Kalziumstoffwechsel

Nur ein Teil des mit der Nahrung aufgenommenen Kalziums wird im Darm über den Bürstensaum der Darmschleimhaut des Dünndarms resorbiert. Gut resorbierbares Nahrungskalzium stammt überwiegend aus Milchprodukten, pflanzliches Kalzium liegt meist in Form schwer resorbierbarer Komplexverbindungen (Oxalate, Phytate) vor.

Der Transport erfolgt teils aktiv durch die Enterozyten, teils passiv parazellulär. Beim aktiven Transport wird Kalzium durch TRPV6 in die Enterozyten transportiert. Intrazellulär wird es an das Calbindin gebunden und in das endoplasmatische Retikulum eingeschleust. Von dort gelangt es zum basalen Zellpol der Epithelzelle, ohne das Zytosol zu passieren. Am basalen Zellpol wird es durch PMCA1 aus der Zelle ausgeschieden.

Die aktive Resorption ist Vitamin-D-abhängig. Sie basiert auf der Calcitriol-Konzentration im Blut.

Kalzium ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente des menschlichen Körpers. Ein erwachsener menschlicher Organismus enthält ca. 1 kg an Kalziumsalzen. 99% sind in Form von Kalziumphosphatverbindungen in den Knochen und Zähnen gebunden.

Die Konzentration von Kalzium im Blut (Serumkalzium) liegt zwischen 2,2 - 2,6 mmol/l, wobei ungefähr die Hälfte an Plasmaproteine gebunden ist. Der Rest (1,15 - 1,35 mmol/l) liegt in ionisierter Form vor. Da Kalzium mit Protonen um Bindestellen der Blutproteine konkurriert, ist der Anteil des freien Kalziums vom pH-Wert abhängig. Eine Azidose erhöht den Anteil an freiem Kalzium und kann einer Hyperkalzämie mit Symptomen wie Parästhesien und/oder Herzrhythmusstörungen führen.

Die Kalziumkonzentration in der Intrazellulärflüssigkeit ist mit weniger als 0,0002 mmol/l etwa 7.000-mal kleiner als im Blutplasma.

Den Kalziumspiegel wird primär durch hormonelle Regulation in seinem physiologischen Bereich gehalten. Maßgebliche Steuergrößen sind die intestinale Resorption und renale Elimination sowie der Einbau und die Mobilisation von Kalzium im Knochen. Sie werden durch 3 Hormone beeinflusst:

• Parathormon aus der Nebenschilddrüse erhöht den Serumkalziumspiegel durch gesteigerte Rückresorption in den Nieren und Freisetzung von Kalzium aus den Knochen.
• Calcitriol, die aktive Form von Vitamin D, fördert die Aufnahme von Kalzium aus dem Darm.
• Calcitonin senkt den Serumkalziumspiegel, indem es die renale Ausscheidung von Kalzium steigert und seine Einlagerung in die Knochen fördert.

Der Kalzium- und Phosphathaushalt sind eng miteinander verbunden. Maßnahmen, die den Kalziumspiegel erhöhen, gehen häufig mit einer Senkung des Phosphatspiegels einher – etwa durch verstärkte renale Ausscheidung von Phosphat unter dem Einfluss von Parathormon.