Calcium und Synergisten essentiell für die Knochengesundheit

Febr. 2015

Einleitung

Von allen essentiellen (Makro-)Mineralien im menschlichen Körper nimmt Calcium mengenmäßig die erste Stelle ein (1-1,2 kg bei Erwachsenen). Etwa 1-2% des Körpergewichts besteht aus Calcium; davon befinden sich 99% in den Knochen und Zähnen und 1% in extrazellulären Flüssigkeiten (darunter Blut), intrazellulären Strukturen und Zellmembranen. Das in Knochen und Zähnen hauptsächlich in Form von Hydroxylapatitkristallen Ca10(PO4)6(OH)2 gespeicherte Calcium sorgt für Festigkeit und Struktur und wirkt als Calcium-Reservoir. Das verbleibende Calcium ist entscheidend für die Signalübertragung entlang der Zellmembranen, u. a. für die Gefäßerweiterung und -verengung, die Muskelkontraktion, die Übertragung von Nervenimpulsen, den Herzrhythmus und die Freisetzung und Aktivität von Hormonen und Neurotransmittern. Außerdem ist Calcium unter anderem für die Blutgerinnung, die Zellteilung und die Aktivität vieler Enzyme wie ?-Ketoglutarat-Dehydrogenase, Glyceraldehydphosphat-Dehydrogenase und Pyruvat-Dehydrogenase (mitochondriale Enzyme, die am Energiestoffwechsel beteiligt sind) essentiell.

Abbildung 1: Calcium-Homöostase


Calcium-Homöostase

Der Begriff Calcium-Homöostase bezieht sich auf die hormonelle Regulierung des Serumcalciumspiegels durch Parathormon (PTH) aus der Nebenschilddrüse, Calcitriol (1,25-Dihydroxyvitamin D, die aktive Form von Vitamin D), Calcitonin aus der Schilddrüse und Calcium selbst, die zusammen den Calcium-Transport im Magen-Darm-Trakt, in den Nieren und den Knochen regulieren (siehe Abbildung 1).(1,2) Ziel ist, den Serumspiegel an (biologisch aktivem) ionisiertem Calcium in sehr engen Grenzen (1,1-1,4 mmol/l, 4,5-5,6 mg/dl) zu halten, um kritische calciumabhängige zelluläre und physiologische Prozesse abzusichern, ggf. auf Kosten von Knochenmineraldichte und Knochenmasse.(1) Von der Gesamtmenge Calcium im Blut (2,2- 2,6 mmol/l, 9-10,5 mg/dl) liegen etwa 50% in Ionenform vor, etwa 40% sind an Proteine (Albumine, Globuline) gebunden, und der Rest des Calciums ist hauptsächlich in Form von Calciumphosphat, carbonat und oxalat vorhanden. Hyperkalzämie und Hypokalzämie (zu hohe bzw. zu niedrige Calciumwerte im Blut) sind schwerwiegende Störungen der Calcium-Homöostase, lassen aber die Calcium-Bilanz (Gesamtcalciumgehalt im Körper) außer Betracht.

Eine Abnahme des Serum-Calciumspiegels bewirkt eine Zunahme der PTH-Sekretion durch die Nebenschilddrüse als Reaktion auf die verringerte Bindung von Calcium an CaSR (calcium sensing receptors). In den Nieren erhöht PTH die Reabsorption von Calcium und steigert die Synthese von Calcitriol (durch Aktivierung des Enzyms 1?-Hydroxylase und Hemmung der 24-Hydroxylase). In den Knochen stimuliert PTH die Knochenresorption, indem es die Osteoklasten aktiviert und die Osteoblasten hemmt.

Calcitriol korrigiert eine (drohende) Hypokalzämie, indem es die aktive intestinale Calcium-Absorption und die renale Calcium-Reabsorption erhöht und außerdem die Knochenresorption durch Aktivierung der Osteoklasten stimuliert. Darüber hinaus stimuliert Calcitriol auch die Mineralisierung des Osteoids (Knochenmatrix aus Proteinen, die von Osteoblasten gebildet und durch Mineralisierung in Knochengewebe umgewandelt wird) und den Knochenumbau. Ein Anstieg des Calcitriolspiegels führt zu einer Abnahme der PTH-Freisetzung (negative Rückkopplung).

Calcitonin, das von parafollikulären Zellen in der Schilddrüse produziert wird, korrigiert eine Hyperkalzämie durch Hemmung der PTH-Sekretion (negative Rückkopplung) und Hemmung der renalen Calcium-Reabsorption und der intestinalen Calcium-Absorption sowie eine milde Stimulation der Calcium-Ablagerung im Knochengewebe. Der Calcium-Blutspiegel darf nicht zu hoch werden, da es sonst zu Calcium-Ablagerungen in Weichteilgeweben wie Sehnen und Knorpeln (Gelenkschmerzen) und Gefäßwänden (Atherosklerose und andere Formen der Arteriosklerose) kommen kann. Neben PTH, Calcitonin und Calcitriol beeinflussen auch Nebennieren- und Sexualhormone, Schilddrüsenhormone, Wachstumsfaktoren und Zytokine den Knochenstoffwechsel. Die angemessene Belastung des Skeletts (Bewegung, Schwerkraft) ist für die Entwicklung und Erhaltung starker Knochen unerlässlich.


 

AI*

RDA **

AI*

RDA **

 

Männlich

 

Weiblich

 

1-3 Jahre

500

700

500

700

4-8 Jahre

700

1000

700

1000

9-18 Jahre

1200

1300

1100

1300

19-50 Jahre

1000

1000

1000

1000

51-70 Jahre

1100

1000

1100

1200

> 70 Jahre

1200

1200

1200

1200



Tabelle 1: Calcium-Bedarf nach Altersgruppe und Geschlecht (4,5)

*AI: Adequate Intake (mg/Tag), Niederländischer Gesundheitsrat (2000)

**RDA: Recommended daily allowances (mg/Tag), Institute of Medicine, USA (2011)

N.B. Es gibt keine gesonderten Empfehlungen für schwangere oder stillende Frauen.

 

Der Begriff Calcium-Bilanz (Differenz zwischen Calcium-Aufnahme und -Ausscheidung) oder Calcium-Status bezieht sich auf die Ausstattung des Körpers mit Calcium im Skelett. Knochengewebe ist ein stoffwechselaktives Gewebe; im Laufe des Lebens findet ein kontinuierlicher Knochenabbau und ?aufbau statt (Knochenumbau, engl.: bone remodeling). Bei einer positiven Calcium-Bilanz (Kinder, Jugendliche, junge Erwachsene) liegt eine Calcium-Retention und eine Zunahme der Knochenmasse vor; eine neutrale Calcium-Bilanz bedeutet, dass der Knochenaufbau und der Knochenabbau sich die Waage halten (etwa im Alter von 30-40 Jahren); bei einer negativen Calcium-Bilanz (bei älteren Menschen, insbesondere bei Frauen nach der Menopause, teilweise aufgrund von Östrogenmangel und verminderter Calcium-Absorption) nehmen die Knochenmineraldichte und die Knochenmasse allmählich ab. Die Calcium-Bilanz ist von Alter, Ernährung, Bewegung und angeborenen oder erworbenen Krankheiten abhängig. Der tägliche Calcium-Bedarf (Adequate Intake, Recommended Daily Allowances) für eine optimale Knochenmasse bei gesunden Menschen wurde anhand von Bilanzstudien berechnet (siehe Tabelle 1). Den Empfehlungen für die Calcium-Zufuhr liegt das Ziel zugrunde, um das dreißigste Lebensjahr herum eine möglichst hohe Spitzenknochenmasse (Peak Bone Mass) zu erreichen und die Abnahme der Knochenmasse mit dem Alter (Vorbeugung von Osteoporose und Knochenbrüchen) zu minimieren.(4) Einige Menschen (insbesondere Ältere und Kinder/Jugendliche im Wachstum) benötigen möglicherweise Calcium-Präparate, um die empfohlene Calcium-Zufuhr zu erreichen.

 

Calcium-Aufnahme aus der Nahrung

In vielen Ländern sind Milchprodukte die Hauptquelle für Calcium; andere Lebensmittel, die (relativ) viel Calcium enthalten, sind Samen (vor allem Sesamsamen), grüne Blattgemüse, Brokkoli, Feigen, Nüsse, Hülsenfrüchte und mit Calcium angereicherte Lebensmittel (Müsli, Fruchtsäfte, Tofu). Von dem in der Nahrung enthaltenen Calcium werden etwa 35% aufgenommen. Die Calcium-Resorption erfolgt teils durch passive Diffusion (gesamter Magen-Darm-Trakt) und teils durch aktive Resorption durch das Darmepithel (Duodenum, Jejunum, Colon). Die aktive Calcium-Resorption ist ein calcitriolabhängiger Prozess und besonders wichtig, wenn die Nahrung wenig Calcium enthält. Die aktive Absorption reicht von 60 bis 70 % der gesamten Calcium-Aufnahme bei einer geringen Calcium-Zufuhr bis zu weniger als 20 % bei einer Calcium-Zufuhr über 1,5 Gramm/Tag. Während des Wachstums und in der Schwangerschaft und Stillzeit steigt die intestinale Calcium-Resorption aufgrund eines Anstiegs der Calcitriolkonzentration um 50-80%.


Risikofaktoren für einen Calcium-Mangel

Ein verminderter Calcium-Status kann folgende Ursachen haben:(5,7,8-13)

  • Geringe Calcium-Aufnahme mit der Nahrung: Der Gesundheitsrat der Niederlande hat festgestellt, dass bei Kindern (7-13 Jahre), Jugendlichen (14-19 Jahre), erwachsenen Frauen (19-65 Jahre) und älteren Menschen (?65 Jahre) die durchschnittliche Calcium-Zufuhr (ca. 900 mg/Tag) um 100 bis 300 mg/Tag unter dem Adequate Intake (der angemessenen Zufuhr) von 1000-1200 mg/Tag, siehe Tabelle 1, liegt. Menschen mit türkischem, marokkanischem oder surinamischem Hintergrund haben im Vergleich zu Menschen mit niederländischem Hintergrund eine deutlich geringere durchschnittliche Calcium-Aufnahme (500-870 mg/Tag). Für Menschen, die keine Milchprodukte konsumieren (Veganismus, Laktoseintoleranz, Kuhmilchallergie), ist es schwierig, ausreichend Calcium aus der Nahrung aufzunehmen.
  • Verminderte intestinale Aufnahme oder Malabsorption von Calcium: Die Calcium-Aufnahme aus der Nahrung kann sich durch Vitamin-D-Mangel, hohe Ballaststoff-, Phytinsäure- oder Oxalataufnahme, geringe Fettzufuhr, Eiweißmangel, Postmenopause (Östrogenmangel), Stress, Bewegungsmangel, Rauchen, Zöliakie, entzündliche Darmerkrankungen (insbesondere Morbus Crohn), Pankreatitis/exokrine Pankreasinsuffizienz, Magensäuremangel (Verwendung von Antazida, atrophische Gastritis, Magenoperationen), Mukoviszidose verringern.
  • Erhöhte Ausscheidung von Calcium über die Nieren: unter anderem bei Konsum von viel Salz, (tieríschen) Eiweißen und Koffein, eingeschränkter Nierenfunktion.
  • Erhöhter Calcium-Bedarf: zum Beispiel durch starken Alkoholkonsum, die Einnahme bestimmter Medikamente (siehe Wechselwirkungen), Anorexie.

 

Feststellung eines Calcium-Mangels

Bislang gibt es noch keine biochemischen oder funktionellen Blut- oder Urinparameter, mit denen sich der Calcium-Status (Calciumspiegel im Körper) bestimmen lässt.(14,15). Anhand der Essgewohnheiten und der möglichen Verwendung von Nahrungsergänzungsmitteln kann die Calcium-Aufnahme abgeschätzt und mit der aktuellen Empfehlung verglichen werden. Eine mögliche negative Calcium-Bilanz kann nur durch eine Untersuchung des Skeletts festgestellt werden. Ein funktioneller Biomarker für den Calcium-Status ist die Bestimmung des Knochenmineralgehalts (BMC, Bone Mineral Content und BMD, Bone Mineral Density) mittels Dual-Röntgen-Absorptiometrie (Dual Energy X-ray Absorptiometry, DXA).(15) Ein (auch leichter) Calcium-Mangel beeinträchtigt die Knochenqualität und die Knochenmasse und führt schließlich zu Osteopenie (Abnahme der Knochenmasse, Vorstufe der Osteoporose) und Osteoporose.

 

Calcium-Synergisten sind wichtig

Für den Stoffwechsel und die Aktivität von Calcium sind mehrere Nährstoffe von Bedeutung. Neben Calcium müssen auch diese Nährstoffe in ausreichendem Maße zugeführt werden. Die ausreichende Einnahme von Synergisten trägt zu einer optimalen Calcium-Bilanz und Calcium-Homöostase bei und reduziert den Calcium-Bedarf.

 

  1. Vitamin D

Vitamin D erhöht den Calcium-Spiegel im Serum, indem es die Resorption im Darm erhöht, die renale Ausscheidung verringert und Calcium aus den Knochen freisetzt (siehe Abbildung 1). Außerdem hält Vitamin D den PTH-Spiegel in physiologischen Grenzen. Bei einem Vitamin-D-Mangel steigt der PTH-Spiegel (Hyperparathyreoidismus), was zu erhöhter Knochenresorption und Ablagerung von Calcium im Weichteilgewebe führt. Untersuchungen haben gezeigt, dass die erforderliche Calcium-Zufuhr zur Vorbeugung osteoporotischer Frakturen höher ist, wenn die Vitamin-D-Zufuhr niedrig ist. In der NHANES-III-Kohortenstudie war die Calcium-Zufuhr über die Nahrung nur bei Frauen mit Serum-Vitamin-D-Werten unter 50 nmol/l mit der Knochenmineraldichte assoziiert.(16,17) In den Vereinigten Staaten wird seit 2010 empfohlen, eine Calcium-Supplementierung zur Vorbeugung von Osteoporose immer auch mit einer Vitamin-D-Supplementierung zu kombinieren.(5)

 

  1. Vitamin K2

Vitamin K2 (speziell Menachinon-7 oder MK-7) sorgt für die richtige Verteilung von Calcium im Körper, wobei das Calcium in den Knochen und nicht in weichen Geweben wie Blutgefäßen abgelagert wird. Vitamin K2 aktiviert (durch Gamma-Carboxylierung) die Vitamin-K2-abhängigen Enzyme Matrix-Gla-Protein, das der Verkalkung der Gefäßwand entgegenwirkt, und Osteocalcin, das für die Knochenmineralisierung sorgt. Außerdem stimuliert Vitamin K2 (zusätzlich zu Magnesium) die Vitamin-D-abhängige Synthese von Osteocalcin durch Osteoblasten.(18) Eine Stichprobe von 896 gesunden Niederländern zeigt, dass die Mehrheit der niederländischen Bevölkerung einen Vitamin-K2-Mangel aufweist.(19) Die Blutproben der Probanden wiesen hohe Werte an inaktivem (nicht carboxyliertem) Osteocalcin und Matrix-Gla-Protein auf, was darauf hinweist, dass nicht genügend Vitamin K2 für die Knochen und den Blutkreislauf zur Verfügung stand. Insbesondere Kinder wiesen hohe Werte an inaktivem Osteocalcin auf, was sich nachteilig auf den Knochenaufbau und die Knochenmineralisierung auswirkt und zu einer nicht optimalen Spitzenknochenmasse führen kann. Aktiviertes Osteocalcin bindet Hydroxyapatit in der extrazellulären Matrix des Knochengewebes. Bei Erwachsenen wurde der Gehalt an inaktivem Matrix-Gla-Protein mit zunehmendem Alter höher. Die aktuellen Empfehlungen für Vitamin K basieren auf der Aktivierung von Gerinnungsfaktoren in der Leber (insbesondere durch Vitamin K1), berücksichtigen aber nicht andere Funktionen von Vitamin K. Inzwischen ist allerdings gut belegt, dass ein langfristiger Vitamin-K-Mangel einen Risikofaktor für Osteoporose und Arteriosklerose (Verhärtung und Elastizitätsverlust der Arterienwände durch Kalkablagerungen) bildet.(20) Kinder/Jugendliche im Wachstum und Erwachsene über 40 Jahre profitieren wahrscheinlich am meisten von einer Vitamin-K2-Supplementierung (ca. 90-180 µg/Tag).(19-21) Es ist denkbar, dass eine Calcium-Supplementierung in verschiedenen wissenschaftlichen Studien wenig Wirkung auf die Knochenmineraldichte gezeigt hat und daneben bei denjenigen, die zusätzliches Calcium einnahmen, aufgrund eines Vitamin-K2-Mangels mit einem erhöhten Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen in Verbindung gebracht wurde.(20)

 

  1. Magnesium

Calcium und Magnesium werden idealerweise im Verhältnis von etwa 2:1 eingenommen.(1,2,22) Magnesium ist der physiologische Calcium-Antagonist und natürliche Calciumkanalblocker u.a. in den Skelettmuskeln, im Herz und im glatten Muskelgewebe, wobei Calcium die Muskelkontraktion und Magnesium die Muskelentspannung fördert. Calcium fördert und Magnesium hemmt die Blutgerinnung. Calcium liegt hauptsächlich extrazellulär, Magnesium intrazellulär vor. Für einen normalen Calcium-Stoffwechsel muss der Körper über ausreichend Magnesium verfügen; umgekehrt gilt das Gleiche. Magnesium ist essentiell für die Funktion der Nebenschilddrüse und die Freisetzung von PTH. Bemerkenswert ist, dass ein schwerer Magnesiummangel zu einem starken Abfall des PTH-Spiegels führt (was eine Hypokalzämie zur Folge hat), während ein leichter Magnesiummangel eine erhöhte PTH-Freisetzung durch die Nebenschilddrüse bewirkt.(23) Darüber hinaus ist Magnesium an der Umsetzung von Vitamin D zu Calcitriol beteiligt. Bei einem Magnesiummangel ist die Vitamin-D-abhängige aktive Calcium-Resorption gestört; bei relativ geringer Calcium-Zufuhr kann dies zu einer magnesiumbedingten Hypokalzämie führen.(2) Tierstudien haben gezeigt, dass eine höhere Magnesiumzufuhr, zusätzlich zu einer ausreichenden Calcium-Zufuhr, die Knochenmineraldichte und die Knochenmasse erhöht.(24) Etwa 60% des gesamten Magnesiums im Körper befindet sich in den Knochen. Magnesium ist ein wichtiger Strukturbestandteil des Knochengewebes und fördert außerdem die Knochenbildung und die Calcium-Einlagerung im Knochengewebe. Milchprodukte enthalten Calcium und Magnesium in einem Verhältnis von etwa 10:1, was bedeutet, dass Menschen, die viel Milchprodukte konsumieren, einen (relativen) Magnesiummangel entwickeln, wenn sie nicht genügend magnesiumreiche Lebensmittel verzehren.(2) Ein (relativer) Magnesiummangel führt zu einer intrazellulären Calcium-Retention, die mit systemischer Entzündung und endothelialer Dysfunktion assoziiert ist. Ein zu hohes Calcium-Magnesium-Verhältnis wurde mit einem erhöhten Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen und Calcium-Ablagerungen im Weichteilgewebe in Verbindung gebracht und erhöht möglicherweise das Risiko für das metabolische Syndrom, Typ-2-Diabetes und Darmkrebs.(25,49) In den Vereinigten Staaten stieg das Calcium-Magnesium-Verhältnis in der Nahrung von 2,3-2,9:1 im Jahr 1977 auf 2,9-3,5:1 im Jahr 2007.(25) Auch in den Niederlanden ist das Calcium-Magnesium-Verhältnis in der Nahrung zu hoch (3:1).(7)

 

  1. Vitamin C

Vitamin-C-Mangel verursacht Skorbut, aber auch spröde Knochen. Der Vitamin-C-Bedarf zur Vorbeugung von Osteoporose ist höher als zur Vorbeugung von Skorbut.(26) Vitamin C ist ein essentieller Cofaktor für die Prokollagen- und Kollagensynthese und erhöht die Aktivität der alkalischen Phosphatase, einem Biomarker für eine erhöhte Differenzierung der Osteoblasten, die für die Knochenmineralisierung sorgen. Durch Entzündungshemmung und Abbau von oxidativem Stress verhindert Vitamin C auch die Knochenresorption durch Osteoklasten.(26) Epidemiologische Studien zeigen einen positiven Zusammenhang zwischen Vitamin-C-Zufuhr und Knochenmasse.(27,28,48) In einer Studie mit postmenopausalen Frauen hatte eine Vitamin-C-Supplementierung einen positiven Effekt auf die Knochenmineraldichte, insbesondere in Kombination mit Calcium und einer Hormonersatztherapie.(28) In der Framingham Osteoporosis Study hatten ältere Menschen mit einer höheren Vitamin-C-Zufuhr im Vergleich zu älteren Menschen mit einer geringeren Vitamin-C-Zufuhr signifikant weniger Hüftfrakturen und andere Frakturen (außer Wirbelfrakturen).(29)

 

  1. Silizium

Die genaue Funktion von Kieselsäure (in der Nahrung in Vollkorngetreide, Bohnen, Bier und Trinkwasser enthalten) ist noch unklar; vermutlich fördert Silizium die Synthese und Stabilisierung von Kollagen und stimuliert die Knochenmineralisierung.(30) Humanstudien deuten auf eine positive Korrelation zwischen der Aufnahme von Silizium mit der Nahrung und der Knochenmineraldichte hin (Querschnittsstudie). Positive Effekte einer Silizium-Supplementierung (ab 6 mg/Tag) auf die Knochenmineraldichte und die Knochenmasse bei Frauen mit geringer Knochenmasse und Menschen mit Osteoporose wurden beobachtet.(30)

 

  1. Weitere Mineralien

Neben Calcium, Magnesium und Silizium sind auch andere Mineralien wie Bor, Zink, Kupfer Mangan, Kalium und Eisen für die Knochengesundheit bedeutsam.(22,30,31) Eine Unterversorgung mit diesen Mineralien verzögert die Knochenentwicklung bei Kindern und Jugendlichen, beschleunigt den Knochenabbau nach der Menopause und im Alter und verzögert die Heilung von Knochenbrüchen.


Osteoporose (Prävention)

Abbildung 2: Veränderung der Knochenmasse mit dem Lebensalter

 

Die Osteoporose („poröser Knochen“ oder „Knochen mit Löchern“) ist durch eine Abnahme der Knochen(mineral)masse und Veränderungen der Knochenmikroarchitektur gekennzeichnet, wodurch sich das Risiko für Knochenbrüche stark erhöht. Osteoporose kann durch eine Zunahme des Knochenabbaus, eine Abnahme des Knochenaufbaus oder durch beides verursacht werden. Die Vorbeugung gegen Osteoporose sollte bereits in einem sehr jungen Alter beginnen. Denn die Höhe der Spitzenknochenmasse (Peak Bone Mass), die etwa im Alter von 25-30 Jahren erreicht wird, bestimmt zum Teil das Alter, in dem die Osteoporose einsetzt (siehe Abbildung 3).(32) Vor allem heranwachsende junge Menschen nehmen oft zu wenig Calcium und andere Nährstoffe (wie Vitamin K2, Vitamin D, Magnesium) auf, die für die Knochenbildung wichtig sind. Eine Osteoporose liegt vor, wenn die Knochenmineraldichte mindestens 2,5 Standardabweichungen unter der durchschnittlichen Spitzenknochenmasse (Peak Bone Mass) von Erwachsenen  liegt, ermittelt durch DXA-Messung (Dual Energy X-Ray Absorptiometry). Die primäre Osteoporose wird in der Regel durch Östrogenmangel bei Frauen nach der Menopause und bei Frauen, denen die Eierstöcke entfernt wurden, verursacht, kann aber auch im höheren Alter (über 70 Jahre) auftreten, unter anderem aufgrund einer unzureichenden Zufuhr von Calcium und Vitamin D. Die sekundäre Osteoporose ist die Folge einer anderen Erkrankung (z. B. Morbus Cushing, Hyperthyreose, Diabetes mellitus) oder der langfristigen Einnahme von Medikamenten wie Corticosteroiden (siehe Wechselwirkungen).(22)

 



Abbildung 3: Eine höhere Spitzenknochenmasse (Peak Bone Mass) schützt vor (vorzeitiger) Osteoporose.


Calcium ist wichtig für die Knochenqualität, aber auch andere Ernährungsfaktoren sind sehr wichtig. Bemerkenswert ist, dass Osteoporose gerade in Ländern mit einer relativ hohen Calcium-Zufuhr häufig auftritt.(22) Wissenschaftler vermuten, dass dies zum Teil auf eine hohe Aufnahme tierischer Proteine (die das Osteoporoserisiko im Vergleich zu pflanzlichen Proteinen erhöhen), eine geringe Aufnahme von Magnesium (eine pflanzliche Ernährung enthält mehr Magnesium als eine stärker an Fleisch und Milchprodukten orientierte Ernährung) und einen Mangel an Vitamin D zurückzuführen ist.(22) Daher stellt sich die Frage, ob der hohe Konsum von Milchprodukten überhaupt wünschenswert ist. Sie enthalten zwar viel Calcium, daneben aber auch tierisches Eiweiß, und sind relativ arm an Magnesium.

 

Diskussion über den Calcium-Bedarf

In den letzten Jahren wurde viel darüber diskutiert, welche Calcium-Zufuhr für ein gesundes Skelett optimal ist.(6,33,34) Verschiedene Meta-Analysen randomisierter Studien zeigen, dass eine Supplementierung mit hochdosiertem Calcium (oft in Kombination mit Vitamin D) das Risiko für Knochenbrüche kaum reduziert (um maximal 10-12%); nur bei älteren Menschen in Betreuungseinrichtungen wurde eine Risikoreduktion von 30% beobachtet.(16,35,36,37) Mehrere Wissenschaftler sind der Meinung, dass eine moderate Calcium-Zufuhr (ca. 800-900 mg/Tag aus der Nahrung und aus Nahrungsergänzungsmitteln) in Kombination mit Synergisten wie Vitamin D und Vitamin K2 die beste Strategie zur Vorbeugung von Osteoporose und Knochenbrüchen sein könnte und dass eine viel höhere Calcium-Zufuhr (aus der Nahrung und aus Nahrungsergänzungsmitteln) Menschen über 30 Jahren nur wenig zusätzlichen Nutzen bringt.(6,16,34)

Eine Supplementierung nur mit Calcium wurde in mehreren Studien mit einem erhöhten Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen in Verbindung gebracht, insbesondere wenn die gesamte Calcium-Zufuhr aus Nahrung und Ergänzungsmitteln 1400 mg pro Tag überschreitet.(38,39) Möglicherweise führt eine leichte Hyperkalzämie zu einer Verkalkung der Blutgefäße und zu einem erhöhten Risiko für Herzinfarkt und Herzrhythmusstörungen.(38) Eine Meta-Analyse von 18 randomisierten klinischen Studien (mit 63.563 Probanden) aus dem Jahr 2014 kommt jedoch zu dem Schluss, dass es keine Beweise dafür gibt, dass eine Calcium-Supplementierung, ob in Kombination mit Vitamin D oder nicht, das Risiko für koronare Herzkrankheiten und das Sterberisiko bei älteren Frauen erhöht.(40) Derzeit wird empfohlen, mit der Calcium-Zufuhr zurückhaltend zu sein und eine Gesamtcalciumzufuhr anzustreben, die den AI-/RDA-Werten entspricht.(39) Oft ist eine ergänzende Supplementierung mit 200 bis 500 mg Calcium pro Tag (plus Synergisten) ausreichend, es sei denn, die Calcium-Aufnahme über die Nahrung ist sehr gering.(39,41) Die niederländische CBO-Leitlinie [CBO: Centraal Begeleidingsorgaan voor de Intercollegiale Toetsing, ein Qualitätsinstitut für das Gesundheitswesen]  zu Osteoporose und Frakturprävention (2011) rät Menschen, die Medikamente gegen Osteoporose einnehmen, eine Gesamtcalciumzufuhr von 1000-1200 mg/Tag sicherzustellen und zusätzlich ein Vitamin-D-Ergänzungsmittel (800 IE/Tag) einzunehmen.(41,42)

 

Gesundes Körpergewicht

Eine adäquate Calcium-Zufuhr ist mit einem geringeren Risiko für Übergewicht und Adipositas verbunden, möglicherweise durch eine erhöhte Fettausscheidung mit dem Stuhl und/oder eine Hemmung der Neubildung und des Wachstums von Adipozyten.(43) Die Ergebnisse der Amsterdam Growth and Health Longitudinal Study (AGAHLS), in der eine Gruppe von Jungen und Mädchen im Alter von 13 Jahren 13 Jahre lang beobachtet wurde, zeigen eine leichte inverse Beziehung zwischen der Calcium-Aufnahme und der Körperzusammensetzung (Hautfaltendicke, Body Mass Index). Den größten Effekt auf die Körperzusammensetzung zeigte Calcium bei Dosen ab 800 mg pro Tag. Es scheint so, dass eine suboptimale Calcium-Zufuhr das Risiko für Übergewicht und Adipositas erhöht, dass aber eine Erhöhung der Calcium-Zufuhr über einen bestimmten Schwellenwert (in dieser Studie 800 mg pro Tag) hinaus keinen größeren Schutz bietet.(43) Ein systematischer Review randomisierter klinischer Studien, in denen untersucht wurde, ob eine Calcium-Supplementierung übergewichtigen oder fettleibigen Menschen hilft, Gewicht zu verlieren, zeigt im Vergleich zum Placebo eine kleine, aber signifikante Abnahme des Körpergewichts (0,74 kg) unter Calcium-Supplementierung.(44) Auch eine kleine, signifikante Abnahme des Körperfetts (0,93 kg) wurde bei der Calcium-Supplementierung beobachtet. In einer anderen Studie führte die Anhebung der Calcium-Zufuhr von 400 mg/Tag auf 1000 mg/Tag nach einem Jahr zu einer Reduzierung des Körpergewichts um 4,9 kg.(45)

 

Verschiedene Calcium-Verbindungen

Bei der Supplementierung von Calcium haben organische Mineralstoffverbindungen wie Calciumbisglycinat (aminosäurechelatisiertes Calcium), Calciumglukonat und Calciumcitrat eine bessere Resorbierbarkeit als anorganische Verbindungen wie Calciumcarbonat, insbesondere wenn die Supplementierung außerhalb einer Mahlzeit und von Menschen mit Achlorhydrie (Fehlen der Magensäure im Magensaft), Absorptionsstörungen und entzündlichen Darmerkrankungen eingenommen wird.(5,46) Calciumcarbonat wird nur dann gut resorbiert (bis zu 24 % der Dosis), wenn die Magensäureproduktion ausreichend ist und das Ergänzungsmittel zusammen mit einer Mahlzeit eingenommen wird. Calciumbisglycinat wird unabhängig von der Nahrung und der Magensäureproduktion zu 45 % resorbiert.(47) Für eine optimale Aufnahme wird Calcium am besten über den Tag verteilt mit maximal 500 mg pro Dosis eingenommen.(5)

 

Kontraindikationen für eine Calcium-Supplementierung

Bei Hyperkalzämie (überhöhtem Calcium-Blutspiegel, siehe Calcium-Homöostase), nachgewiesener Hyperkalzurie (erhöhter Calcium-Ausscheidung mit dem Urin), zu hohem Vitamin-D-Spiegel, Sarkoidose und eingeschränkter Nierenfunktion ist eine Calcium-Supplementierung kontraindiziert.

 

Wechselwirkungen

  • Verschiedene Arzneimittel erhöhen den Calcium-Bedarf, so z. B. Antikonvulsiva (Carbamazepin, Phenobarbital, Phenytoin), Schleifendiuretika, Antazida, Immunsuppressiva (darunter Cyclosporin), Barbiturate und Corticosteroide.
  • Alkohol verringert die Aufnahme und erhöht die Ausscheidung von Calcium, möglicherweise durch Hemmung der Enzyme in der Leber, die Vitamin D in die aktive Form umwandeln.
  • Eine hohe Calcium-Einnahme kann den Zinkbedarf erhöhen.
  • Calcium hemmt die Aufnahme von Blei und erhöht die Aufnahme von Aluminium.
  • Verwenden Sie kein Calcium-Ergänzungsmittel in Kombination mit Calcipotriol (einem Vitamin-D-Analogon); dadurch steigt das Hyperkalzämie-Risiko.
  • Der chronische Gebrauch von Abführmitteln kann den Calcium- und Vitamin-D-Bedarf erhöhen.
  • Verwenden Sie kein Calcium-Ergänzungsmittel in Kombination mit Ceftriaxon.
  • Eine Erhöhung der Kaliumzufuhr bei gleichzeitiger Senkung der Natriumzufuhr reduziert die Calcium-Ausscheidung, insbesondere bei postmenopausalen Frauen.
  • Thiaziddiuretika reduzieren den Calcium-Verlust mit dem Urin; seien Sie mit der Calcium-Supplementierung vorsichtig.
  • Calcium kann die Aufnahme von Sotalol, Levothyroxin, Levodopa, Biphosphonaten, Tetrazyklinen oder Fluorchinolonen verringern. Nehmen Sie Calcium zu einer anderen Tageszeit ein (im Abstand von mindestens 2 Stunden).

 

Sicherheit

Die tolerierbare Höchstaufnahmemenge von Calcium (aus Nahrung und Nahrungsergänzungs­mitteln) ab dem 1. Lebensjahr beträgt 2500 mg pro Tag (Gesundheitsrat der Niederlande, 2000). Niederländer, die keine mit Calcium angereicherte Nahrung zu sich nehmen, können in der Regel zusätzliches Calcium in Form eines Nahrungsergänzungsmittels bis zu einem Maximum von 1000 bis 1600 mg pro Tag einnehmen. Die Frage ist, ob es vernünftig ist, so viel Calcium zu ergänzen, es sei denn, die Ernährung ist sehr calciumarm. In vielen Fällen reicht eine Dosis von 200 bis 500 mg Calcium pro Tag. Die Einnahme eines Calcium-Ergänzungsmittels führt manchmal zu Magen-Darm-Beschwerden wie Blähungen, Verstopfung und/oder Flatulenz. Diese Nebenwirkungen treten bei der Einnahme von Calciumbisglycinat nicht auf.

 

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