Kalzium und kalziummodifizierte Zufuhr

Kalzium ist der mengenmäßig wichtigste Mineralstoff. Das Mengenelement übernimmt wichtige Funktionen in den Knochen und Zähnen, im Energie- und Hormonstoffwechsel, bei der Blutgerinnung, bei der Muskel- und Nervenerregbarkeit sowie für das Wachstum und die Zellteilung.

Wichtige Aspekte zum Stoffwechsel

Absorption/ Resorption

Etwa 1/3 des täglich aufgenommenen Kalziums wird resorbiert, wobei die Aufnahmerate aus Nahrungsmitteln sehr unterschiedlich ist:

Fleisch, Fisch < Getreide, -erzeugnisse < Gemüse, Obst < Milch, Mineralwasser < Muttermilch

Zudem wird die Resorption durch verschiedene Faktoren beeinflusst (siehe Abschnitt: Einflüsse auf die Bioverfügbarkeit).

Speicher

Das Knochengewebe ist für den menschlichen Organismus der wichtigste Kalziumspeicher. Bei Neugeborenen sind etwa 25 bis 30 g (0,8 % des Körpergewichts), bei erwachsenen Männern 900 bis 1.300 g und bei erwachsenen Frauen 750 bis 1.100 g (1,7 % des Körpergewichtes) in Knochen und Zähnen eingelagert. Das entspricht fast 99 % des gesamten Körperkalziums. Nur etwa 1 % ist in anderen Körpergeweben und Körperflüssigkeiten vorhanden.

Regulation

Die Konzentration von Kalzium im Blut wird in engen Grenzen gehalten und ist damit kein geeigneter Indikator für einen Kalziummangel. Vielmehr wird bei einer Unterversorgung mit Kalzium über die Nahrung dessen Freisetzung aus körpereigenen Speichern (Knochen, Zähne) gefördert. Es besteht eine enge Beziehung zwischen dem Kalzium- und Phosphatstoffwechsel. Das Parathormon der Nebenschilddrüse reguliert neben der Einlagerung und Mobilisierung von Kalzium im Skelett auch die Phosphatausscheidung über die Nieren.

Steigt der Blutkalziumspiegel, so wird das Schilddrüsenhormon Calcitonin ausgeschüttet. In der Folge wird vermehrt Kalzium in die Knochen eingelagert und der Knochenabbau gehemmt. Die Ausscheidung von Kalzium steigt.

Sinkt der Blutkalziumspiegel, wird Parathormon aus der Nebenschilddrüse ausgeschüttet. In der Folge wird vermehrt Kalzium aus dem Knochen freigesetzt; der Abbau wird gefördert. Kalzium wird weniger über die Nieren ausgeschieden und verstärkt resorbiert.

Schwankungen des Blutkalziumspiegels werden durch die Regulationsmechanismen so kurzfristig ausgeglichen. Versagen diese, können die Symptombilder der Hyperkalzämie (erhöhter Blutkalziumspiegel) bzw. Hypokalzämie (verminderter Blutkalziumspiegel) entstehen.

Physiologische Wirkungen und Funktionen

Knochen

  • Kalzium sorgt für Aufbau, Erhalt, Stabilität und Festigkeit der Knochen.
  • Während der Wachstumsphase im Kindes- und Jugendalter findet ein ständiger Knochenaufbau statt. Dabei wird viel Kalzium in den Knochen eingelagert. Das Maximum wird etwa mit dem 30. Lebensjahr erreicht (peak bone mass).
  • Anschließend nimmt die Knochenmasse Jahr für Jahr wieder etwas ab.
  • Zugelassener Health Claim: „Kalzium wird für die Erhaltung normaler Knochen benötigt.“

Zähne

  • Kalzium sorgt ebenso für Aufbau, Erhalt, Stabilität und Festigkeit der Zähne.
  • Zugelassener Health Claim: „Kalzium wird für die Erhaltung normaler Zähne benötigt.“

Zellteilung

  • Als second messenger beeinflusst der Mineralstoff die Zellteilung und -spezialisierung.
  • Zugelassener Health Claim: „Kalzium hat eine Funktion bei der Zellteilung und -spezialisierung.“

Zellteilung

  • Ebenfalls als second messenger sorgt Kalzium für die Erregbarkeit von Nervenzellen.
  • Es ist an der Freisetzung von Neurotransmittern wie Glutamat, Gamma-Aminobuttersäure und Aspartat und Noradrenalin, Dopamin sowie Serotonin beteiligt.
  • Zugelassener Health Claim: „Kalzium trägt zu einer normalen Signalübertragung zwischen den Nervenzellen bei.“

Muskel-kontraktion

  • Das Mengenelement beeinflusst auf ähnliche Weise die Erregbarkeit von Muskelzellen.
  • Zugelassener Health Claim: „Kalzium trägt zu einer normalen Muskelfunktion bei.“

Blut-gerinnung

  • Kalzium aktiviert die Kaskade der Blutgerinnung.
  • Zugelassener Health Claim: „Kalzium trägt zu einer normalen Blutgerinnung bei.“

Energie-stoffwechsel

  • Es gewährleistet weiterhin den Austausch von niedermolekularen Signal-, Nähr- und Vitalstoffen über sogenannte Gap Junctions (Zellverbindungen) und aktiviert Enzyme der Glykolyse sowie Glykogensynthese.
  • Zugelassener Health Claim: „Kalzium trägt zu einem normalen Energiestoffwechsel bei.“

Verdauung

  • Kalzium reguliert die Sekretion von Enzymen endokriner Drüsen, wie beispielsweise die Insulinausschüttung in der Bauchspeicheldrüse.
  • Zugelassener Health Claim: „Kalzium trägt zur normalen Funktion von Verdauungsenzymen bei.“

Bedarf und Zufuhrempfehlungen

Nach den D-A-CH– und RDA-Referenzwerten für die Nährstoffzufuhr liegt der tägliche Bedarf für gesunde Erwachsene bei 1.000 mg. Der Bedarf in Schwangerschaft und Stillzeit ist nicht erhöht.

Nach dem DGE-Ernährungsbericht 2014 ist die Kalziumzufuhr vor allem bei Kindern und Jugendlichen unter 19 Jahren im Durchschnitt unzureichend. Aber auch die älteren Altersgruppen nehmen nicht genügend Kalzium auf. Die durchschnittliche Aufnahme liegt in Deutschland bei 85,4 % des Gesamtkalziumbedarfs.

Einflüsse auf Bioverfügbarkeit sowie Interaktionen

Hinweis für Ernährungsfachkräfte: Mechanismen zu Einflüssen und Interaktionen sind im Handout „Kalzium und kalziummodifizierte Zufuhr“ geschildert.

Mangelerscheinungen/Unterversorgung

Ursachen

Mögliche Ursachen für eine Unterversorgung mit Kalzium können sein:

  • Unterfunktion der Nebenschilddrüse
  • Nierenschwäche
  • eine gestörte Aufnahme aus dem Darm/ Resorptionsstörungen
  • Mangel an Eiweiß, Vitamin D
  • andauernder Phosphatüberschuss in der Nahrung
  • Fehlernährung/Unterernährung (mangelnde Aufnahme Milch und Milchprodukte, kalziumhaltiger Lebensmittel)

Symptome

Ein langanhaltender, chronischer Mangelzustand führt – vor allem bei Frauen in den Wechseljahren – zum klinischen Bild der Osteoporose, da Kalzium aus den Knochen mobilisiert wird. Im Säuglings- und Kindesalter kommt es hingegen zu Wachstums- und Entwicklungsstörungen von Knochen und Zähnen. Diese können wenig Kalzium einlagern und bleiben weich, was zu typischen Verformungen der Knochen führt.

Akute Versorgungsengpässe äußern sich zuerst in einer gestörten Muskelfunktion, die sich von Muskelzuckungen bis hin zu anhaltenden Muskelkrämpfen erstrecken. Es können eine Tetanie mit Muskelkrämpfen vor allem der Mittelhand- und der Mittelfußmuskulatur, Kribbeln oder tauben Gefühlen, Verwirrtheit und depressiven Stimmungsschwankungen auftreten. Liegt gleichzeitig ein Magnesium- oder Kaliummangel vor, kann sich die neuromuskuläre Erregbarkeit verstärken.

Risiko-gruppen

Zu den Risikogruppen zählen in erster Linie ältere Menschen (insbesondere mit Untergewicht), Personen mit Laktoseintoleranz und/oder Osteoporose sowie Personen, die längerfristig Glukokortikoide einnehmen.

Toxizität/Überversorgung

Ursachen

Zu den Hauptursachen zählen:

  • Überfunktion der Nebenschilddrüse
  • Tumorerkrankungen
  • Überdosierung von Medikamenten/ Nahrungsergänzungsmitteln

Symptome

Eine akute Überversorgung (über 2,5 Gramm) hemmt die Eisenaufnahme, führt zu Verstopfungen und erhöht das Harnsteinrisiko. Zu den Symptomen zählen allgemeine Schwäche, leichte Ermüdbarkeit, Appetitlosigkeit, depressive Verstimmung, Übelkeit und Erbrechen, Verstopfung, gesteigerter Durst und vermehrtes Wasserlassen, Gewichtsabnahme und Austrocknung auf. In schweren Fällen sind Bewusstseinsstörungen und Koma möglich.

Eine chronische Überversorgung kann in den Nieren und Weichteilen zu Ablagerungen von Kalzium führen, wodurch deren Funktion gestört wird.

Indikatoren zur Bestimmung der Versorgungslage/Mangelzustand

Vorab-Bemerkung: Es sind unterschiedliche Referenzwerte von Labor zu Labor möglich. Auch gibt es potenziell mögliche Fehlinterpretationen.

Ionisiertes Kalzium (Heparin-Blut)

Dieser Parameter wird bei Hypokalzämie (Hypoparathyreoidismus, Vitamin D-Mangel, Malabsorption, Niereninsuffizienz) und Hyperkalzämie (Malignome, primärem Hyperparathyreoidismus, Vitamin D-Überdosierung oder langer Bettlägerigkeit) bestimmt. Es ist keine Aussage über den Versorgungsstatus über die Nahrung möglich.

Normwert: <1,3 mmol/l bzw. 55 – 70 mg/l

Kalzium (Serum)

Der Kalziumspiegel im Serum ermöglicht eine Beurteilung nur im Zusammenhang mit dem Gesamteiweiß. Es ist keine Aussage über den Versorgungsstatus über Nahrung möglich.

Normwert: 2,15-2,55 mmol/l

Kalzium (Urin)

Es ist keine Aussage über den Versorgungsstatus über Nahrung möglich.

Normwert: <0,57 mmol/mmol Kreatinin

Kalziumgehalt der Nahrung

Die Zufuhrmenge über die Nahrung ist neben der Knochendichtemessung im Alter derzeit der zuverlässigste Parameter zur Überprüfung des Versorgungsstatus über die Nahrung. Dieser kann anhand eines Ernährungsprotokolls berechnet oder auch per Befragung/Fragebogen geschätzt werden (z. B. über Kalziumrechner online).

Normwert: 1.000 mg/Tag

Kalziummodifizierte Zufuhr

Definitionen/Mengenempfehlungen

kalziumarm

  • Ernährung/Diät: meist <500 mg/Tag
  • Lebensmittel: <150 mg pro 100 g

kalziummoderat

  • Ernährung/Diät: meist 500-1.000 mg/Tag
  • Lebensmittel: 150-300 mg pro 100 g

kalziumreich

  • Ernährung/Diät: meist >1.000 mg/Tag
  • Lebensmittel: >300 mg pro 100 g

Hinweis für Ernährungsfachkräfte: Mit der Kalziumzufuhr verknüpfte Ernährungsdiagnosen sowie mögliche Ursachen und Indikatoren sind im Handout „Kalzium und kalziummodifizierte Zufuhr“ enthalten.

Indikationen (Auswahl)

Osteoporose

Zugelassener Health Claim: Kalzium trägt dazu bei, den Verlust an Knochenmineralstoffen bei postmenopausalen Frauen zu verringern. Eine geringe Knochenmineraldichte ist ein Risikofaktor für durch Osteoporose bedingte Knochenbrüche.

Laktoseintoleranz

Durch die unzureichende Zufuhr an Milch und Milchprodukten kann die Zufuhr an Kalzium unzureichend sein.

Mögliche ernährungstherapeutische Maßnahmen

Um eine ausreichende Zufuhr zu gewährleisten und die Kalziumbilanz zu verbessern, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Das Optimieren der Zufuhr über die Nahrung sollte immer Priorität haben. Erst wenn eine bedarfsdeckende Zufuhr nicht möglich ist, können weitere Optionen wie eine Supplementation erwogen werden.

Optimieren der Aufnahmemenge mit der Nahrung

Die Kalziumzufuhr über die Nahrung zu optimieren ist der wichtigste Umsetzungsschritt mit der größten Hebelwirkung. Der Gehalt von Kalzium in Lebensmitteln kann selbst innerhalb einer Lebensmittelgruppe stark schwanken. Daher empfiehlt sich für den Anfang das Orientieren an Lebensmitteltabellen. Mögliche einzelne Maßnahmen sind:

  • Auswahl kalziumreicher Lebensmittel
  • Anreichern Speisen mit kalziumreichen Menükomponenten (z. B. Käse im Salat)
  • Auswahl kalziumreicher Mineralwässer (siehe Tool).

Verbessern der Aufnahmefähigkeit im Darm

Mögliche einzelne Maßnahmen sind:

  • Reduktion oxalsäurereicher Lebensmittel
  • Kombination kalziumreicher Lebensmittel mit Vitamin C- und Vitamin D-reichen Lebensmitteln
  • Reduktion phytinsäurereicher Lebensmittel
  • Erhalt/Fördern eines gesunden Darms

Vermindern der Ausscheidung bzw. Steigern der Rückresorption über die Nieren

Mögliche einzelne Maßnahmen sind:

  • reichlich Obst und Gemüse verzehren
  • Auswahl kaliumreicher Lebensmittel

Supplementation

Die maximale Dosis sollte 1.200 bis 1.500 mg täglich in Form von Supplementen nicht überschreiten. Kalziumkarbonat besitzt zwar die beste Bioverfügbarkeit, sollte aber aufgrund von Nebenwirkungen (Obstipation) zu den Mahlzeiten über den Tag verteilt und mit viel Flüssigkeit eingenommen werden. Bei den Verbindungen Kalziumzitrat, -laktat oder -glukonat bleibt der Zeitpunkt der Einnahme ohne Auswirkungen auf die Bioverfügbarkeit. Diese eignen sich daher auch zur Einnahme am Abend, um nächtlichen Knochenabbauprozessen entgegenzuwirken.

Unter Hormonersatztherapie bzw. unter Bisphosphonaten kann die Absorption von Kalzium beeinträchtigt sein. Die Verfügbarkeit steigt indes bei gleichzeitiger Vitamin D-Zufuhr. Die Supplemente sollten nicht zusammen mit Eisen- oder Zinkpräparaten eingenommen werden.

Vorkommen in Nahrungsmitteln

Kalzium kommt besonders in Käse, bestimmten Mineralwassern, angereicherten Fruchtsäften sowie einigen grünen Gemüsen vor. Fettarme Milchprodukte sind hingegen eher kalziumarm. In Käse sind die Gehalte sehr unterschiedlich: Labkäse enthält höhere Mengen als Sauermilchkäse. Mit abnehmendem Wassergehalt und zunehmendem Reifegrad steigt der Kalziumgehalt (Weichkäse < Schnittkäse < Hartkäse). Entscheidend ist immer auch die Kombination verschiedener Kalziumquellen unter Berücksichtigung der tatsächlich verzehrten Menge.

Kalziumreiche Lebensmittel in anderen Lebensmittelgruppen sind meist wenig praxisrelevant. Unter den Gemüsesorten weisen Kräuter bezogen auf 100 g die höchsten Gehalte auf. Unter Berücksichtigung üblicher Portionsgrößen ist die Aufnahme jedoch vernachlässigbar. Andere nennenswerte Quellen wie Spinat weisen höhere Gehalte an Oxalsäure auf, die die Aufnahme von Kalzium hemmen.

Unter den Nüssen besitzen Haselnüsse, Mandeln und Paranüsse die höchsten Gehalte. Samen wie Sesam und Mohn sind noch kalziumreicher; werden jedoch nur selten und in eher geringen Mengen verzehrt.

Unter den Getränken gibt es ebenfalls große Variationen. Mineralwasser können kalziumarm bis kalziumreich sein. Hier hilft nur ein Blick in die entsprechenden Tabellen. Zudem sind auf dem Markt mit Kalzium angereicherte Fruchtsäfte erhältlich. Diese können zwar nennenswert zur Versorgung beitragen, sollten aufgrund des Energie- bzw. Zuckergehaltes jedoch nur in begrenzten Mengen getrunken werden.

Hinweis für Ernährungsfachkräfte: Ein kalziumreicher Beispielwochenplan sowie Rezeptbeispiele sind in den Beratungsunterlagen „Kalzium und kalziummodifizierte Zufuhr“ enthalten.