktureller Funktion (99%);
- im Muskelgewebe (0, 3%);
- in Plasma, extrazellulärer Flüssigkeit und anderen Zellen (0, 7%).
Das im Plasma vorhandene Calcium ist zu 50% durch freie Calciumionen dargestellt, zu 40% an Proteine gebunden und zu 10% an Anionen komplexiert. Unter diesen drei wird die wichtigste Fraktion durch ionisiertes Calcium (50%) dargestellt, da es physiologisch aktiv ist und daher streng kontrolliert wird.
Calcium ist definiert als die Konzentration von Calciumionen im Blut. Unter normalen Bedingungen wird dieser Parameter in einem engen Wertebereich von 9 bis 10 mg pro Deziliter Blut gehalten. Sowohl seine Senkung (Hypokalzämie) als auch sein übermäßiger Anstieg (Hyperkalzämie) verursachen schwerwiegende funktionelle Veränderungen der gestreiften und glatten Muskulatur.
Tatsächlich erfüllt der extraosseo Fußball viele Funktionen:
- es ist notwendig für die Übertragung des Nervensignals;
- ist am molekularen Mechanismus der Muskelkontraktion beteiligt;
- wirkt als intrazelluläres Signal für bestimmte Hormone wie Insulin;
- es ist für die Funktion verschiedener Enzyme notwendig, dank derer es beispielsweise in die Gerinnungskaskade eingreift;
- Es ist Teil des interzellulären Zements, der die Zellen auf der Höhe der engen Verbindungen zusammenhält.
Auswirkungen von Hypokalzämie: Tetanie, kardiale Übererregbarkeit, Bronchial-, Blasen-, Darm- und Gefäßkrämpfe.
Auswirkungen einer Hyperkalzämie: Verringerung der Muskel- und Nervenerregbarkeit.
Um das Einsetzen dieser Zustände zu vermeiden, wird die Kalzämie dank der kombinierten Wirkung verschiedener Hormone wie Calcitonin und Parathormon kontinuierlich unter Kontrolle gehalten.
Knochen: Woraus bestehen sie und wie erneuern sie sich?
Knochen ist ein hoch spezialisiertes Bindegewebe und als solches aus Zellen, Fasern und amorphen Grundsubstanzen zusammengesetzt. Letztere bildet zusammen mit den Fasern die sogenannte extrazelluläre Matrix, die sich wiederum aus einer mineralischen Komponente und einer organischen Fraktion zusammensetzt.
Die organische Komponente der extrazellulären Matrix, auch Osteoid genannt, besteht aus Kollagenfasern (95%) und einer amorphen Grundsubstanz (5%), die wiederum aus Proteoglykanen besteht.
Knochen ist eine dynamische Struktur, die einem lebenslangen Umbauprozess unterzogen wird. Das Ausmaß dieses Prozesses ist beträchtlich (etwa 1/5 des Skeletts wird alle 12 Monate umgebaut) und erfordert als solches eine gute Energieversorgung. Um den Knochenumbau zu unterstützen, ist es außerdem wichtig, eine gute Kalorienaufnahme, insbesondere Kalzium, mit der Kalorienaufnahme in Verbindung zu bringen.
Für die Knochenerneuerung sind zwei Arten von Zellen verantwortlich, die als Osteoklasten bzw. Osteoblasten bezeichnet werden. Ersteres, mehrkernig und reich an Mikrovilli, scheidet Proteolytika und Enzyme aus, die durch Zerstörung der Knochenmatrix die darin enthaltenen Mineralien freisetzen. Dank dieses Prozesses werden täglich etwa 500 mg Calcium aus dem Knochen entfernt (0, 05% des gesamten Calciums). Nach diesem Prozess der Knochenerosion greifen Osteoblasten ein, Zellen mit diametral entgegengesetzten Funktionen im Vergleich zu den vorherigen. Tatsächlich garantieren die Osteoblasten die Bildung und Ablagerung von organischer Matrix in den Hohlräumen, die durch die katabolische Wirkung der Osteoklasten erzeugt werden. Sobald diese Matrix eine ausreichende Dicke erreicht, wird sie dank der Einlagerung von Kalzium leicht mineralisiert. Dieser Mineralisierungsprozess dauert Monate, in denen die Dichte des neuen Knochens zunehmend zunimmt.
Der größte Teil der Knochenmasse sammelt sich innerhalb von 18 bis 20 Jahren an. Nach dieser Zeit nimmt die Mineralisierung weiter zu, wenn auch langsam, bis sie ihren Höhepunkt nach etwa dreißig Jahren erreicht. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, in jungen Jahren regelmäßige körperliche Aktivität und eine angemessene Ernährung zu fördern.
Nach dem 40. Lebensjahr geht die Knochenmasse physiologisch in den organischen und mineralischen Bestandteilen zurück. Diesen absolut physiologischen und damit unvermeidlichen Vorgang nennt man senile Osteoatrophie. Im Gegenteil, wenn der Verlust an Knochenmasse die Leistung normaler Knochenfunktionen beeinträchtigt, spricht man von Osteoporose. Der Unterschied zwischen Osteoatrophie und Osteoporose ist daher nur quantitativ. Die beiden Bedingungen sind stattdessen qualitativ gleich, da sie eine Verringerung der Knochenmasse für die organischen und mineralischen Bestandteile gemeinsam haben.
Risikofaktoren für Osteoporose
Viele Risikofaktoren sind für Osteoporose prädisponiert. Einige davon sind angeboren und daher nicht veränderbar (weibliches Geschlecht, weiße Rasse, schlanke Figur, Bekanntheit, Alter und Wechseljahre). Für Umwelt- oder Verhaltensfaktoren kann jedoch viel getan werden:
- erzwungene Unbeweglichkeit (Verputzen von Gliedmaßen, Astronauten usw.) Es gibt spezielle Therapien, um die Remineralisierung der Knochen zu beschleunigen.
- Mangelhafte Zufuhr von Kalzium, Vitamin C (greift in den Prozess der Kollagenreifung ein) und D (erhöht die intestinale Absorption des Minerals).
- Bewegungsmangel (Bewegung erleichtert die Ablagerung von Kalzium in den Knochen);
- Übermäßige körperliche Betätigung (insbesondere wenn sie nicht mit einer ausreichenden Aufnahme von Makro- und Mikronährstoffen einhergeht, kann die Knochenentkalkung beschleunigen);
- Proteinreiche Ernährung (zu viele Proteine fördern die Hypecalciurie, dh eine übermäßige Elimination von Kalzium mit dem Urin); Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, dass in mehreren Studien gezeigt wurde, dass die proteinreiche Ernährung die intestinale Absorption von Kalzium erhöht, wodurch die erhöhten Harnverluste des Minerals ausgeglichen werden. Darüber hinaus scheint eine eiweißreiche Ernährung die Synthese von Hormonen mit anaboler Wirkung auf den Knochen (wie IGF-1) zu begünstigen, wodurch die Parathormonsynthese verringert wird. Gegenwärtig werden proteinreiche Diäten daher NICHT als schädlich für die Knochengesundheit angesehen. Andererseits könnte auch eine proteinarme Ernährung einen Risikofaktor für Osteoporose darstellen.
- Alkohol- und Kaffeemissbrauch
- Rauchen
- Längerer Gebrauch einiger Medikamente (wie Cortison-Medikamente)
Die Einstellung der Östrogenproduktion erhöht das Osteoporoserisiko bei postmenopausalen Frauen, da die stimulierende Wirkung dieser Hormone auf die Proliferation von Osteoblasten verloren geht. Der Verlust an Knochenmasse ist in den ersten fünf Jahren nach dem Klimakterium besonders hoch. Auch in dieser schwierigen Lebensphase hat sich körperliche Betätigung als besonders wirksam bei der Linderung des Knochenschwunds erwiesen.
| Empfohlene Kalziumaufnahme in der italienischen Bevölkerung | |
| Alter | mg / Tag |
| 0-1 | 500 |
| 1-6 | 800 |
| 7-10 | 1000 |
| 11-19 | 1200 |
| 20-29 | 1000 |
| 30-60 | 800 |
| > 60 | 1000 |
Schwangerschaft und Stillzeit | +400 |
| für 5 Jahre nach den Wechseljahren | 1500 |
Calcium und Vitamin D
Das Vorhandensein von Vitamin D ist für die intestinale Aufnahme von Nahrungscalcium von wesentlicher Bedeutung.Diese Substanz kann zusammen mit bestimmten Nahrungsmitteln (Leber, Fisch und Fischöle, Eier, Buttermilch und einigen anderen Nahrungsmitteln) eingenommen oder in der Haut synthetisiert werden.
Ausgehend von Cholesterin wird 7-Dehydrocholesterin gebildet, das durch die Einwirkung von UV-Strahlen auf die Haut Vitamin D3 bildet. Dieses Vitamin muss wiederum aktiviert werden, indem es zuerst in die Leber gelangt, wo es hydroxyliert wird, und schließlich in die Niere, wo es vollständig aktiviert wird. Ein Mangel an Vitamin D kann daher von einer unzureichenden Nahrungsaufnahme und / oder einer unzureichenden Sonneneinstrahlung abhängen. Darüber hinaus kann dieser Mangel auf das Vorhandensein schwerwiegender Leber- und / oder Nierenerkrankungen zurückzuführen sein, die die Aktivierung des Vitamins hemmen.
Vitamin D ist fettlöslich und wird im Fettgewebe gespeichert. Diese Substanz fördert die intestinale Calciumabsorption mit dem gleichen Mechanismus wie Steroidhormone. Als solches gelangt es in den Zellkern von Enterozyten und induziert die Kodierung für die Synthese eines Proteins, das als Calciumbindungsprotein (CaBP) bezeichnet wird. Dieses Protein kann Calciumionen in die Enterozyten transportieren.
Im Wesentlichen ist Vitamin D daher wichtig, um die intestinale Absorption von mit der Nahrung aufgenommenem Kalzium zu erhöhen. Die Menge der aufgenommenen Calciumionen hängt jedoch auch von anderen Bestandteilen der Nahrung ab. Die Bioverfügbarkeit von Kalzium wird in der Tat durch das Vorhandensein von Darmoxalaten (enthalten in Kakao und grünem Blattgemüse wie Spinat und Mangold), Phytaten (Kleie, Hülsenfrüchte, Vollkornbrot) und durch das Vorhandensein von zu vielen Lipiden begrenzt.
Angesichts der Bedeutung von Vitamin D für die intestinale Absorption von Kalzium spiegelt sich sein Mangel in einer unzureichenden Mineralisierung der neu gebildeten Knochenmatrix wider. Wenn dieser Zustand chronisch wird, verursacht er Rachitis bei Kindern und Osteomalazie bei Erwachsenen.
