Kalzium- und Mineralhaushalt des Körpers, Knochensystem


Kalzium- und Eisenhaushalt in der Schwangerschaft
 
 
© H. Hinghofer-Szalkay

Anämie: ἀν = ohne, αἷμα = Blut
Ferritin: ferrum = Eisen, ire = gehen
Hämosiderose: αἷμα = Blut, σίδηρος = Eisen
Nephrolithiasis: εφρός = Niere, λίθος = Stein
Osteoporose: ὀστέον = Knochen, πῶρος = Tuffstein
Transferrin: trans = hinüber, ferrum = Eisen



Kalzium: Gegen Ende der Schwangerschaft gelangen etwa 0,3 g/d Kalzium pro Tag in den Aufbau des fetalen Knochensystems - um diesen Betrag sollte die Kalziumzufuhr erhöht werden (auf ≈1,2 g/d). Der niedrige Kalziumspiegel stimuliert Parathormon und Kalzitriol - die enterale Kalziumresorption wird gesteigert, die Kalziumausscheidung mit dem Harn gesenkt.

Auch nach der Geburt bleibt der Kalziumbedarf zunächst durch die Laktation erhöht: Milcheiweisse begünstigen einen hohen Gehalt an Kalziumphosphat. Eine lange Stillperiode kann die Neigung zu Wirbelfrakturen deutlich steigern.

Ein gutes Kriterium für die Kalziumreserven des Knochens ist die Knochendichte.
Eisen: Die Schwangerschaft bedeutet einen zusätzlichen Eisenbedarf von rund einem Gramm: Der Aufbau des fetalen Hämoglobinpools erfordert ≈300 mg, das vergrößerte Blutvolumen der Mutter ≈500 mg Eisen, dazu kommen 45 mg je 100 ml Blutverlust bei der Geburt.

Die enterale Eisenresorption nimmt an Effizienz zu, dennoch ergibt sich ein Eisendefizit von mehr als einem halben Gramm pro normaler Schwangerschaft - es braucht ungefähr ein Jahr, um die Reserven auf den prägraviden Pegel zurückzubringen.

Die Eisenreserven lassen sich am besten über den Ferritinspiegel im Blutplasma abschätzen.


Übersicht Kalzium Eisen
  
 
>Abbildung: Globale Verteilung der Anämieinzidenz bei Schwangeren

Nach Pasricha SR, Anemia: a comprehensive global estimate. Blood 2014; 123:611-2


Schwangerschaften zehren an den Kalk- und Eisenreserven der Frau - Blutarmut (hypochrome Anämie ), Abnahme der Knochenmasse und erhöhtes Osteoporoserisiko (vor allem postmenopausal) können die Folge sein.

Die Befolgung von Empfehlungen zur Ernährung während der Schwangerschaft werden oft durch hyperemesis gravidarum erschwert.
Kalzium und Eisen sollen während und nach der Schwangerschaft in ausreichender Menge zugeführt werden - ein (vorübergehendes) Defizit bleibt oft bestehen. Mehr als 50% der Frauen im gebärfähigen Alter haben einen (prä)latenten Eisenmangel.
Andererseits besteht bei übertriebener Kalzium- und Eisenzufuhr (Infusionen!) potenziell die Gefahr erhöhten Nierensteinrisikos (Nephrolithiasis ) und von Eisenablagerungen im Gewebe (Hämosiderose ).
  Kalzium wird im Blutplasma etwa zur Hälfte gebunden, etwa zur Hälfte frei gelöst (biologisch aktiv) transportiert, Eisen an Transferrin gebunden (dessen Konzentration ein Maß für die Eisentransportkapazität ist). Der 'Eisenspiegel' im Blutplasma sagt aber nichts über die Speicherung im Körper aus, vielmehr ist die Ferritinkonzentration ein Maß des Eisenstatus.
 



  Kalzium

In den ersten beiden Schwangerschaftsdritteln bleibt das Plasma-[Ca++] physiologischerweise im Normbereich, gleichzeitig ist der Bedarf an Kalzium für das wachsende Skelett des Feten besonders hoch. Dieses zusätzlich benötigte Kalzium wird in der Frühschwangerschaft durch gesteigerte Resorption aus dem Darm der Mutter mobilisiert; im späteren Gestationsverlauf reicht das nicht mehr aus, und Kalzium wird zusehends aus dem Knochensystem der Mutter mobilisiert - die Knochendichte nimmt bei ihr ab (betrifft vor allem die Röhrenknochen der Arme und Beine).
 

<Abbildung: Kalziumkinetik (Kontrolle, schwanger, stillend)
Modifiziert nach Kovacs CS, Kronenberg HM. Maternal-fetal calcium and bone metabolism during pregnancy, puerperium, and lactation. Endocr Rev 1997; 18: 832-72

Links: Vergleichszustand (nicht gravide oder laktierend)    Mitte: Gravidität    Rechts: Laktation. Die Stärke der Pfeile gibt Änderungen relativ zum Kontrollzustand (links) an

Während der Schwangerschaft muss mehr Kalzium aufgenommen werden, um den wachsenden Feten zu versorgen und die gesteigerte Diurese wettzumachen.
In der Laktationsperiode nimmt die Kalziumdiurese ab, der Bedarf bleibt wegen der Kalziumsekretion mit der Milch erhöht, insgesamt wird auch Kalzium auch aus dem Knochen mobilisiert

Im letzten Trimenon kommt es durch graviditätsinduzierte Hypoalbuminämie zu einem leichten Abfall der Gesamt-Kalziumkonzentration - im Blut des Feten liegt der Ca++-Spiegel hingegen höher als beim Erwachsenen (der Grund dafür ist unbekannt).

     Die schwangere Frau verliert im dritten Trimenon etwa 0,3 Gramm Kalzium pro Tag - diese Menge wird für den Aufbau des fetalen Knochensystems (die Hälfte der Knochenmasse entfällt auf Kalziumphosphat) gebraucht.
Die Kalziumzufuhr sollte daher um ≈70% (auf 1,2 Gramm/Tag) gesteigert werden (Milchprodukte).
 
         Über Referenzwerte für Kalzium s. dort
 
Erniedrigter Kalzium-Serumspiegel steigert die Aktivität von Parathormon und Vit-D3-Hormon - so wird die Kalziumresorption im Darm gesteigert, die renale Kalziumausscheidung gesenkt. Der Kalziumbestand des Körpers kann über die Bestimmung der Knochendichte abgeschätzt werden.

Der Kalziumbedarf ist auch postpartal erhöht, insbesondere durch den zusätzlichen Bedarf durch die Laktation (die Milcheiweiße Casein und α-Lactalbumin ermöglichen eine hohe Sättigung der Milch mit Kalziumphosphat; der Ca++-Spiegel liegt in der Milch etwas höher als im Blutplasma). Eine lange Stillperiode kann so viel Kalzium aus dem Knochen lösen, dass die Neigung zu Wirbelfrakturen bei der Mutter ansteigt.




  Eisen

Mindestens 50% der Frauen im gebärfähigen Alter, und
die meisten Schwangeren haben (≈10% einen manifesten) Eisenmangel (<12 Mikrogramm Ferritin / Liter Plasma). Jede Schwangerschaft "kostet" die Mutter fast ein Gramm Eisen, bedingt durch die Eisenaufnahme des Feten und die Umstellung des Körpers der Schwangeren (Erythrozytenvermehrung, Uteruswachstum etc), plus Blutverlust bei der Geburt.
 


>Abbildung: Eisendefizit in der Schwangerschaft
Quelle: FAO


      Der zusätzliche Eisenbedarf für den Aufbau des fetalen Hämoglobinpools beträgt insgesamt ≈300 mg, für das vergrößerte Blutvolumen der Mutter werden ≈500 mg benötigt, dazu kommen 45 mg je 100 ml Blutverlust (Geburt!). Alles in allem kann der Zusatzbedarf um die 1000 mg betragen.

Zwar kann die Effizienz der Eisenresorption aus dem Darm auf bis zu 40% der mit der Nahrung angebotenen Menge ansteigen (normalerweise <10%), aber dennoch kann intestinal meist nicht so viel aufgenommen werden wie es nötig wäre - es ergibt sich ein Eisendefizit (>Abbildung). Dieses beträgt im Schnitt netto fast 600 mg (normale Schwangerschaft) - bei normaler Eisenresorption braucht es ungefähr ein Jahr, um die Eisenreserven wieder auf den Kontrollpegel (prägravid) zu bringen.

Durch das Stillen werden ≈0,5 mg/d Eisen zusätzlich benötigt - andererseits fällt in dieser Zeit die Menstuation aus, sodass die Stillperiode keine weitere Belastung der Eisenbilanz ergibt.
 
       Über Referenzwerte für Eisen s. dort


Um den Eisenstatus abzuschätzen, kann der Ferritinspiegel herangezogen werden: Ein kleiner, für die Eisenspeicherung (meist) repräsentativer Anteil des in den Zellen gebildeten Ferritins wird an den Extrazellulärraum abgegeben und ist im Blutplasma nachweisbar. Der Eisenbestand des Körpers spiegelt sich in der Serum-Ferritinkonzentration wider:
  1 µg/Liter Serumferritin entspricht 10 mg Speichereisen.

Manifester Eisenmangel besteht bei Werten unter 12 Mikrogramm Ferritin pro Liter Blutplasma (entsprechend einem Fe-Körperspeicher von <1200 mg).
 
 

Eine Reise durch die Physiologie


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