Knochengesundheit: Calcium, Vitamin D & Vitamin K2

Knochen: Lebendes Gewebe im ständigen Umbau

Knochen wirken auf den ersten Blick starr und unveränderlich. Tatsächlich sind sie hochaktives Gewebe, das sich kontinuierlich erneuert. Dieser Prozess wird als Knochen-Remodeling bezeichnet. Spezialisierte Zellen, die Osteoklasten, bauen altes Knochengewebe ab. Gleichzeitig bilden Osteoblasten neues Knochengewebe. Das gesamte Skelett wird auf diese Weise alle 7 bis 10 Jahre vollständig erneuert.

Im jungen Alter überwiegt der Aufbau. Die Knochendichte erreicht ihren Höhepunkt (Peak Bone Mass) ungefähr im Alter von 25 bis 30 Jahren. Danach beginnt ein langsamer, natürlicher Abbau von etwa 0,5 bis 1 % Knochenmasse pro Jahr. Bei Frauen beschleunigt sich dieser Prozess nach der Menopause deutlich, da der sinkende Östrogenspiegel den Knochenabbau begünstigt. Weaver et al. (2016) betonen in einer umfassenden Übersichtsarbeit, dass die Ernährung in allen Lebensphasen eine zentrale Rolle für die Knochengesundheit spielt.

Calcium: Mehr als nur Milch

Calcium ist der am häufigsten vorkommende Mineralstoff im menschlichen Körper. Rund 99 % des gesamten Calciums befinden sich in Knochen und Zähnen. Das verbleibende 1 % zirkuliert im Blut und ist an kritischen Funktionen wie der Muskelkontraktion, der Blutgerinnung und der Signalübertragung zwischen Nervenzellen beteiligt.

Die empfohlene Tagesmenge liegt bei 1’000 mg für Erwachsene und steigt bei Personen über 50 auf 1’200 mg (DACH-Referenzwerte). Viele Menschen denken bei Calcium automatisch an Milchprodukte. Es gibt jedoch zahlreiche pflanzliche Quellen mit guter Bioverfügbarkeit.

Pflanzliche Calciumquellen

Lebensmittel	Calcium pro 100 g	Bemerkung
Sesam (ungeschält)	ca. 780 mg	Sehr hoher Gehalt, Tahini als Alternative
Grünkohl	ca. 210 mg	Hohe Bioverfügbarkeit (~50 %)
Brokkoli	ca. 60 mg	Hohe Bioverfügbarkeit (~60 %)
Getrocknete Feigen	ca. 160 mg	Gleichzeitig gute Kaliumquelle
Mineralwasser (calciumreich)	300-600 mg/L	Exzellente Bioverfügbarkeit
Mandeln	ca. 260 mg	Phytinsäure kann Aufnahme reduzieren

Weaver et al. (2016) zeigten, dass die Bioverfügbarkeit von Calcium aus Kohlgemüse (Brokkoli, Grünkohl, Pak Choi) mit 50 bis 60 % sogar höher liegt als aus Milch (ca. 32 %). Der Grund: Kohlgemüse enthält wenig Oxalsäure, die Calcium im Darm binden und die Aufnahme hemmen kann. Spinat enthält zwar viel Calcium, doch aufgrund seines hohen Oxalsäuregehalts werden nur etwa 5 % davon aufgenommen.

Vitamin D: Das Sonnenvitamin

Vitamin D nimmt unter den Vitaminen eine Sonderstellung ein. Es wird streng genommen als Prohormon klassifiziert, da der Körper es selbst herstellen kann. Bei Sonneneinstrahlung wandelt die Haut 7-Dehydrocholesterol in Vitamin D3 (Cholecalciferol) um. Dieses wird in der Leber zu 25-Hydroxyvitamin-D und anschliessend in der Niere zur aktiven Form 1,25-Dihydroxyvitamin-D (Calcitriol) umgewandelt.

Calcitriol reguliert die Calciumaufnahme im Darm. Ohne ausreichend Vitamin D kann der Körper nur 10 bis 15 % des aufgenommenen Calciums absorbieren. Mit ausreichendem Vitamin-D-Status steigt die Aufnahme auf 30 bis 40 %. Holick (2007) beschreibt diesen Zusammenhang in einer vielzitierten Übersichtsarbeit und bezeichnet den Vitamin-D-Mangel als eine globale Gesundheitskrise.

Vitamin-D-Mangel in Nordeuropa

In nördlichen Breitengraden reicht die Sonnenstrahlung von Oktober bis März nicht aus, um eine ausreichende Vitamin-D-Synthese in der Haut zu ermöglichen. Die UV-B-Strahlung erreicht in diesen Monaten einen zu flachen Winkel. Studien zeigen, dass in der Schweiz und Deutschland 60 bis 80 % der Bevölkerung im Winter unzureichende Vitamin-D-Spiegel aufweisen (unter 50 nmol/L 25(OH)D im Serum).

Risikofaktoren für einen Vitamin-D-Mangel sind:

• Geografische Lage: Nördlich des 42. Breitengrads (nördlicher als Rom) ist die Synthese im Winter stark eingeschränkt.
• Hautpigmentierung: Dunklere Haut benötigt längere Sonnenexposition für dieselbe Vitamin-D-Produktion.
• Alter: Die Synthesekapazität der Haut nimmt mit dem Alter ab.
• Sonnenschutzmittel: LSF 30 reduziert die Vitamin-D-Synthese um über 95 %.
• Büroarbeit: Wenig Zeit im Freien während der Mittagsstunden.

Über die Ernährung lässt sich Vitamin D nur bedingt decken. Fetter Fisch, Eigelb und Pilze (UV-bestrahlt) enthalten relevante Mengen, erreichen aber selten die empfohlene Tagesmenge von 800 bis 1’000 IE. Deshalb empfehlen viele Fachgesellschaften eine Supplementierung in den Wintermonaten.

Vitamin K2: Die unterschätzte Komponente

Vitamin K existiert in zwei Hauptformen. Vitamin K1 (Phyllochinon) kommt in grünem Blattgemüse vor und ist primär an der Blutgerinnung beteiligt. Vitamin K2 (Menachinon) hat eine andere, weniger bekannte, aber ebenso wichtige Funktion. Es aktiviert Proteine, die den Calciumstoffwechsel regulieren.

Zwei Proteine stehen im Zentrum der K2-Forschung:

• Osteocalcin: Dieses von Osteoblasten produzierte Protein bindet Calcium und leitet es in die Knochenmatrix ein. Ohne ausreichend Vitamin K2 bleibt Osteocalcin in seiner inaktiven (untercarboxylierten) Form und kann Calcium nicht effektiv in die Knochen einbauen.
• Matrix-Gla-Protein (MGP): Dieses Protein verhindert die Ablagerung von Calcium in Weichgewebe, insbesondere in den Arterien. Aktiviertes MGP ist einer der stärksten natürlichen Hemmstoffe der Gefässverkalkung.

Knapen et al. (2013) untersuchten in einer dreijährigen randomisierten kontrollierten Studie die Wirkung von Vitamin K2 (MK-7, 180 µg/Tag) auf Knochendichte und Gefässelastizität bei postmenopausalen Frauen. Die Ergebnisse zeigten, dass die K2-Gruppe eine verbesserte Knochenstärke und weniger altersbedingte Steifigkeit der Halsschlagader aufwies.

Natürliche K2-Quellen

Die reichhaltigste Quelle für Vitamin K2 ist Natto, ein fermentiertes Sojaprodukt aus Japan. Weitere Quellen sind Hartkäse (insbesondere Gouda und Emmentaler), Eigelb und fermentierte Lebensmittel wie Sauerkraut. Die westliche Ernährung liefert in der Regel deutlich weniger Vitamin K2 als die traditionelle japanische Ernährung.

Das Zusammenspiel: D3, K2 und Calcium

Die drei Nährstoffe wirken als funktionelle Einheit. Vitamin D3 erhöht die Calciumaufnahme aus dem Darm. Vitamin K2 sorgt dafür, dass dieses Calcium in die Knochen geleitet wird und sich nicht in den Arterien ablagert. Calcium liefert den Baustoff selbst.

Ohne Vitamin K2 kann eine hohe Calciumzufuhr in Kombination mit Vitamin D3 theoretisch das Risiko für Gefässverkalkung erhöhen. Masterjohn (2007) beschreibt dieses Zusammenspiel als “Calcium-Paradoxon”: In einigen Bevölkerungsgruppen wurde trotz hoher Calciumzufuhr eine erhöhte Rate an Gefässverkalkung beobachtet, was mit einem gleichzeitigen K2-Mangel zusammenhängen könnte.

Die praktische Konsequenz: Wer Calcium und Vitamin D supplementiert, sollte auch auf eine ausreichende Vitamin-K2-Versorgung achten.

Krafttraining und Knochendichte: Wolff’s Law

Julius Wolff formulierte bereits 1892 das Prinzip, dass sich Knochen an die mechanische Belastung anpassen, der sie ausgesetzt sind. Stärkere Belastung führt zu dichteren, stärkeren Knochen. Geringere Belastung führt zu Knochenabbau. Astronauten verlieren im schwerelosen Raum bis zu 1 bis 2 % Knochenmasse pro Monat.

Für die Knochengesundheit sind vor allem Übungen wirksam, die eine hohe mechanische Belastung erzeugen:

• Krafttraining mit progressiver Überladung: Kniebeugen, Kreuzheben und Ausfallschritte belasten die Hüft- und Wirbelsäulenknochen, die am häufigsten von Osteoporose betroffen sind.
• Sprünge und Plyometrie: Die Aufprallkräfte beim Springen stimulieren den Knochenaufbau besonders effektiv.
• Stehende Übungen: Übungen im Stehen belasten das Skelett stärker als sitzende Übungen.

Schwimmen und Radfahren sind hervorragende Ausdauersportarten, erzeugen jedoch wenig Knochenbelastung und tragen kaum zur Knochendichte bei. Für die Knochengesundheit sollten sie mit Krafttraining ergänzt werden.

Osteoporose-Prävention: Früh beginnen

Osteoporose entwickelt sich über Jahrzehnte. Die Prävention beginnt idealerweise lange vor dem Auftreten erster Symptome. Da die Knochendichte ihren Höhepunkt um das 30. Lebensjahr erreicht, ist die Aufbauphase in der Jugend und im jungen Erwachsenenalter besonders entscheidend.

Massnahmen zur Vorsorge:

• Calciumreiche Ernährung: 1’000 bis 1’200 mg Calcium täglich aus Lebensmitteln und bei Bedarf Supplementen.
• Vitamin-D-Status prüfen: Insbesondere in den Wintermonaten. Ein Blutwert von 50 bis 75 nmol/L 25(OH)D gilt als optimal.
• Vitamin K2 integrieren: Fermentierte Lebensmittel oder gezielte Supplementierung (100 bis 200 µg MK-7 pro Tag).
• Krafttraining: Mindestens 2 bis 3 Einheiten pro Woche mit progressiver Steigerung.
• Risikofaktoren minimieren: Rauchen, übermässiger Alkoholkonsum und Bewegungsmangel beschleunigen den Knochenabbau.

Fazit

Knochengesundheit hängt nicht von einem einzelnen Nährstoff ab, sondern vom Zusammenspiel mehrerer Faktoren. Calcium liefert den Baustoff, Vitamin D3 optimiert die Aufnahme und Vitamin K2 lenkt das Calcium an den richtigen Ort. Krafttraining liefert den mechanischen Reiz, der den Knochen signalisiert, stärker zu werden. Wer diese Faktoren kombiniert und bereits in jungen Jahren auf eine gute Knochengesundheit achtet, legt die Grundlage für ein stabiles Skelett im Alter.

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Quellen:

• Weaver CM et al. (2016). Calcium plus vitamin D supplementation and risk of fractures: an updated meta-analysis from the National Osteoporosis Foundation. Osteoporosis International, 27(1), 367-376.
• Holick MF (2007). Vitamin D deficiency. New England Journal of Medicine, 357(3), 266-281.
• Knapen MHJ et al. (2013). Three-year low-dose menaquinone-7 supplementation helps decrease bone loss in healthy postmenopausal women. Osteoporosis International, 24(9), 2499-2507.
• Masterjohn C (2007). Vitamin D toxicity redefined: vitamin K and the molecular mechanism. Medical Hypotheses, 68(5), 1026-1034.