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Endokrinologie
Störungen des Calcium-Haushalts

Störungen des Calcium-Haushalts

Der Calcium-Haushalt wird durch komplexe Regelkreise gesteuert. Kommt es zu Störungen, kann eine Hyper- bzw. Hypocalzämie mit schweren Folgen für den Organismus resultieren.
Circa 50% des Gesamtcalciums im Blut ist überwiegend an Albumin gebunden. Im Standardlabor wird aus methodischen Gründen in der Regel das Gesamtcalcium angegeben, das die Summe aus dem relevanten freien ionisierten Calcium und dem gebundenen Calcium ist...
Der Calcium-Haushalt wird durch komplexe Regelkreise gesteuert. Kommt es zu Störungen, kann eine Hyper- bzw. Hypocalzämie mit schweren Folgen für den Organismus resultieren.
Circa 50% des Gesamtcalciums im Blut ist überwiegend an Albumin gebunden....
Stand: 22.09.2017
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Überblick

Der Calcium-Haushalt wird durch komplexe Regelkreise gesteuert. Kommt es zu Störungen, kann eine Hyper- bzw. Hypocalzämie mit schweren Folgen für den Organismus resultieren.

Circa 50% des Gesamtcalciums im Blut ist überwiegend an Albumin gebunden. Im Standardlabor wird aus methodischen Gründen in der Regel das Gesamtcalcium angegeben, das die Summe aus dem relevanten freien ionisierten Calcium und dem gebundenen Calcium ist. Bei einer Hypalbuminämie wird ein erniedrigtes Gesamtcalcium gemessen. Das Gesamtcalcium muss aus diesem Grund immer gemeinsam mit dem Albumin beurteilt werden. Alternativ kann in einer Blutgasanalyse direkt das biologisch aktive freie ionisierte Calcium bestimmt werden.

Hypercalzämie

Milde Hypercalzämien können eine diffuse neuropsychiatrische Klinik mit Konzentrationsstörungen bis hin zu Persönlichkeitsveränderungen und Schlafstörungen hervorrufen. Eine Hypercalzämie beeinträchtigt die Fähigkeit der Nieren den Harn zu konzentrieren. Es kommt zur Polyurie und hierdurch zur Exsikkose und zum Elektrolytverlust, insbesondere von Natrium und Kalium. Ist der Urin mit Calcium und Phosphat übersättigt, fallen Nierensteine aus. Im Gastrointestinaltrakt kommt es zu Obstipation und zur vermehrten Produktion von Magensäure und Pankreasenzymen. Bei chronischer Hypercalzämie ist das Risiko für die Entstehung von Magenulcera erhöht. Durch Ausfällung von Calciumphosphat kann es an den Gelenken zur Pseudogicht kommen. Weitere unspezifische Beschwerden der Hypercalzämie sind Übelkeit und Erbrechen, Müdigkeit, Kopfschmerzen und eine depressive Verstimmung. Liegt der Hypercalzämie eine Calcium-Mobilisierung aus den Knochen zugrunde, besteht die Gefahr einer Osteoporose mit rezidivierenden Frakturen. Im EKG fallen AV-Blockierungen und eine verkürzte QT-Zeit auf. Wichtig ist zudem die durch Hypercalzämie ausgelöste verstärkte Digitalis-Wirkung.

Die hypercalzämische Krise ist selten und tritt bei hohen Calciumwerten ab circa 3,5mmol/L bzw. 14mg/dl auf. Lebensgefährliche Komplikationen sind ein meist prärenales akutes Nierenversagen durch Exsikkose, Herzrhythmusstörungen und eine Vigilanzstörung bis hin zur sogenannten Calciumnarkose.

Über 90% der Patienten mit Hypercalzämie leiden unter einem primären Hyperparathyreoidismus oder unter einer Tumorhypercalzämie. Beim primären Hyperparathyreoidismus kommt es zu einer übermäßigen Parathormon-Sekretion. Ursächlich können Adenome oder eine Hyperplasie der Nebenschilddrüsen sein, sehr selten auch Nebenschilddrüsen-Karzinome. Bei bis zu 30% der Patienten mit maligner Tumorerkrankung tritt eine Hypercalzämie auf. Ein hohes Risiko besteht beim Multiplen Myelom und bei Mamma-, Lungen- oder Nierenzellkarzinomen. Ausgelöst wird die Malignom-assoziierte Hypercalzämie zum einen durch Osteolysen, zum anderen setzen einige solide Tumore das PTH-related peptide frei, das an den Parathormon-Rezeptor bindet und über Knochen und Niere den Calciumspiegel erhöht. Bei granulomatösen Erkrankungen wie der Sarkoidose, der Tuberkulose und Lymphomen wird in den Granulomen die extrarenale 1-alpha-Hydroxylase aktiviert, welche Calcitriol bildet. Iatrogen führt außerdem eine übermäßige Vitamin-D- oder Calcium-Substitution zur Hypercalzämie. Zu den seltenen Ursachen einer Hypercalzämie gehören die familiäre hypocalziurische Hypercalzämie, die Hyperthyreose und der tertiäre Hyperparathyreoidismus.

Eine Hyperthyreose kann per Aktivierung von Osteoklasten eine Hypercalzämie verursachen.

Die seltene genetische Erkrankung Familiäre Hypocalciurische Hypercalzämie (FHH) geht mit einem defekten Calcium-sensing receptor an den Nebenschilddrüsen und in den Nieren einher. Die Hemmung der PTH-Sekretion und die Verstärkung der renalen Exkretion von Calcium werden hier erst ab erhöhten Calciumspiegeln ausgelöst. Die Folge sind eine Hypercalzämie und eine geringe Calciumausscheidung im Urin. Da es sich meist um milde Hypercalzämien handelt, bemerken die Patienten von ihrer benignen Erkrankung in der Regel nichts und fallen zufällig im Rahmen einer Calciumbestimmung auf.

Liegt aufgrund einer chronischen Hypocalzämie über lange Zeit ein sekundärer Hyperparathyreoidismus vor, kann die hieraus resultierende dauerhafte Stimulation der Nebenschilddrüsen zu einer Hyperplasie und letztlich zu einer dauerhaften und von den Regelkreisläufen entkoppelten Sekretion von PTH führen. Man spricht vom tertiären Hyperparathyreoidismus, der je nach Ausprägung ebenfalls eine Hypercalzämie auslösen kann.

Beim Hyperparathyreoidismus kann es zur Verminderung der Albuminbindung und damit zur Erhöhung des freien ionisierten Calciums kommen, also einer Pseudonormocalzämie bei eigentlich vorliegender Hypercalzämie. Schließlich kann es beim Plasmozytom zur Bildung von Kalzium-bindenden Paraproteinen kommen, sodass bei normwertigem freiem ionisiertem Calcium eine Pseudohyperkalzämie vorliegt.

Zunächst wird bei Hypercalzämie das Parathormon bestimmt. Es muss bedacht werden, dass PTH eine kurze Halbwertszeit im Plasma hat und die Blutprobe direkt nach der Abnahme gekühlt ins Labor transportiert werden muss. Ein erhöhter bzw. für die gemessene Hypercalzämie inadäquat normaler PTH-Wert spricht für einen primären Hyperparathyreoidismus. Differentialdiagnostisch muss bei Hypercalzämie und erhöhtem PTH auch an die benigne Familiäre Hypocalciurische Hypercalzämie, kurz FHH, gedacht werden. Zur Differenzierung eines primären Hyperparathyreoidismus von der FHH wird das Calcium im 24-Stunden-Sammelurin bestimmt. Eine hohe Calciumausscheidung im Urin schließt eine FHH praktisch aus. Ist das PTH erniedrigt, werden das PTH-related peptide und die Vitamin-D-Metabolite Calcidiol und Calcitriol bestimmt. Bei erhöhtem PTH-related-peptide wird nach einem Malignom gesucht. Ein erhöhtes Calcidiol spricht für eine alimentäre bzw. iatrogene Vitamin-D-Intoxikation. Ein erhöhtes Calcitriol muss an granulomatöse Erkrankungen denken lassen. Ein normwertiges PTH-related peptide und normwertige Vitamin-D-Metaboliten sprechen für seltenere Ursachen wir eine Hyperthyreose und ein Multiples Myelom. Eine genaue Überprüfung der Hausmedikation schadet nie.

Hypokalzämie

Hypocalzämie führt zu verringerter neuromuskulärer Erregbarkeit. Das klinische Spektrum reicht je nach Ausprägung von leichten extremitätenbetonten Krämpfen bis hin zur klassischen Tetanie. Im Gegensatz zur Hypercalzämie mit QT-Verkürzung zeigt sich bei Hypocalzämie eine QT-Verlängerung.Der durch die Hypocalzämie ausgelöste sekundäre Hyperparathyreoidimsus verursacht eine unzureichende Mineralisierung der Knochensubstanz und führt bei längerem Bestehen bei Kindern zur Rachitis und bei Erwachsenen zur Osteomalazie mit schmerzhaften, biegsamen Knochen.

Eine Hypocalzämie kann verschiedenste Ursachen haben. Wichtigste Auslöser sind ein Hypoparathyreoidismus und ein Vitamin D- oder Calcium-Mangel. Zu den weiteren, aber deutlich selteneren Ursachen gehört ein Calciumverlust durch vermehrte Ablagerung im Gewebe: So binden bei einer schweren akuten Pankreatitis die freiwerdenden Fettsäuren freies ionisiertes Calcium. Ein Hypoparathyreoidismus tritt nach Entfernung der Nebenschilddrüsen, z.B. nach Schilddrüsen- oder sonstigen Hals-Operationen auf. Auch Autoimmunerkrankungen wie die multiple endokrine Neoplasie Verursachen bei Beteiligung der Nebenschilddrüsen einen Hypoparathyreoidismus. Intestinale Absorptionsstörungen wie der Morbus Crohn, die Zöliakie, das Kurzdarmsyndrom oder die chronische Pankreatitis lösen einen Vitamin-D- und Calciummangel aus. Eine fortgeschrittene Niereninsuffizienz kann zur verminderten Synthese von Calcitriol in der Niere führen. Andere Ursachen für einen Vitamin-D-Mangel sind eine eingeschränkte Mobilität, meist in Verbindung mit verminderter Sonnenexposition oder auch eine mangelnde orale Zufuhr.

Wie schon bei der Hypercalzämie ist auch bei der Hypocalzämie der erste diagnostische Schritt eine Differenzierung zwischen erhöhtem und erniedrigtem Parathormon. Bei niedrigem PTH in Verbindung mit einer Hypocalzämie liegt ein Hypoparathyreoidismus vor. Ein erhöhtes PTH in Verbindung mit einer Hypocalzämie findet sich beim sekundären Hyperparathyreodismus. Der Körper versucht hier vergeblich über den PTH-Regelkreis Calcium zu mobilisieren. Auslöser können Mangelzustände und Defekte der verschiedenen Stellglieder des Regelkreises sein. Um eine Vitamin-D-Mangel-induzierte Hypocalzämie zu diagnostizieren, sollte das Calcidiol bestimmt werden. Die Bestimmung des Calcitriol ist nicht zielführend, da ein sekundärer Hyperparathyreoidismus als Antwort auf die Hypocalzämie die 1-alpha-Hydroxylase der Niere aktiviert und somit beim Nierengesunden ein normaler Calcitriol-Spiegel vorliegen kann. In den meisten Fällen klärt die Bestimmung des PTH und des Calcidiols bereits die Ursache der Hypocalzämie. Elementar ist außerdem die Beurteilung der Nierenfunktion, da die Niere eine zentrale Rolle im Calciumstoffwechsel spielt und Nierenkranke häufig von Störungen des Calciumhaushalts betroffen sind. Bei unklarer Hypocalzämie ist die Bestimmung des Phosphats und des Magnesiums essenziell, da Phosphat Calciumionen bindet. Eine Hypomagnesiämie löst eine PTH-Resistenz bzw. eine verringerte Sekretion von PTH aus.

Der Calcium-Haushalt wird durch komplexe Regelkreise gesteuert. Kommt es zu Störungen, kann eine Hyper- bzw. Hypocalzämie mit schweren Folgen für den Organismus resultieren.

Circa 50% des Gesamtcalciums im Blut ist überwiegend an Albumin gebunden. Im Standardlabor wird aus methodischen Gründen in der Regel das Gesamtcalcium angegeben, das die Summe aus dem relevanten freien ionisierten Calcium und dem gebundenen Calcium ist. Bei einer Hypalbuminämie wird ein erniedrigtes Gesamtcalcium gemessen. Das Gesamtcalcium muss aus diesem Grund immer gemeinsam mit dem Albumin beurteilt werden. Alternativ kann in einer Blutgasanalyse direkt das biologisch aktive freie ionisierte Calcium bestimmt werden.

Milde Hypercalzämien können eine diffuse neuropsychiatrische Klinik mit Konzentrationsstörungen bis hin zu Persönlichkeitsveränderungen und Schlafstörungen hervorrufen. Eine Hypercalzämie beeinträchtigt die Fähigkeit der Nieren den Harn zu konzentrieren. Es kommt zur Polyurie und hierdurch zur Exsikkose und zum Elektrolytverlust, insbesondere von Natrium und Kalium. Ist der Urin mit Calcium und Phosphat übersättigt, fallen Nierensteine aus. Im Gastrointestinaltrakt kommt es zu Obstipation und zur vermehrten Produktion von Magensäure und Pankreasenzymen. Bei chronischer Hypercalzämie ist das Risiko für die Entstehung von Magenulcera erhöht. Durch Ausfällung von Calciumphosphat kann es an den Gelenken zur Pseudogicht kommen. Weitere unspezifische Beschwerden der Hypercalzämie sind Übelkeit und Erbrechen, Müdigkeit, Kopfschmerzen und eine depressive Verstimmung. Liegt der Hypercalzämie eine Calcium-Mobilisierung aus den Knochen zugrunde, besteht die Gefahr einer Osteoporose mit rezidivierenden Frakturen. Im EKG fallen AV-Blockierungen und eine verkürzte QT-Zeit auf. Wichtig ist zudem die durch Hypercalzämie ausgelöste verstärkte Digitalis-Wirkung.

Die hypercalzämische Krise ist selten und tritt bei hohen Calciumwerten ab circa 3,5mmol/L bzw. 14mg/dl auf. Lebensgefährliche Komplikationen sind ein meist prärenales akutes Nierenversagen durch Exsikkose, Herzrhythmusstörungen und eine Vigilanzstörung bis hin zur sogenannten Calciumnarkose.

Über 90% der Patienten mit Hypercalzämie leiden unter einem primären Hyperparathyreoidismus oder unter einer Tumorhypercalzämie. Beim primären Hyperparathyreoidismus kommt es zu einer übermäßigen Parathormon-Sekretion. Ursächlich können Adenome oder eine Hyperplasie der Nebenschilddrüsen sein, sehr selten auch Nebenschilddrüsen-Karzinome. Bei bis zu 30% der Patienten mit maligner Tumorerkrankung tritt eine Hypercalzämie auf. Ein hohes Risiko besteht beim Multiplen Myelom und bei Mamma-, Lungen- oder Nierenzellkarzinomen. Ausgelöst wird die Malignom-assoziierte Hypercalzämie zum einen durch Osteolysen, zum anderen setzen einige solide Tumore das PTH-related peptide frei, das an den Parathormon-Rezeptor bindet und über Knochen und Niere den Calciumspiegel erhöht. Bei granulomatösen Erkrankungen wie der Sarkoidose, der Tuberkulose und Lymphomen wird in den Granulomen die extrarenale 1-alpha-Hydroxylase aktiviert, welche Calcitriol bildet. Iatrogen führt außerdem eine übermäßige Vitamin-D- oder Calcium-Substitution zur Hypercalzämie. Zu den seltenen Ursachen einer Hypercalzämie gehören die familiäre hypocalziurische Hypercalzämie, die Hyperthyreose und der tertiäre Hyperparathyreoidismus.

Eine Hyperthyreose kann per Aktivierung von Osteoklasten eine Hypercalzämie verursachen.

Die seltene genetische Erkrankung Familiäre Hypocalciurische Hypercalzämie (FHH) geht mit einem defekten Calcium-sensing receptor an den Nebenschilddrüsen und in den Nieren einher. Die Hemmung der PTH-Sekretion und die Verstärkung der renalen Exkretion von Calcium werden hier erst ab erhöhten Calciumspiegeln ausgelöst. Die Folge sind eine Hypercalzämie und eine geringe Calciumausscheidung im Urin. Da es sich meist um milde Hypercalzämien handelt, bemerken die Patienten von ihrer benignen Erkrankung in der Regel nichts und fallen zufällig im Rahmen einer Calciumbestimmung auf.

Liegt aufgrund einer chronischen Hypocalzämie über lange Zeit ein sekundärer Hyperparathyreoidismus vor, kann die hieraus resultierende dauerhafte Stimulation der Nebenschilddrüsen zu einer Hyperplasie und letztlich zu einer dauerhaften und von den Regelkreisläufen entkoppelten Sekretion von PTH führen. Man spricht vom tertiären Hyperparathyreoidismus, der je nach Ausprägung ebenfalls eine Hypercalzämie auslösen kann.

Beim Hyperparathyreoidismus kann es zur Verminderung der Albuminbindung und damit zur Erhöhung des freien ionisierten Calciums kommen, also einer Pseudonormocalzämie bei eigentlich vorliegender Hypercalzämie. Schließlich kann es beim Plasmozytom zur Bildung von Kalzium-bindenden Paraproteinen kommen, sodass bei normwertigem freiem ionisiertem Calcium eine Pseudohyperkalzämie vorliegt.

Zunächst wird bei Hypercalzämie das Parathormon bestimmt. Es muss bedacht werden, dass PTH eine kurze Halbwertszeit im Plasma hat und die Blutprobe direkt nach der Abnahme gekühlt ins Labor transportiert werden muss. Ein erhöhter bzw. für die gemessene Hypercalzämie inadäquat normaler PTH-Wert spricht für einen primären Hyperparathyreoidismus. Differentialdiagnostisch muss bei Hypercalzämie und erhöhtem PTH auch an die benigne Familiäre Hypocalciurische Hypercalzämie, kurz FHH, gedacht werden. Zur Differenzierung eines primären Hyperparathyreoidismus von der FHH wird das Calcium im 24-Stunden-Sammelurin bestimmt. Eine hohe Calciumausscheidung im Urin schließt eine FHH praktisch aus. Ist das PTH erniedrigt, werden das PTH-related peptide und die Vitamin-D-Metabolite Calcidiol und Calcitriol bestimmt. Bei erhöhtem PTH-related-peptide wird nach einem Malignom gesucht. Ein erhöhtes Calcidiol spricht für eine alimentäre bzw. iatrogene Vitamin-D-Intoxikation. Ein erhöhtes Calcitriol muss an granulomatöse Erkrankungen denken lassen. Ein normwertiges PTH-related peptide und normwertige Vitamin-D-Metaboliten sprechen für seltenere Ursachen wir eine Hyperthyreose und ein Multiples Myelom. Eine genaue Überprüfung der Hausmedikation schadet nie.

Hypocalzämie führt zu verringerter neuromuskulärer Erregbarkeit. Das klinische Spektrum reicht je nach Ausprägung von leichten extremitätenbetonten Krämpfen bis hin zur klassischen Tetanie. Im Gegensatz zur Hypercalzämie mit QT-Verkürzung zeigt sich bei Hypocalzämie eine QT-Verlängerung.Der durch die Hypocalzämie ausgelöste sekundäre Hyperparathyreoidimsus verursacht eine unzureichende Mineralisierung der Knochensubstanz und führt bei längerem Bestehen bei Kindern zur Rachitis und bei Erwachsenen zur Osteomalazie mit schmerzhaften, biegsamen Knochen.

Eine Hypocalzämie kann verschiedenste Ursachen haben. Wichtigste Auslöser sind ein Hypoparathyreoidismus und ein Vitamin D- oder Calcium-Mangel. Zu den weiteren, aber deutlich selteneren Ursachen gehört ein Calciumverlust durch vermehrte Ablagerung im Gewebe: So binden bei einer schweren akuten Pankreatitis die freiwerdenden Fettsäuren freies ionisiertes Calcium. Ein Hypoparathyreoidismus tritt nach Entfernung der Nebenschilddrüsen, z.B. nach Schilddrüsen- oder sonstigen Hals-Operationen auf. Auch Autoimmunerkrankungen wie die multiple endokrine Neoplasie Verursachen bei Beteiligung der Nebenschilddrüsen einen Hypoparathyreoidismus. Intestinale Absorptionsstörungen wie der Morbus Crohn, die Zöliakie, das Kurzdarmsyndrom oder die chronische Pankreatitis lösen einen Vitamin-D- und Calciummangel aus. Eine fortgeschrittene Niereninsuffizienz kann zur verminderten Synthese von Calcitriol in der Niere führen. Andere Ursachen für einen Vitamin-D-Mangel sind eine eingeschränkte Mobilität, meist in Verbindung mit verminderter Sonnenexposition oder auch eine mangelnde orale Zufuhr.

Wie schon bei der Hypercalzämie ist auch bei der Hypocalzämie der erste diagnostische Schritt eine Differenzierung zwischen erhöhtem und erniedrigtem Parathormon. Bei niedrigem PTH in Verbindung mit einer Hypocalzämie liegt ein Hypoparathyreoidismus vor. Ein erhöhtes PTH in Verbindung mit einer Hypocalzämie findet sich beim sekundären Hyperparathyreodismus. Der Körper versucht hier vergeblich über den PTH-Regelkreis Calcium zu mobilisieren. Auslöser können Mangelzustände und Defekte der verschiedenen Stellglieder des Regelkreises sein. Um eine Vitamin-D-Mangel-induzierte Hypocalzämie zu diagnostizieren, sollte das Calcidiol bestimmt werden. Die Bestimmung des Calcitriol ist nicht zielführend, da ein sekundärer Hyperparathyreoidismus als Antwort auf die Hypocalzämie die 1-alpha-Hydroxylase der Niere aktiviert und somit beim Nierengesunden ein normaler Calcitriol-Spiegel vorliegen kann. In den meisten Fällen klärt die Bestimmung des PTH und des Calcidiols bereits die Ursache der Hypocalzämie. Elementar ist außerdem die Beurteilung der Nierenfunktion, da die Niere eine zentrale Rolle im Calciumstoffwechsel spielt und Nierenkranke häufig von Störungen des Calciumhaushalts betroffen sind. Bei unklarer Hypocalzämie ist die Bestimmung des Phosphats und des Magnesiums essenziell, da Phosphat Calciumionen bindet. Eine Hypomagnesiämie löst eine PTH-Resistenz bzw. eine verringerte Sekretion von PTH aus.

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