07 Mineralstoffe Flashcards

1
Q

Mineralstoffe

A

Mengenelement:
tägl. Aufnahme mehrerer 100mg bis g
Körperbestand >50 mg/kg KG
Ca; Mg; P; Na; K; Cl; S

Spurenelement:
tägl. Aufnahme μg bis mehrere mg
Körperbestand: < 50 mg/kg KG
Co; Cr; Cu; Fe; F; J; Mn; Mo; Ni; Se; Zn

Ultraspurenelemente: Biochemische Funktion ungekannt, Mangelerscheinungen nur unter extremen
Bedingungen bekannt: As,B, Pb, Rb, Si, V

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Eigenschaften und Funktionen von Mineralstoffen

A

Mineralstoffe sind essentiell.

Mineralstoffe sind anorganische Substanzen.

Mineralstoffe haben unterschiedliche Aufgaben in unserem Körper:
• Cofaktor von enzymatischen Reaktionen
• Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks
• Ermöglichung von Transportprozessen gegen einen Konzentrations- gradienten (Co- und Antiport)
• Bausubstanz
• Bestandteil des Schilddrüsenhormons
• Sauerstofftransport und Speicherung

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Mengenelement: Kalzium

Vorkommen

A
Parmesan
Mineralwasser (quellabhängig)
Fenchel
Nüsse (Mandel)
Grüne Gemüse (Grünkohl. Brokkoli, Lauch)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Mengenelement: Kalzium

Bioverfügbarkeit

A

Kalzium Resorption
Säuglinge: 60%
Erwachsene: 20-40%

Im Dünndarm ist ein Kalzium-Transporter = aktiver transzellulärer Prozess

Bioverfügbaerkeit:
MW: 84%
Milch: 80%
Banane: 38%
Erbsen: 17%
Schinken: 15%
Brot: 8% (wegen Phytat =bei Sauerteigbrot besser)

Kalziumgehalt von Milchprodukten ist abhängig von
- Wassergehalt: je härter, desto mehr Ca ist enthalten

  • Fettgehalt: je höher, desto weniger Ca ist enthalten
  • Herstellung: Milchprodukte, die durch Säurefällung hergestellt werden, enthalten wenig Ca, da das Ca in die Molke übergeht
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Mengenelement: Kalzium

Stoffwechsel

A

Regulation der Kalzium-Homöostase
Sinkt der Kalzium-Spiegel: Parathormon-Sekretion PTH(aus Nebenschilddrüse)
= Effekt auf Niere und Skelett

Steigt der Kalzium-Spiegel:
Langsam: Calcitonin-Sekretion (aus C-Zellen der Schilddrüse)
= Anabole Wirkung auf den Knochen
= Ca-Ausscheidung der Niere
= geringere Ca-Resoption im Darm
Schnell: PTH-Bremse (Hemmung der 1-alpha-Hydroxylase?)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Mengenelement: Kalzium

Versorgungslage in Deutschland

A

Etwa 80% werden bei Frauen/Männer gedeckt
(Ausnahme bei höhren Bedarf der Late-Teens und Senioren)

Bedarf:
13-19 Jahre höchster Bedarf
Schwangere (und Stillende) haben keinen erhöhten Bedarf = höhere Kalzium-Resorption/Freisetzung

Milchprodukte 40% als Hauptquellen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Mengenelement: Kalzium

Konsequenzen einer langfristigen Ca-Unterversorgung

A

Osteopenie: Knochendichte

Osteoporose: Knochendichte

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Mengenelement: Kalzium

Osteoporose: Risikogruppen, Pathophysiologie

A

= niedrige Knochenmasse und eine Verschlechterung der Mikroarchitektur des Knochengewebes charakterisiert ist, mit Folge vermehrter Knochenbrüchigkeit

Östrogen ist ein Faktor.

Multifaktorielle Erkrankung.

Nicht modifizierbare Faktoren:
• Alter
• genetische Prädisposition
• weibliches Geschlecht
• Rasse
• späte Menarche, frühe Menopause
Modifizierbare Faktoren:
• geringes KG
• geringe körperliche Aktivität
• Ca-Unterversorgung
• Vitamin D-Zufuhr/-Synthese
• Rauchen
• Alkoholabusus

Krankheitsassoziierte Faktoren:

  • Malabsorption
  • Chronisch entzündliche Erkrankungen
  • Nierenerkrankungen
  • Diabetes (fehlen eines anabolen Hormons)
  • bestimmte Medikamente
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Mengenelement: Kalzium

Einnahme von Ca-Supplemente und mögliche negative Effekte einer langfristigen Ca-Supplementeinnahme

A

Mit Vitamin D-Gabe.

Ausreichend Flüssigkeit.

Verteilte Tagesmenge = Unterdrückung der PTH-Sekretion bevorzugt

Mit Essen = Magensäure wird benötigt (Carbonate)

Interaktion mit Medikamenten.

Herzinfarktrisiko
Schlaganfallrisiko
Nierensteinrisiko

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Spurenelement: Eisen

Vorkommen in LM

A

Leber
Haferflocken
Spinat
Rindfleisch

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Spurenelement: Eisen

Bioverfügbarkeit

A

Resorptionsquote:
Häm-Eisen: 15-45%
= die Resorption ist relativ unabhängig von weiteren Nahrungsbestandteilen

Nicht-Häm-Eisen: 1-15%
= die Resorption ist abhängig von weiteren Nahrungsbestandteilen
Phytate und Oxalate verringern die Bioverfügbarkeit.

Phytinsäure inhibiert die Resorption.
Der Phytinsäuregehalt lässt sich durch Keimen, Fermentieren und
Einweichen reduzieren, NICHT durch Erhitzen. = Phytasen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Spurenelement: Eisen

Aufnahme

A

2 Wege:

= Häm-Eisen: Carrier-Protein

(Nur Fe2+ und Heme kann aufgenommen werden.)

= Fe3+: Ferrireduktase + Divalent metal transporter-1

Freies Eisen ist hoch toxisch durch die Generierung von Hydoxyl-Radikalen.
Heme-Oxygenase: Fe2+ zu Fe3+ = Ferritin als Bindungsprotein, Speicher und Oxidoreduktase

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Spurenelement: Eisen

Regulation des Fe-Stoffwechsels

A

Ferroportin reguliert.

Regulation der Eisenresorption
=Expression von Hepcidin bei hohen Eisenspiegeln
(Peptid aus der Leber)

Regulation der Eisenhomöostase
=posttranskriptionelle Kontrolle bei erniedrigten intrazellulären Eisenspiegeln
pH-abhängig mit Transferrin

Transferrin, was Fe2+ binden kann, ist nie gesättigt.

Ferrotransferrin
Leber und Knochenmark sind Eisenspeicher, jedoch gering.
Erythrozyten-Produktion (Bildung in Haptoglobin)

Der Körper besitzt nur sehr begrenzte Möglichkeiten der Eisenaus- scheidung!

Eisenverteilung im Körper

  • Hämoglobin-Synthese
  • Ferritin
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Spurenelement: Eisen

Versorgungslage in Deutschland und weltweit

A

Gebährfähige Frauen bzw. Schwangere/Stillende haben einen erhöhten Bedarf.
(Männer ca. 10mg/Tag; Frauen ca. 15mg/Tag)

Zufuhrempfehlung ist abhängig von der Bioverfügbarkeit.

Männer: gut
Frauen: Gebärfähige Frauen schlecht

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Spurenelement: Eisen

Diagnose und Symptome eines Eisenmangels

A

– Müdigkeit
– Hautblässe
– verringerte Leistungsfähigkeit
= Anämie (Labordiagnostik) = hypochrome, mikrozytäre Anämie

Laborchemische Parameter des Eisenstoffwechsels: Bluttest mit Stadien

Parameter:

  • Hämoglobin (g/dl) (nicht sensitiv)
  • Ferritin (μg/l)**

**akut Phase Protein: trotz Eisenmangels kann es zu normalen Ferritinspiegeln bei einer Entzündung kommen
CRP-Marker notwendig

weniger charakteristische Symptome:
– Infektanfälligkeit
– Im Kleinkindalter kann ein mäßig ausgeprägte Anämie zu einer Störung der Intelligenzentwicklung führen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Spurenelement: Zink

Vorkommen in LM

A

Proteingebunden.

Austern (12fach)
Weizenkeime
Muskelfleisch
Innereien
Hülsenfrüchte
19
Q

Spurenelement: Zink

Bioverfügbarkeit

A

Zink aus tierischen Lebensmittel ist besser verfügbar als aus pflanzlichen Grund: Tierische Lebensmittel sind reich an Histidin, Glutamin und Cystein
= Zink-AS-Komplex, der resorbiert werden kann

Vitamin C wirkt fördernd auf die Zn-Resorption

Hemmend auf die Resorption wirken Phytate, Tannine, manche Ballaststoffe = bilden Chelate mit Zink

Hohe Dosen von Eisen, Calcium, Phosphat und Schwermetallen hemmen kompetitiv die Zinkaufnahme (DMT-1)

Zn-Resorption aus Muttermilch deutlich besser als aus Kuhmilch
Grund: Zink-bindende Proteine in der Muttermilch besser verdaulich als Casein

20
Q

Spurenelement: Zink

Aufnahme

A

Resorption (Duodenum + Jejunum) 15-40%

Über ZIP4 (effektiv) oder DMT-1 Transportproteine
Intrazellulär gebunden an CRIP oder Thionein.
Durch ZnT Transporter ans Blut weitergegeben.

Passiv: über den gesamten Darm

CRIP: cysteinreiches intestinales Protein
ZIP: Zinktransporter extrazellulär -> intrazellulär
ZnT: Zinktransporter intrazellulär -> extrazellulär

---
Zn-Metalloenzyme:
Alkohol-Dehydrogenase (Vitamin-A Stoffwechsel = Retinol in Retinal)
DNA/RNA-Polymerase
Carboanhydrase (Puffer im Blut)
21
Q

Spurenelement: Zink

Versorgungslage in Deutschland und weltweit

A

Zinkunterversorgung in Abhängigkeit der Zufuhr tierischer LM.
Männer mehr als Frauen.
Niedrige vs. hohe Phytatzufuhr

Gute Versorgung in Deutschland. (Jedoch ohne Berücksichtigung der Phytatzufuhr)

Ca. 20% der Weltbevölkerung leiden unter Zinkmangel.

22
Q

Spurenelement: Zink

Ursachen und Konsequenzen eines Zn-Mangels

A
  • verzögerteWundheilung
  • Dermatitis(Hautentzündungen) • erhöhteInfektneigung
  • Wachstumsretardierung
  • Appetitlosigkeit
  • Geschmacksveränderungen
  • Dunkeladaptationsstörungen
  • Haarausfall

Diagnostik eines Zinkmangels:
Bestimmung des Zinkgehaltes im Serum bzw. Plasmas
Aber: Zinkspiegel unterliegt circadianen Rhythmus und wird durch Entzündungen beeinflusst.

23
Q

Spurenelement: Zink

Wissenswertes über die Einnahme von Supplementen zur Steigerung der Immunabwehr

A

Studie Lutschtabletten:
Zinkdosen 75 – 100 mg/d sinnvoll
= Verkürzung der Erkältungsdauer um ~30% bei Einnahme innerhalb
der ersten 24 h, vermutlich keinen Effekt auf den Schweregrad

• Organische Zn-Verbindungen sind besser Bioverfügbar als anorganische. Aminosäurekomplexe haben die höchste Bioverfügbarkeit und wenige Nebenwirkungen:
Zinkoxid < Zinksulfat < Zinkgluconat < Zink-Histidin-Komplex

  • Die Bioverfügbarkeit dieser Zinkpräparate variiert, liegt jedoch erheblich höher als etwa bei Eisenpräparaten
  • Nebenwirkungen: metallischer Geschmack, Emesis, Diarrhöe
24
Q

Spurenelement: Eisen

Wissenswertes zu Fe-Supplementen

A

Erfolgreiche Eisentherapie benötigt Zeit:

  • bei einer Tagesdosis von 100 mg Eisen/Tag dauert der Ausgleich einer Anämie ca. 3 Monate
  • die Auffüllung der physiologischen Eisenspeicher in Leber und Muskulatur dauert danach nochmals 3 Monate

Häufige Nebenwirkungen: Bauchschmerzen, Übelkeit und Obstipation

Empfehlung für Supplementeinnahme:

  • Kombinationspräparat mit Vitamin C
  • Einnahme nüchtern (zwecks besserer Bioverfügbarkeit)
  • bei gastrointestinalen Nebenwirkungen Einnahme zu einer Mahlzeit

Shift von positiven Lactobacillus und Bifidusbakterien zu pathogenen Enterobakterien.

Entzündung des Darms.

Malabsorption wird begünstig.

Erhöhte Anzahl von Infektionen: Malaria, Darmpara- siten, Durchfall, Bronchiale Infekte.

25
Q

Spurenelement: Eisen

Ursachen und Konsequenzen einer Eisenüberladung

A

Serum-Ferretin
Transferrin-Sättigung

Ursachen:

  • Ausfall der Fe-Absorptionskontrolle (Hämochromatose)
    =Genetische Ursachen: Folge ist eine mangelnde/fehlende Hepcidin-vermittelte Erniedrigung der Ferroportinkonzentration.
    =Eisenspeicherkrankheit (Hämochromatose)
    Lebervergrößerung, Herzschwäche,Diabetes mellitus, Impotenz…
  • häufige Bluttransfusionen
  • orale Zufuhr hoher Eisenmengen über einen langen Zeitraum
  • gesteigerte Absorptionsrate (Alkoholismus)
  • erhöhte Freisetzung von Eisen im Organismus
    (Thalassämie, Beendigung der aktiven Laufbahn von männl. Hochleistungssportlern)
26
Q

Spurenelement: Jod

Vorkommen in Lebensmitteln

A
Jodsalz
Algen
Fisch (große Schwankungen = Salzwasser mehr)
Eier (abh. vom Futtermittel)
Käse
Feldsalat
27
Q

Spurenelement: Jod

Versorgungssituation in D und weltweit

A

Schwangere + Stillende erhöht
(In der Schweiz später, da die Präventation viel früher stattfand)

DE war ein Mangelgebiet bis 1959.
Jodmonitorin, Marker als potentielle Unterfunktion.

Heute: nicht optimal - 1/3 unter des geschätzten Mittelbedarfs

Gesetzliche Regelungen für Jodierung.

Ohne Jodsalz: nicht ausreichend
Mit Jodsalz: Deckung bei Männern, nicht ausreichend bei Frauen

Milder Jodmangel weltweit.

28
Q

Spurenelement: Jod

Schilddrüsenhormonproduktion und deren Regulation/Entgleisung

A

Synthese von Schilddrüsenhormonen:

Aufnahme vin Jod mit Natrium über den NIS (Na-Jodid-Symport) in den Thyreozyten (Schilddrüse).
= sekundär aktiver Transport (Na/Kalium-Pumpe)
= Na zieht mit da niedrige Konzentration in der Zelle, auch wenn die Konzentration von Jod in der Zelle hoch ist

Steigerung durch TSH = cAMP-Konzentration wird erhöht (Auf- u. Abbau)

!!! TPO (Thyreoperoxidase) in Membran; durch TSH gesteigernt
= Viele Katalysen; Aktivierung von Jodid; Jodierung von Tyrosin-Resten; Bildung T3

ThOx (Thyrooxidase) bietet H2O2

Lysosomaler Abbau von Tg zu T3 und T4

Natürliche Goitrogene (Substanzen in Lebensmitteln, die die Bildung von Schilddrüsenhormonen vermindern)

  • Senföle
  • Blausäure
  • Flavonoide

Regulation der Schilddrüsenhormon- Freisetzung erfolgt auf 3 Ebenen:

  1. Hypothalamus, Hypophyse (neuroendokrine Achse)
  2. Ebene Jodidkonzentration im Blut 3. Zielzellen mit Dejodasen

TRH: Thyreotropin Releasing Hormon
TSH: Thyreoidea stimulierendes Hormon

  • Absorption von Jodid zu 95-100% im Dünndarm
  • Aktive Aufnahme in die Schilddrüse und dort erfolgt Synthese von Thyreoglobulin und dessen Speicherung im Follikel
  • Lysosomaler Abbau von Thyreoglobulin und Freisetzung von T3 und T4

• Proteingebundener Transport von T3 (aktive) und T4 im Blut
(an Thyroxinbindendes Protein, Albumin und Transthyretin gebunden)

  • Dejodierung von T4 zu T3 in peripheren Geweben und Bindung von T3 an Kernrezeptoren → Modulierung der Genregulation
  • Überschüssiges Jodid wird über den Urin ausgeschieden.
29
Q

Spurenelement: Jod

Diagnose und Konsequenzen

A

Jodmangel-Strumen

• Hypothyreose
– Bradykardie (< 60 Herzschläge pro Minute)
– Kälteempfindlichkeit
– Grundumsatzsinkt→Gewichtszunahme
– Müdigkeit
– Myxödem (Wassereinlagerung im subkutanen Fettgewebe)

• Mangel während Schwangerschaft/Kindheit führt zu irreversiblen
Hirnleistungs- und Wachstumsstörungen (Jodmangel-Kretinismus)

Gefahren einer extrem hohen alimentären Jodzufuhr z.B. durch Algen:
• Es kann sich langfristig eine jodinduzierte Hypothyreose und Struma entwickeln.
• Bei Menschen mit einer funktionellen Autonomie der Schilddrüse kann es zu einer jodinduzierten Hyperthyreose und damit unter Umständen zu einer lebensbedrohlichen Entgleisung des Stoffwechsels kommen.
• Bei Patienten mit einer Veranlagung zu eine Autoimmunerkrankung der Schilddrüse (sowohl M. Basedow als auch M. Hashimoto) kann eine solche ausgelöst werden.

30
Q

Spurenelement: Selen

Vorkommen in Lebensmitteln unter Berücksichtigung der Herkunft

A
Tierisch:
Fisch (Meer)
Eier
Fleisch
Paranuss (akkumuliert)
Pflanzen (abhängig vom Boden)
31
Q

Spurenelement: Selen

Resorption und Stoffwechsel unterschiedlicher Selenverbindungen

A

• Aufnahme:
– alsSe-Met,Se-Cys,SeleniteundSelenate
– Resorption: 50-90% des aufgenommenen Selens v.a. im oberen Dünndarm
= aktive Resorption von Se-Met und Se-Cys im Duodenum über AS-Transporter
= Resorption von Selenat durch Na-Sulfat-Cotransporter
= Resorption von Selenit erfolgt passiv

• Ausscheidung:
– Hauptsächlich renal (60%)
– Atemluft, Haut, Schweiß
– Muttermilch

Stoffwechsel von Selenverbindungen:

Selenocystein Abbau = H2Se = Selenophosphat = Selenocystein = Selenoproteine

UGA-Codon
+ SECIS (selenocysteine insertion sequence)
= Einbau von Selenocystein statt Termination

Se-Cys-Einbau in Proteine via tRNA, die das UGA-Codon erkennt.
Einbau von Selenomethionin erfolgt dagegen unspezifisch und hat keine physiologische Bedeutung.

32
Q

!Spurenelement: Selen

Synthese und Funktion von Selenoenzymen

A

Der Einbau von Selenocystein führt zu Selenopoteinen. (hierarchisch)

Hierarchie:
Aktivitätsminderung bei Selenmangel nimmt von oben nach unten zu.

Über 35 Selenocystein-haltigen Proteine (=Selonoproteine) konnten bisher identifiziert und zum Teil auch näher charakterisiert werden.

• Schilddrüsenhormonstoffwechsel
- Glutathionperoxidase: Synthese von Thyronin?
Besteht aus 4 Untereinheiten mit jeweils einem Se-Cystein.
Abbau von Wasserstoffperoxid und anderen Peroxiden.
Membranen sind besser als das Cytosol geschützt.
- Dejodasen: Aktivierung/Inaktivierung von T3
Umwandlung von T4 in T3

33
Q

Spurenelement: Selen

Selenmangel und Vergiftung

A

Keine gute Versorgung in DE.

Mangelsymptome:

  • Kardiomyopathie („Keshan Disease“ in China)
  • deformierende Arthritis („Kashin-Beck Disease“ in China)
  • Hypothyreose (Schilddrüsenschädigung)
  • Leberschäden
  • Muskelschwäche
  • Immundefekte

Vergiftung: Selenosis

Mangel und Überdosierung liegen bei Selen eng beieinander
→ geringe therapeutische Breite:
bereits ab der 10-fach empfohlenen Tagesdosis treten langfristig toxische Wirkungen auf
→ erste Vergiftungsanzeichen sind unspezifisch knoblauchartiger Geruch der Ausatemluft
(→ Dimethylselenid) ist ein Zeichen

Erhöhtes Risiko zu Diabetes Typ 2

34
Q

!Spurenelement: Selen

Selenhaltige Nahrungsergänzungsmittel

A

Natriumselenit:
Selen steht sofort für die Synthese von Selenocysteinen zur Verfügung

Selenomethionin:
Selen steht nicht sofort für die Synthese von Selenocysteinen zur Verfügung

Selenhefen:
enthalten Selen zu 20-50% in Form von Selenomethionin, Rest anderen Selenverbindungen wie z.B. Selentrisulfide

35
Q

Spurenelement: Fluor

Vorkommen in Lebensmitteln

A

Fisch
Schwarztee
Fluoridiertes Speisesalz

Männer höherer Bedarf.

36
Q

Spurenelement: Fluor

Referenzwert und tatsächliche Zufuhr

A

Referenzwerte werden bei Kindern nicht erreicht.

37
Q

!Spurenelement: Fluor

Kariesprophylaxe durch Fluoridsupplemente und fluoridierte Zahnpasta

A

Fluoride fördern die Remineralisierung des Zahnschmelzes und machen ihn damit widerstandsfähiger gegen Säureangriffe.

Keine Konsens über die Kariesprophylaxe mittels Fluoridsupplementen bei Kleinkindern zwischen den Fachgesellschaften.
(Zahnpasta kann verschluckt werden = Überdosierung)

Fluorid wird häufig in Kombination mit Viatmin D supplementiert.

38
Q

Spurenelement: Fluor

Unzureichende Fluorversorgung

A

Erhöhtes Kariesrisiko:

besonders wichtig ist eine ausreichende Fluorversorgung während der Zahnentwicklung (1.-16. Lebensjahr)

39
Q

!Spurenelement: Fluor

Fluorüberversorgung/-toxizität

A

Fluoridbelastung des Trinkwassers stellt in manchen Gebieten der Welt ein Problem dar.

Überversorgung kann bei der doppelten empfohlenen Menge beginnen.

  • Kalzifizierung von Weichteilen
  • Osteoporose
  • Skelettschäden = Skelettfluorose
  • Schilddrüsenstörungen
  • Dentalfuorose

Besonders bei Kindern besteht die Gefahr der Überdosierung durch die Kombination unterschiedlicher Prophylaxe-Maßnahmen:
BfR rät, nur eine Form der Fluoridprophylaxe anzuwenden. Sobald mit dem Zähneputzen mit fluoridierter Zahnpasta begonnen wird, sollten keine Fluoridpräparate mehr eingenommen werden.