Aufbau des Knochengerüsts

Knochen sind vereinfacht nach folgendem Prinzip aufgebaut: Aussen am Knochen befindet sich die sogenannte Knochenhaut, das Periost. Hier setzen Sehnen und Bänder an. Als nächstes folgt die Knochenrinde (Kortikalis), die etwa 80% der Knochenmasse ausmacht. Im Inneren ist der Knochen aus zarten Bälkchen aufgebaut. Diese bilden ein Gerüst, das Mediziner als Spongiosa bezeichnen, weil es im Aussehen einem Schwamm ähnelt. Die Bälkchen sind so angeordnet, wie es die Belastung an den einzelnen Knochen erfordert.

Aufbau des gesunden Knochens

Der anorganische Anteil des Knochengewebes besteht aus Hydroxylapatit, Calcium-Phosphat-Salzen von hohem Härtegrad, aus denen auch die Hartsubstanz der Zähne besteht. Daneben findet man noch einige andere Mineralstoffe wie Magnesium oder Silizium, die mengenmässig aber unbedeutend sind. Der organische Anteil besteht zu über 90% aus Kollagen sowie zu 10% aus anderen Eiweissen, Diese von den Osteoblasten produzierte Knochengrundsubstanz macht Knochen dehnbar und flexibel und sorgt dafür, dass sie nicht so schnell brechen. Durch Calcium- und Phosphateinlagerungen verkalkt sie nach und nach und macht so den Knochen hart und stabil. Osteoklasten wiederum lösen die verkalkte Grundsubstanz auf, wenn der Knochen nicht mehr belastet wird (bei längerdauernder Immobilität wie z.B. nach schweren Krankheiten). Zwischen diesen beiden Zelltypen befinden sich miteinander vernetzte Osteozyten, die vermutlich den Auf- und Abbau des Knochens steuern.

Regulation des Knochenstoffwechsels

Neben dem Knochenmineralstoff Calcium spielt Vitamin D eine wichtige Rolle für den Knochenstoffwechsel, indem es für die Calciumaufnahme aus der Nahrung und dessen optimalen Einbau in die Knochen sorgt. Um das Risiko für Osteoporose und damit verbundene Knochenbrüche zu verringern, müssen dem Körper sowohl Vitamin D als auch Calcium in ausreichender Menge zugeführt werden. Aus diesem Grund ist den Hauptfaktoren für gesunde und stabile Knochen ein separates Kapitel gewidmet.

An der Regulation des Knochenstoffwechsels sind neben Vitamin D (das eigentlich ein Hormon ist) noch weitere Hormone und Vitamine beteiligt. Das von den Nebenschilddrüsen gebildete Parathormon wird aktiviert, wenn der Calciumspiegel im Blut unter einen bestimmten Wert sinkt. Dann regt es die Osteoklasten an, Calcium aus den Knochen zu lösen und ins Blut abzugeben, damit der Calciumblutspiegel wieder steigt (s. Abbildung).

Bedeutung von Calcium, Vitamin D und Eiweiss für die Knochengesundheit

Calcium ist mengenmässig der wichtigste Mineralstoff im menschlichen Körper und der wichtigste Baustein der Knochen. Zudem ist Calcium für die ordnungsgemässe Funktion von Muskeln und Nerven erforderlich. Damit ein stabiles Skelett aufgebaut werden kann und der altersbedingte Rückgang der Knochenmasse möglichst hinausgezögert wird, muss über die Nahrung täglich genügend Calcium aufgenommen werden. Ist dies nicht der Fall, greift der Körper auf die Calciumspeicher der Knochen zurück. Die weitaus besten Calciumlieferanten sind Milch und Milchprodukte. Sie liefern zusätzlich zum Calcium auch Eiweiss, das für die Knochen- und Muskelgesundheit ebenfalls wichtig ist. Auch einige Gemüse (Broccoli, Mangold, Spinat), Kräuter, Hülsenfrüchte und Vollkornprodukte sowie Mineralwasser enthalten Calcium. Aber Achtung: Bei den Mineralwassern gibt es grosse Unterschiede bezüglich des Calciumgehalts. Wie viel Calcium der Mensch benötigt und in welchen Lebensmitteln wie viel davon enthalten ist, finden Sie im Kapitel Knochengesund ernähren. Mit Hilfe des Calciumrechners können Sie ganz einfach selber ausrechnen, ob Sie genügend Calcium zu sich nehmen.

Vitamin D spielt ebenfalls eine zentrale Rolle wird jedoch, anders als Calcium und gewisse Spurenelemente, nicht in den Knochen eingebaut. Dennoch ist es eine unverzichtbare Hilfe bei der Aufnahme des Calciums aus dem Darm und aus der Niere. Zudem fördert es zusammen mit Calcitonin den Einbau von calciumhaltigem Hydroxylapatit in die Knochenmatrix (siehe Abbildung). Die wirkungsvollste Form des Vitamin D ist das Calcitriol. Es wird im Körper aus der „Vorstufe“ Vitamin D (genauer gesagt Vitamin D3) gebildet und hat den Stellenwert eines Hormons (daher auch der Name Vitamin-D-Hormon), weil es im Körper gebildet wird und Fernwirkungen hat. Vitamine sind ja definitionsgemäss Substanzen, die vom Organismus nicht selbst hergestellt werden können. Vitamin D wird aber von bestimmten Zellen in der Haut mit Hilfe von Sonnenlicht selbst hergestellt. Im Alter nimmt die hauteigene Kapazität, Vitamin D zu produzieren, allerdings sehr stark ab. Ein weiteres Problem ergibt sich durch die Verwendung von Sonnenschutzmitteln, mit denen sinnvollerweise die Haut geschützt wird. Sie vermindern aber auch die Vitamin D-Bildung in der Haut.

Die natürlichen Nahrungsquellen für Vitamin D sind dagegen eher begrenzt. Grössere Mengen sind nur in fettem Fisch wie Lachs und Sardinen, in Pilzen und Eiern enthalten. Kleinere Mengen an Vitamin D sind in Fleisch und Milchprodukten zu finden. Folge des Vitamin D-Mangels ist unter anderem eine unzureichende Calciumaufnahme im Darm. Dadurch kommt es zu einem Absinken des Calciumspiegels im Blut. Wie Sie einem möglichen Calciummangel entgegenwirken können, lesen Sie im Kapitel Knochengesund ernähren.

Proteine, umgangssprachlich Eiweiße, sind elementare Bausteine allen Lebens und haben viele Schlüsselfunktionen. Proteine (Eiweiße) bilden zusammen mit Fetten und Kohlenhydraten die drei wichtigen Hauptnährstoffgruppen. Es sind komplexe Naturstoffe, die ihre Bedeutung als Bausteine für den Aufbau wiederum neuer, körpereigener Proteine haben. Da sie den Grundbaustein aller menschlichen Zellen darstellen, tragen sie dazu bei, neue Zellen aufzubauen und bestehende Zellen zu reparieren. Sie erfüllen im Körper wichtige Aufgaben verschiedenster Art und sind beispielsweise Bausteine für Muskeln, Immunabwehr, Hormone und Stoffwechsel, sie sind der Stoff, aus dem Körperzellen, Enzyme und Hormone gebildet werden. Während auf Kohlenhydrate und Fette in der Nahrung zeitweilig verzichtet werden könnte, benötigt der menschliche Körper eine weitgehend kontinuierliche Zufuhr an Proteinen.
Weil sie dazu beitragen, Zellen aufzubauen und wichtige Elemente für starke Knochen und aktive Muskeln bilden, sind Proteine ein entscheidender Bestandteil gesunder Ernährung. Eine unzureichende Zufuhr wirkt sich in der Jugend nachhaltig auf die Entwicklung der Knochen aus und später im Leben auch auf den Erhalt der Knochensubstanz. Proteinreiche Kost hat einen doppelten Nutzen bei Osteoporose: Sie unterstützt den Aufbau von Knochen und Muskulatur.

Nüsse, Walnüsse, Mandeln und Kürbiskerne werden oft auch als Brainfood bezeichnet, weil sie neben einem hohen Proteinanteil auch reich an Omega-3-Fettsäuren sind. Nüsse enthalten nur sehr wenig Wasser, dafür aber reichlich Fett, Protein, komplexe Kohlenhydrate und Ballaststoffe. Nüsse sind eine hochkonzentrierte Nahrung mit hoher Nährstoffdichte.