Wichtige Mineralstoffe für gesunde Knochen – die richtige Ernährung

Ohne Knochen wären wir ziemlich schlecht dran. Sehr schlecht sogar. Denn sie stützen zusammen mit der Skelettmuskulatur unseren Körper und ermöglichen uns aufrecht zu stehen, zu gehen, Sport zu machen. Ohne unsere Knochen könnten wir uns nicht bewegen und wären nur ein Sack voller Organe.

Und genau weil gesunde Knochen so wichtig sind, widme ich ihnen einen eigenen Artikel. Eine der wichtigsten Dinge ist nämlich die Mineralisierung der Knochen. Und dazu tragen vor allem drei Mineralstoffe bei: Calcium, Phosphor und Magnesium. Sie stabilisieren und schützen unsere Knochen und Skelettmuskulatur. In diesem Artikel erfährst du, welche Rolle die drei genau spielen und was du für gesunde Knochen tun kannst.

Calcium

Der Big-Player mit 800-1000 g ¹ in unserem Körper. Dabei befindet sich der größte Teil (etwa 99,5 %) extrazellulär, d. h. gebunden in Knochen und Zähnen. Calcium ist wohl mit der wichtigste Mineralstoff für gesunde Knochen und ganz viele weitere Prozesse und wird daher streng reguliert.

Regulation des Calciumspiegels

Damit der Serumspiegel immer konstant ist, wird der Calciumstoffwechsel durch verschiedene Hormone reguliert. Darunter zählen v. a. das Parathormon, Calitonin und Vitamin D. Aber auch die Hormone Östrogen, Insulin, Schilddrüsenhormone und Glucagon sind daran beteiligt. Klingt nice, aber was machen die jetzt genau?

Das Parathormon, welches von der Nebenschilddrüse gebildet wird, stellt Calcium parat (so habe ich mir das damals gemerkt, als ich für die Anatomieklausur gelernt habe und es hat sich bis heute eingebrannt). Bei mangelnder Calcium-Zufuhr setzt das Hormon Calcium aus den Knochen frei und kann dieses mit Unterstützung von Vitamin D zum Ziel (z. B. in die Blutbahn) bringen. Außerdem verhindert das Parathormon, dass Calcium ausgeschieden wird.

Ein weiteres, wichtiges Hormon ist Vitamin D. Es hilft, das aufgenommene Calcium aus der Nahrung über den Dünndarm zum Zielort zu bringen. Und verhindert, wie auch schon sein Partner davor, dass zu viel Calcium über den Urin ausgeschieden wird. Hormone, die bei der Erhöhung des Calciumspiegels helfen, stimulieren die Osteoklasten. Diese »klauen« Calcium aus den Knochen und sorgen am Zielort wieder für Ordnung.

Ist genug Calcium im Kreislauf vorhanden (z. B. weil du viel Calcium über die Nahrung oder auch Nahrungsergänzungsmittel aufgenommen hast) kommt das Hormon Calcitonin, das von der Schilddrüse produziert wird, ins Spiel. Das hat sich nämlich zur Aufgabe gemacht, in solchen Situationen dem Knochen wieder das Calcium zu schenken, sodass er es für schlechte Zeiten bunkern kann. Der Rest, der nicht in die Knochen eingelagert wird, wird ausgeschieden. Calcitonin hemmt also die Osteoklastenaktivität.

Funktionen von Calcium

Calcium hat nicht nur den höchsten Anteil aller Mineralstoffe in unserem Körper, sondern erfüllt, neben der wichtigen Rolle im Knochenstoffwechsel, auch weitere bedeutsame Aufgaben.

• Blutgerinnung
• Signalübertragung für Nerven- und Muskelerregbarkeit
• Sekretion endokriner Drüsen (z. B. Stimulation der Insulinausschüttung)
• Cofaktor wichtiger Schlüsselenzyme (z. B. bei der Glycogensynthese und Glycolyse)
• Aktivität der Phospholipase A2

Calciummangel

Aktuell gelten die DGE-Referenzwerte der Calciumzufuhr für 15-25 Jährige zur Entwicklung der optimalen Knochendichte zwischen 1000-1200mg/Tag. Für die Ü25 gelten weiterhin 1000mg/Tag, ebenso für Schwangere und Stillende (bzw. 1200mg/Tag für <19 Jährige). Auch wenn die empfohlene Menge von vielen Deutschen über die Nahrung aufgenommen wird, kann es trotzdem zu Mangelerscheinungen kommen.

Die wohl häufigste Erkrankung durch einen langanhaltenden Calciummangel ist Osteoporose. Bei Osteoporose ist der Calcium- und Knochenstoffwechsel gestört und es kommt zu einer Abnahme der Knochenmasse, nicht aber der Zusammensetzung. Durch diesen Verlust der Skelettmasse kommt es öfter zu Wirbelbrüchen, Rumpfverformungen, Einschränkungen in der Mobilität und chronischen Schmerzen als Folge der Instabilität.

Osteoporose betrifft vor allem Frauen nach der Menopause (etwa 20% in Deutschland). Das liegt daran, dass die Östrogenproduktion nach der Menopause abnimmt. Daraus entsteht oft ein Calcitoninmangel (Erklärung siehe oben) und der Calciumgehalt im Blut steigt. Das bedeutet, dass das Calcium aus den Knochen freigesetzt und zusätzlich vermehrt über den Urin ausgeschieden wird. Außerdem reduziert sich die Produktion des Parathormons, sodass es insgesamt zu einer negativen Calcium. und Skelettbilanz kommt.

Männer haben da mehr Glück aufgrund ihrer größeren Knochenmasse und der ständigen Testosteronbildung. In Deutschland erkranken nur etwa 5% der Männer an Osteoporose. Als würde es nicht schon reichen, dass wir die Kinder auf die Welt bringen…

Ein weiterer Risikofaktor für Knochenabbau ist ganz klar zu wenig körperliche Bewegung (v. a. in Bezug auf Abnahme der Knochendichte). Da ein Bewegungsmangel wirklich krasse Auswirkungen auf unsere Gesundheit hat, nicht nur für das Osteoporoserisiko, solltest du unbedingt darauf achten! Wenn du im Alltag viel sitzt ist das natürlich nicht optimal (als Studentin kenne ich mich da aus) und hier und da fängt es an zu zwicken mit der Zeit. Daher ist ausreichende Bewegung (auch zwischendurch) für gesunde Knochen um so wichtiger. Ich versuche z. B. so viele Wege wie möglich zu Fuß zu gehen (auch wenn es länger dauert).

Hormonelle Dysregulationen (z. B. Schilddrüsenüberfunktion oder Überproduktion von Parathormon der Nebenschilddrüse) und langfristige Therapien mit Corticoiden (Steroidhormone) können ebenfalls extrem in den Calciumstoffwechsel eingreifen. Zusätzlich wird noch der Knochensubstanzverlust gefördert, wodurch das Osteoporoserisiko erhöht ist.

Ein weiterer, nicht zu vernachlässigender Punkt für gesunde Knochen ist die Vitamin D-Versorgung. Wie du oben schon gelesen hast, spielt Vitamin D eine wichtige Rolle im Calciumstoffwechsel. Daher kann es bei einem starken Vitamin-D-Mangel zur vermehrten Ausscheidung von Calcium kommen. Oft tritt in Verbindung mit Vitamin-D-Mangel Rachitis auf. Dabei ist die Knochenmineralisierung gestört und es kann bei Kindern zu Wachstumsstörungen kommen.

Inwieweit die Calciumzufuhr bzw. der Calcium/Phosphor-Quotient (optimal 1,5-2:1) der Nahrung das Osteoporoserisiko steigert, ist zur Zeit noch nicht ausreichend erforscht. Ein Calciummangel wird aber als Kausalfaktor für die Manifestation von Osteoporose v. a. in westlichen Ländern gesehen. Ein weiterer Aspekt in diesem Zusammenhang stellt allerdings auch eine Verdauungs- und Absorptionsstörung dar, die eine optimale Calciumausnutzung verhindert und es so zu einem Mangel kommen kann.

Es gibt einige Faktoren, die die Calciumverfügbarkeit in der Nahrung beeinflussen. Sie können die Aufnahme entweder vermindern oder die Ausscheidung von Calcium über den Urin erhöhen.

• Verminderte Absorption durch:
  • Vitamin-D-Mangel
  • Oxalsäure, Phytinsäure und Ballaststoffe
  • Zöliakie, Morbus Crohn, Colitis ulcerosa
  • Extrem hohe Phosphatzufuhr
• Vermehrte Ausscheidung über den Urin durch:
  • Hoher Proteinanteil in der Ernährung
  • Hoher Salzkonsum
  • Hoher Kaffeekonsum
  • Häufiger Alkoholkonsum

Calciumreiche Lebensmittel

• Pflanzliche Lebensmittel:
  • Dunkelgrünes Blattgemüse (z. B. Grünkohl, Spinat, Mangold)
  • Bohnen & Linsen
  • Sojaprodukte (z. B. Tofu, Tempeh)
  • Mit Calcium angereicherte Pflanzendrinks
  • Nüsse (z. B. Mandeln, Haselnüsse, Paranüsse)
• Tierische Lebensmittel:
  • Emmentaler (45% F.i.T.)
  • Edamer (30% F.i.T.)
  • Gouda (40% F.i.T.)
  • Camembert (45% F.i.T.)
  • Hüttenkäse

Phosphat

Den zweitgrößten Anteil hat Phosphor² mit 600-700 g ³, wovon 85 % im Knochen gebunden sind. Der Körper hat einen Pool, der etwa 1,2 g (0,2-0,5% des gesamten Phosphatbestandes) Phosphat enthält. Dadurch hat er die Möglichkeit bis zu zehnmal am Tag das Phosphat auszutauschen.

Regulation

Die Regulation des Plasma-Phosphat-Spiegels ist nicht ganz so spektakulär wie die des Calciums. Aber dennoch hängen beide eng zusammen (daher ist auch das Verhältnis sehr entscheidend). Während der Calciumspiegel konstant gehalten wird, gibt es beim Phosphat-Spiegel größere Schwankungen.

Da Calcium keine hohen Phosphat-Spiegel im Plasma mag, verkriecht es sich wieder, sodass der Calcium-Spiegel daraufhin fällt. Das gefällt dem Parathormon jedoch nicht ganz so gut, weshalb die Nebenschilddrüse es vermehrt ausschüttet. Das Parathormon sagt also den Nieren bescheid, dass sie mal bitte mehr von dem Phosphat ausscheiden sollen, damit das Calcium wieder ins Plasma kann.

Da war doch noch was… Genau, Vitamin D spielt auch hier eine entscheidende Rolle. Denn die Bildung vom aktiven Vitamin D, dem 1,25-Dihydroxycholecalciferol wird ebenfalls durch zu hohe Phosphat-Konzentrationen unterdrückt. Das führt dann zur verminderten Phosphataufnahme im Darm und zur reduzierten Freisetzung in den Knochen. Zack, der Phosphat-Spiegel fällt. Und das ohne gravierende Änderungen im Calcium-Haushalt.

Auf jeden Fall ein ausgeklügelter Mechanismus. Über einen kurzen Zeitraum ist das kein Problem, aber langfristig kann das vermehrte Parathormon und verringerte 1,25-Dihydrocycholecalciferol zu Knochenveränderungen und sogar Frakturen führen. Gesunde müssen keine Panik schieben. Diese Auswirkungen betreffen überwiegend Menschen mit einer Niereninsuffizienz, weil dann das Phosphat nicht mehr über den Urin ausgeschieden werden kann.

Funktionen

• Aufbau des Stützapparates
• Transformation, Speicherung und Verwertung von Energie als ATP
  • Energiereiches Phosphat in Form von Adenosintriphosphat (ATP) als Energiequelle für alle Leistungen der Körperzellen
• Pufferwirkung im Plasma
• Baustein von Nukleinsäuren
• Bestandteil von second messenger
• Inkonvertierung von Enzymen

Phosphatmangel

Aktuell gelten die DGE-Referenzwerte der Phosphorzufuhr für 15-25 Jährige zur Entwicklung der optimalen Knochendichte 1250mg/Tag. Für die Ü25 gelten weiterhin 700mg/Tag, für Schwangere 800 mg/Tag und Stillende 900mg/Tag (bzw. 1250mg/Tag für <19 Jährige).

Aber gute Nachrichten! Ein Phosphormangel tritt isoliert praktisch nie auf. Wenn du dich an das optimale Ca-P-Verhältnis von 1,5-2:1 erinnerst, hier ein interessanter Fakt: Säuglinge haben in ihren ersten Lebenswochen eine verringerte Nierenfunktionskapazität. Wie so vieles in der Natur ist die Muttermilch perfekt darauf abgestimmt. Denn der Phosphatgehalt entspricht genau der Kapazität und hat ein Ca/P-Verhältnis von 2,4:1.

Kuhmilch dagegen enthält deutlich mehr Phosphat (Verhältnis 1:3), weshalb es in den ersten Lebenstagen eine starken Nierenbelastung für den Säugling gibt. Einer von vielen Gründen für’s Stillen!

Phosphatreiche Lebensmittel

Phosphor kommt in fast allen Lebensmitteln als Phosphat vor. Dennoch gibt es – wie für jeden Nährstoff – Nahrungsmittel, die einen hohen Gehalt haben und proteinreich sind.

• Linsen
• Sojabohnen
• Weizenkeime
• Hartkäse
• Joghurt

Magnesium

Mit Magnesium bzw. Magnesiummangel verbinden viele bestimmt Muskelkrämpfe. Kein Wunder, denn Magnesium ist auch beteiligt an der Nervenerregbarkeit von Muskeln. Der Körper besitzt etwa 24 g ⁴, wovon sich 60-65 % im Skelett und etwa 40 % in weichem Gewebe (v. a. der Muskulatur) befinden. Daher ist dieser Mineralstoff ebenso wichtig für gesunde Knochen wie auch Calcium und Phosphor.

Regulation des Magnesiumspiegels

Der Magnesiumstoffwechsel ist recht einfach gehalten. Klar gibt es Einflussfaktoren (siehe Magnesiummangel), die die Aufnahme herabsetzen oder verbessern, aber das Ganze ist nicht so komplex. Praktisch ist, dass die Aufnahme je nach Magnesiumstatus reguliert wird. Normalerweise werden etwa 30 % aus der Nahrung aufgenommen. Bei einem Mangel können allerdings bis zu 70 % aufgenommen werden. Dies läuft überwiegend im Dünndarm, teilweise aber auch im Dickdarm ab.

Der Mensch hat einen sogenannten »Magnesiumpool«, der die Aufnahme und Ausscheidung regelt. Nehmen wir z. B. 300 mg Magnesium über die Nahrung auf, kommen auch genau diese 300 mg im Dünndarm an. Ist der Status gut, werden nur etwa 100 mg absorbiert. Sollte der Pool merken, dass Knochen und Muskeln Magnesium brauchen, steuert er das Magnesium dorthin, wo es dann eingelagert wird. Wenn der Pool jedoch gefüllt ist, wird das überschüssige Magnesium einfach mit dem Urin ausgeschieden. Fertig.

Aber wie auch bei Calcium und Phosphor spielt das Parathormon und Vitamin D eine direkte oder indirekte Rolle. Denn sie können die Magnesiumkonzentration im Blut beeinflussen, da das Parathormon nicht nur Calcium parat stellt, sondern auch Magnesium aus den Knochen mobilisieren kann. Ein Überschuss an Magnesium führt also zur Aktivierung des Parathormons.

Magnesium wird am besten als Mg-Fumarat, Mg-Lactat und Mg-Citrat aufgenommen. Dabei geht es mit den o. g. Enzymen eine Verbindung ein, die sehr praktisch ist. Das ist auch der Grund, weshalb du bei Nahrungsergänzungsmitteln (sollten diese nötig sein) auf diese Formen achten solltest.

Funktionen von Magnesium

• Mineralisierung von Knochen
• Regulation des Kalium- und Calciumstoffwechsel
• Unterstützung des Metabolismus von z. B. Vitamin D und B1
• DNA-Reparatur und -stabilität
• Reizübertragung zwischen Nerven und Muskeln an Synapsen
• Beteiligt an Synthese vieler Stoffe, z. B. bei der Proteinsynthese

Magnesiummangel

Aktuell gelten die DGE-Referenzwerte der Magnesiumzufuhr für 15-25 Jährige zur optimalen Knochenentwicklung 400mg/Tag (für Jungen) bzw. 350 mg/Tag (für Mädchen). Für die Ü25 gelten dann 350mg/Tag (für Männer) bzw. 300 mg/Tag (für Frauen). Für Stillende 390 mg/Tag und Schwangere 310mg/Tag (bzw. 350mg/Tag für <19 Jährige).

Auch hier hab ich gute Nachrichten. Ein isolierter Magnesiummangel tritt ebenfalls eher selten auf. Meist geht er mit einer Elektrolytveränderung (Calcium, Kalium, Natrium) und den daraus resultierenden Auswirkungen auf den Stoffwechsel einher.

Die Ursachen sind vielfältig. Bei Erwachsenen ist jedoch (leider) die häufigste Ursache für einen Magnesiummangel ein zu hoher Alkoholkonsum. Denn der führt wie auch Medikamente (z. B. Diuretika) oder eine Nierenerkrankung zur vermehrten Ausscheidung über den Urin. Außerdem kann ein Mangel durch erhöhte Verluste im Magen-Darm-Trakt entstehen, beispielsweise durch Erbrechen, Durchfälle oder chronische Darmerkrankungen.

Aber auch Krankheiten wie Diabetes mellitus, eine Unterfunktion der Nebenschilddrüse oder Schilddrüsenüberfunktion können einen Mangel verursachen. Sportler können auch ein Problem haben, da bei hohem Schweißverlust Magnesium verloren geht. Und der Klassiker: Einseitige Ernährung.

Magnesiumreiche Lebensmittel

• Weizenkleie
• Sonnenblumenkerne
• Nüsse und Hülsenfrüchte
• Haferflocken
• Verschiedene Gemüsesorten

Der Magnesiumgehalt hängt stark von der Zubereitung ab. Beim Gemüse betrifft das vor allem Blanchieren und Kochen in viel Wasser, wenn das Kochwasser anschließend weggeschüttet wird. Bei Getreide ist der Magnesiumverlust durch das mahlen auch nicht zu verachten (bis zu 50 % geringer). Konservierungsstoffe spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Aufnahme.

Fazit

Puh, das war ganz schön viel Input. Daher gibt’s jetzt noch ein Fazit, damit du den Überblick hast.

Die wohl wichtigsten Mineralstoffe für gesunde Knochen sind: Calcium, Phosphor und Magnesium. Sie hängen alle drei eng miteinander zusammen, können sich also gegenseitig beeinflussen. Die Mineralstoffe sind anteilig viel in den Knochen gespeichert. Sind die Blutspiegel zu niedrig, stimuliert z. B. das Parathormon die Freisetzung von Calcium, Phosphat und Magnesium aus dem Knochen.

Das ist zwar eine tolle Sache für den Blutspiegel, aber auf Dauer schlecht für die Knochen. Denn wird dauernd etwas abgebaut, ist nicht mehr genug für die Mineralisierung vorhanden und die Knochenmasse oder -stabilität wird angegriffen.

Eine ausgewogene Ernährung mit den »richtigen« Lebensmitteln (siehe Auflistungen) kann aber definitiv einem Mangel vorbeugen. Wenn du noch ein paar Dinge beachtest, wie z. B. den Verlust durch Kochen, ist ein Mangel sehr unwahrscheinlich. Solltest du Sportler sein oder einfach viel schwitzen, achte auf eine ausreichende (zusätzliche) Zufuhr.

Frauen nach der Menopause sind, wie du gelesen hast, eher von Osteoporose betroffen aufgrund der hormonellen Veränderung. Je nachdem empfiehlt sich hier die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln. Darüber sollte aber idealerweise ein Arzt entscheiden, der sich damit auskennt.

So, das war’s von meiner Seite. Ich würde mich sehr über dein Feedback in den Kommentaren freuen. Teile den Artikel auch gerne mit Freunden und Bekannten 🙂

Bis bald,
deine Laura