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Calcium

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Calcium

Informationen
EDV-Kürzel	CA
Kategorie	Klinische Chemie, Elektrolyte und Blutgase
Messmethode	Photometrie
Ansatzzeit	täglich
Literaturquelle	1. Pfliser E. und Ritz, D.: Störungen des Kalzium- und Phosphathaushaltes. Internist 1998; 39: 825 - 830 2. Dietel, M. et al.: Harrisons Innere Medizin. McGraw-Hill 17. Auflage 2008: 359 - 362 3. Lehnert, H.: Rationelle Diagnostik und Therapie in Endokrinologie, Diabetologie und Stoffwechsel. Thieme 3. Auflage 2009: 149
Bemerkung	Calcium mit der Ordnungszahl 20 und einer molaren Masse von 40,1 ist bei einer Dichte von 1,55 kg/L ein Leichtmetall aus der Gruppe der Erdalkalimetalle. Wie das Magnesium zeichnet sich auch das Calcium durch die Tendenz aus, Komplexe zu bilden. Unter diesen ist besonders der Komplex mit Ethylendiamintetra-essigsäure bzw. Ethylendiamintetraacetat EDTA von Bedeutung, das mit Ca2+ einen oktaedrischen Komplex eingeht. Calcium wird vorrangig mit Getreide- und Milchprodukten (Käse, Quark), sowie Eiern, Obst und Gemüse aufgenommen. Auch in „hartem“ Trinkwasser ist Calcium reichlich vorhanden.Vom täglich aufgenommenen Calcium (800 bis 1200 mg, im Mittel etwa 25 mmol bzw. ungefähr 1 g) werden maximal 50 % im Duodenum (im geringeren Umfang auch imJejunum) resorbiert. Der Rest wird über den Darm ausgeschieden. Während der Schwangerschaft und in der Stillperiode ist der Cal-ciumbedarf erhöht. Bestimmte Stoffe wie Oxalsäure stören die Calciumresorption, da sie unlösliche Calciumkomplexe bilden. In den Nieren wird der ultrafiltrierbare Teil, also ionisiertes und komplexiertes Calcium, (nicht das proteingebundene) glomerulär filtriert. Bei einem Primärharn-volumen von 180 L sind dies etwa 10 g/d bzw. 250 mmol/d, von denen aber im proximalen und distalen Tubulus der größte Teil rückresorbiert wird. Somit be-steht der renale Verlust aus letztlich 150 mg/d bzw. 3,75 mmol pro Tag, ergänzt durch weitere 1,2 mmol/d (48,1 mg/d), die durch die Haut verloren gehen. Der Gesamtbestand an Calcium des menschlichen Körpers beträgt etwa 1 kg, wovon sich etwa 99 % im Knochen befinden. Dieser muß mithin als Calcium-speicherorgan angesehen werden, aus dem mobilisiertes Ca2+ ins Blut gelangt. Vom im Blut nachweisbarem Calcium sind 38 % an Plasmaproteine gebunden (davon wiederum 80 % an Albumin), bis 14 % liegen als Komplex mit Citrat, Phosphat oder Hydrogencarbonat vor. Den Rest bilden diejenigen ca. 50 % des Serumcalciums, bei denen Calcium als freies Ion Ca2+ im Blut existiert. Dieser Anteil besitzt eine Konzentrationvon 1,25 mmol/L Blut (Referenzbereich 1,1 bis 1,4 mmol/L). Der größte Teil davon wird jedoch durch elektrostatische Kräfte anderer Elektrolyte im Plasma, namentlich Natrium und Chlorid, inaktiviert, so daß allein der verbleibende Rest von etwa 0,36 mmol/L (15 % des Gesamtcalciums im Blut) biologisch aktiv ist. Der Anteil des ionisierten Calciums am Gesamtcalcium im Serum ist von zwei Größen abhängig: Von pH-Wert und Proteingehalt des Blutes. Ein erhöhter pH-Wert des Blutes, also eine Alkalose, führt im Austausch mit H+ zu vermehrter Proteinbindung des freien Calciums, die Konzentration an Ca2+ fällt ab. Dies führt zu einer erhöhten Erregbarkeit der Muskulatur. Dies ist die Ursache der Tetanie (tetanos gr. Spannung, Muskelkrämpfe bei vollem Bewußtsein, ein typisches Symptom ist die Pfötchenstellung der Hände), wie sie zum Beipiel als Hyperventilationstetanie bei übermäßiger Atmung auftritt. Dabei kommt es durch vermehrtes Abatmen von Kohlendioxid zur respiratorischen Alkalose. Ist der Proteingehalt des Blutes hoch, so wird auch mehr Calcium an Protein gebundenvorliegen. Ursachen für eine Hypercalcämie:- primärer Hyperparathyreoidismus: isoliertes oder multinodales Adenom (85 - 90 %), Hyperplasie (10 - 15 %), Karzinom 1 - 3 %, im Rahmen von multiplen endokrinen Neoplasien (MEN I und MEN II)- teriärer Hyperparahyreoidismus (lang anhaltende Parathyrin-Stimulation bei Niereninsuffizienz)- nach Nierentransplantation (meist passager)- paraneoplastische Syndrome mit Synthese osteolytischer Substanzen: PTH-related Protein bei Mamma-, Bronchial und Prostatakarzinom, IL-1, TNF alpha und OAF bei multiplem Myelom- Knochendestruktion: Knochenmetastasen (Mamma- und Prostatakarzinom), M. Paget (hoher Knochenumsatz), Osteoporose, schwere Frakturen- Immobilisation mit Knochenumbau- Hyperthyreose- ektopische Calcitriol-Syntese in Granulomen: Sarkoidose, Tuberkulose, Lepra, Histoplasmose, Berylliose, Silikose, Coccidioidomikose, Candidiasis- Milch-Alkali-Syndrom- Akromegalie- Exsikkose- autosomal dominant vererbte familiär hypercalciurische Hypercalcämie- Phäochromozytom (selten)- Intoxikation mit Aluminium- Intoxikation mit Mangan- akute Nebennierenrindeninsuffizienz (selten) Speziell Pharmaka können Ursache für eine Hypercalcämie sein:- Calcitriol (Vitamin D)- Vitamin A- Theophyllin- Lithium- Thiazide- Tamoxifen- Omeprazol bei akuter interstitieller Nephritis- Calcium enthaltende Phosphatbinder- Foskarnet- Somatotropin (Wachstumshormon) bei Therapie- Hepatitis B-Impfung- parenterale Ernährung- Fibrinkleber bei Neugeborenen mit Pneumothorax Ursachen einer Hypocalcämie:- Hypoparathyroidismus: Aplasie (kongenital), postoperativ (Schilddrüsenoperationen), autoimmun, infiltrativ (Amyloidose)- Pseudohypoparathyroidismus (vermindertes Ansprechen der Endorgane auf Parathyrin)- Hypomagnesiämie (Alkoholismus, Aminoglykoside, Cis-Platin)- Vitamin D-Mangel mit sekundärem Hyperparathyreoidismus- verminderte Sonnenexposition (Vitamin D-Mangel)- Malabsorptionssyndrom (Sprue, Alkoholismus)- chronische Niereninsuffizienz (Vitamin D-Mangel)- Bisphosphonate: Hemmung der Osteoklastenaktivität- Antikonvulsiva- schwere Rhabdomyolyse- Pankreatitis- Hyperphosphatämie- Nephrotisches Syndrom- Lebercirrhose- gesteigerte Diurese

Probe
Material	I. Serum: 1 mLStabilität der Primärprobe bei 20 - 25 °C: 2 Tage, abfallend Stabilität bei –20 °C: 8 Monate Stabilität bei 2 – 8 °C: 3 Wochen Stabilität bei 20 – 25 °C: 7 Tage EDTA- und Citrat-Plasma darf nicht verwendet werden!
alternativ Material	I. Heparin-Plasma: 1 mLStabilität der Primärprobe bei 20 - 25 °C: 2 Tage, abfallend Stabilität bei –20 °C: 8 Monate Stabilität bei 2 – 8 °C: 3 Wochen Stabilität bei 20 – 25 °C: 7 Tage Nur Lithiumheparinplasma. EDTA- und Citrat-Plasma darf nicht verwendet werden!

Referenzbereich / Interpretation

Alter ab	Alter bis	Referenzwerte	Einheit
Männer
0	10 Tage	1.90 - 2.60	mmol/L
10 Tage	2 Jahre	2.25 - 2.75	mmol/L
2 Jahre	4 Jahre	2.17 - 2.44	mmol/L
4 Jahre	10 Jahre	2.19 - 2.51	mmol/L
10 Jahre	12 Jahre	2.22 - 2.51	mmol/L
12 Jahre	14 Jahre	2.19 - 2.64	mmol/L
14 Jahre	16 Jahre	2.29 - 2.66	mmol/L
16 Jahre	20 Jahre	2.22 - 2.66	mmol/L
20 Jahre	...	2.15 - 2.58	mmol/L

Alter ab	Alter bis	Referenzwerte	Einheit
Frauen
0	10 Tage	1.90 - 2.60	mmol/L
10 Tage	2 Jahre	2.25 - 2.75	mmol/L
2 Jahre	4 Jahre	2.17 - 2.44	mmol/L
4 Jahre	10 Jahre	2.19 - 2.51	mmol/L
10 Jahre	12 Jahre	2.22 - 2.51	mmol/L
12 Jahre	14 Jahre	2.19 - 2.64	mmol/L
14 Jahre	16 Jahre	2.29 - 2.66	mmol/L
16 Jahre	20 Jahre	2.22 - 2.66	mmol/L
20 Jahre	...	2.15 - 2.58	mmol/L

Krankheit
	Milch-Alkali-SyndromSarkoidose, nicht näher bezeichnetOsteomalazieHypoparathyreoidismusHyperparathyreoidismus, sekundärerHyperparathyreoidismus, primärerNiereninsuffizienzOsteoporose, nicht näher bezeichnetKnochenmetastasen, KnochenumbauMalabsorption

Informationen

EDV-Kürzel:
CA

Kategorie:
Klinische Chemie, Elektrolyte und Blutgase

Messmethode:
Photometrie

Ansatzzeit:
täglich

Bemerkung:
Calcium mit der Ordnungszahl 20 und einer molaren Masse von 40,1 ist bei einer Dichte von 1,55 kg/L ein Leichtmetall aus der Gruppe der Erdalkalimetalle. Wie das Magnesium zeichnet sich auch das Calcium durch die Tendenz aus, Komplexe zu bilden. Unter diesen ist besonders der Komplex mit Ethylendiamintetra-essigsäure bzw. Ethylendiamintetraacetat EDTA von Bedeutung, das mit Ca2+ einen oktaedrischen Komplex eingeht.

Calcium wird vorrangig mit Getreide- und Milchprodukten (Käse, Quark), sowie Eiern, Obst und Gemüse aufgenommen. Auch in „hartem“ Trinkwasser ist Calcium reichlich vorhanden.Vom täglich aufgenommenen Calcium (800 bis 1200 mg, im Mittel etwa 25 mmol bzw. ungefähr 1 g) werden maximal 50 % im Duodenum (im geringeren Umfang auch imJejunum) resorbiert. Der Rest wird über den Darm ausgeschieden. Während der Schwangerschaft und in der Stillperiode ist der Cal-ciumbedarf erhöht. Bestimmte Stoffe wie Oxalsäure stören die Calciumresorption, da sie unlösliche Calciumkomplexe bilden.

In den Nieren wird der ultrafiltrierbare Teil, also ionisiertes und komplexiertes Calcium, (nicht das proteingebundene) glomerulär filtriert. Bei einem Primärharn-volumen von 180 L sind dies etwa 10 g/d bzw. 250 mmol/d, von denen aber im proximalen und distalen Tubulus der größte Teil rückresorbiert wird. Somit be-steht der renale Verlust aus letztlich 150 mg/d bzw. 3,75 mmol pro Tag, ergänzt durch weitere 1,2 mmol/d (48,1 mg/d), die durch die Haut verloren gehen.

Der Gesamtbestand an Calcium des menschlichen Körpers beträgt etwa 1 kg, wovon sich etwa 99 % im Knochen befinden. Dieser muß mithin als Calcium-speicherorgan angesehen werden, aus dem mobilisiertes Ca2+ ins Blut gelangt. Vom im Blut nachweisbarem Calcium sind 38 % an Plasmaproteine gebunden (davon wiederum 80 % an Albumin), bis 14 % liegen als Komplex mit Citrat, Phosphat oder Hydrogencarbonat vor. Den Rest bilden diejenigen ca. 50 % des Serumcalciums, bei denen Calcium als freies Ion Ca2+ im Blut existiert. Dieser Anteil besitzt eine Konzentrationvon 1,25 mmol/L Blut (Referenzbereich 1,1 bis 1,4 mmol/L). Der größte Teil davon wird jedoch durch elektrostatische Kräfte anderer Elektrolyte im Plasma, namentlich Natrium und Chlorid, inaktiviert, so daß allein der verbleibende Rest von etwa 0,36 mmol/L (15 % des Gesamtcalciums im Blut) biologisch aktiv ist.

Der Anteil des ionisierten Calciums am Gesamtcalcium im Serum ist von zwei Größen abhängig: Von pH-Wert und Proteingehalt des Blutes. Ein erhöhter pH-Wert des Blutes, also eine Alkalose, führt im Austausch mit H+ zu vermehrter Proteinbindung des freien Calciums, die Konzentration an Ca2+ fällt ab. Dies führt zu einer erhöhten Erregbarkeit der Muskulatur. Dies ist die Ursache der Tetanie (tetanos gr. Spannung, Muskelkrämpfe bei vollem Bewußtsein, ein typisches Symptom ist die Pfötchenstellung der Hände), wie sie zum Beipiel als Hyperventilationstetanie bei übermäßiger Atmung auftritt. Dabei kommt es durch vermehrtes Abatmen von Kohlendioxid zur respiratorischen Alkalose. Ist der Proteingehalt des Blutes hoch, so wird auch mehr Calcium an Protein gebundenvorliegen.

Ursachen für eine Hypercalcämie:- primärer Hyperparathyreoidismus: isoliertes oder multinodales Adenom (85 - 90 %), Hyperplasie (10 - 15 %), Karzinom 1 - 3 %, im Rahmen von multiplen endokrinen Neoplasien (MEN I und MEN II)- teriärer Hyperparahyreoidismus (lang anhaltende Parathyrin-Stimulation bei Niereninsuffizienz)- nach Nierentransplantation (meist passager)- paraneoplastische Syndrome mit Synthese osteolytischer Substanzen: PTH-related Protein bei Mamma-, Bronchial und Prostatakarzinom, IL-1, TNF alpha und OAF bei multiplem Myelom- Knochendestruktion: Knochenmetastasen (Mamma- und Prostatakarzinom), M. Paget (hoher Knochenumsatz), Osteoporose, schwere Frakturen- Immobilisation mit Knochenumbau- Hyperthyreose- ektopische Calcitriol-Syntese in Granulomen: Sarkoidose, Tuberkulose, Lepra, Histoplasmose, Berylliose, Silikose, Coccidioidomikose, Candidiasis- Milch-Alkali-Syndrom- Akromegalie- Exsikkose- autosomal dominant vererbte familiär hypercalciurische Hypercalcämie- Phäochromozytom (selten)- Intoxikation mit Aluminium- Intoxikation mit Mangan- akute Nebennierenrindeninsuffizienz (selten)

Speziell Pharmaka können Ursache für eine Hypercalcämie sein:- Calcitriol (Vitamin D)- Vitamin A- Theophyllin- Lithium- Thiazide- Tamoxifen- Omeprazol bei akuter interstitieller Nephritis- Calcium enthaltende Phosphatbinder- Foskarnet- Somatotropin (Wachstumshormon) bei Therapie- Hepatitis B-Impfung- parenterale Ernährung- Fibrinkleber bei Neugeborenen mit Pneumothorax

Ursachen einer Hypocalcämie:- Hypoparathyroidismus: Aplasie (kongenital), postoperativ (Schilddrüsenoperationen), autoimmun, infiltrativ (Amyloidose)- Pseudohypoparathyroidismus (vermindertes Ansprechen der Endorgane auf Parathyrin)- Hypomagnesiämie (Alkoholismus, Aminoglykoside, Cis-Platin)- Vitamin D-Mangel mit sekundärem Hyperparathyreoidismus- verminderte Sonnenexposition (Vitamin D-Mangel)- Malabsorptionssyndrom (Sprue, Alkoholismus)- chronische Niereninsuffizienz (Vitamin D-Mangel)- Bisphosphonate: Hemmung der Osteoklastenaktivität- Antikonvulsiva- schwere Rhabdomyolyse- Pankreatitis- Hyperphosphatämie- Nephrotisches Syndrom- Lebercirrhose- gesteigerte Diurese

Literaturquelle:
1. Pfliser E. und Ritz, D.: Störungen des Kalzium- und Phosphathaushaltes. Internist 1998; 39: 825 - 830

2. Dietel, M. et al.: Harrisons Innere Medizin. McGraw-Hill 17. Auflage 2008: 359 - 362

3. Lehnert, H.: Rationelle Diagnostik und Therapie in Endokrinologie, Diabetologie und Stoffwechsel. Thieme 3. Auflage 2009: 149

Probe

Material:

I. Serum: 1 mLStabilität der Primärprobe bei 20 - 25 °C: 2 Tage, abfallend
Stabilität bei –20 °C: 8 Monate
Stabilität bei 2 – 8 °C: 3 Wochen
Stabilität bei 20 – 25 °C: 7 Tage

EDTA- und Citrat-Plasma darf nicht verwendet werden!

Alternativmaterial:

I. Heparin-Plasma: 1 mLStabilität der Primärprobe bei 20 - 25 °C: 2 Tage, abfallend
Stabilität bei –20 °C: 8 Monate
Stabilität bei 2 – 8 °C: 3 Wochen
Stabilität bei 20 – 25 °C: 7 Tage

Nur Lithiumheparinplasma. EDTA- und Citrat-Plasma darf nicht verwendet werden!

Referenzbereich/Interpretation

Alter ab	Alter bis	Referenzwerte	Einheit
Männer
0	10 Tage	1.90 - 2.60	mmol/L
10 Tage	2 Jahre	2.25 - 2.75	mmol/L
2 Jahre	4 Jahre	2.17 - 2.44	mmol/L
4 Jahre	10 Jahre	2.19 - 2.51	mmol/L
10 Jahre	12 Jahre	2.22 - 2.51	mmol/L
12 Jahre	14 Jahre	2.19 - 2.64	mmol/L
14 Jahre	16 Jahre	2.29 - 2.66	mmol/L
16 Jahre	20 Jahre	2.22 - 2.66	mmol/L
20 Jahre	...	2.15 - 2.58	mmol/L

Alter ab	Alter bis	Referenzwerte	Einheit
Frauen
0	10 Tage	1.90 - 2.60	mmol/L
10 Tage	2 Jahre	2.25 - 2.75	mmol/L
2 Jahre	4 Jahre	2.17 - 2.44	mmol/L
4 Jahre	10 Jahre	2.19 - 2.51	mmol/L
10 Jahre	12 Jahre	2.22 - 2.51	mmol/L
12 Jahre	14 Jahre	2.19 - 2.64	mmol/L
14 Jahre	16 Jahre	2.29 - 2.66	mmol/L
16 Jahre	20 Jahre	2.22 - 2.66	mmol/L
20 Jahre	...	2.15 - 2.58	mmol/L

Symptom/Krankheit

Milch-Alkali-SyndromSarkoidose, nicht näher bezeichnetOsteomalazieHypoparathyreoidismusHyperparathyreoidismus, sekundärerHyperparathyreoidismus, primärerNiereninsuffizienzOsteoporose, nicht näher bezeichnetKnochenmetastasen, KnochenumbauMalabsorption

Einheiten-Umrechner

Faktoren konventionell SI 0.25 SI konventionell 4

konventionell

SI

konventionell

Rechnerwert	Einheit
pg/mL	10000000
ng/L	10000000
ng/dL	1000000
µg/L	10000
ng/mL	10000
µg/dL	1000
µg/mL	10
mg/L	10
mg/dL	1
mg/mL	0,01
g/dL	0,001

Rechnerwert	Einheit
fmol/L	1000000000000
pmol/L	1000000000
nmol/L	1000000
µmol/L	1000
mmol/L	1