Calcium und Vitamin D3

Zusammen für eine ausreichende Mineralisierung der Knochen.
Calcium und das Sonnenhormon Vitamin D3 haben essenzielle Funktionen für einen gesunden Knochen. Hohe Vitamin-D3-Blutspiegel sorgen für eine erhöhte Calciumaufnahme aus der Nahrung, was letztlich für eine ausreichende Mineralisierung der Knochen sorgt.

Calciumbedarf und Funktion

Den Großteil von Calcium im menschlichen Körper findet man in den Knochen und Zähnen. Dort liegt das Mineral gebunden vor und sorgt für Festigkeit und Stabilität. Neben seiner wichtigen und bekannten Funktion als Knochenbaustoff, erfüllt Calcium im Körper weitere wichtige Aufgaben. Unter anderem ist Calcium an Vorgängen wie der Blutgerinnung, Nervenfunktionen und der Muskelaktivität beteiligt. Hierbei liegt es ungebunden im Blut vor. Aufgenommen wird Calcium durch die Nahrung. Bei einer unzureichenden Calciumaufnahme sinkt die Calciumkonzentration im Blut. Um dies auszugleichen wird Calcium aus der Knochensubstanz abgebaut. Dies kann auf Dauer zu einer Demineralisierung der Knochen führen, was mit einem erhöhten Frakturrisko einhergeht. Für gesunde Knochen empfiehlt der Dachverband der Osteologen daher stets auf eine positive Calciumbilanz von mindestens 1.000 mg pro Tag zu achten (1).

Das Calcium-Gleichgewicht

Je nach Bedarf kann das gespeicherte Calcium wieder aus dem Knochen gelöst und dem Blutkreislauf zugeführt werden. Dieser Regelkreis sorgt somit ständig für eine konstante Calcium-Konzentration im Blut (Normalbereich: 2,2 bis 2,6 mmol/L). Der Calciumspiegel bleibt selbst bei Patienten mit Osteoporose und relativ hohen Calciumverlusten im angegebenen Normbereich. Dies liegt an hormonellen Regelkreisen, die ständig dafür sorgen, dass das Calcium aus dem Knochen in die Blutbahn gelangt und somit einen Calciummangel ausgleicht. Die unten dargestellte Abbildung stellt den Kreislauf von Calcium im gesunden Körper dar.

Abbildung modifiziert nach Sun et al. Front. Cell Dev. Biol 2020; Esposti et al. Endocrine 2019; Gulley et al. Clin Genitourin Cancer 2007. Abbildung wurde erstellt mit BioRender.com.

Der Calciumkreislauf:

Bei calciumreicher Ernährung ist das Calcium im Blutserum im Normbereich. Von dort kann das Calcium seine Funktion ausüben. Knochen werden gestärkt, Muskeln können arbeiten und Nervenzellen können Reize übertragen.
Bei calciumarmer Ernährung kommt es im Körper zu einer negativen Calciumbilanz. Der Körper versucht ständig die Konzentration des Calciums im Blut konstant zu halten, auch bei einer zu geringen Calcium-Nahrungsaufnahme.
Wird zu wenig Calcium (<1.000 mg pro Tag) aufgenommen, produziert die Nebenschilddrüse das Parathormon.
Parathormon stimuliert die Calciumfreisetzung aus dem Knochen, durch die Aktivierung von Vitamin D3.
Die Folge der Calcium-Freisetzung ist der Knochenabbau, um die Calcium-Konzentration im Blut konstant halten zu können.

Grundsätzlich macht sich eine zu geringe Calciumzufuhr nur dann bemerkbar, wenn dies über einen längeren Zeitraum geschieht. Dies kann über das Blutbild nicht bestimmt werden, da der Körper die Calciumkonzentration konstant hält. Bei einer negativen Calciumbilanz über einen längeren Zeitraum kann dies zu einem Verlust der Knochenmasse führen. Wird die Knochenmasse geringer, erhöht sich das Risiko, einen Knochenbruch zu erleiden.

Optimale tägliche Calciumzufuhr (2)

Säuglinge

Kinder und Jugendliche

Erwachsene

Schwangere und stillende Frauen

Vitamin D3 Bedarf und Funktion

Calcium und Vitamin D3 brauchen sich gegenseitig! Vorstufen des aktiven Vitamin D3 werden entweder über die Nahrung aufgenommen oder über Sonnenlicht in der Haut gebildet. Über Stoffwechselprozesse in Niere und Leber wird dann das aktive Vitamin D3 produziert. Calcium kann nur mit Hilfe des aktiven Vitamin D3 aus dem Darm in den Blutkreislauf gelangen und von dort den Knochen erreichen und mineralisieren. Vitamin D3 ist somit zur Erhaltung und dem Aufbau gesunder und stabiler Knochen notwendig.

< 30 nmol/l mangelhafte Vitamin D3 Versorgung

30 - 50 nmol/l Suboptimale Vitamin D3 Versorgung

> 50 nmol/l ausreichende Vitamin D3 Versorgung

Das Sonnenhormon

Vitamin D3 wird gerne als “Sonnenhormon” bezeichnet, da es im menschlichen Körper in der Haut mit Hilfe von UV Sonnenstrahlung gebildet wird. Vitamin D3 kann nur gebildet werden, wenn die Sonne höher als 42 Grad über dem Horizont steht. Diese Höhe erreicht sie in unseren Breitengraden lediglich in den Sommermonaten. Im Winter wird somit kein Vitamin D3 durch Sonnenexposition produziert. Um dem Vorzubeugen kann der Körper Vitamin D3 in Fettzellen speichern und im Winter auf das Depot zurückgreifen. Dennoch tritt in Deutschland laut Robert-Koch-Institut und Max-Rubner-Institut bei jedem fünften Deutschen im Winter ein schwerer Mangel auf. Zusätzlich lässt im Alter die Umsetzung des Sonnenlichts um circa die Hälfte nach (3). Kann der Körper keinen ausreichenden Vitamin D3-Spiegel halten, sollten täglich 800- 1000 I.E. des Vitamins supplementiert werden. Gerade bei Osteoporose Patienten, die eine antiresorptive medikamentöse Osteoporose- Therapie erhalten, ist eine ausreichende Vitamin D3 und Calcium Versorgung wichtig (1).

Calcium und Vitamin D3 Mangel

Calcium

Mithilfe eines „Calciumrechners“ lässt sich der individuelle tägliche Calciumbedarf schnell berechnen. Liegt der ermittelte Wert unter 1.000 mg Calcium, kann entweder die Ernährung umgestellt werden, oder in Rücksprache mit dem behandelnden Arzt eine tägliche Supplementation von etwa 500 mg Calcium erfolgen.

Berechnen Sie hier Ihre tägliche Calciumaufnahme: https://www.anwerina.com/calciumrechner/

Eine Studie vom Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Landwirtschaft (Nationale Verzehrsstudie II) hat gezeigt, dass Männer und Frauen über dem 50. Lebensjahr im Durchschnitt etwa 700 mg Calcium pro Tag über die Nahrung zuführen. Nach diesem Ergebnisbericht unterschreiten etwa 2/3 der deutschen Männer und Frauen (im Alter zwischen 65-80 Jahre) die Grenze von 1.000 mg Calcium pro Tag (4) . Außerdem verschlechtert sich mit zunehmendem Alter die Fähigkeit Calcium aus dem Darm aufzunehmen. Damit trotz allem eine ausreichende Calciummenge ins Blut gelangen kann, sollte sich das Calciumangebot über die Ernährung entsprechend erhöhen. Gerade bei älteren Menschen wird deshalb eine zunehmende Verschlechterung der Calcium-Versorgung über die Ernährung beobachtet.

Vitamin D3

Ein Mangel an Vitamin D3 kann viele chronische Erkrankungen begünstigen, wie z.B. Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, Autoimmunerkrankungen, entzündliche Darmerkrankungen oder Immunschwäche. Um einen Vitamin D3 Mangel auszugleichen oder vorzubeugen, können, in Rücksprache mit dem behandelnden Arzt, täglich 1000 I.E. Vitamin D3 eingenommen werden. Wer im Winter häufig mit Müdigkeit und Infekten zu kämpfen hat, sollte seinen Serumspiegel überprüfen lassen. Abgesehen von den Sommermonaten Juli- September, schwankt der Vitamin D3-Blutspiegel unterhalb der gewünschten Norm von 50 nmol/l (siehe Abbildung Vitamin D Status im Jahresverlauf). Im Gegensatz zum Calciummangel kann ein Mangel an Vitamin D3 relativ einfach im Blut nachgewiesen werden.

Bild- Informationen

Bildunterschrift:

Vitamin-D-Status im Jahresverlauf in Deutschland (nach: Rabenberg et al., 2015) / Weiterer Text über ots und www.presseportal.de/pm/113214/5414508 Die Verwendung dieses Bildes für redaktionelle Zwecke ist unter Beachtung aller mitgeteilten Nutzungsbedingungen zulässig und dann auch honorarfrei. Veröffentlichung ausschließlich mit Bildrechte-Hinweis.

Bildrechte: Dr. Jacobs Institut, Fotograf: Dr. Jacobs Institut

Supplemente

In Apotheken und Drogeriemärkten häufen sich die Präparate mit Nahrungsergänzungsmitteln. Jede Packung enthält andere Konzentrationen. Dabei will man doch nur Gutes für die Knochen tun. Aber wann ist die Konzentration zu hoch? Und wann ist sie zu niedrig? Die Gesellschaft für Ernährung gibt für Calcium einen Referenzwert von 1.000 mg Calcium pro Tag an. Daher sollte man zu hoch dosierte Präparate über 1.000 mg meiden. Das Bundesinstitut für Risikobewertung empfiehlt nicht mehr als 500 mg Calcium ergänzend zur Nahrungsaufnahme zu sich zu nehmen (5).

Für Vitamin D3 liegt der Referenzwert bei 800 I.E., das entspricht 20 µg. Auch Vitamin D3 kann zu hoch dosiert sein. Man sollte täglich nicht mehr als 2500 I.E. zu sich nehmen. Ideal sind zwischen 800 und 1000 Einheiten (1). Gerade bei Erkrankungen, die den Knochen betreffen, ist eine ausreichende Versorgung beider Nährstoffe essenziell, weshalb es diese häufig in Kombination in verschiedenen Darreichungsformen (Kautabletten, Brausetabletten, Kapseln, Direkt-Granulat) gibt.

Quellen:
(1) DVO Leitlinie Osteoporose 2023, Langfassung V 2.1, AWMF-Register-Nr.: 183/00, 1

(2) Deutsche Gesellschaft für Ernährung e.V.: Calcium – Empfohlene Zufuhr. URL: https://www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/calcium/ (14.02.2018)

(3) Godar et al., Dermato-Endocrinology 2011; 3 (4): 243-250

(4) Max Rubner-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel. (2008). Nationale Verzehrstudie II, Ergebnisbericht, Teil 2

(5) Stellungnahme Nr.009/2021 des BfR vom 15.März 2021: Aktualisierte Höchstmengenvorschläge für Vitamine und Mineralstoffe in Nahrungsergänzungsmitteln und angereicherten Lebensmitteln

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