Rob's web

Calcium

Chemisch element Calcium (Ca)
Atoomnummer 20.

Calcium is nodig voor de opbouw en het onderhoud van de botten en het gebit. Daarnaast speelt calcium een rol bij de werking van zenuwen en spieren, de bloedstolling en het transport van stoffen (natrium, kalium en magnesium) in de lichaamscellen. Een gevarieerde voeding levert genoeg calcium op. Een calcium tekort leidt na verloop van tijd tot botontkalking.

Calcium is het mineraal dat in de grootste hoeveelheid (ca. 1,5 kg) in het lichaam terug te vinden is. Van de totale hoeveelheid is 99% aanwezig in de botten en tanden. Calcium is een van de belangrijkste bouwstoffen van het skelet. Het resterende deel bevindt zich in de organen, het bloed en de spieren. Verstevigt de botten & tanden, houdt de werking van maagzuur tegen, tegengif bij magnesiumvergiftiging, bevordert de efficiënte samentrekking van de spieren, zorgt voor de overbrenging van zenuwimpulsen en het helpt bij slapeloosheid.

Calcium wordt in de spiercellen opgeslagen in bepaalde celorganellen (genaamd, het sarcoplasmatisch reticulum). Als er een zenuwimpuls van de hersenen naar een spier wordt gestuurd, komen daardoor de calciumionen vrij uit dit reticulum. Hierdoor spant de spier zich aan. Het mineraal is onmisbaar voor een goede hartfunctie en het speelt een rol bij de zenuwimpulsoverdracht. Calcium heeft ook een regulerende werking op de bloeddruk en het is betrokken bij bloedstollingprocessen.

Calcium is een macro element.

Eigenschappen

Symptomen bij een tekort

Bronnen

Voedingsstoffen met veel calcium zijn: groene groente, kaas, melk, zuivelproducten, vis, noten en hard kraanwater.

Dosering

Deskundige adviseren calcium in een goed vitaminen- en mineralensupplement op te nemen, hoewel extra doses mogen tot 1000 milligram per dag. De aanbevolen dagelijkse hoeveelheid (ADH) van calcium is 800 milligram.

Voorzichtig en giftigheid

Doses boven 2000 milligram kunnen hypercalcemie veroorzaken (calciumneerslag in de nieren). Omdat een teveel aan calcium wordt uitgescheiden, komt dit zelden voor (tenzij u tevens overmatige hoeveelheden vitamine D slikt).

De Calciumparadox

Te veel calcium kan juist tekort veroorzaken

Een intensieve reclamecampagne heeft ons vanaf begin 50-er jaren doen geloven dat melkproducten de noodzakelijke calcium leverden en dat de consumptiehoeveelheid ongelimiteerd kan zijn. Inmiddels weten we dat juist die tomeloze inname van melk (gerelateerde)producten bijdraagt aan verschillende welvaartsziekten waaronder osteoporose.

Voor de calcium-consumptie geldt dan ook: méér is zéker niet altijd béter. Het is zelfs zó dat calcium-overschot via onderliggende processen uiteindelijk zelfs kan leiden tot een calcium-tekort in bepaalde delen van het lichaam! En zo onder andere tot osteoporose. Deze paradox wordt hier nader besproken.

Calcium, het biochemische werkpaard

Vrijwel alle fysiologische processen in het lichaam zijn in meerdere of mindere mate afhankelijk van calcium. Het in stand houden van de zeer gevoelige zuur-base balans in het bloed en de cellen is daarbij wel het belangrijkste. Met 1,6% van het totale menselijke gewicht is calcium verreweg het meest voorkomende mineraal in het menselijk lichaam. Ter vergelijking: magnesium bedraagt slechts 0,05% van het totaalgewicht. Calcium is een belangrijk onderdeel van botten en tanden en cruciaal voor onder andere de spiercontractie, zenuwgeleiding, bloedcoagulatie, energieproductie en het onderhouden van het afweersysteem.

Begin vorige eeuw was van calcium alleen bekend dat het een component van botten is. Pas later werd ontdekt dat het een elementair onderdeel van het bloedplasma is, en essentieel is bij bloedklontering en voor een goede hartfunctie. Nog later werd duidelijk dat calcium een uitermate belangrijke rol speelt in alle geledingen van het lichaam, in het bijzonder bij het reguleren van het pH-niveau in het bloed.

Onze botten fungeren als opslagplaats voor calcium, waar zich dan ook 99% van onze totale hoeveelheid calcium bevindt. Wanneer de pH-waarde in het bloed buiten een zeer nauwe bandbreedte (optimale bloedwaarde tussen 7.35 en 7.46) dreigt te raken, wordt calcium uit de botten onttrokken om dit te corrigeren.

Calcitriol

Verschillende onderzoeken geven aan dat als calcitriol constant een laag niveau heeft, het risico toeneemt op ziektes als o.a. osteoporose, M.S., diabetes type 1 en reumatoïde artritis. Een constant laag calcitriol niveau kan 2 oorzaken hebben:

  1. Te zuur milieu waardoor de werking van het belangrijke nier-enzym (1-alfa hydroxylase) wordt geblokkeerd;
  2. Teveel calcium in het bloed waardoor de aanmaak van calcitriol verlaagd of zelfs geblokkeerd wordt.

Koemelkproducten hebben een duidelijk negatieve invloed op het calcitriol niveau omdat deze zowel een zuur milieu stimuleren als ook veel calcium leveren. Daardoor hebben deze producten een zeer negatieve werking in het functioneren van het vitamine-D netwerk.

Hoeveel vitamine-D

Recente onderzoeken geven steeds meer bewijs dat wij een te lage inname van vitamine-D hebben, in het bijzonder in de wintermaanden. De locatie, tijd van de dag, huidpigmentatie, gebruik van zonblokkerende producten (zonnebrandcrème), leeftijd, gewicht en voedingsinname spelen een belangrijke rol bij de hoeveelheid vitamine-D die het lichaam beschikbaar krijgt.

De in zonlicht en vitamine-D gespecialiseerde Dr. Michael Hollick geeft in zijn boek 'the UV advantage' een dosering aan van 1000 i.e. (25 µg) vitamine-D per dag. Hij adviseert extra suppletie van 400 i.e. (10µg) in de zomer en tot 1000 i.e. in de winter.

Naarmate we ouder worden, in het bijzonder na de 45-jarige leeftijd, gaat de opname van vitamine-D via de huid en de aanmaak van calcitriol in de nieren achteruit. In de lever en nieren daalt het niveau calcitriol met 40 tot 50%.

In het artikel 'Cholecalciferol production' beschrijft P.C. Beadle de metingen van de vitamine-D productie bij zonneschijn in epidermis (de huid). Hij geeft hiervoor een waarde aan van 163 i.e. per vierkante centimeter op een blanke huid (69 i.e. op een donkere huid). Aangezien de mens 18.580 vierkante centimeter aan huid heeft, ligt de dagelijkse vitamine-D productie bij zon op een naakt lichaam tussen 1.000.000 en 3.000.000 i.e.. Dit houdt in dat in 6 tot 18 seconden zonneschijn tot 400 i.e. vitamine-D kan worden geproduceerd.

Dit staat in schril contrast met de in Nederland geldende zeer lage ADH van 200 i.e. (5 µg). Voor wat betreft de schadelijkheid van grotere doses zien we dat voor vitamine-D een norm gehanteerd wordt van 40.000 i.e. of meer per dag; of ruwweg 200 maal de aanbevolen hoeveelheid.

Naast de belangrijke functie van vitamine-D bij de botvorming geven recente onderzoeken aan dat deze vitamine ook essentieel is bij de spiercel-huishouding. In dit verband is het goed ons te realiseren dat spieren ook een belangrijke rol spelen bij het voorkomen van botfracturen.

Osteoporose

In de westerse wereld is osteoporose, vooral bij vrouwen, een sterk toenemend ziektebeeld. In de Europese Gemeenschap heeft elke 30 seconden iemand een osteoporose-gerelateerde fractuur. De Nurses Health studie van de Harvard Universiteit in U.S.A. liet zien dat voor elke 5 jaar na 65 jaar er 40% toename was in het risico van heupfracturen. Ook zien we in het westen de laatste jaren een sterke toename van osteoporose onder de mannelijke bevolking.

Een mineralentekort én een slechte botmatrix (voornamelijk eiwitten) samen, veroorzaken osteoporose. Deze basisfysiologie geeft aan dat er meer aan de hand is dan een simpel tekort aan calcium. Het is zelfs zo dat een tekort aan calcium in een volwassen lichaam resulteert in een andere aandoening:osteomalacie (verweking van het bot). Osteomalacie en osteoporose mogen niet met elkaar verward worden. Bij osteomalacie is er alleen in het bot een tekort aan calcium. Bij osteoporose is er een tekort aan calcium en andere mineralen maar óók een vermindering in de niet-mineralenmatrix van het bot.

Osteomalacie: een tekort aan calcium in de botten

Osteoporose: een tekort aan calcium én een verminderde botmatrix

Tot nu toe is zeer weinig aandacht besteed aan de botmatrix, bestaand uit collageen (80%) en proteoglycanen (20%). De vorming van de botmatrix is evenals de inbouw van calcium afhankelijk van osteoblasten. Een onbalans in de verhouding tussen de osteoblasten (botvormende cellen) en osteoclasten (botafbrekende cellen) wordt gezien als de oorzaak van osteoporose.

Normaal botmerg bevat kleine gaatjes. Osteoporotisch bot heeft grote gaten en lijkt sponsachtig. Bij osteoporose zijn er minder osteoblasten voorhanden en is de activiteit van osteoblasten afgenomen.

Bij osteoporose zijn drie componenten betrokken, te weten: hydroxy apatiet, botzouten (carbonaat-sulfaat e.d.) en de botmatrix (raamwerk). De combinatie van hydroxy apatiet, collageen (matrix) en de manier waarop ze zijn verbonden, bepaalt de kracht en flexibiliteit van de botten.

Ten aanzien van osteoporose is dan ook duidelijk dat het toedienen van alléén hoge doses calcium geen zoden aan de dijk zet en dat deze behandeling ook niet door onderzoek gesteund wordt. Onderzoekers aan de Harvard Universiteit in Amerika hebben recentelijk wel een onderzoek gepubliceerd over de relatie tussen de inname van vitamine-D en heupfracturen. Ruim 72.000 post-menopauzale vrouwen zijn hiervoor gedurende 18 jaar gevolgd. Een dagelijkse inname vit.D van 500 i.e. (12.5µg) of meer uit voeding en supplementen gaf 37% minder kans op een heupfractuur dan bij vrouwen met een inname lager dan 500 i.e.

Belangrijke vitaminen en mineralen voor het bot

Osteoblasten

Botfracturen door osteoporose komen in westerse landen veel vaker voor dan bijvoorbeeld in China, Thailand, Korea, Zuid Afrika, Nigeria en Maleisië. In Duitsland bijvoorbeeld vinden 70 maal zoveel osteoporose-gerelateerde heupfracturen plaats als in China. Hiervoor zijn twee belangrijke redenen aan te wijzen: 1. De hoge consumptie van melkproducten in de westerse wereld 2. De hoge consumptie van vlees en suiker in de westerse wereld (verzuring)

Ook de 'nurses health study', waar 78.000 vrouwen gedurende 12 jaar werden gevolgd, toont aan dat een hoge melkproductenconsumptie juist tot de meeste botfracturen leidt. Op basis hiervan is de conclusie gerechtvaardigd dat melkproducten een risicofactor voor osteoporose vormen.

Het advies dat melk goed is voor de botten, is dus inmiddels enige tijd door de feiten achterhaald en we kunnen stellen dat grote hoeveelheden melk(producten) en een hoge dosis calciumsuppletie, osteoporose eerder veroorzaken dan voorkomen.

Een belangrijke reden hiervoor is dat hoe meer calcium in het lichaam aanwezig is, hoe groter de activiteit van de osteoblasten wordt om dit calcium in de matrix in te bouwen. Tussen 50 en 70% van de osteoblasten gaan in dit proces verloren. Hoe meer hun activiteit wordt gestimuleerd, hoe meer osteoblasten verdwijnen. Het is belangrijk dit proces zo veel mogelijk te beperken omdat het aantal malen dat osteoblasten in ons lichaam opnieuw geproduceerd kunnen worden niet oneindig is. Als veel calcium wordt geconsumeerd zal de uitputtingsgrens eerder worden bereikt waardoor geen osteoblasten meer beschikbaar zijn. Zowel het bot als de botmatrix worden vanaf dat moment afgebroken.

Een belangrijke rol bij botopbouw en -afbraak is weggelegd voor de hormonen progesteron, testosteron en in het bijzonder voor oestrogeen.

Oestrogeen voorkomt osteoporose doordat het de opname van calcium en tevens de afbraak van osteoblasten tegengaat. Bij vrouwen, in en na de menopauze, verschuift de hormoonspiegel en vermindert het oestrogeen-niveau. Hierdoor ontstaat een verhoogde afbraak van bot en botmatrix, wat kan leiden tot osteoporose.

Onderzoek laat overigens zien dat slanke vrouwen eerder te maken krijgen met osteoporose dan vrouwen met overgewicht. Een van de redenen daarvoor is dat in het lichaamsvet het enzym aromatase testosteron omzet in oestrogeen waardoor de vrouw na de menopauze nog kleine hoeveelheden oestrogeen blijft produceren. Ook wordt bij meer lichaamsvet meer leptine geproduceerd, een stof die de vorming van osteoblasten tegengaat.

Andere belangrijke factoren bij de instandhouding van de kwaliteit van de botten zijn de sekshormoonspiegel en stress. Bij het ouder worden verlaagt het niveau van de sekshormonen oestrogeen, progesteron en testosteron. Bij vrouwen gaat dit tijdens de overgang zeer abrupt. Bij mannen verloopt dit geleidelijk. Juist het in voldoende mate aanwezig zijn van deze hormonen draagt positief bij aan een goede botstructuur. Stress daarentegen heeft hierop een negatief effect doordat het de aanwezigheid van het stresshormoon cortisol verhoogt. Cortisol breekt versneld botweefsel af door de osteoblasten te vernietigen. Hierdoor moet het lichaam steeds opnieuw osteoblasten aanmaken zodat het einde van de reproductiecapaciteit van de osteoblasten eerder wordt bereikt.

Ook het PTH (parathyroïd hormoon) verhoogt de activiteit van de osteoblasten en leid daarmee tot een versnelde uitputting van de mogelijkheid tot aanmaak van osteoblasten. Vitamine-D, en ook vitamine-K gaan de werking van een te hoog PTH niveau tegen en vertragen zo onnodige uitputting van osteoblasten.

Belangrijke spelers bij calciumhuishouding

Zuur-basen niveau

Een gezonde zuurgraad (pH) is kritisch. Onder andere de DNA synthese, celgroei, -functies, -reparatie en de enzymwerking zijn hiervan afhankelijk. Een kleine pH-verandering kan een enorm effect op het lichaam hebben. Een daling van de pH-waarde vermindert bijvoorbeeld de spiercontractie en laat het niveau stijgen van de hormonen adrenaline en aldosteron. Ook zien we dat bloed en weefsels met een hoge pH-waarde (basisch) meer zuurstof kunnen opnemen dan wanneer de pH-waarde daarin laag is (zuur).

pH en calcium

Het lichaam zal bij een stijging van de pH (basisch) meer calcium uit het bloed naar de botten dirigeren, bij een daling van de pH (verzuring) zal calcium vanuit de botten naar het bloed worden gedirigeerd.

Verzurende voeding

De westerse voeding kenmerkt zich door een hoog gehalte aan zuurvormende bestanddelen. In haar boek "The chemistry of succes" komt Dr. Susan Lark tot de conclusie dat in Amerika de ratio zuur: base 17:3 is. Ook in "The China Study" van T. Colin Campbell, (Emeritus Prof. van de Cornell Universiteit in New York) wordt via grootschalige onderzoeken duidelijk gemaakt dat te hoge inname van dierlijk eiwit de voornaamste factor is voor de westerse welvaartsziekten, in het bijzonder osteoporose.

De relatie tussen de inname van dierlijke eiwitten en het aantal botfracturen is even evident als die tussen het roken van sigaretten en longkanker. Ten aanzien studies omtrent osteoporose is China een uitstekende keuze omdat osteoporose daar weinig of niet voorkomt terwijl de bevolking daar aanmerkelijk méér calorieën consumeert dan Amerikanen. (China 2641 kcal/dag, Amerika 1989 kcal/dag).

In China worden eiwitten echter voornamelijk uit plantaardige bron verkregen. Dierlijke eiwitten zijn sterk zuurvormend omdat ze in tegenstelling tot plantaardige eiwitten hoge doses van niet-metalen elementen bevatten zoals bijvoorbeeld zwavel en fosfor, waaruit zwavelzuur en fosforzuur gevormd wordt. Sterk zuurvormende voeding is: harde kaas, vlees, ei en vis.

De aanbevolen verhouding tussen plantaardige en dierlijke eiwitten zou moeten liggen op 4:1 of hoger. In landen waar de meeste botfracturen voorkomen ligt dit gemiddeld op 1:2. In Nederland, waar zo'n 800.000 mensen met osteoporose te maken hebben is deze verhouding ongeveer 1:1,6. Een schril contrast met de gewenste verhouding van 4:1!

Het volgende voorbeeld geeft hier een aardig beeld: Eskimo's hebben de hoogste calcium inname ter wereld; meer dan 2000 mg per dag. Ook hebben ze veruit de hoogste inname van dierlijke eiwitten; 250-400 gram per dag. En hoewel eskimo's lichamelijk erg actief zijn, hebben zij de hoogste incidentie van osteoporose ter wereld!

Verwarring

Rond osteoporose ontstaat regelmatig verwarring. Deze wordt veroorzaakt door de gangbare botdichtheidsmetingen, waarbij de botmineraaldichtheid (BMD) wordt bepaald. De waarde van deze bepaling kan in twijfel worden getrokken als we weten dat in landen waar de BMD het hoogst is, de meeste heupfracturen voorkomen. Botten met een lage BMD blijken in de praktijk vaak zeker zo sterk en gezond te zijn. De BMD kan overigens op korte termijn sterk verbeteren door hoge calcium inname maar op lange termijn blijven daardoor te weinig osteoblasten over zodat juist dan verzwakking optreedt. De vraagstelling is dus gerechtvaardigd of BMD metingen zinvol zijn, zeker als uit onderzoek blijkt dat een hoge BMD een grotere kans geeft op artrose en borstkanker naast osteoporose. Ook zien we dat in landen waar botmassa- en botmineraaldichtheid lager zijn dan in westerse landen, het aantal fracturen ook vele malen lager is. Laten we ons dus zorgvuldig afvragen: "wat zijn eigenlijk sterke botten"?

pH-speekselteststrips

Het meten van de zuur-base waarde (pH) kan op verschillende manieren plaatsvinden (bloed, urine, huis, speeksel). De meest betrouwbare meting is die in het speeksel omdat deze het beste te vergelijken is met de extra-cellulaire vloeistof. De in pH gespecialiseerde Dr. Carl J. Reich geeft aan dat de pH-waarde zich in het speeksel dient te bevinden tussen 7.4 en 6.6, waarbij 7.4 ideaal is. Een waarde lager dan 6.6 is zuur en wijst o.a. op een calcium tekort.

De pH-speekseltest kan eenvoudig worden uitgevoerd met behulp van teststrips waarop een beetje mondspeeksel wordt verzameld. De verkleuring van de strip kan worden vergeleken met de waarden op een kleurkaartje.In verband met het feit dat voedsel en roken de meting kan beïnvloeden moet de test 2 uur na de inname van voeding, drank (behalve water) en roken geschieden. Vóór de testmeting kan het beste enkele malen vers speeksel in de mond worden genomen en doorgeslikt.

Risicofactoren botontkalking

  1. Leeftijd (boven 60 jaar)
  2. Acidosis (verstoord zuur-basen evenwicht)
  3. Te hoge dierlijke eiwit inname
  4. Post-menopauzale leeftijd
  5. Vervroegde menopauze
  6. Slank
  7. Inactief
  8. Roken
  9. Hoog alcoholgebruik
  10. Langdurige stress
  11. Te snel werkende schildklier en/of bijschildklier
  12. Landurig gebruik van corticosteroïden
  13. Moeder met osteoporose-gerelateerde fractuur
  14. Koffie (meer dan 4 koppen per dag)

Conclusie

Om tot een goede calciumhuishouding te komen zijn de volgende aspecten belangrijk.

  1. Beperking van dierlijke eiwitten en geraffineerde suikers. De verhouding plantaardige - dierlijke eiwitten 4:1 of hoger
  2. Voldoende extra vitamine-D (5-25 µg) afhankelijk van de zon, tot 50 µg bij bestaande botontkalking
  3. Kleine hoeveelheden extra calcium (tot 200 mg). Bij een pH-waarde van 6.5 of lager extra bicarbonaat / calcium / magnesium
  4. Stresscontrole
  5. Met behulp van de uitslag van speciale testen kan gericht worden geadviseerd