Wie hoch ist der Calcium-Gesamtbestand eines 70 kg schweren Menschen? Wie ist dieser Bestand im Körper verteilt?
o 0,9-1,3 KG
o 99% Knochen, 1% Blut
Beschreiben Sie die zwei Mechanismen der Calciumabsorption im Dünndarm. Wie hoch liegt die durchschnittliche Calcium-Absorptionsrate bei einem Erwachsenen?
Aktiver (ATP-abhängiger) Carrierprozess —>Duodenum/ Jejunum (Dünndarm) bei geringem Calcium Angebot
—> transzellulär, Vitamin D-abhängig
Aufnahme von Ca2+ aus Darmlumen durch Kanäle in Darmzellen
Ca2+ wird an Binding Protein (Vit D für BP) gebunden —> erleichtert Transport
mit ATP wird Ca2+ vom Binding Protein abgekoppelt und aus Zelle in Blutkreislauf transportiert
—> oder auch durch Na+Ca++ Kanäle: Na+ geht rein und Ca2+ kann dafür raus
Passive Diffusion —> Ileum (Dünndarm), Colon ascendes bei hohem Angebot
—>parazellulär (zwischen den Darmzellen, anstatt hindurch)
—>Ca2+ kann zwischen Darmzellen durch Zellzwischenräume über Tight Junctions
—>weniger effizient
—>Ca2+ passiert die Zelle über Tight Junctions
Absorptionsrate: 20-60%, wobei 60% nur bei gestillten Säuglingen
Nennen Sie je zwei Nahrungsfaktoren, die die Calcium-Absorption hemmen bzw. erhöhen. Erklären Sie den jeweils zugrundeliegenden Mechanismus.
Hemmen:
Magnesium —> konkurrieren um gleiche Transportwege + Komplexbildung (kann nicht absorbiert werden)
Ballaststoffe —> Komplexbildung (kann nicht absorbiert werden)
Fördern
Vitamin D —> stimuliert die Bildung von Binding Protein —> fördert Aufnahme von Calcium (fördert Calciumtransport)
Zitronensäure —> niedriger pH —> steigert Freisetzung, weil steigert Löslichkeit von Calcium im Darm
Welche drei Hormone sind an der sensiblen Regulation des Calcium-Plasma- Spiegels beteiligt? In welchen Organen werden diese synthetisiert? Erklären Sie die Wirkungen dieser Hormone.
Parathormon (Nebenschilddrüse)
wenn Ca2+ Spiegel niedrig stimuliert PTH die Synthese von D3 —> Steigerung D3 —> Ca2+ Absorption wird erhöht, weil mehr BP
Schilddrüsenhormone (Calcitonin)
Steigerung der D3 Aktivität —> Ca2+ Absorption wird erhöht, weil mehr BP —> Calciumtransporter und Kanäle
Wachstumshormon (IGF1)
Steigerung der D3 Absorption
Nennen Sie drei Funktionen des Calciums.
o Mineralisierung des Skeletts und Dentins/ Schmelzes der Zähne
o Steuerung von Enzymaktivitäten
o Übertragung von Signalen (second messenger)
Erklären Sie, wie Calcium als sogenannter „second messenger“ agiert.
1. Kontrollierter Ca2+ Einstrom in die Zelle ins Cytoplasma (entweder von außen oder aus Speichern in der Zelle)
—> funktionelle Kopplung von Zelloberflächenrezeptoren (Ligand) und Ca2+ Kanälen in der Zellmembran
(das heißt die Rezeptoren öffnen die Tore für Ca2+, wenn sie aktiviert werden)
—> Wirkung von Oberflächenrezeptoren bei der Freisetzung von Ca2+ aus internen Speichern ins Cytosol (also anders herum)
2.Anstieg von freiem Ca2+ im Cytoplasma führt indirekt zur Enzymaktivierung
—>Konformationsänderung und Aktivierung z.B. Calmodulin
3.Wiederherstellung des Ca2+ Gradienten zwischen Extrazellulärraum und Cytoplasma (damit die Menge an Ca in beiden Räumen immer richtig ist)
- zwei Wege:
Muskelkontraktion:
Wie hoch ist die empfohlene durchschnittliche tägliche Calcium-Zufuhr (lt. D_A_CH) für einen Erwachsenen?
1000mg
Nennen Sie drei gute diätetische Calcium-Quellen.
o Milch, Gouda, Joghurt
o Naturreis, Grünkohl, Spinat
Wie bewerten Sie Mineralwasser als diätetische Calcium-Quelle?
o Gute Quelle! Bioverfügbarkeit ähnlich wie Milchprodukte
o Verhältnis mit Magnesium 2:1 und Mengen prüfen
Wie bewerten Sie den Einfluss des regelmäßigen Konsums von Milch und Milchprodukten auf die Entwicklung bzw. den Erhalt der Knochendichte? Erklären Sie Ihre Bewertung.
o Gut geeignet für Calciumversorgung, weil gute Bioverfügbarkeit
o Resorption laut Studien zwischen 14-45%
o Laktose & Aminosäuren fördern die Aufnahme
Wie bewerten Sie den Einfluss der Ernährungsform „Veganismus“ auf die Parameter der Knochengesundheit?
o Kann Auswirkungen haben! Versch. Studien zeigen Zusammenhang
o Deshalb sehr gut auf die Zufuhr von Calcium achten z.B. durch angereicherte Pflanzenmilch, Joghurt, Mineralwasser
Wie lauten die Ernährungsempfehlungen für eine effektive Osteoporose- Prävention?
- Calcium-reiche Ernährung vor allem bis 30 und bei Frauen
- Ausreichend Vitamin D
- Zu viel Protein, Salz, Koffein und Alkohol meiden
- Untergewicht vermeiden
Wie bewerten Sie die Toxizität von Calcium?
Bei Gesunden fast keine unerwünschten Wirkungen bekannt, wegen vorhandenen Kontrollmechanismen bei Absorption und Aufrechterhaltung des Plasma-Ca-Spiegels
Hypercalcämie
Bei krankhaft erhöhtem Knochenabbau (Knochenkrebs)
Nierensteine
Bei disponierten Personen mit Hypercalciurie oder Hyperabsorption
Calcium ist Bestandteil von 80% aller Nierensteine
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