Calcium und Knochengesundheit

Kalzium im menschlichen Körper

Im menschlichen Körper sind insgesamt etwa 1000 g Calcium verteilt:

  • in Knochengewebe mit einer strukturellen Funktion (99%);
  • im Muskelgewebe (0,3%);
  • in Plasma, extrazellulärer Flüssigkeit und anderen Zellen (0,7%).

Das Calcium im Plasma dargestellt, für die 50%, die von freien Calciumionen, bis zu 40%, ist an Proteine ​​gebunden, und für 10%, zu den Anionen komplexiert ist. Unter diesen dreien ist die wichtigste Fraktion ionisiertes Calcium (50%), da es physiologisch aktiv ist und daher streng kontrolliert wird.

Calcämie ist definiert als die Konzentration von Calciumionen im Blut. Unter normalen Bedingungen wird dieser Parameter innerhalb eines engen Wertebereichs gehalten, der von 9 bis 10 mg pro Deziliter Blut reicht. Sowohl seine Senkung (Hypokalzämie) als auch seine übermäßige Zunahme (Hyperkalzämie) verursachen schwere funktionelle Veränderungen der gestreiften und glatten Muskulatur.

Tatsächlich hat extrafettes Kalzium viele Funktionen:

  • es ist notwendig für die Übertragung des Nervensignals;
  • ist am molekularen Mechanismus der Muskelkontraktion beteiligt;
  • es funktioniert als ein intrazelluläres Signal für einige Hormone, wie Insulin;
  • es ist für das Funktionieren verschiedener Enzyme notwendig, dank denen es zum Beispiel in die Gerinnungskaskade eingreift;
  • es ist Teil des interzellulären Zements, der die Zellen an den Tight Junctions zusammenhält;

Effects Hypokalzämie: Tetanie, kardialen Erregbarkeit, Bronchospasmus, Blasen, Darm- und Gefäß.

Auswirkungen von Hyperkalzämie: Verringerung der Muskel-und nervöse Erregbarkeit.

Um das Auftreten dieser Erkrankungen zu vermeiden, wird Calcium durch die kombinierte Wirkung verschiedener Hormone wie Calcitonin und Parathormon kontinuierlich unter Kontrolle gehalten.

Knochen: was sie sind und wie sie erneuert werden

Knochen ist ein hochspezialisiertes Bindegewebe und besteht aus Zellen, Fasern und amorpher Grundsubstanz. Letzteres bildet zusammen mit den Fasern die sogenannte extrazelluläre Matrix, die wiederum von einer mineralischen Komponente und einer organischen Fraktion gebildet wird.

ClacioDie mineralische Komponente der extrazellulären Matrix besteht hauptsächlich aus Calciumphosphat bestehen, die in Form von Kristallen, ähnlich wie Nadeln organisiert ist, in der organischen Komponente eingetaucht, nach einer genauen Ausrichtung. Die mineralische Komponente, die ebenfalls aus Phosphat, Carbonat, Magnesium, Natrium und einer kleinen Menge Wasser besteht, macht nur ¼ des Knochenvolumens aus. Da es jedoch sehr dicht ist, macht es allein die Hälfte des Skelettgewichts aus.

Die organische Komponente der extrazellulären Matrix, die auch als Osteoid bekannt ist, besteht aus Kollagenfasern (95%) und amorpher Grundsubstanz (5%), wiederum aus Proteoglykanen hergestellt.

Knochen sind eine dynamische Struktur, die einem Prozess des Umbaus unterworfen ist, der das ganze Leben hindurch andauert. Das Ausmaß dieses Prozesses ist beträchtlich (etwa 1/5 des Skeletts wird alle 12 Monate umgestaltet) und erfordert daher eine gute Versorgung mit Energie. Um Knochenremodellierung zu unterstützen, ist es außerdem wichtig, eine gute Versorgung mit Mineralien, insbesondere Calcium, mit der Kalorienaufnahme zu verbinden.

Verantwortlich für die Knochenerneuerung sind zwei Arten von Zellen, Osteoklasten bzw. Osteoblasten genannt. Der erste, der Mikrovilli und polynuklearen reichen, sezer Säuren und proteolytische Enzyme, die die Knochenmatrix zerstören, freie Mineralien enthält. Dank dieses Verfahrens werden täglich etwa 500 mg Calcium aus dem Knochen entnommen (0,05% des Gesamtcalciums). Nach diesem Prozess der Knochenschwund greifen Osteoblasten ein, Zellen mit diametral entgegengesetzten Funktionen im Vergleich zu den vorherigen. Tatsächlich garantieren Osteoblasten die Bildung und Ablagerung von organischer Matrix in den Hohlräumen, die durch die katabole Wirkung von Osteoklasten erzeugt werden. Sobald diese Matrix eine ausreichende Dicke erreicht, wird sie dank der Calcium-Exposition leicht mineralisiert. Dieser Prozess der Mineralisierung dauert Monate an, in denen die Dichte des neuen Knochens progressiv zunimmt.

Die meisten Knochenmasse ist innerhalb von 18-20 Jahren angesammelt; nach dieser Zeit nimmt die Mineralisierung weiter zu, wenn auch langsam, bis sie ihren Höhepunkt in etwa dreißig Jahren erreicht. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, frühzeitige körperliche Aktivität und ausreichende Ernährung zu fördern.

Nach 40 Jahren erfährt die Knochenmasse eine physiologische Reduktion der organischen und mineralischen Bestandteile. Dieser Vorgang, absolut physiologisch, also unvermeidlich, wird senile Osteoatrophie genannt. Auf der anderen Seite, wenn der Knochenverlust die Leistung normaler Knochenfunktionen beeinträchtigt, spricht man von Osteoporose. Der Unterschied zwischen Osteoatrophie und Osteoporose ist daher nur quantitativ. Im Gegenteil, die beiden Bedingungen sind vom qualitativen Standpunkt aus gleich, weil sie eine Verringerung der Knochenmasse der organischen Komponente und der mineralischen Komponente teilen.

Risikofaktoren für Osteoporose

Viele Risikofaktoren prädisponieren zu Osteoporose. Einige davon sind angeboren und daher nicht modifizierbar (weiblich, weiß, langgliedrig, Vertrautheit, Alter und Menopause). Für Umwelt- oder Verhaltensfaktoren können Sie jedoch viel tun:

  • erzwungene Unbeweglichkeit (Extremitätengips, Astronauten etc.) spezifische Therapien existieren, um die Knochenmineralisierung zu beschleunigen);
  • Mangelhafte Kalziumernährung, Vitamin C (greift in den Kollagenreifungsprozess ein) und D (erhöht die intestinale Absorption des Minerals).
  • Sitztüchtigkeit (die Bewegung erleichtert die Ablagerung von Kalzium in den Knochen);
  • Übermäßiges körperliches Training (insbesondere bei nicht ausreichender Aufnahme von Makro- und Mikronährstoffen kann die Entkalkung beschleunigen);
  • High-Protein-Diät (zu viel Protein ipecalciuria fördern, dh eine übermäßige Ausscheidung von Kalzium im Urin); es muß in mehreren Studien offengelegt wird, dass die Hochproteindiäten die intestinale Absorption von Calcium zu erhöhen, gezeigt wurden, für eine erhöhte Harn-Verluste des minerals kompensierte; Außerdem scheint eine sehr hohe Protein-Diät, die Synthese von Hormonen mit anaboler Wirkung auf Knochen (wie IGF-1), die Verringerung die Synthese von Parathormon zu fördern; Gegenwärtig werden daher proteinreiche Diäten NICHT als schädlich für die Knochengesundheit angesehen; Auch eine Diät mit wenig Protein, jedoch kann ein Risikofaktor für Osteoporose sein.
  • Alkohol- und Kaffeemissbrauch
  • Rauchen
  • Längerer Gebrauch einiger Medikamente (wie Cortisone)

Die Einstellung der Produktion von Östrogen erhöht das Risiko von Osteoporose bei Frauen nach der Menopause, da es nicht die stimulierende Wirkung dieser Hormone auf der Vermehrung der Osteoblasten ist. Der Verlust an Knochenmasse ist in den ersten fünf Jahren nach dem Klimakterium besonders hoch. Selbst in dieser heiklen Phase des Lebens hat sich körperliche Aktivität als besonders wirksam bei der Linderung von Knochenschwund erwiesen.

Empfohlene Aufnahme von Kalzium in der italienischen Bevölkerung
Altermg / Tag
0-1500
1-6800
7-101000
11-191200
20-291000
30-60800
> 601000

Schwangerschaft und Stillzeit.

+400
für 5 Jahre nach der Menopause1500

Kalzium und Vitamin D

Für die intestinale Resorption von Kalzium ist wichtig, das Vorhandensein von Vitamin D kann diese Substanz mit bestimmten Lebensmitteln (Leber, Fisch und Fischölen, Eiern, Butter, Milch und ein paar anderen Lebensmittel) oder kann synthetisiert werden in der Haut aufgenommen werden.

Da Cholesterin ist auf 7-Dehydrocholesterol Gebrauch, die durch die Einwirkung von UV-Strahlen auf der Haut, was zu Vitamin D3. Im Gegenzug muss dieses Vitamin aktiviert werden, bevor sie in die Leber vorbei, wo es hydroxyliert wird und schließlich in den Nieren, wo es vollständig aktiviert ist. Ein Mangel an Vitamin D kann daher durch eine unzureichende Nahrungsaufnahme und / oder unzureichende Sonneneinstrahlung beeinträchtigt werden. Darüber hinaus kann dieses Defizit auf das Vorhandensein der seriellen Leber und / oder Nierenerkrankung, die die Aktivierung des Vitamins hemmt verknüpft werden.

Da es fettlöslich ist, wird Vitamin D im Fettgewebe gespeichert. Diese Substanz fördert die Absorption von Kalzium im Darm mit dem gleichen Mechanismus wie Steroidhormone. Als solches tritt sie in den Kern der Enterozyten und induziert die Codierung für die Synthese eines Proteins, genannt Calcium-Bindungsprotein (CABP). Dieses Protein kann Calciumionen in die Enterozyten transportieren.

Im Wesentlichen ist Vitamin D daher wesentlich für die Erhöhung der intestinalen Absorption von Calcium, das mit Nahrung aufgenommen wird. Die Menge an Calciumionen, die absorbiert wird, hängt jedoch auch von anderen Bestandteilen der Diät ab. Die Bioverfügbarkeit von Calcium ist in der Tat durch die Anwesenheit von Oxalaten im Darm (in Kakao und grünes Blattgemüse wie Spinat und Mangold), Phytate (Kleie, Hülsenfrüchte, Vollkornbrot) und das Vorhandensein von zu vielen Lipide beschränkt.

Angesichts die Bedeutung von Vitamin D für die intestinale Absorption von Calcium, ist ein Mangel in unzureichender Mineralisation der neugebildeten Knochenmatrix reflektiert. Wenn dieser Zustand chronisch wird, verursacht es Rachitis bei Kindern und Osteomalazie bei Erwachsenen.