Band-01-3-Mineralien - Samuel-Hahnemann-Schule

KMgFeCaSClNaZnM I N E R A L S T O F F EUnterrichtsskript für die Samuel-Hahnemann-SchuleSeitenübersicht:Einleitung Seite 21. Natrium Seite 42. Kalium Seite 93. Calcium Seite 154. Magnesium Seite 245. Chlor Seite 306. Phosphor Seite 337. Schwefel Seite 378. Eisen Seite 41Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 1 von 49

EinleitungMineralstoffe sind lebensnotwendige anorganische Nährstoffe, die je nachAnteil und Bedarf im Körper als Mengen- bzw. als Spurenelementebezeichnet werden. Der Begriff Element ist dabei eigentlich irreführend,denn sie kommen im Körper nicht in ihrer chemisch elementaren Form (alsoals ungeladenes einzelnes Atom) vor, sondern immer als Ionen. Bisher sind23 Mineralstoffe bekannt, die im Körper eine Funktion übernehmen.Da der Körper sie nicht selbst herstellen kann, müssen sie mit der Nahrungzugeführt werden. Sie sind also essentielle Nahrungsbestandteile. BeiMinderversorgung oder Überangebot (ernährungs- oder krankheitsbedingt)kann es zu schweren Funktionsstörungen des Körpers kommen.Die Mineralstoffe werden nach ihrer Konzentration in Mengen- undSpurenelemente unterteilt. Wobei der Begriff Mineralstoffe oft ungenausynonym für die Mengenelemente angewendet wird.Definition der Mengenelemente:Mengenelemente sind die Elemente, von denen man täglich mehr als 50mg/kg Körpergewicht (KG) benötigt, d.h. der Bedarf liegt meist imGrammbereich. Hierzu zählen die „klassischen“ Elekrolyte Natrium,Kalium, Calcium, Magnesium, Phosphat, Chlorid und Sulfat. DieMengenelemente bilden zusammen 3 % der Körpermasse. Nach ihrerchemischen Struktur können sie weiter unterteilt werden in Metalle(Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium) und Nicht-Metalle (Phosphor, Chlor,Schwefel).Definition der Spurenelemente:Die Elemente, von denen man weniger als 50 mg/kg KG, benötigt,werden als Spurenelemente bezeichnet. Ihr Bedarf liegt meist imMikrogrammbereich.Der Bedarf an Eisen ist zwar höher, es wird aber trotzdem historisch bedingtzu den Spurenelementen gezählt.Zu den Spurenelementen gehören Chrom, Eisen, Jod, Kobalt, Kupfer,Mangan, Molybdän, Selen, Zink, Nickel, Fluor, Vanadium.Unter die Spurenelemente fallen auch weitere im Körper toxisch wirkendeMetalle: Blei, Cadmium, Nickel, Quecksilber, Arsen.Grundlegende Funktionen der Mineralstoffe und Spurenelemente:- Aufrechterhaltung der Elektroneutralität- Aufrechterhaltung eines bestimmten osmotischen Drucks- Schaffung bestimmter LöslichkeitsbedingungenMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 2 von 49

- Aufbau von Puffersystemen- Gewährleistung der nervalen und muskulären Reizbarkeit und derReaktion auf Reize- Beeinflussung von Stoffwechselprozessen durch Aktivierung oderHemmung von Enzymen- Mineralisation der Skelettknochen und der Zähne- Spurenelemente sind als Bestandteile von Enzymen und Hormonenv. a. an katalysatorischen Vorgängen beteiligt.Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 3 von 49

1. Natrium (chem. Zeichen Na)wichtigstes extrazelluläres Kation: Na +Chemie und Eigenschaften:Natrium ist ein einwertiges Alkalimetall. Es kommt in der Natur in reinermetallischer Form nicht vor (da es gerne mit O 2 und H 2 O reagiert), sondernals Na + -Kation.Natrium macht ca. 0,15 – 0,2 % des Körpergewichts aus (70 KgKörpergewicht = 140 Gramm Natrium im Körper). Es ist unverzichtbar fürdie Bioelektrizität der Zelle und beteiligt am Aufbau ihres Ruhe- undAktionspotentials.Na + ist zu 90 % im Extrazellularraum (=Blut + Interstitium) und zu 10 % imIntrazellularraum vorhanden.Es ist wichtig für die:• Stabilisierung von Membranpotentialen• Regulierung des Blutdrucks• Regulierung des Säure-Basen-Haushalts• Resorption von Aminosäuren und Glukose in der ZelleResorption und Verteilung:◦ Natrium wird hauptsächlich im Darm resorbiert(in geringen Mengen auch über Magen, Haut + Schleimhaut)◦ Die Ausscheidung erfolgt zu:▪ 90 – 95 % über die Nieren (renal) und geringfügig auch▪ über den Kot = Fäzes▪ die Tränenflüssigkeit▪ Nasenschleimhaut und den▪ Speichel◦ Durch starkes Schwitzen gehen hohe Mengen an Na + verloren(0,5 – 1 g Natriumchlorid/l Schweiß)◦ An der Regulierung des Natriumhaushalts sind die Hormone derNebennierenrinde beteiligt (Aldosteron am Ende des dist. Tub.)◦ Bei Hormonmangel oder bei vermehrter Hormonausschüttung infolgeeiner Überfunktion der Nebennierenrinde (z. B. Morbus Cushing) wird zuwenig Natrium über die Nieren ausgeschieden und es kommt zurÖdembildungMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 4 von 49

Biochemische Funktion:Die Regulation der Blut-Natriumkonzentration erfolgt über das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System. Dieses steuert die Natrium-Rückgewinnungin den Nieren (renale Natriumexkretion) und damit den Blut-Natriumspiegel.Natrium ist wichtig für:1. Wasserhaushalt▪ Zusammen mit Kalium gewährleistet Natrium den osmotischen Druckdes Blutes (extrazelluläre Flüssigkeit)▪ Dadurch bleibt genug Wasser im Blut2. Regulierung des Blutdrucks▪ Durch die Wasserbindungskraft von Natrium bleibt mehr Wasser imBlut und das Herz kann mit erhöhtem Druck auf das erhöhte Volumenreagieren ―› Der Blutdruck steigt3. Säure-Basen-Gleichgewicht▪ Der Säure-Basen-Haushalt ist ebenfalls natriumabhängig(wirkt als Säurevalenz)4. Nerven- und Muskelzellen (Ruhe- und Aktionspotential)▪ Die Übertragung (an der Synapse) und Weiterleitung (durch denNerv) von Nervenimpulsen sowie die Muskelentspannung erfolgennatriumabhängig5. Resorption und Transportfunktion▪ Die Resorption von Glukose, AS und anderen Nährstoffen hängtvon Natrium ab (Aminosäuren und Glukose (Na + -Ka + -Pumpe))Normalwerte und Bestimmung:◦ Natrium wird aus dem Blutserum bestimmt(Serum = Plasma ohne Gerinnungsfaktoren)◦ Die Normalwerte liegen bei 135 – 145 mmol/l.Versorgungssituation, Bedarf und Vorkommen in Lebensmitteln:Heutzutage tritt eher ein Überschuss als eine Mangelsituation auf, da derVerzehr an Fertiggerichten mit hohem Na-Gehalt zunimmt. Dennoch könnenbestimmte Bedingungen, z.B. Hochleistungssport oder Erkrankungen, zueiner Na + -Unterversorgung führen.Folgende Ursachen können klinische Symptome auslösen:Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 5 von 49

− Erkrankungen: Über- und Unterfunktion der Nebennierenrinde (primäreroder sekundärer Aldosteronismus, Cushing-Syndrom),Nierenerkrankungen, Magen-Darm-Fisteln− Ernährung: natriumarme oder –freie Kost− Flüssigkeitsverluste: starkes Schwitzen u/.o. Erbrechen, Diarrhoe,Medikamente: DiuretikaBedarf:◦ Der tägliche Bedarf liegt bei 2-3 Gramm pro Tag (was einer Kochsalzmengevon etwa 6 g entspricht), wobei 3-6 Gramm noch im normalenBereich liegen.▪ In Deutschland werden aber aufgrund des wachsenden Verzehrs vonverarbeiteten Lebensmitteln (zur längeren Haltbarkeit der hoheSalzanteil) ca. 10-14 Gramm täglich verzehrt▪ Der Überschuss wird bei gut funktionierendem Stoffwechsel undNieren ausgeschiedenVorkommen:Frische Lebensmittel wie Obst und Gemüse enthalten sehr wenig Na,Fertiggerichte und verarbeitete Waren wie Wurst, Käse, Tomatenketchupund eingelegter Fisch sehr viel. Schon 15 ! Salzstangen enthalten 1 gKochsalz., in einer Scheibe rohem Schinken (30 g) ist 1 g Kochsalzenthalten.100 g Lebensmittel enthalten .... mg Natrium:Atlantikhering 117, Salzhering 5390, Salami 2084, Salzstangen 1790,Mettwurst 1090, Roquefort 1496, Sauermilchkäse 787, Parmesan 704,Brötchen 540, Edamer 512, Hühnerei 144, Erbsen frisch 0,9 , Erbsen Dose230.Klinische Symptome / PathologieSowohl eine Erhöhung des Blutnatriumspiegels (=Hypernatriämie) als aucheine Verminderung (=Hyponatriämie) sind mit klinischen Symptomenverbunden.Hyponatriämie:(Hypo= wenig, natri=natrium, ämie = Blut)Ursachen der HyponatriämieMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 6 von 49

◦ Eine (primäre) Nebenniereninsuffizienz (M. Addison):Durch den Aldosteronmangel wird zu wenig Natrium von den Nieren inden Körper zurückresorbiert◦ Nierenerkrankungen (gehen mit erhöhtem Natriumverlust einher)◦ Magen-Darm-Fisteln◦ Extrem natriumarme oder natriumfreie Kost◦ Leberzirrhose (narbige Umwandlung des Funktionsgewebes)◦ Starkes Schwitzen (Marathonläufer)◦ Erbrechen◦ Chron. Durchfall = chron. Diarrhoe, z.B. bei Cholera◦ Diuretika (Medikamente, die Wasser ausleiten)◦ Antihypertonika (Blutdrucksenker)◦ HarnsäuremedikamenteSymptome der Hyponatriämie:◦ Allgemein- und neurologische Symptome:▪ verminderte Harnausscheidung▪ Ermüdbarkeit▪ Teilnahmslosigkeit▪ Verwirrtheit mit reduziertem Kurzeitgedächtnis▪ Fehlende Antriebskraft und Leistungsfähigkeit▪ Evtl. Bewusstlosigkeit◦ Symptome im Verdauungsapparat▪ Übelkeit▪ Erbrechen▪ Appetitlosigkeit▪ Fehlender Durst◦ Muskelkrämpfe◦ Herz-Kreislauf-System▪ Blutdruckabfall = Hypotonie▪ Beschleunigter Herzschlag = Tachykardie▪ KollapsneigungHypernatriämie:(hyper = viel)Ursachen der Hypernatriämie:◦ Spontan zu hoher Salzkonsum◦ Fehlendes Durstgefühl z.B. Bei Alten , Kleinkindern und Schwerkranken◦ Fehldosierungen bestimmter MedikamenteMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 7 von 49

◦ Hormonstörungen, z.B. Hyperaldosteronismus (prim. Form = M. Conn)◦ Exsikkose durch Fieber und Schwitzen bei zu geringer Flüssigkeitszufuhr)Symptome der Hypernatriämie:◦ Durst ―› falls Durstgefühl vorhanden◦ Übererregbarkeit der Muskulatur (Zittern, Krämpfe)◦ Exsikkose = Austrocknung der Haut und Schleimhaut◦ Erbrechen◦ Schwindel und Benommenheit, (+Somnolenz)◦ extrem hohe Blutdruckwerte bis hin zum Koma◦ In bes. schweren Fällen kann Herzversagen auftreten !!!!Wechselwirkungen:Medikamente: Wechselwirkungen mit Medikamenten können einen manifestenNa-Mangel hervorrufen, der häufig nicht erkannt wird:Dauermedikation mit Antihypertonika, Diuretika, HarnsäuremedikamentenNährstoffe: Durch den allg. hohen Salzkonsum wird der weit verbreitetelatente Calciummangel begünstigt.Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 8 von 49

◦ Konstanthaltung eines Bio-elektrischen Konzentrationsgradienten(Konzentrationsunterschied der Membranpotentialdifferenz) alsSchleusenfunktion für bestimmte Stoffe◦ Entscheidend bei der Insulinaufnahme der ZelleNormalwerte und Bestimmung:◦ Kalium wird im Blutserum bestimmt: Die Normalwerte liegen bei3,6 – 5,2 mmol/l.◦ Erythrozyten-Kaliumgehalt gibt verlässlichste Angabe über denKaliumgehalt der Gewebsspeicher: norm. Ery- Kaliumspiegel = ca. 100mmol/l RBC. (Bei Blutabnahme unbedingt eine Hämolyse vermeiden, dadie geplatzten Erys den Wert beeinflussen)◦ Im Harn liegen die Normalwerte bei 26–123 mmol/l (d. h., es gehtständig K + verloren und muss mit der Nahrung ersetzt werden, was aberim Normalfall kein Problem ist.Versorgungssituation, Bedarf und Vorkommen in Lebensmitteln:Da fast alle pflanzlichen und viele tierischen Lebensmittel K enthalten ist beiausgewogener Ernährung nicht mit Mangelzuständen zu rechnen.K-Vergiftungen durch Nahrungsmittel sind beim gesunden Menschen kaumzu erwarten.Bei schweren Nierenerkrankungen kann es wegen der gestörtenAusscheidungsfunktion zu einer K-Vergiftung kommen.Eine Unterversorgung ist in den meisten Fällen durch vermehrteAusscheidung beim Dauergebrauch von Laxantien bedingt, entwickelt sichaber auch in folgenden Situationen (und bedarf dann der oralenSubstitution):− Vermehrte Ausscheidung: Diarrhoe, Erbrechen oder Diuretikatherapie,Laxanzienabusus− Spezifische Erkrankungen: entzündliche Darmerkrankungen,Gastroenteritis, chron. Nierenversagen, Anorexia nervosa, Bulimie,Diabetes mellitus, Tumoren− Spezifische Ernährungsformen: extreme Diäten, parenterale Ernährung,kaliumarme Sondenkost− Metabolische Azidose oder Alkalose: gesteigerte Kaliumausscheidung− Magnesiummangel: verminderte Kaliumresorption− Verbrennungen: gehen mit erheblichen Kaliumverlusten einher− Hoher Alkoholkonsum: reduzierte KaliumresorptionBedarf:Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 10 von 49

◦ Stoffwechselbedingt, durch▪ Alkalose = ph-Wert zu basisch = > 7,45 - führt zur Verteilungsstörung▪ Diabetes mellitus („Zuckerkrankheit“ = Hoher BZ bei Insulinmangel)◦ Magersucht = Anorexie ―› Tod durch Kaliummangel◦ Bulimie = Ess- und Brechsucht◦ Magnesiummangel ―› vermindert Kaliumresorption◦ Hoher Alkoholkonsum ―› reduziert die KaliumresorptionSymptome der Hypokaliämie:◦ Allgemeinsymptome:▪ Müdigkeit▪ Teilnahmslosigkeit▪ Verwirrtheit◦ Muskel:▪ Muskelzuckungen (das typische Zucken ―› DD Störung im Ca ++ - oderMg ++ -Haushalt)▪ Muskelkrämpfe bes. der Waden▪ Muskelschwäche bis hin zur Muskellähmung◦ Magen-Darm-Trakt:▪ Übelkeit▪ Erbrechen▪ Appetitlosigkeit▪ Verstopfung = (Obstipation)▪ verminderte Darmtätigkeit bis hin zu einer Darmlähmung (bis Ileus)◦ Nervensystem▪ Missempfindungen in den Gliedmaßen (= Parästhesien), z.B.Kribbeln▪ Halluzinationen▪ Koma◦ Herz-Kreislauf-System:▪ Herzbeteiligung mit erhöhter Herzfrequenz (Tachykardie),Rhythmusstörungen, Muskelschwäche und langfristigHerzvergrößerung▪ begleitet von Atemnot und bläulichem Aussehen= Zyanose (O 2 -Mangel)Therapie:◦ Trockenobst◦ BananenMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 12 von 49

◦ Kalium-Brausetabletten◦ Infusion mit Kalium (Kaliumchorid)Hyperkaliämie:● Ein gesunder Organismus reguliert den erhöhten K + -Haushalt selbständigUrsachen der Hyperkaliämie:◦ Nierenbedingt: ―› verminderte renale Ausscheidung▪ Niereninsuffizienz = eingeschränkte Nierentätigkeit (Glomerulonephr.)▪ als Folge einer Nebenniereninsuffizienz▪ Kalium-sparende Diuretika▪ ACE-Hemmer (Blutdrucksenkende Medikamente)◦ Stoffwechselbedingt:▪ bei einer Azidose ―› ph-Wert zu sauer = unter 7,35, z.B. Diabetes m.―› Kaliumretention▪ Aldosteronantagonisten (Gegenspieler von Aldosteron)◦ Muskelschwäche◦ VerbrennungenTherapie:◦ Grundleiden behandeln◦ Kaliumarme Ernährung◦ Ionentauscher◦ Alkalisierung◦ DialyseSymptome der Hyperkaliämie:Durch Erhöhung des Ruhepotentials der Zellmembranen kommt es zu einerMinderung der Erregbarkeit.Allgemeinsymptome:◦ Verwirrtheit◦ Unlust◦ MuskelschwächeNeurologische Symptome:◦ Missempfindungen (Parästhesien) in Gliedmaßen◦ metall. Geschmack◦ schlaffe LähmungMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 13 von 49

GIT: ObstipationHerz-Kreislauf-System◦ Blutdruckabfall◦ Herzfrequenzverlangsammung = Bradykardie◦ Herzfrequenzsteigerung = Tachykardie◦ Herzrythmusstörungen bis hin zu einer absoluten Arrythmie(Kammerflimmern) mit Herzversagen (Todesspritze in den USAfunktioniert nach dem Prinzip einer massiven Hyperkaliämie mit Gabevon Kaliumchlorid)Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 14 von 49

3. Calcium (chem. Zeichen Ca)Chemie und Eigenschaften:Calcium ist ein weiches Erdalkalimetall, das intensiv mit O 2 , H 2 O undHalogenen reagiert. Sein Name leitet sich vom lateinischen Wort calx ab (=Kalk(stein)).Im Körper kommt es nur als Kation in 2-wertiger Oxidationsstufe vor (Ca 2+ ).Die Wirkform in Wasser ist dissoziiertes Calcium. 2 % des Körpergewichtsbestehen aus Calcium. Der Hauptanteil von 99,9 % befindet sich eingelagertals Calciumphosphat im Skelettsystem, einschließlich der Zähne. Nur etwa0,1 % liegt extrazellulär in gelöster oder freier Form vor.Ca beeinflusst die neuromuskuläre Erregbarkeit und ist für die Mineralisationdes Knochens und der Zähne unabdingbar. Darüber hinaus ist Ca ein Co-Faktor vieler Enzymsysteme.Resorption und Verteilung:Calcium muss zunächst durch die Verdauungssäfte aus der Nahrungherausgeholt werden. Dieser Prozeß wird im Darm durch sog. Ca-Carrier(spez. Transportproteine) beschleunigt.Gehemmt wird die Resorption durch:◦ Phosphat. Ein zu hoher Phosphatgehalt der Nahrung wirkt sich negativauf die Calciumaufnahme aus. Optimal wäre ein Phosphat/Calcium-Verhältnis von 1:1◦ Ballaststoffe: diese binden Calcium und bestimmte Fettsäuren(der hohe Uronsäureanteil wirkt resorptionshemmend)◦ Zuckeraustauschstoffe (z. B. Sorbit)(gut resorbierbare Zucker wie Glukose fördern die Resorption)◦ Oxalsäurereiche Nahrungsmittel (Calciumsalze ) reduzieren dieResorption bis auf 1 / 10 )▪ schwarzer Tee▪ Spinat▪ Rharbarber▪ Orangensaft◦ Getreidekleie (enthält Phytin:zusammen mit Calcium entsteht ein nicht-resorbierbarer Komplex)Calciumstoffwechsel:● Es herrscht ein ständiger Austausch zwischen eingelagertemKnochen-Calcium und gelöstem Blut-Calcium● Dieser Austausch wird von zwei Hormonen reguliert:Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 15 von 49

1. Parathormon (PTH) ―› erhöht den Blut-Calciumspiegel2. Calzitonin ―› senkt den Blut-Calciumspiegel● Parathormon und Calcitonin sind Gegenspieler (Antagonisten):1. Parathormon = PTH: produziert in der Nebenschilddrüseerhöht den Blut-Ca-Spiegel―› Eine Erhöhung von PTH führt zur vermehrtenOsteoklastenaktivität = Knochenfresszellenaktivität und somitzur Freisetzung des Calciums aus dem Knochengewebe mitAnstieg des Ca-Spiegels (im Serum = Blut).(Die Calcium- Ausscheidung über den Urin wird durch Eiweiß undNatrium gesteigert)―› PTH reguliert auch die Phosphatausscheidung der Nieren:Es hemmt die (tubuläre) Rückresorption und fördert so diePhosphatausscheidung.Da Phosphat durch seine chemische Affinität Calcium an sichbindet, beeinflusst PTH auch indirekt die Ca-Ausscheidung.2. Calcitonin: prodziert in den C-Zellen der Schilddrüsesenkt den Blut-Ca-Spiegel―› Calcitonin senkt den Blut-Calciumspiegel durch Hemmung derOsteoklastenaktivität und steigert dadurch den Einbau von Calciumin den Knochen.● Größere Mengen Calcium können nur durch ausreichend Vitamin D3aufgenommen werden (Vit. D 3 verbessert die Aufnahme und dieWirkung im Körper)Biochemische Funktionen:Calcium beeinflusst verschiedene intra- und extrazelluläre Prozesse:◦ Calcium ist als Calciumphosphat der stabilisierende Faktor desSkelettsystems (Druckstabilität). Die Kollagenmatrix liefert die Zugstabilitätund die Elastizität des Knochens.◦ Das Calciumphosphat der Knochen dient als Speicher für calciumarmePhasen (bei unzureichender Ca-Zufuhr oder renalen Verlusten wird derCa-Spiegel des Blutes zu Lasten der Knochenstabilität ausgeglichen )◦ Es gewährleistet die Kontraktion der kontraktilen Elemente vonMuskelzellen (ATP löst, Ca 2+ bindet)◦ Es steuert die Erregbarkeit von Nerven und Muskeln (neuromuskuläreErregbarkeit)Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 16 von 49

◦ Es ist als Co-Faktor vieler Enzymsysteme wichtig für:▪ Zellstoffwechsel-Funktionen▪ Zellteilung▪ Stabilisierung der Zellmembranen▪ Hormonsekretion (Botenstoffe des Blutes)▪ Freisetzung von Neurotransmittern (Botenstoffe im Gehirn)▪ Genexpression▪ Bestandteil der gap junctions◦ Calcium ist Aktivierungsfaktor bei der Blutgerinnung (Faktor 4)Normalwerte und Bestimmung:Meist wird auf Grundlage der Gesamtcalciumkonzentration im Serum oderdes ionisierten Calciums die extrazelluläre Ca-Konzentration bestimmt.Der normale Ca-Gehalt im Serum beträgt 2,1 – 2,6 mmol/l und in freierionisierter Form im Extrazellularraum 1,1 – 1,3 mmol/l.Fehlerqellen:− Pseudohypokalzämie: bei Proteinmangel kann bei verminderterGesamtcalciummenge eine normale Konzentration des freien Calciumsvorliegen.− pH-Wert: bei einer Azidose kommt es zur verminderten, bei Alkalose zurvermehrten Kalziumbindung an Proteine.Versorgungssituation, Bedarf und Vorkommen in Lebensmitteln:Calcium ist ein Mineralstoff, bei dem relativ häufig ein Defizit gefunden wird.Jedes dritte Kind, jeder vierte Jugendliche und jede fünfte Frau sindunterversorgt. Auch Ältere zeigen häufig Mangelerscheinungen.Ursachen einer Unterversorgung:− Calciumarme Kost: der Verzehr an Milch und Milchprodukten ist rückläufig,ebenso an grünem Gemüse− Zubereitungsfehler: langes Wässern und Kochen reduzieren den Gehalt anCalcium um 30 – 80 %− Phosphat- und oxalathaltige Nahrungsmittel: viele beliebte Softdrinks(z.B. Cola) sowie Wurst- und Schmelzkäsesorten enthalten den Calcium-Resorptionshemmer Phosphat, bes. Schokolade, Kakao und Nuss-Nougat-Brotaufstrich erhöhen die renale Ca-Ausscheidung− Weitere Resorptionshemmer: Gerbsäure (Kaffee, schwarzer Tee undeinige Kräutertees), Fett und Phytinsäure im Getreide− Alkoholgenuss: er fördert die Ausscheidung von Calcium und stört denVitamin-D-MetabolismusMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 17 von 49

− Physiologische Alterungsprozesse: altersbedingte Abnahme derSäureproduktion, die zur Nahrungsaufschlüsselung notwendig ist,reduziert die Ca-Aufnahme aus dem Nahrungsverbund. Bei Frauen nachder Menopause kommt es östrogenbedingt ebenfalls zu einem zusätzlichenAbfall des Ca-Spiegels.− Durch gesteigerten Metabolismus während Wachstum, Schwangerschaftund Stillzeit (erhöhter Bedarf)− Resorptionsstörungen: Gastritis− Vitamin-D-Mangel: führt zur Hypalbuminämie mit vermindertemSerumcalcium− Medikamenten-Einnahme: Diverse Medikamente führen zu Interaktionenmit Calcium, wodurch die Resorption vermindert oder verhindert wirdFolgende Indikationen für die orale Substitution von Ca werden als sinnvollerachtet:- Osteoporose- Allergien: Ca wirkt antihistaminisch, indem es die Membranen derMastzellen stabilisiert und die Freisetzung von Histamin unterdrückt- Prophylaxe des Colon-CA: Calcium bildet im Dickdarm Calciumseifen,die potentiell mutagene Gallen- und Fettsäuren neutralisieren können- Parodontose: Progression kann durch Ca eingedämmt werden- PMS: Schmerzen, Ödemneigung und emotionale Labilität konnen durchCa + Mg reduziert werden- Hypertonie: Ca-Mangel kann Primärfaktor bei Hypertonie seinBedarf:Ca. 1000 mg / Tag werden für den Durchschnittserwachsenen als sinnvollerachtet.Je nach Lebensalter werden andere Werte genannt:Empfohlene Calciumzufuhr nach AlterAlter Empfohlene tägliche Zufuhr (mg)Säuglingeunter 4Monate2204 bis 12Monate400Kinder1 bis 4Jahre6004 bis 7Jahre7007 bis 10Jahre900Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 18 von 49

10 bis 13Jahre13 bis 19Jahre19 bis 50Jahreab 501100Jugendliche und Erwachsene12001000Ältere Menschen1200 (geringere Resorptionsfähigkeit)Risikogruppen für eine unzureichende Calciumzufuhr sind junge Frauen,Schwangere, Stillende und Senioren.Vorkommen:Nachfolgend ist der Gehalt von Ca (in mg) einiger Lebensmittel angegeben(pro 100 g verzehrbarem Anteil):• Sameno Mohn ca. 2500o Sesam ca. 780o Tofu ca. 500o Mandeln ca. 240o Haselnüsse ca. 230o Amaranth ca. 214o Paranüsse ca. 170o Sojabohnen, gekocht, ca. 70o Hafermehl ca. 50o Sonnenblumenkerne ca. 50• Milchprodukteo Hartkäse 1100–1300o Schnittkäse 500–1100o Weichkäse 300–500o Vollmilch 100–150o Joghurt, Kefir 100–150o Molke 70–100• Gemüseo ca. 360 Brennnesselno ca. 210 Grünkohlo ca. 200 Petersilieo ca. 180 Brunnenkresseo ca. 160 Löwenzahno ca. 160 Rucolao ca. 160 Spinato ca. 150 ChinakohlMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 19 von 49

oooooca. 110 Fenchelca. 100 Brokkolica. 100 Meerrettichca. 80 Bleichsellerieca. 20 Rote Rüben• Früchteo ca. 250 Feigen, getrocknet• Brotoca. 50 VollkornbrotKlinische Symptome / Pathologie:Sowohl die Hypo- als auch die Hypercalcinose verursachen Symtome.Hypocalcinose:Eine Hypocalcämie kann akut oder chronisch verlaufen und verschiedeneUrsachen haben.Ursachen der Hypocalcinose:● Ernährungsbedingt:◦ Calciumarme Kost:▪ Der Verzehr von Milch, Milchprodukten und grünem Gemüse istrückläufig◦ Vitamin-D-Mangel▪ Mangelernährung▪ Malabsorptionssyndrom = gestörte Resorption▪ Vitamin-D-Resistenz: familiär● Zubereitungsfehler:▪ langes Wässern und Kochen reduzieren Calciumgehalt um 30 – 80 %● Resorptionshemmer:1. Phosphat (bindet gerne Ca 2+ )▪ in Cola (Phosphorsäure + Zucker)▪ viele Wurstsorten▪ Schmelzkäsesorten▪ Ketchup2. Oxalsäure (Oxalsäure = Kleesäure hat chem. Affinität ―›wird als Calciumoxalat ausgeschieden)▪ Kakao und Kakaoprodukten wie:Schokolade und Nuss-Nougat-BrotaufstrichMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 20 von 49

▪ Spinat▪ Schwarzer Tee▪ Rhababer▪ Orangensaft (Erhöht die Oxalsäurebildung)3. Gerbsäurehaltige Lebensmittel▪ Kaffee▪ Schwarzer Tee▪ Einige Kräutertees4. Fett in erhöhtem Maße5. Phytinsäure im Getreide (dient als Speicher fürPhosph., Kalium, Mg, Calcium u.a. zum Wachstum der Pflanze)6. Balaststoffe (binden Fett und Calcium)7. Eiweiß aus tierischen Produkten:―› Dies hat viele schwefelhaltige Aminosäuren―› Der Schwefel bildet im Stoffwechsel Säuren, die eineEntmineralisierung der Knochen auslösen unddie Calciumresorption verringern.9. Koffein● Physiologische Alterungsprozesse▪ Altersbedingte Abnahme der Säureproduktion, die zurNahrungsaufschlüsselung notwendig ist, reduziert die Ca-Aufnahmeaus dem Nahrungsverbund.▪ Bei Frauen nach der Menopause kommt es durch AbfallendenÖstrogenspiegel zu einem zusätzlichen Abfall des Ca-Haushalts● Ausscheidungsbeschleuniger:◦ Speisesalz = Natriumchlorid (NaCl)◦ Alkohol―› fördert die Calcium-Ausscheidung und stört denVitamin-D-Metabolismus (und damit Calcium-Einbau)◦ Eiweiß◦ Kaffee (―› Ausscheidung = Diurhese gesteigert)● Krankheitsbedingt◦ Hypoparathyreoidismus ―› Parathormonmangel(postoperativ, idiopathisch, nach Radiatio, familiäre Häufung)◦ Parathormonresistenz(durch Pseudohyperparathyreoidismus oder Hypomagnisämie)◦ chron. Niereninsuffizienz◦ Malabsorptionssyndrom◦ akute PankreatitisMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 21 von 49

● erhöhter Bedarf◦ Stillzeit◦ Wachstum ―› und PupertätSymptome der Hypocalcinose:Akute Hypocalcämie:◦ Tetanie = Muskelkrämpfe mit Muskelsteifheit◦ Pfötchenstellung der Hand (Karpopedalsspasmen)◦ Parästhesien = Missempfindungen von Gliedmaßen,◦ Depressive Verstimmung◦ gesteigerte Reflexe (Hyperreflexie)◦ Liegt gleichzeitig ein Magnesium- oder ein Kaliummangel vor, kann sichdie neuromuskuläre Erregbarkeit verstärken.Chronische Hypocalcämie:◦ Häufig asymptomatischer= symptomloser Verlauf―› daher kann der Mangel leicht übersehen werden―› langfristig kommt es:▪ zur Demineralisierung der Knochen und Zähne▪ Katarakt = Grauer Star▪ Durchfall (Diarrhoe)▪ trockene, rissige haut▪ Herzinsuffizienz▪ (Basalganglienverkalkungen)Hypercalciämie:Ursachen der Hypercalcämie:◦ Tumorerkrankung: - in 90 % der Fälle -▪ Bronchial-, Mamma-, Prostatakarzinom, Plasmozytom, Lymphom◦ Hyperparathyreoidismus ―› macht permanent erhöhten Calciumspiegel(▪ 1. Primärer Hyperparathyreodismus: Adenom oder Karzinom derNebenschildrüse das Parathormon syntethisiert)(▪ 2. Tertiärer Hyperparathyreodismus: Nebenschildrüsen-Autonomienach langjährigem sekundärem HPT)◦ Endokrinopathien: Hyperthyreose, Nebenniereninsuffizienz, Phäochromozytomu. a.◦ Granulomatöse Erkrankung: Sarkoidose, Tbc, Histoplasmose◦ Immobilisation: komplizierte Frakturen im jugendlichen Alter, M. Paget◦ Vitamin-D-VergiftungMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 22 von 49

Symptome der Hypercalciämie:◦ Allgemeine Schwäche◦ Leichte Ermüdbarkeit◦ Kopfschmerzen◦ Schwindel◦ Appetitlosigkeit◦ Austrocknung = Exsikkose◦ Gewichtsabnahme◦ verminderte Reflexe (Hyporeflexie)◦ Evt. Übelkeit und Erbrechen◦ Verstopfung = Obstipation◦ gesteigerter Durst◦ vermehrtes Wasserlassen◦ Bildung von Nierensteinen (Calciumhaltig)◦ Es kann auch zur Bewusstseinseintrübung (Somnolenz) oder Komakommen.Therapie:◦ Grundleiden behandeln◦ Calcium-arme Kost◦ Calcitonin (Bringt Kalzium in den Knochen)◦ Blutwäsche (Dialyse)◦ GlukokorticoideWechselwirkungen:Medikamente wie Tamoxifen (Zytostatikum), Diuretika, Ionenaustauscherod. nach Absetzen von Glukokortikoiden führen zur Hypercalcämie. Ebensoeine Calciferol- und Vitamin-A-Intoxikation.Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 23 von 49

4. Magnesium (chem. Zeichen Mg)Chemie und Eigenschaften:Magnesium ist ein Element der Erdalkaligruppe. Es ist ein brennbaresLeichtmetall und physikalisch dem Zink sehr ähnlich.Magnesium ist in Gesteinsmineralien, im Meer- und Quellwasser sowie inPflanzen (Chlorophyll) enthalten. Aufgrund der großen chemischenReaktionsfähigkeit kommt Magnesium nicht in freier, sondern nur inkationisch gebundener Form vor ( Mg2+ -Kationen z. B. als Carbonat,Chlorid, Silikat und Sulfat). Im Trinkwasser ist es gemeinsam mit Calciumfür den Härtegrad verantwortlich.Der Körper eines Erwachsenen enthält etwa 20 g Magnesium (zumVergleich: 1100 g Calcium). Es ist u. a. an der Biosynthese von Proteinenund an der Regulierung der Membranpermeabilität, sowie am Aufbau vonKnochen, Zähnen und Sehnen beteiligt. Es ist an ca. 300 Enzymreaktionenals Enzymbestandteil oder Co-Enzym beteiligt.Resorption und Verteilung:Das mit der Nahrung zugeführte Magnesium wird im Dünn- und Dickdarmresorbiert. Unter normalen Bedingungen werden je nach Zufuhr ca. 35 – 55% des verzehrten Magnesiums resorbiert. Die Quote kann jedoch bei Bedarfauf 75 % gesteigert oder auf 25 % gesenkt werden (bei erhöhtem Bedarfkönnen die Nieren Magnesium aus dem Harn rückresorbieren).Die Ausscheidung erfolgt v. a. über die Nieren, ein geringer Teil überSchweiß und Stuhl.Magnesium befindet sich, ähnlich wie Kalium, vorwiegend im intrazellulärenRaum (99 %). Nur ca. 1 % liegt in der extrazellulären Flüssigkeit vor.70 – 80 % sind in den Knochen lokalisiert und bilden den Hauptspeicher, ausdem nur in Mangelsituationen ein Teil (ca. 40 %) mobilisiert wird.Das intrazellulär im Weichteilgewebe vorhandene Magnesium ist zu ca. 90 %an ATP, Nukleinsäuren, Phospholipide und Polyamine gebunden.Der Rest liegt in ionisierter, biologisch aktiver Form vor. Die Konzentrationwird in engem Rahmen reguliert.Biochemische Funktion:1. Mg als Gegenspieler von Calcium (Ca-Antagonist)- Calcium stimuliert die Kontraktionskraft des Herzens:Magnesium hemmt als physiologischer Gegenspieler von Calciumden Calciumeinstrom in die Herzmuskelzelle (+ hemmt außerdemdas Andocken an Troponinbindungsstellen). Dadurch reduziert sichMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 24 von 49

die Herz-Kontraktion und der Energieverbrauch.- Außerdem bewirkt Magnesium an peripheren und koronaren Arterieneine Vasodilatation, wodurch der Blutdruck sinkt.- Bei der Kontraktion von Muskelzellen arbeiten ATP und Calcium alsGegenspieler zusammen:Calcium ermöglicht einen Kontraktionsschritt und ATP löst diesen.Magnesium unterstützt ATP bei seiner lösenden Funktion.2. Energiegewinnung und Energiebereitstellung- Magnesium spielt bei allen ATP-abhängigen Reaktionen alsEnzym-Aktivator eine wichtige Rolle:Es erleichtert die Abspaltung der energiereichen Phosphatreste ausdem ATP = Adenosin-Tri-Phosphat damit diese Energie nutzbar wird(erleichtert die Abspaltung durch Komplexbildung)- Es ist von Bedeutung beim Abbau von energieliefernden Nährstoffendurch Oxidation (Makronährstoff-Oxidation von Kohlehydraten,Proteinen, Fetten + Glukose)3. Erregungsleitung und Erregungsweiterleitung- Magnesium stabilisiert das Ruhepotential von Zellmembranen vonMuskel- und Nervenzellen:Es setzt (zusammen mit Calcium) die Erregbarkeit von Muskeln undNerven herab; beide Mineralien werden daher oft gemeinsamverabreicht (unbedenklich und nur bei extremster Dosierung gegenseitigeResorptionshemmung)4. Aufbau von Knochen und Zähnen- Magnesium ist neben Calcium und Phosphor ein wichtiger Bestandteildes Skelettsystems.5. Biosynthese- Magnesium gewährleistet die Biosynthese▪ von DNA und RNA▪ von Proteinen6. Katalyse/Stoffwechsel- Magnesium gewährleistet den Abbau von▪ Fettsäuren (Abspaltung)▪ GlukoseMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 25 von 49

7. Blut- Vermindert die Gerinnungsfähigkeit des Blutes und senktden Cholesterinspiegel.- Magnesium wird bei Allergien als (spezifischer) Stabilisator vonMastzellen, die eine Allergische Reaktion einleiten eingesetzt.Normalwerte und Bestimmung:Der Normwert von Mg 2+ im Serum liegt zwischen 0,76 und 1,05 mmol/l. Da25 % des Plasmamagnesiums an Albumin gebunden sind, kann eineHypalbuminämie einen Magnesiummangel vortäuschen.Versorgungssituation, Bedarf und Vorkommen in Lebensmitteln:Ein stark ausgeprägter Magnesiummangel ist selten (außer bei Senioren inAltenheimen), da Magnesium in vielen Lebensmitteln enthalten ist.Bei 36 % der Heimbewohner konnte eine Hypomagnesiämie nachgewiesenwerden. Leichte Mangelzustände sind sehr weit verbreitet. Zuberücksichtigen ist, dass Magnesiumdefizite häufig mit anderenElektrolytstörungen einhergehen.Bedarf:300 – 350 mg / Tag werden als durchschnittlicher Bedarf genannt.Ein erhöhter Bedarf, der eine orale Mg-Therapie notwendig macht, ergibtsich bei:◦ Schwangerschaft (Wachstum)◦ Stillzeit (Wachstum)◦ Kindes- und Jugendalter (Wachstum)◦ Leistungssport (evt. extrem erhöhter den Magnesiumverbrauch)◦ Resorptionsstörungen:▪ durch Diarrhoe▪ Entzündliche Darm- und Pankreaserkrankungen▪ Diabetes mellitus (Typ I und II)▪ Hyperparathyreoidismus◦ Hoher Alkoholkonsum (hemmt die tubulären Rückresorption)―› häufiger Alkoholkonsum fördert die Magnesiumausscheidungund hemmt zugleich die Magnesiumresorption◦ Herz- und Kreislauferkrankungen jeglicher Art◦ Muskelkrämpfe: Magnesium reduziert als Calciumantagonist dieKrämpfe über Senkung der Kontraktion (Kontraktilität)◦ Nervosität und Reizbarkeit◦ Schlaflosigkeit◦ KonzentrationsstörungenMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 26 von 49

◦ Depression bis hin zu schizophrenen Psychosen◦ Migräne (entkrampfende Wirkung)◦ Hörsturz◦ Calciumtherapie◦ Nierensteine◦ Erhöhter Blutfettspiegel (Hyperlipidämie)◦ Dauertherapie mit Medikamenten können Magnesiumverluste bewirken▪ Antazida (Magensäurehemmer),▪ Antibiotika▪ Digitalis (herzkraftstärkend)▪ Diuretika (wasserausschwemmend)▪ Orale Kontrazeptiva▪ Laxanzien (Entspannendl)▪ Lipidsenkern (Fett- und Cholesterinsenker)▪ KortikoideVorkommen:Der Normbedarf ist schon mit 200 g Reis oder 8 ScheibenWeizenvollkornbrot gedeckt.große Mengen an Mg enthalten...◦ Vollkornprodukte (Vollkornprodukten, Reis, Cornflakes, Vollkornnudeln)◦ Mineralwasser, Quellwasser, Meerwasser (1Kg/m 3 )◦ Leber◦ Geflügel◦ Fisch◦ Kerne von Kürbissen, Sonnenblumen, Erdnüssen, Cashewnüssen◦ Schokolade◦ Kartoffeln◦ Gemüse und grüne Salate (z.B. Blattspinat, Kohlrabi)◦ Beerenobst◦ Orangen◦ Bananen◦ Sesam◦ Milch und Milchprodukten◦ HaferflockenKlinische Symptome / Pathologie:Vorwiegend die Hypomagnesiämie macht sich durch Symptome bemerkbar,die Hypermagnesiämie ist selten.Hypomagnesiämie:Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 27 von 49

● Ein Magnesiumdefizit kann mit Hilfe der körpereigenen Reserven ausKnochen und Weichteilgewebe längere Zeit überbrückt werden.(ohne dass der Mg-Serumspiegel absinkt)▪ Ein niedriger Serumspiegel zeigt an, dass das Körpergewebe bereitslange Zeit mangelversorgt ist.Ursachen der Hypomagnesiämie:◦ Erbrechen◦ Diarrhoe◦ Malabsorptionssyndrom◦ Mangelernährung◦ Einseitige Ernährung ―› wenig Gemüse, industriell vorgefertigteNahrungsmittel◦ Diabetes mellitus◦ Schilddrüsenüberfunktion ―› steigert den Stoffwechsel◦ Diuretika und andere Medikamente, siehe Kapitel (erhöhter) Bedarf◦ (Hyperaldosteronismus)◦ (Hyperparathyreoidismus)◦ (Maligne Knochentumore)◦ (Akute Pankreatitis)Symptome der Hypomagnesiämie:◦ Typische Symptome eines Mangels sind:▪ Muskel- und Gefäßkrämpfe (Spasmen)▪ Taubheitsgefühl und Kribbeln in den Extremitäten▪ Herz-Symptome (Kardiale Symptome):▪ Herzjagen,▪ Beklemmungsgefühl,▪ Hyperaktivität und▪ Rhythmusstörungen◦ Magnesiummangel scheint einen Herzinfarkt zu begünstigen und kann zueinem akuten Hörsturz führen.Sonderformen der Hypomagnesiämie:− Primäre Hypomagnesiämie:seltener, rezessiv vererbter Gendefekt,der meist männliche Säuglingebetrifft. Mg-Bedarf um bis das 25-fache erhöht. Bei leichteren Formentreten häufiger neurovegetative Beschwerden und Neurasthenie auf. 15 –22 % der Kinder hatten einen Magnesiummangel, und die Mütter littengehäuft unter Wadenkrämpfen und Dysmenorrhoe.− Renale Hypomagnesiämie:Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 28 von 49

seltene angeborene Magnesiumverlustniere führt zu ausgeprägten Defizitenbei den Kindern.Therapie der Hypomagensiämie:◦ Magnesiumhaltige Nahrung (Obst, Nüsse, Gemüse)◦ Magnesium-Brausetabletten◦ Infusionen mit Magnesium (Magnesiumsulfat)Hypermagnesiämie:Eine Hypermagnesiämie ist selten und verläuft meist asymptomatisch, kannaber in schweren Fällen lebensbedrohlich sein.Ursachen:- chron. oder akutes Nierenversagen- überhöhte Mg-Zufuhr bei Mg-Mangel◦ bei gleichzeitiger Zufuhr von Calcium sind selbst bei hochdosierteroraler Gabe kaum Nebenwirkungen zu erwarten.◦ Indikationen der intravenösen Mg-Therapie:• Herz-Kreislauf-System: akuter Myokardinfarkt• Schwangerschaft: (Prä-)Eklampsie, vorzeitige Wehen• Alkoholentzug• Erkrankungen des Nervensystems: akuter Apoplex, Schädel-Hirn-Trauma- mg-reiche Antazida und LaxantienSymptome:- in leichten Fällen: osmotisch bedingte Diarrhoe, Besserung nachAbsetzen/Minderung der Mg-Gabe- in schweren Fällen: Schock, Atemlähmung, Herzversagen, Erlöschen derSehnenreflexeWechselwirkungen:Aufgrund der möglichen kardialen Symptomatik bei einem Mangel bzw.Überschuss von Magnesium sind die Medikamenteninteraktionen unbedingtzu berücksichtigen. V. a. beim Einsatz von Antazida, Antibiotika, Digitalis,Diuretika, oralen Kontrazeptiva, Laxanzien und Lipidsenkern könnenMagnesiumverluste auftreten.• Das Verhältnis Calcium zu Magnesium beträgt optimalerweise 3 : 1.Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 29 von 49

5. Chlor (chem. Zeichen Cl)wichtigstes extrazelluläres AnionChemie und Eigenschaften:Chlor ist ein Halogen (=Salzbildner) mit der Ordnungszahl 17 und demchemischen Symbol Cl. Sein Name ist vom griechischen Wort chloros =gelbgrün abgeleitet. Es ist ein gelb-grünes, stark und stechend riechendesGas und ist in der Erdkruste das elfthäufigste Element.Chlor kommt praktisch nicht elementar vor, findet sich aber als Chlorid-Ion(Cl - ) vor allem im Meerwasser oder in zahlreichen Salzlagerstätten alsNatrium- oder Kaliumchlorid.Chlor wird in der Industrie in vielfältiger Weise verwendet, z.B. alsSalzsäure, Eisenchlorid, Kalium-/Natriumchlorid, Chlorbenzole, Silberchlorid,Phosgen, Polyvinylchlorid (PVC), Fluorchlorkohlen-wasserstoffe (FCKW) undChloroform. Außerdem findet Chlor als Desinfektionsmittel von Trinkwasserund Schwimmbädern sowie als Bleichmittel (Papier, Textilien) Anwendung.Natriumchlorid (Speise- oder Kochsalz) ist die häufigste und bekanntesteVerbindung.Reines Chlor wirkt an der Luft in einer Konzentration von mehr als ca. 0,5 %auf den Menschen bereits tödlich. Und bereits Konzentrationen in derAtemluft von 0,001 Prozent Chlor haben erste pathologische Wirkungen,insbesondere auf den Atemtrakt. Der MAK-Wert (Maximale ArbeitsplatzKonzentration) beträgt 1,5 mg pro Kubikmeter Luft.Im Körper findet man Chlor als Chlorid (Cl - ) in Verbindung mit anderenElementen, wo es u.a. am Aufbau und Erhalt des osmotischen Drucksbeteiligt ist.Der menschliche Organismus enthält ca. 95 g Chlorid (bezogen auf 70 kgKörpergewicht). Es ist wie Natrium in der extrazellulären Flüssigkeit gelöstund macht dort mit seiner negativen Ladung den Ladungsausgleich zuNatrium. Chlorid ist damit das wichtigste extrazelluläre Anion (vgl.: Na + istdas wichtigste extrazelluläre Kation).Resorption und Verteilung:Der Stoffwechsel von Chlorid ist eng mit der Bewegung und dem Transportvon Natrium gekoppelt. Es wird besonders in Form von Kochsalz im Darmresorbiert und kann bei Überschuß von den Nieren aus-geschieden werden.Besonders hohe Anteile von Cl - sind im Liquor cerebrospinalis zu finden.Biochemische Funktion:Chloridionen sind wegen ihrer starken Neigung zu hydratisieren zusammenmit Natriumionen verantwortlich für den Wasserhaushalt des Körpers. ImMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 30 von 49

Elektrolythaushalt erhalten sie (gemeinsam mit Na + -, K + - und anderenIonen) den osmotischen Druck der Zellen aufrecht.Chloridionen können die Zellmembran gut passieren und deshalb schnell füreinen Ladungsausgleich zwischen Intra- und Extrazellularraum sorgen, siehaben daher eine große Bedeutung für die Aufrechterhaltung derElektroneutralität.Weitere Funktionen sind:◦ Es spielt eine wichtige Rolle im Säure-Basen-Haushalt◦ Es ist Bestandteil der Gehirn- und Rückenmarksflüssigkeit◦ Es bildet mit Wasserstoff (H + ) die Salzsäure (HCl) des Magens, die fürdie Denaturierung von tertiären und quartären Proteinen wichtig ist◦ Natrium und Chlor sind verantwortlich für die Fortleitung von Reizenentlang von Nerven (Ruhe- und Aktionspotential).◦ Es ist auch verantwortlich für die Aufnahme von Glukose undAminosäuren im Darm und die Aktivierung zahlreicher Enzymeaufrecht.Normalwerte und Bestimmung:Die Konzentration von Chlorid im Plasma des Menschen liegt normalerweisebei 98 – 110 mmol/l.Versorgungssituation, Bedarf und Vorkommen in Lebensmitteln:Eine Unterversorgung ist im Normalfall nicht zu erwarten. Überall woKochsalz (NaCl) drin ist, findet sich eben auch Chlorid. Wie bei Natriumliegen die aufgenommenen Chloridmengen aufgrund des hohen Salzgehaltsverarbeiteteter Lebensmittel schnell höher als der durchschnittlicheTagesbedarf. Mehr als 3,6 g Cl - (entspricht 6 g Kochsalz) sollten nachaktuellen Schätzungen nicht aufgenommen werden, um gesundheitlicheBeeinträchtigungen zu vermeiden.Bedarf:Der Tagesbedarf eines Erwachsenen wird mit 0,83 g Cl - angegeben.Vorkommen:◦ in allen Lebensmitteln mit Kochsalz bzw. Speisesalz vorhandenDie Tagesdosis Chlorid ist enthalten in:▪ 40 g Limburger▪ 50 g HartkäseMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 31 von 49

▪ 50 g gekochter Schinken▪ 1 l Vollmilch▪ 700 g Fleisch▪ 750 g Karotten oder SpinatKlinische Symptome / Pathologie:Hyopochloridämie:Ursachen:◦ Chronisches Erbrechen (Salzsäureverlust)◦ Starkes Schwitzen (Kochsalzverlust)◦ starke Diarrhoe◦ Urämie◦ schwere AzidoseSymptome:◦ Durchfall◦ Wassermangel = Dehydratation, einhergehend mit◦ schwachem Harndrang (Oligurie)◦ Störung des Säure-Basen-Haushalt mit:▪ Muskelkrämpfen und▪ Störung der Herzfunktion● Säuglinge mit einem vererbten Chloridmangel leiden anWachstumsstörungenHyperchloridämie:● Überschüssiges Chlor wird über die Nieren ausgeschieden, eineAkutsymptomatik tritt deswegen nur in Zusammenhang mit anderenElekrolytstörungen im Rahmen von Nierenerkrankungen auf.● Eine dauerhaft hohe Zufuhr von Kochsalz begünstigt aber....Symptome:zusammen mit Natrium Bluthochdruck = Hypertonie:Chlorid + Natrium binden Wasser im OrganismusMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 32 von 49

6. Phosphor (chem. Zeichen P)Chemie und Eigenschaften:Phosphor ist ein nicht-metallisches Element, das in biologischen Systemen inVerbindung mit Sauerstoff als anorganisches Phosphat oder als organischgebundenesPhosphat vorkommt. 1669 wurde Phosphor als „leuchtendeMasse" entdeckt, die u.a. dazu genutzt wurde, Streichhölzer herzustellen.Dieser sogenannte Weiße Phosphor wurde außerdem anfangs auf Grundseiner Leuchteigenschaft (griech. phosphoros = lichttragend) auch alsHeilmittel verwendet. Da weißer Phosphor allerdings auch hochgiftig ist,erlitten Arbeiter durch den Kontakt mit den großen PhosphormengenVergiftungen. Gegen Ende des 18. Jahrhunderts fand man Phosphorerstmals in den menschlichen Knochen.Phosphor ist nicht nur für den Menschen, sondern für alle biologischenOrganismen von herausragender Bedeutung. Phosphor ist nach Calcium derhäufigste Mineralstoff im Körper. Er kommt dort in mehreren, sichuntereinander stark unterscheidenden Modifikationen vor. Als anorganischesPhosphat (PO 4 3- ) ist er gemeinsam mit Calcium der wichtigste Baustein derKnochen. In Form von organischen, veresterten Phosphatverbindungen ist eran vielen Körperstrukturen und Stoffwechselprozessen beteiligt (z.B.Proteine der Zellwände, zelluläre Energieversorgung durch ADP und ATP).Ferner ist er Bestandteil der Doppelhelix der genetischen Erbinformation.Die Trockenmasse von Land-Pflanzen enthält ca. 0,2 % Phosphat, die vonSäugetieren wie Menschen ca. 4 %. In der Landwirtschaft werden großeMengen phosphathaltigen Düngers eingesetzt.Resorption und Verteilung:Der Körper eines Erwachsenen enthält ca. 700 g Phosphor (= 2,1 gPhospat), von dem ein großer Teil (ca. 85 %) in Knochen und Zähnengebunden sind. Der Rest befindet sich in der Muskulatur 6 % und in denübrigen Zellen ( 9 %).Die Resorption von Phosphat findet im Jejunum statt, etwa 70 % der dort„angelieferten“ Phosphate werden aufgenommen. Dieser Anteil kanngesteigert werden, wenn das Angebot abnimmt. Vitamin D und Parathormonfördern die Resorption.Die Niere reguliert den Serumphosphatspiegel, abhängig vom Angebot undLebensalter. Bei einem Überangebot werden unbenötigte Mengen Phosphatvorwiegend über den Urin, daneben auch über Schweiß und Stuhl,ausgeschieden.Bei hoher Kalziumzufuhr kann es zur Komplexbildung kommen, was dieResorption von Phosphat hemmen kann. In Getreide vorkommendesMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 33 von 49

Phosphat ist nur in geringem Ausmaß für den menschlichen Organismusverfügbar. Trotz solcher möglicher Beeinträchtigungen der Resorption sindernste Mangelzustände an Phosphor praktisch nicht bekannt.Normalwerte und Bestimmung:Die Phosphatkonzentration wird im Blutplasma bestimmt. Der Normalwertliegt bei 0,84 – 1,45 mmol/l (= 2,6 – 4,5 mg/dl).Mit steigendem Lebensalter nimmt die Konzentration ab.Der anorganische Anteil unterliegt einem ausgeprägten Tag-Nacht-rhythmusmit den niedrigsten Werten am Vormittag und den höchsten Werten amAbend.Biochemische Funktion:Phosphat ist an zentraler Stelle an Aufbau und Stoffwechsel des Körpersbeteiligt:• zusammen mit Calcium bildet es Hydroxylapatit (Ca 5 (PO 4 ) 3 OH), dieGerüstsubstanz von Knochen und Zähnen, und verleiht dem SkelettDruckfestigkeit• als Säure-Puffer: bei der Regulation des Säure-Base-Haushalts wirktPhosphat im Blut und im Urin als Puffer (1 % der Gesamtpuffer-kapazitätdes Blutes)• als Adenosintriphosphat (ATP) und Guanosintriphosphat (GTP) ist es diewichtigste Energiequelle aller Zellvorgänge- Es werden täglich 80 Kg Adenosintriphosphat im Organismusumgesetzt (ständig auf und abgebaut)• als Bestandteil der Nukleinsäuren ist Phosphat am Aufbau von DNS undRNS beteiligt und damit Träger von genetischer Information undderen Umsetzung in Körperproteine• in Form von Phospholipiden ist Phosphat wesentlicher Bestandteil derZellwand• als Bestandteil verschiedener Enzyme und Coenzyme im Protein-,Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel (Phosphorylierung undDephosphorylierung)Versorgungssituation, Bedarf und Vorkommen in Lebensmitteln:Der Normalbedarf ist bei üblicher Ernährung schnell gedeckt, denn Phoshatist in fast allen Lebensmitteln reichhlich vorhanden, z.B. in Milchprodukten,Fleisch, Fisch, Ei, Nüssen und Getreiden.Bedarf:Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 34 von 49

Normalbedarf: 750 mg / Tag (Deutsche Gesellschaft für Ernährung, DGE)Höherer Bedarf für▪ Schwangere und stillende Frauen: ca. 850 mg Phosphor▪ Kinder ab 1 Jahr: steigend von 500 mg bis zu 1250 mg (10 bis 15Jahre)Der Bedarf hängt von der Aufnahme von Kalzium und Vitamin D ab.Vorkommen:Reichlich Phosphat enthalten Milchprodukte, Fleisch, Fisch, Ei, Nüsse undGetreide. Relativ wenig Phosphor liefern dagegen Obst und frisches Gemüse.Vielen industriell hergestellten Lebensmitteln werden bei der VerarbeitungPhosphate z.B. als Emulgatoren, Säureregulatoren und Verdickungsmittelzugesetzt (E 338, E 339, E 340, E 341, E 345 in Süßigkeiten, Cola,Limonade, Schmelzkäse, Wurst und vielen Fertiggerichten). In diesenverarbeiteten Lebensmitteln ist daher das Verhältnis von Phosphat zuCalcium oft ungünstig, was langfristig eventuell zum Knochenabbau und zumAufmerksamkeits-Defizit-Syndrom beitragen könnte. Neuere Ergebnissebestätigten diesen Verdacht jedoch nicht.Folgende Lebensmittel enthalten .... mg P in 100 g Nahrungsmittel:Weizenkeime: 1100 mgWeizenkleie: 1143 mgKakaopulver 740 mgEmmentaler: 627 mgSojabohnen: 550 mgFeta: 400 mgGouda: 443 mgÖlsardinen (Dosenware): 434 mgBohnen, weiß: 426 mgErbsen: 375 mgInnereien 300-366 mgKnäckebrot: 301 mgPathologie / KlinikHypomagnesiämie:● Phosphor-Mangel tritt bei der üblichen Ernährung nicht auf, da Phosphorin allen Lebensmitteln vorhanden ist.Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 35 von 49

Ursachen:◦ Schwere Nierenfunktionsstörung◦ Alkoholismus◦ Malabsorption = gestörte Resorption◦ erbl. Phosphatdiabetes ―› Erkrankung mit massiv erhöhterPhosphatausscheidungSymptome:◦ Knochenerweichung durch mangelnden Calcium-Phosphat-Einbau(Osteomalazie durch Hydroxylapatit-Mangel)◦ Degeneration von Nerven der Peripherie und des GehirnsHyperphosphatämie:● Ist im allgemeinen nicht und nur bei extrem hohen Dosen möglich, daüberschüssiges Phosphat ausgeschieden wirdSymptome:◦ Durchfall ―› ab 2 g/Tag Phosphat.◦ Eingeschränkte Nierenfunktion (und lange Zeit PO 4 -reiche Ernährung)◦ Unruhe (bis Selbstzerstümmelung)◦ Hyperaktivität bei Kindern (Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom) ―› istaber umstritten◦ evt. KalziummangelWechselwirkungen:● Eine zu hohe Aufnahme von Phosphaten stört die Magnesiumverwertungund hemmt Kalzium-Resorption und den Kalziumstoffwechsel.(Knochenaufbau wird beeinträchtigt ―› evt. Osteoporose)● Calciumreiche Nahrung ist meist auch reich an Phosphor.▪ Wichtig ist, dass Phosphor und Calcium im Körper in einembestimmten Gleichgewicht vorhanden sind.▪ Tendenziell empfiehlt es sich im Verhältnis mehr Calcium alsPhosphat (im Verhältnis 3 : 1) zu sich zu nehmen damit freiesCalcium zur Verfügung steht (sonst Calcium-Phosphat-Komplexbildung ―› hemmt wiederum die Phosphat-Aufnahme)Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 36 von 49

7. Schwefel (chem. Zeichen S)Chemie und Eigenschaften:Schwefel ist ein Nichtmetall mit der Ordnungszahl 16 im Periodensystem derElemente und in der Erdkruste das fünfzehnthäufigste Element. Er kann sehrviel verschiedene Verbindungen eingehen, aber auch elementar an derErdoberfläche vorkommen, z.B. als Schwefelblüte an Vulkanen. Fürbiologische Syteme ist er als Sulfat- (SO 4 2- ), Sulfit- (SO 3 2- ) und Sulfid-Ion(S 2- ) von Bedeutung. In elementarer Form geschluckt passiert Schwefeleinfach den Darm, ist also nicht giftig.In Kohle, Erdöl sowie Erdgas kommt Schwefel in nennenswerten Mengenvor, weshalb oft aufwendige Entschwefelungsmaßnahmen (in Kraftwerkenetc.) erforderlich werden. Schwefel wird technisch vor allem zur Herstellungvon Schwefelsäure, beim Vulkanisieren von Gummi oder in Düngemittelnverwendet, aber auch im Pflanzenschutz gegen Mehltau und alsKonservierungsmittel beim Schwefeln von Trockenobst und Weinfässerneingesetzt (antibakterielle, antimykotische Wirkung).In Organismen ist Schwefel ein essentielles Element, weil er (als Thiolgruppeund Thiolethergruppe) am Aufbau von Aminosäuren und Proteinen, sowielebenswichtigen Enzymen und Koenzymen beteiligt ist, z.B. im menschlichenBindegewebe.Pflanzen nehmen Schwefel über die Wurzeln in Form von Sulfat-Ionen auf,die dann zu Sulfid reduziert und danach zur Bildung von Cystein, einer der22 proteinogenen Aminosäuren, genutzt werden.In der Medizin wird Schwefel z.B. als Heilbad in Form des gefällten Schwefels(Sulfur praecipitatum) äußerlich bei Hautkrankheiten eingesetzt. Hierbei wirddie keratolytische (Verhornungen lösende) und entzündungshemmendeWirkung des Schwefels genutzt.In der Homöopathie ist Sulfur eines der großen Polychreste.Resorption und Verteilung:In unserem Körper stecken 150 bis 300 g des Mineralstoffs Schwefel (ca0,25 %). Die Aufnahme in Form von Vitaminen und Proteinen übernimmtder Dünndarm.Die Ausscheidung erfolgt über▪ den Gallensaft in den Darm (Bilirubinkreislauf)▪ Steroidhormone▪ Abgang als Blähungen mit Schwefelwasserstoff (H 2 S) aus demDickdarm (Flatulenz)▪ die Niere: überschüssiger Schwefel wird als SchwefelsäureMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 37 von 49

ausgeschieden (durch Basen neutralisiert)Biochemische Funktion:Schwefel ist in Form von Thiolgruppen (funtionelle Gruppe aus Schwefel undWasserstoff, S-H) Bestandteil der Aminosäuren Cystein, Cystin undMethionin, aus denen der Körper verschiedene Peptide und Proteinezusammenbauen kann.Weiterhin ist er an den Koenzymen und den Vitaminen Biotin (Vitamin H),Thiamin (Vitamin B1), Liponsäure und Gluthation beteiligt, die u.a. bei derEnergiegewinnung der Zelle wichtig sind.In Form von Sulfat wird Schwefel insbesondere in Proteoglykanen eingebaut,die z.B. als Chondroitinsulfat eine Komponente der Gelenkknorpel darstellenoder beim Aufbau von Haut, Haaren und Nägeln wichtig sind.Sulfat wird außerdem in der Leber an lipophile giftige Substanzen geheftet,die über den Darm ausgeschieden werden sollen (Entgiftungsfunktion).Schwefel ist ferner an der Produktion von Insulin beteiligt (stabilisiert Insulinüber Disulfidbrücken) und Bestandteil von Heparin.Normalwerte und Bestimmung:Der Normalwert von Sulfat im Blutplasma liegt zwischen 0,5 und 1,5 mmol/l.Versorgungssituation, Bedarf und Vorkommen in Nahrungsmitteln:Bei einer ausreichenden Versorgung mit Eiweiß in der Nahrung ist nicht miteiner Minderversorgung zu rechnen.Bedarf:1000 mg/ Tag Mindestbedarf für gesunden Erwachsenen (Schätzung)Vorkommen:Schwefel kommt vor allem in eiweißreichen Lebensmitteln vor, wie Fleisch,Fisch, Eiern oder auch Hülsenfrüchten.Auch einige Gemüsesorten enthalten den Mineralstoff in größeren Mengenund tragen so zur täglichen Bedarfsdeckung bei. Dies sind vor allemGemüsesorten, die scharf schmecken, was von den schwefelhaltigenMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 38 von 49

Senfölen herrührt. Hierzu zählen Meerrettich, Kresse, Kohl, Rettich,Knoblauch, Zwiebeln oder auch Lauch.Weiterhin wird Schwefel oftmals zur Konservierung von Lebensmittelneingesetzt. Lebensmittel, die auf diese Art und Weise behandelt werden,sind unter anderem Trockenfrüchte, Fruchtsäfte oder auch Wein (Sulfite).Der tägliche Mindestbedarf für gesunde, erwachsene Menschen ist infolgenden Lebensmitteln enthalten:* 300 g Milch* 400 g Fisch* 500 g Fleisch* 500 g Käse* 750 g BrocccoliKlinische Symptome:Unterversorgung:―› hierzulande sehr unwahrscheinlich◦ Nur in Ländern mit Hungersnot bzw. extremen Eiweißmangel (z.B.Afrika)Symptome:◦ Wachstumsstörungen bei Kindern (wg. Proteinmangels)◦ Verlangsamtes Wachstum von Haaren und Nägeln◦ Hautentzündungen◦ Verlangsamte Geweberegeneration (Bindegewebe + Knorpel)Überversorgung:Überdosierung treten sehr selten auf, oft im Zusammmenhang mitübermäßigem Verzehr von haltbar gemachten, geschwefeltenNahrungsmitteln.● überflüssiger Schwefel wird normalerweise als Säure durch die Niereausgeschieden● Einige Schwefelverbindungen (Sulfite) zerstören die B-Vitamine,hemmen die Aktivität von Enzymen und verstärken die Wirkung vonkrebserregenden SubstanzenSymptome:Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 39 von 49

―› sehr selten◦ Übelkeit (sehr selten)◦ Kopfschmerzen (sehr selten)Vorsicht:● Patienten mit Autoimmunkrankheiten und Collitis ulcerosa(geschwürbildende Dickdarmentzündung) können durchschwefelhaltige Nahrungsmittel eine Verschlechterung erleiden:Durch die Dickdarmbakterien entsteht Schwefelwasserstoff (H 2 S),―› erhöht die Durchlässigkeit der Darmschleimhaut für ToxineKlinische Anwendungen:◦ Als Schleimlösende Mittel bei hartnäckigem Husten mit wenigund/oder zähem Schleim◦ Äußerlich bei Hautkrankheiten (gefällter Schwefel -Sulfur praecipitatum)▪ löst Verhornungen (keratolytisch)▪ entzündungshemmend● Bei Krankheiten wie:▪ Akne▪ Krätze▪ Pilzerkrankungen (Mykosen)▪ (Ekzemen)(Abführmittel - innerlich)◦ Als LaxansMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 40 von 49

Eisen (chem. Zeichen Fe)Chemie / Eigenschaften:Eisen ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 26 im Periodensystemund das 7.-häufigste Element der Erdkruste (mit Nickel zusammenbildet es auch den Erdkern). Es zählt zu den (Übergangs-)Metallen undkommt aufgrund seiner Reaktionsfreudigkeit mit dem Sauerstoff derErdatmosphäre als Oxid in Eisenerzen vor (z.B. Magnetit, Fe 2 O 3 ). Damitdeutet sich schon seine wichtigste Funktion im menschlichen Körper an: alsSauerstofftransporteur.Für fast alle Lebewesen ist Eisen essentiell, bei Pflanzen ist es an derPhotosynthese, der Bildung von Chlorophyll und Kohlenhydraten, bei Tierenan der Blutbildung beteiligt.Im menschlichen Körper ist es das häufigste Spurenelement und liegt dort inoxidierter Form als Eisen(II)- und Eisen(III)-Ion bzw. gebunden vor. VieleStoffwechselwege benötigen Enzyme, die Eisen als Zentralatom enthalten,z.B. der Kofaktor Häm in Hämoglobin und Myoglobin. Der Körper enthältetwa 3 -5 g Eisen.Resorption / Verteilung:Der erwachsene Mensch besitzt ca. 3-5 g Eisen, das zu 2/3 im rotenBlutfarbstoff, dem Hämoglobin, gebunden vorliegt. Dieser Anteil wird alsoständig gebraucht.Die wichtigsten Speicherorgane für Eisen sind Leber, Darmschleimhaut, Milzund Knochenmark. Die Speicherform ist das Protein Ferritin (20 %Eisenanteil) und dessen Abbauprodukt Hämosiderin (37 % Eisenanteil).Ferritin und Hämosiderin werden auch als Depot-Eisen bezeichnet.Der tägliche Eisenverlust über Schweiß, Urin oder abgeschilferte Haut-/Schleimhautzellen beträgt 1-2 mg. Während der Menstruation kann derVerlust wesentlich höher sein, 15 – 30 mg / Zyklus (pro 2 ml Blut geht 1 mgEisen verloren. Der durchschnittliche Blutverlust bei der Menstruationbeträgt 30-60 ml).Die Resorption findet hauptsächlich im Zwölffingerdarm statt. Je nach Bedarfkann die Aufnahme gesteigert oder vermindert werden. In der Nahrungstehen 2 verschiedene Fe-Quellen zur Verfügung:o Tierisches Eisen = Häm-Eisen:Eisen in Fleisch, Fisch, Geflügel liegt vorwiegend gebunden in denProteinen Myo- und Hämoglobin vor, deshalb die Bezeichnung alsMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 41 von 49

Häm-Eisen. Für diese Form des Nahrungseisens besitzt die Darmzelleeinen eigenen Rezeptor in der Bürstensaummembran, der eine höhereAktivität besitzt als die Rezeptoren für pflanzliches Eisen. Häm-Eisenwird daher im Vergleich sehr gut aufgenommen.o Pflanzliches Eisen = Nicht-Häm-Eisen:Pflanzliches Eisen liegt als dreiwertiges Eisen (auch Eisen(III) ) vor,teilweise fest gebunden an bestimmte Kohlenhydrate. Um aufgenommenwerden zu können, muss pflanzliches Eisen in freier, ionischesForm im Darmsaft erscheinen und eine gewisse Zeit löslich bleiben.Dies ist aber unter den gegebenen chemischen Bedingungen im Darmsehr schwierig, weil dreiwertiges Eisen bei dem neutralen pH-Wert desDarmtraktes extrem schwer löslich ist. Zusätzlich muss dreiwertigesEisen durch ein Enzym erst zu zweiwertigem Eisen (Eisen(II) )reduziert werden, denn nur diese Form wird in die Darmzelleaufgenommen. Pflanzliches Eisen ist deshalb schlechter bioverfügbarals tierisches Eisen.Werden Nicht-Häm-Eisen und Häm-Eisen aber in derselben Mahlzeitgemeinsam aufgenommen, so verbessert sich die Aktivität derRezeptoren für Nicht-Häm-Eisen, dh. die Aufnahme von Nicht-Häm-Eisen wird erhöht. Auch spricht Nicht-Häm-Eisen stärker auf dieResorptionsförder und –hemmer an (siehe unten).Abgesehen von der unterschiedlichen Bioverfügbarkeit von Nahrungseisengibt es eine Reihe von Faktoren, die die Aufnahme hemmen oderunterstützen: Resorptionshemmer:Die Wirkung der Aufnahmehemmer beruht auf einer Ausfällung undKomplexierung des Eisens, so dass es nicht in die Darmzelleaufgenommen werden kann, dann im Darmrohr bleibt undausgeschieden wird. Wichtig ist, das Häm-Eisen durch dieseHemmstoffe nicht erreicht werden kann, weil das Häm-System dasEisen vor einer solchen Komplexierung schützt: pflanzliche Polyphenole zB. in Tee und Kaffee:Eine Tasse schwarzer Tee zu einer Mahlzeit kann den größtenTeil des pflanzlichen Eisens binden Phytin aus der Randschicht von Getreidekörner, Nüssen undHülsenfrüchten (wenn unfermentiert) pflanzliche "nicht-Stärke-Polysaccharide" in Getreiden Calcium, Phosphat und größere Mengen Magnesium Kasein (Protein in Milch und Käse) Eiklar Oxalate zB. aus Spinat, Rote Beete, Kakao Salicylate zB. in Aspirin Antazida Resorptionsförderer:Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 42 von 49

Zum einen kann die Anzahl der Rezeptoren für Eisen je nach Bedarfvariiert werden. Zum anderen gibt es Stoffe, die die Löslichkeit vonFe 2+ begünstigen, das die Darmzellwand passieren kann: Vitamin C Apfelsäure Zitronensäure best. Aminosäuren tier. Protein aus Fleisch Phytase aus fermentiertem Getreide zB. Brot als Sauer- oderHefeteigMit der Nahrung werden dem Körper ca. 10-15 mg Fe pro Tag zugeführt,wovon 0,5 – 2 mg resorbiert werden. Das in die Darmzelle aufgenommeneFe 2+ wird zu Fe 3+ oxidiert und an das Glykoprotein Transferrin gehängt,das zuständig für die Verteilung des Eisens in die verschiedenen Gewebenist.Biochemische Funktion:Eisen übernimmt auf dreierlei Weise Aufgaben im Körper, von denen derSauerstofftransport der wichtigste ist.oooSauerstoff-Transport:Eisen ist zentraler Bestandteil des Hämoglobins, welches für denSauerstofftransport im Blut zuständig ist, und des Myoglobins,welches den Sauerstofftransport in der Muskelzelle übernimmt.Sauerstoff wird dazu in der Lunge an das zentrale Fe-Atom einesPorphyrinrings bzw. des Häm gebunden. Mit den Erythrocytenschwimmt das Sauerstoff-beladene Häm in die verschiedenenKörpergewebe. Bei den Muskelzellen wird übernimmt das Myoglobinmit seinem eigenen Häm-Bestandteil den Sauerstoff und schleust ihnin die Mitochondrien ein.Zellatmung und Energiegewinnung:In der Atmungskette der Zelle bzw. der innerenMitochondrienmembran sitzen Fe-tragende Moleküle (z.B.Cytochrome), die am Elektronentransport beteiligt sind, an dessenEnde die Energiegewinnung in Form von ATP steht.Weitere Enzymfunktionen:Als Bestandteil weiterer Enzyme ist Fe am Abbau/Aufbau vonverschiedenen Stoffwechselprodukten beteiligt, z.B. beim Abbau vonAldehyden (Oxidoreduktasen), beim Abbau von Aminosäuren(Dioxxygenasen), bei der Bildung von L-Dopa (Monooxygenasen).Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 43 von 49

Normwerte und Bestimmung:Für die Diagnostik des Eisenhaushaltes sind mehrere Werte wichtig:Das Serumeisen schwankt im Laufe des Tages sehr stark (z.T. sogar inMinuten), deshalb ist es allein wenig aussagekräftig und weitere Wertewerden hinzugezogen:Man benutzt außerdem die Serumwerte von Ferritin (dem Depoteisen) undTransferrin (das Transporteisen), sowie die Transferrinsättigung.Die Normalwerte sind zT. geschlechts- und altersabhängig:Serumeisen: Frauen: 11-25 µmol/l, Männer 12-30 µmol/lSerumferritin: Frauen: 16.-50. Lebensjahr 22-112 ng/ml65.-90. Lebensjahr 13-651 ng/mlMänner: 16.-50. Lebensjahr 34-310 ng/ml65.-87. Lebensjahr 4-665 ng/mlSerumtransferrin: 200 – 400 mg/dl (Erhöhung u.a. beim Eisenmangel undin der Schwangerschaft)Transferrinsättigung (errechneter Quotient aus Serumeisen und Serumtransferrin):Erwachsene 16 - 45 %Kinder 10 – 48 %Bei Verdacht auf Eisenmangel werden auch noch der Hämatokritwert (AnteilErys im Blut), der Hb-Wert (Hämoglobingehalt im Blut), und dieBesschaffenheit der Erys hinzugezogen (MCV = mittleres korpuskuläresVolumen und MCH = mittleres korpuskuläres Hämoglobin).Versorgungssituation, Bedarf und Vorkommen in Nahrungsmitteln:Eisen ist in praktisch allen Nahrungsmittel enthalten, wenn auch inunterschiedlicher Form und in unterschiedlicher Menge. Die Bioverfügbarkeitdes mit der Nahrung zugeführten Eisens ist ein wichtiger Aspekt bei derVersorgung mit Eisen.Das sogenannte Häm-Eisen aus Hämoglobin und Myoglobin tierischerLebensmittel wird wesentlich besser resorbiert als das Nicht-Hämeisen auspflanzlichen Nahrungsmitteln. Aus Fleisch mit einem hohen Anteil anHämeisen werden zwischen 10 und 25% (unterschiedliche Literaturdaten)Eisen aufgenommen, aus pflanzlichen Nahrungsmitteln dagegen nur 1 – 8%.Wichtig ist, daß schon kleine Fleischmengen die Eisenresorption ausgleichzeitig aufgenommenen pflanzlichen Nahrungsmitteln wesentlichverbessern (um das Doppelte). Dennoch ist es prinzipiell möglich, sich beirein vegetarischer Ernährung ausreichend mit Eisen zu versorgen. Dies setztdann eine sorgfältige Zusammenstellung der Nahrung voraus, beispielsweisesollte ausreichend Vitamin C in einer Mahlzeit vorhanden sein. FrühereSchlussfolgerungen, dass strenger Vegetarismus zu Eisenmangel führt, sindinzwischen widerlegt. Ein ernährungsbedingter Eisenmangel kann nur durchMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 44 von 49

eine dauerhaft ungünstige Nahrungszusammensetzung unabhängig von derKostform verursacht werden.Die Aufnahme von Eisen wird durch Vitamin-C-haltige Getränke verbessert,während Kaffee und schwarzer Tee seine Aufnahme verschlechtern. Optimalist eine vollwertige Mischkost. Wie wichtig eine Vollwerternährung sein kannzeigt sich an den Fe-Gehalten in Mehl: der Tagesbedarf von 15 mg ist schonin 350 g Vollkornmehl, aber erst in 1000 g Weißmehl enthalten.(Siehe auch Abschnitt Resorption)Bedarf:Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung gibt nach Alter und Geschlechtunterschiedliche Werte an. Die genauen Werte sind auf der internet-Seiteder DGE nachzulesen (www.dge.de). Die empfohlene Zufuhr für Jugendliche(älter als 15 Jahre) und Erwachsene (m/w) liegt zwischen 10 und 15mg/Tag. Für Schwangere und Stillende gelten höhere Wert (bis 30 mg).Vorkommen in Nahrungsmitteln:Eisen ist in praktisch allen Nahrungsmittel enthalten, wobei die Eisengehaltevon Fleisch und einer Reihe gängiger pflanzlicher Nahrungsmittel ähnlichsind. Einen besonders hohen Gehalt haben Leber und einige Gewürze(Koriander, Petersilie, schwarzer Pfeffer, Zimt, Thymian), von denen manaber gewöhnlich nur geringe Mengen verzehrt.Nachfolgend einige Eisengehalte pro 100 mg Nahrungsmittel:Schweineleber 22,1 mgRinderleber 7,1 mgLupinensamen 76 mgSesamsamen 10 mgBierhefe 20 mg,Sojamehl 15 mg,Molkenkäse 5 mgErbsen 5 mgVollkornbrot 3,3 mgRindfleisch 3,2 mgSchweinefleisch 3,0 mgGeflügel 2,6 mgHaferflocken 4,6 g(Der angeblich hohe Eisengehalt des Spinats ist auf einen Tippfehlerzurückzuführen, der das Komma um eine Stelle nach rechts versetzte; 100 gSpinat frisch enthalten 4,1 mg Eisen.)Klinische Symptome / Pathologie:Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 45 von 49

Sowohl bei einer Über-, als auch einer Unterversorgung ist mit klinischenSymptomen zu rechnen.Eisenmangel/Eisenmangelanämie:Der Eisenmangel ist die häufigste Mangelerkrankung weltweit. EinEisenmangel zeigt sich erst nach einer gewissen Zeit, wenn das in Form vonFerritin und Hämosiderin gespeicherte Eisen verbraucht ist. Typische Folgeist die Eisenmangelanämie, die häufigste Form der Anämie überhaupt. DerEisenmangel führt über eine verminderte Hämoglobinbildung zu einemverringerten Hämoglobingehalt der zunehmend kleiner werdendenErythrozyten und somit zu einer Anämie mit einer Transferrinsättigung unter10%.Ursachen:Die häufigste Ursachen eines Fe-Mangels sind allgemein Blutungen undMangelernährung. Im einzelnen sind folgende Ursachen zu nennen:Nicht gedeckter erhöhter Bedarf bei Frauen in der Menstruation (und besonders bei Hypermenorrhoe) Kinder und Jugendliche im starken Wachstum:bei Kindern und Jugendlichen hängt der Fe-Bedarf stark vonLebensalter und Geschlecht ab. Besonders hoch ist derEisenbedarf in Wachstumsphasen (0.5-1.5, 11-14 Jahre), indenen es in kurzer Zeit zu einer starken Erhöhung derBlutvolumens und der Muskelmasse kommt. Bei Mädchen gehtdurch die einsetzende Menstruation zusätzlich Eisen verloren. Schwangerschaft und StillzeitMangelernährung: Anorexie Säuglinge, die Fe-arme Kuhmilchersatzprodukte anstelle vonMuttermilch bekommen (Muttermilch ist Fe-reicher als Kuhmilch) Falsche NahrungszusammensetzungAkute und chronische Blutungen, zB.: Tumoren Magen-/Darmtraktunzulängliche Aufnahme (z.B. bei Magenerkrankungen, Durchfall und nachMagen- oder Darmentfernungen)WurmerkrankungenStörungen bei Transport, Verteilung und Verwertung von Eisen im Körper(z.B. bei Eiweißmangel)Mineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 46 von 49

Schwerer Eisenmangel tritt besonders infolge gastrointestinaler odererhöhter menstrueller Blutverluste auf. Bei chronischem Blutverlust von > 5-6 ml/Tag entwickelt sich ohne eine Eisentherapie zwangsläufig eineEisenmangelanämie. Dies kann durch Nahrungseisen allein nicht mehrkorrigiert werden, sondern muss nach Diagnose der Ursachengegebenenfalls mit Eisenpräparaten behandelt werden.Symptome:Aufgrund der vorangenannten Ursachen kann sich eine Eisenmangelanämieentwickeln mit Symptomen an Haut/Schleimhaut, Nervensystem undveränderten Blutwerten.Haut und Schleimhaut:o Blässeo trockene, spröde Hauto Nägel: brüchig, Rillenbildungo Mundwinkelrhagadeno diffuser HaarausfallNervensystem/Allgemeinsymtome:o Schwindelo Kopfschmerzeno Konzentrationsschwächeo Psychisch labilo Müdigkeit, Abgeschlagenheit, Antriebsschwächeo in schweren Fällen häufige Infekte durch geschwächteImmunabwehrBlut:ooSymptome der Eisenmangelanämie (veränderte Blutwerte)Atemnot bei Belastung = BelastungsdyspnoeBei erniedrigtem Ferritin kommt es noch vor der Ausbildung einer Anämieunter anderem auch zu einer Verschlechterung der kognitiven Leistung mitStörungen des Gedächtnisses und der Lernfähigkeit, die sich durchEisensubstitution verbessern lassen.Eisenüberschuß/Eisenspeicherkrankheiten:Zu viel Eisen im Körper führt zu verschiedenen Eisenspeicherkrankheitenbzw. Siderosen, bei denen Salze des überschüssigen Eisens im Organismusabgelagert werden. Ab einem bestimmten Wert erscheinen Fe 2+ -Ionen imSerum, was normalerweise durch die Bindung an Hämoglobin etc. verhindertwird. Damit beginnt dann die toxische Wirkung.Etwa 1 Gramm Eisen verursacht bei einem zweijährigen Kind ernsteVergiftungserscheinungen, 3 Gramm können bereits tödlich sein. Bei einemMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 47 von 49

erwachsenen Mann treten ab etwa 2,5 Gramm nicht an Hämoglobingebundenem Eisen im Blut ernstzunehmende Vergiftungserscheinungen auf.Der Fe-Gehalt im Körpers kann bei Siderosen bis zum Zehnfachen desNormalwertes ansteigen.Ursachen:Man unterteilt erblich bedingte (= primäre) und erworbene (= sekundäre)Siderosen:o Erblich bedingt: die Hämochromatose (syn. Siderophilie) ist diewichtigste primäre Siderose. Sie wird autosomal rezessiv vererbt, dh.geschlechtsunspezifisch und beide Elternteile müssen das erkrankteGen weitergeben. Grund für den Eisenüberschuss ist eine zu hohe Fe-Aufnahme im Dünndarm. Männer sind häufiger betroffen als Frauen.Bei Frauen treten Symptome oft erst nach der Menopause auf. Beifrühzeitiger Erkennung ist eine Behandlung meist erfolgreich,anderweitig treten unumkehrbare Schäden, besonderes an der Leberauf.o Erworben: durch chronische Zufuhr zu hoher Eisenmengen, zB.• Häufige Bluttransfusionen• Überdosierung oraler Eisenpräparate• Hepatitis B und C• AlkoholismusSymptome:Der Eisenüberschuss löst zunächst nur Allgemeinsymptome aus, dadurchwird die Erkrankung oft nicht bemerkt. Eine frühzeitige Diagnose undBehandlung sind jedoch wichtig, um mögliche Folgeschäden erfolgreich zuverhindern. Später kommen dann auch spezifische Symptome dazu.Allgemeinsymptome:o Müdigkeito Schwächeo Unwohlseino Anfälligkeit für best. Infektionskrankheiten (zB. Tuberkulose,Yersiniose, Samonellose)o Krämpfe im Oberbaucho KurzatmigkeitWeitere Symptome:o Arthopathieno Diabetes mellituso Splenomegalieo Leberzirrhose (in 90 % der Fälle) und Leberkrebso Pankreaskarzinomo HerzinsuffizienzMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 48 von 49

Wechselwirkungen:Folgende Medikamente vermindern die Fe-Resorption im Dünndarm: Salicylate zB. in Aspirin AntazidaMineralstoffskript / Dr. Bernhard Kraemer / Samuel-Hahnemann-Schule / Seite 49 von 49