Vorkommen
Calcium stellt mengenmäßig gesehen den wohl wichtigsten Mineralstoff für den Menschen dar. Das menschliche Skelett ist der größte Calciumspeicher in unserem Körper. Er umfasst 99% des Calciumbestandes, welcher zum größten Teil in der Knochensubstanz eingelagert ist. Das Calcium verleiht dabei dem Knochen seine Festigkeit. Ein Erwachsener hat zwischen 1 – 1,5kg Calcium in den Knochen und Zähnen gelagert. Calcium kommt natürlich nicht nur im Knochen vor, sondern ebenso in allen anderen Gewebearten und Organen des Körpers.Empfehlung
Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) und die Europäische RDA empfehlen für einen Erwachsenen eine tägliche Zufuhr von 800 - 1200mg. Dieser Wert ist weltweit sehr ähnlich und geht davon aus, dass 35% des zugeführten Calciums aufgenommen werden, dies entspricht einem Durchschnittswert der Calciumresorption. [1]Welche Hauptfunktionen hat Calcium im Körper?
Calcium beeinflusst die Erregbarkeit der Nerven und Muskeln im Körper und wirkt sich ebenfalls auf die Herztätigkeit aus. Durch die Bildung von Komplexen im Gerinnungsbereich, ist Calcium an der Blutgerinnung beteiligt. Besonders wichtig ist Calcium für die Durchlässigkeit der Zellmembranen in unserem Körper. Es erschwert den Transport von Wasser und anderen Substanzen durch die jeweiligen Membranen, was bei vielen Prozessen sehr wichtig ist. Durch diese Funktion nimmt Calcium zum Beispiel auf Entzündungen und Blutungen Einfluss. Einzelne Studien deuten darauf hin, dass Calcium den Fettstoffwechsel positiv beeinflussen kann. [2,3]Die Calciumresorption
Calcium wird immer nur teilweise resorbiert. Im jungen Alter resorbiert der Darm das aufgenommene Calcium noch recht gut, ca. 70%. Im höheren Alter sieht es da schon etwas anders aus. Ein Erwachsener resorbiert gerade mal 20-40% des aufgenommenen Calciums. Es gibt verschiedene Faktoren, welche die Calciumresorption verbessern und fördern und auch Faktoren, welche die Resorption verschlechtern können.Verschlechterung der Calciumresorption:
Wird zu viel Oxalsäure aufgenommen, kann es dazu kommen, dass das Calcium mit der Oxalsäure das nicht resorbierbare Calciumoxalat bildet. Oxalsäure kommt vor allem in Rhabarber und der Sternfrucht vor, jedoch z.B. auch in Spinat, Petersilie und Kakao.
Auch Phytin bildet mit Calcium einen Komplex, jedoch nicht Calciumoxalat, sondern ein schwer resorbierbares Calciumsalz. Phytin kommt hauptsächlich in den Randschichten von Getreide vor.
Auch bei verschiedenen Kostformen mit besonders vielen gesättigten Fettsäuren, wirken sich diese durch die Bildung von Kalkseifen schlecht auf die Resorption von Calcium aus. Kalkseifen lösen sich sehr schwer und können so einen Großteil des aufgenommenen Calciums für den Körper unbrauchbar machen.
Phosphor kann ebenfalls zu einer schlechteren Resorption führen.
Verbesserung der Calciumresorption:
Citronensäure und auch Aminosäuren bilden zusammen mit Calcium, gut lösliche Komplexsalze und fördern somit die Aufnahme von Calcium.
Laktose kann die Darmflora beeinflussen, durch diesen Effekt kann zum Beispiel das aufgenommene Calcium aus der Milch besser verwertet werden.
Vitamin D hat wohl den größten positiven Einfluss auf die Calciumresorption. Durch das aufgenommene Vitamin D werden Proteincarrier gebildet, welche den Transport von Calcium durch die Darmwand ermöglichen. Wenn also zu wenig Vitamin D vorhanden ist, werden auch zu wenige der Carrier gebildet und so die Resorption von Calcium verschlechtert. Vitamin D und Calcium haben somit eine stark verknüpfte Wechselbeziehung, was berücksichtigt werden muss.
Aufnahme und Ausscheidung
Calcium wird nach der Resorption durch die Darmwand mit dem Blut zu den Knochen transportiert und direkt eingelagert. Der sogenannte Calciumturnover sinkt je älter man wird. Auch durch den Abbau von Muskelgewebe und dem Ausbau von Calcium ab dem 25 Lebensjahr, ist es besonders wichtig, genug Calcium aufgenommen zu haben. Vor allem im Alter bis 15 Jahren verdichtet sich das Knochenmaterial besonders stark, zu dieser Zeit ist die Calciumzufuhr besonders wichtig. Ab dem 40. Lebensjahr überwiegt der Knochenabbau. Wer im jungen Alter nicht genug Calcium aufgenommen hat und sich im höheren Alter nicht viel bewegt, kann später Probleme mit Knochenbrüchen und Osteoporose bekommen. Die Calciumausscheidung findet zu 40% über den Harn statt und wird hormonell geregelt. Je nach Belastungen können auch gewisse Mengen an Calcium durch den Schweiß ausgeschiedenen werden, hier sind bis zu 20mg pro Stunde möglich. Es kann in solchen extremen Fällen schnell zu Unterversorgungen kommen.Regulierung des Calciumstoffwechsels
Der Calciumstoffwechsel wird durch zwei verschiedene Hormone reguliert. Zum einen das Hormon Thyreocalcitonin (aus der Schilddrüse) und das Parathormon (aus der Nebenschilddrüse). Die beiden Hormone sind Gegenspieler und kommen bei dem Anstieg und Abfall des Blutcalciumspiegels zum Einsatz.Anstieg des Blutcalciumspiegels:
Steigt der Blutcalciumspiegel an, wird Thyreocalcitonin ausgeschüttet. Das Hormon führt zu einer vermehrten Einlagerung von Calcium in den Knochen. Somit findet eine Senkung des Blutcalciumspiegels statt – dieser pendelt sich wieder in den Normalbereich ein. Es gibt auch die Möglichkeit einer Hypercalcämie, diese tritt jedoch nur im Extremfall auf. Dabei kann es zu Ablagerungen von Calcium an den Organen kommen, z.B. Nierensteine, deshalb sollte bei der Einnahme von Calciumpräparaten unbedingt auf die Zufuhrmenge geachtet werden.
Sinken des Blutcalciumspiegels:
Wenn der Blutcalciumspiegel sinkt, wird vermehrt Parathormon ausgeschüttet. Es kommt zu einer vermehrten Freisetzung von Calcium aus dem Knochen, dabei können die Calciumreserven aus dem Knochen bis zu 50% aufgebraucht werden. Durch Parathhormon findet außerdem eine verstärkte Rückresorption statt und somit eine geringere Ausscheidung von Calcium. Auch Vitamin D wird aktiviert, welches die Bildung von Carrierproteinen fördert und so eine vermehrte Aufnahme von Calcium stattfinden kann.
Mangelerscheinungen
Wird eine zu geringe Menge von Calcium aufgenommen, kann dies verschiedene Folgen haben. Zum einen kann es zu Krämpfen kommen. Bei einem dauerhaften Calciummangel kann es zu Knochenentkalkung kommen, auch als Osteomalazie bekannt. Wenn die Calciumzufuhr Jahre lang zu niedrig ist, kann es im höheren Alter, wenn der Knochen sowieso vermehrt abgebaut wird, zu einer Osteoporose kommen.Risikogruppen
Schwangere – Der Organismus des Kindes muss aufgebaut werden. Wenn zu wenig Calcium während der Schwangerschaft aufgenommen wird, kann es zu rachitischen Veränderungen des Kindes kommen.Stillende – Da mit der Muttermilch pro Liter 330mg Calcium abgegeben wird, muss die Mutter darauf achten genug Calcium aufzunehmen.
Ältere Menschen – Um das Osteoporoserisiko zu senken und präventiv entgegen zu wirken, wird älteren Menschen empfohlen ihre Calciumzufuhr zu erhöhen.
Geeignete Lebensmittel zur Calciumversorgung
Um die Calciumversorgung zu gewährleisten, sollte eine Mischkost konsumiert werden. Es ist darauf zu achten, Milchprodukte, Brot und Gemüse zu sich zu nehmen. Mit ca. 250ml Vollmilch oder 30g Emmentaler können bis zu 30% des Tagesbedarfs an Calcium gedeckt werden. Mit 100g Vollkornbrot immerhin 5% und 30g Camembert ca.18%. Ein besonders calciumreiches Gemüse ist zum Beispiel der Grünkohl – 200g Grünkohl können bis zu 40% des Tagesbedarfs an Calcium decken.Calcium im Sport
Es gibt einige Aussagen von Firmen, welche die vermehrte Einnahme von Calcium im Sportbereich aussprechen, dies ist aber schlichtweg falsch. Es gibt keinen Ansatz, welcher eine Leistungssteigerung oder eine besondere Wichtigkeit von Calcium im Sport aufzeigen würde. Calcium ist durch seine genannten Funktionen ein sehr wichtiger Mineralstoff, natürlich auch für Sportler, welche eine Knochengesundheit schätzen sollten und auch bei Verletzungen die Funktionen von einer guten Calciumversorgung in Anspruch nehmen. Interessant ist auch, dass es schon mehrere Studien im Bereich Fettstoffwechsel gibt, welche zeigen, dass der Fettstoffwechsel durch Calcium angeregt werden kann, hier wird sich in Zukunft zeigen, ob eine Calciumsupplementation oder einfach nur eine Calciumsuppstitution einen möglichen positiven Effekt erzielt. Der Sportler nimmt meist durch seine proteinhaltige Ernährung genug Calcium zu sich, jedoch gibt es auch Ausnahmen. Extremsportler mit sehr hohem Kalorienbedarf vernachlässigen oft Milchprodukte und konzentrieren sich auf sehr kohlenhydratlastige Nahrung. Dies kann zu Mineralstoffmangel führen und so auch zu einem Calciummangel. Auch Sportler in Diätphasen, welche oft zwar proteinreich und evtl. fettreiche Lebensmittel konsumieren, vermeiden oft unbewusst Produkte mit viel Calcium. Auch hier ist es wichtig, auf die Calciumversorgung zu achten. Besonders im Hochleistungssport werden Kinder auf Diäten gesetzt und dabei verschiedenste Mineralstoffe nicht richtig beachtet, dies kann zu schweren Spätfolgen führen, zum Beispiel Osteoporose. Durch die fehlende Knochendichte werden diese Sportler auch schon im Erwachsenenalter Probleme mit den Knochen bekommen können.Calcium gefährlich?
Neuste Studien aus dem Jahre 2013 zeigen, dass es bei zu hoher Einnahme von Calciumpräparaten zu Herz-Kreislauf-Beschwerden und sogar zu einer erhöhten Mortalität (Sterblichkeit) kommen kann. Folgende Studien werden zeigen, ob an den ersten neuen Erkenntnissen etwas dran ist. [4]Zusammenfassung
Calcium ist für unseren Körper sehr wichtig und sollte vor allem in frühen Jahren viel aufgenommen werden, um eine hohe Knochendichte zu erreichen und so im höheren Alter noch gesunde Knochen vorzuweisen. Risikogruppen, wie Schwangere und ältere Menschen, sollten besonders auf ihre Calciumversorgung achten. Calcium spielt im Sport eine untergeordnete Rolle, sollte aber neben oft genannten Mineralstoffen wie Magnesium und Natrium nicht vergessen werden. Eine tägliche Einnahme von ca. 1000mg Calcium beugt Osteoporose vor und hält alle wichtigen Funktionen von Calcium, gegenüber des Körpers aufrecht.Quellen
- Deutsche Gesellschaft für Ernährung, Referenzwerte für Calcium: http://www.dge.de/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=3&page=4 (8.03.2013)
- Laura M. Calvi, David A. Bushinsky: When Is It Appropriate to Order an Ionized Calcium? In: Journal of the American Society of Nephrology. 19, Nr. 7, 1. Juni 2008. S. 1257–1259
- Davies KM, Heaney RP, Recker RR, Lappe JM, Barger-Lux MJ, Rafferty K, Hinders S: Calcium intake and body weight. J Clin Endocrinol Metab 2000, 85(12):4635-8.
- Michaëlsson K, Melhus H, Lemming EW, Wolk A, Byberg L. Long term calcium intake and rates of all cause and cardiovascular mortality: community based prospective longitudinal cohort study. BMJ 2013;346:f228 doi:10.1136/bmj.f228