Calcium und Phosphor

Ein Messwert, der Masse und Fläche zusammenfasst

Wer eine Knochendichtemessung machen lässt, erhält am Ende eine Zahl mit der Einheit Gramm je Quadratzentimeter. Sie gibt wieder, wie viel Mineral das Gerät in der durchleuchteten Fläche vorgefunden hat — nicht, wie hart der Knochen an einer bestimmten Stelle ist, und auch nicht, woher die gefundene Menge stammt. Der weitaus größte Teil dieses Minerals besteht aus zwei Elementen.

Sie liegen dort nicht nebeneinander, sondern in einer gemeinsamen Kristallphase: Hydroxylapatit, chemisch ein Calciumphosphat mit Hydroxidgruppen. Rund 99 Prozent des Calciums und etwa 85 Prozent des Phosphors eines Erwachsenen sind darin gebunden. Was übrig bleibt, verteilt sich auf Blutplasma, Zellinneres und Weichgewebe — und genau dieser kleine Rest ist es, den ein Laborwert erfasst.

Diese feste Phase ist kein Endlager. Täglich lösen Zellen Mineral heraus und lagern an anderer Stelle neues ab, während Darm und Niere festlegen, wie viel dem Körper überhaupt zur Verfügung steht. Vanadinitweg beschreibt diese Vorgänge anhand veröffentlichter Zahlen und gibt gesundheitsbezogene Angaben ausschließlich im Wortlaut der Verordnung (EU) Nr. 432/2012 wieder — je Element einzeln.

Darm, Niere, Knochen

Drei Orte, an denen sich die verfügbare Menge ergibt

Zwischen dem Milligrammwert einer Nährwerttabelle und dem Mineral im Kristall liegen drei Stationen, die jede für sich anders arbeitet. Die erste lässt durch, die zweite hält zurück oder gibt ab, die dritte lagert ein und löst wieder heraus. Erst zusammen ergeben sie die Menge, die am Ende gebunden vorliegt.

Der Darm lässt von beiden Elementen unterschiedlich viel durch

Von 1.000 Milligramm Calcium einer gemischten Kost passieren im Mittel etwa 300 Milligramm die Darmwand. Gleichzeitig gibt der Körper über Verdauungssekrete rund 150 Milligramm in den Darm zurück, sodass netto etwa 150 Milligramm ankommen. Der Anteil hängt vom Alter, vom Calcitriolstatus und davon ab, ob die Menge auf mehrere Mahlzeiten verteilt war oder in einer einzigen Portion kam.

Bei Phosphat fällt der Anteil höher aus: 55 bis 70 Prozent der zugeführten Menge gelangen ins Blut, teils entlang des Konzentrationsgefälles zwischen den Zellen hindurch, teils über natriumgekoppelte Transporter in der Zellmembran der Darmschleimhaut. Aus pflanzlicher Rohware liegt Phosphat allerdings größtenteils als Phytat gebunden vor, das dem menschlichen Verdauungstrakt nur zum Teil zugänglich ist.

Die Niere holt zurück oder lässt laufen

Pro Tag filtern die Nieren eines Erwachsenen mehrere Gramm Calcium und Phosphat aus dem Blut. Nahezu alles davon wird in den Tubuli wieder aufgenommen: beim Calcium rund 98 Prozent, beim Phosphat je nach Lage 80 bis 90 Prozent. Was übrig bleibt, erscheint im Harn — und genau diese kleine Restmenge ist die Stellgröße, mit der der Körper eine reichliche oder knappe Zufuhr ausgleicht.

Wie viel davon zurückgeholt wird, geben zwei gegenläufige Signale vor: Parathormon aus der Nebenschilddrüse und der Fibroblasten-Wachstumsfaktor 23 aus den eingemauerten Knochenzellen. Beide senken die Rückgewinnung von Phosphat, während Parathormon zugleich die Calciumrückgewinnung erhöht.

Osteoklasten und Osteoblasten arbeiten nacheinander an derselben Stelle

Im Knochen läuft der Austausch nicht flächig, sondern punktuell. An einer Umbaustelle löst zuerst eine Gruppe großer, vielkerniger Zellen Mineral und Grundsubstanz heraus; danach füllen Osteoblasten den Hohlraum mit neuer Matrix, die anschließend langsam durchmineralisiert. Beim Erwachsenen sind zu jedem Zeitpunkt schätzungsweise eine Million solcher Stellen gleichzeitig in Arbeit, jede einzelne nur wenige Zehntelmillimeter groß.

Auf diesen fortlaufenden Austausch bezieht sich, was die Europäische Union zu beiden Elementen zugelassen hat. Die Sätze stehen getrennt, weil sie getrennt geprüft wurden:

Ein Teil des Phosphats verlässt diesen Kreislauf allerdings von Anfang an: Es wird nicht mineralisiert, sondern als Kopfgruppe in Phospholipide eingebaut, aus denen die Grenzschicht jeder einzelnen Zelle aufgebaut ist. Dafür führt die Unionsliste einen eigenen Satz, der nur Phosphor betrifft: