Knochen und Kalzium-Homöostase
Der Kalzium-Stoffwechsel oder die Kalzium-Homöostase ist der Mechanismus, durch den der Körper einen angemessenen Kalziumspiegel aufrechterhält.
Lernziele
Beschreiben Sie die Faktoren, die an der Kalziumhomöostase beteiligt sind
Key Takeaways
Key Points
- Die Kalziumhomöostase reguliert den Kalziumfluss in und aus den Knochen.
- Unzureichende Kalziumspiegel können zu Osteoporose führen.
- Die Kalziumfreisetzung aus den Knochen wird durch das Parathormon reguliert.
- Vitamin D wird in der Leber in Calcidiol (auch Calcifediol genannt)
umgewandelt, das dann in den Nieren in Calcitriol, die biologisch aktive Form von Vitamin D, umgewandelt wird. - Calcitriol reguliert den Calcium- und Phosphorgehalt im Blut und trägt zur Erhaltung eines gesunden Skelettsystems bei.
- Bei der Knochenresorption durch Osteoklasten wird Calcium in den Blutkreislauf freigesetzt, was zur Regulierung der Calcium-Homöostase beiträgt.
Schlüsselbegriffe
- Calcitriol: Der aktive Metabolit – 1,25-Dihydroxycholecalciferol -, der an der Absorption von Kalzium beteiligt ist.
- Calcitonin: Wird beim Menschen von der Schilddrüse produziert und senkt den Kalziumspiegel im Blut, indem es der Wirkung des Parathormons entgegenwirkt.
- Kalziumhomöostase: Die Kalziumhomöostase ist der Mechanismus, durch den der Körper einen angemessenen Kalziumspiegel aufrechterhält, um eine Hyperkalzämie oder Hypokalzämie zu verhindern, die beide wichtige Folgen für die Gesundheit haben können.
- Calcidiol: Ein Prähormon, das in der Leber durch die Hydroxylierung von Vitamin D3 (Cholecalciferol) durch das Enzym Cholecalciferol 25-Hydroxylase gebildet wird.
Der Kalziumstoffwechsel oder die Kalziumhomöostase ist der Mechanismus, durch den der Körper einen angemessenen Kalziumspiegel aufrechterhält. Störungen dieses Mechanismus führen zu Hyperkalzämie oder Hypokalzämie, die beide erhebliche Folgen für die Gesundheit haben können.
Obwohl der Kalziumfluss zum und vom Knochen neutral ist, werden pro Tag etwa fünf mmol umgewandelt. Der Knochen dient als wichtiger Speicher für Calcium, da er 99 % des gesamten Körpercalciums enthält. Die Calciumfreisetzung aus dem Knochen wird durch Parathormon reguliert. Calcitonin stimuliert den Einbau von Calcium in den Knochen.
Kalziumregulation: Parathormon reguliert den Kalziumspiegel im Blut.
Eine zu geringe Kalziumzufuhr kann ein Risikofaktor für die Entstehung von Osteoporose sein. Mit einem besseren Knochenhaushalt sinkt das Risiko für Osteoporose. Eine Supplementierung mit Vitamin D und Calcium verbessert leicht die Knochenmineraldichte.
Vitamin D und Calcium-Homöostase
Vitamin D wird in der Leber zu Calcidiol umgewandelt. Ein Teil des Calcidiols wird in den Nieren zu Calcitriol umgewandelt, der biologisch aktiven Form von Vitamin D. Es zirkuliert als Hormon im Blut, reguliert die Konzentration von Calcium und Phosphat im Blutkreislauf und fördert das gesunde Wachstum und den Umbau des Knochens.
Reaktionen auf Calciumveränderungen im Blut
Der Prozess der Knochenresorption durch die Osteoklasten setzt gespeichertes Calcium in den Körperkreislauf frei und ist ein wichtiger Prozess zur Regulierung des Calciumhaushalts. Während die Knochenbildung das zirkulierende Kalzium aktiv in seiner mineralischen Form fixiert, indem sie es aus dem Blutkreislauf entfernt, löst die Resorption es aktiv auf und erhöht damit den zirkulierenden Kalziumspiegel.
Wenn die Kalziumkonzentration im Blut ansteigt, erhöhen die parafollikulären Zellen der Schilddrüse die Kalzitoninsekretion ins Blut. Gleichzeitig reduzieren die Nebenschilddrüsen die Sekretion von Parathormon ins Blut. Der daraus resultierende hohe Calcitoninspiegel im Blut regt den Knochen an, Calcium aus dem Blutplasma zu entnehmen und als Knochen einzulagern.
Auch der Abbau von Calcium aus dem Knochen wird gehemmt. Wenn der Calciumspiegel im Blut zu niedrig ist, wird die Calcitoninsekretion gehemmt und die PTH-Sekretion stimuliert. Dies führt dazu, dass Kalzium aus dem Knochen entfernt wird, um den Blutkalziumspiegel zu korrigieren.