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Die idiopathische Hyperkalziurie (IH) ist vielleicht die häufigste Anomalie bei der Bildung von Kalziumsteinen und verursacht Kalziumnierensteine und kann zu Knochenmineralverlust und Knochenbrüchen führen. Die richtige Behandlung erfordert eine hohe Kalziumzufuhr, eine niedrige Natriumzufuhr, die Mäßigung einer sehr hohen Proteinzufuhr, die Vermeidung von raffiniertem Zucker und – nicht selten – die Einnahme von harntreibenden Medikamenten, die die Kalziumverluste im Urin verringern, Steine verhindern und die Knochen schützen können.

Knochen scheinen mir ein Bad in der Badewanne zu sein. Kalzium fließt aus dem Wasserhahn – dem Magen-Darm-Trakt – hinein und aus dem Abfluss – den Nieren – heraus, während sie das Serumkalzium regulieren – die Höhe des Wassers in der Badewanne. Mir ist klar, dass der Badende kein Wasser aufnimmt oder verliert, aber wenn Sie eine Weile über das Bild nachdenken, sehen Sie vielleicht, was ich sehe.

Die Großen Badenden (1884-87) von Renoir und Die Großen Badenden (1900-1906) von Paul Cézanne befinden sich beide im Philadelphia Museum of Art, und obwohl ich beide liebe, könnte ich mich nur für eines entscheiden.

Am Ende des Sommers, umgeben von Gärten, entschied ich mich für den betörenden Renoir. Im Winter hätten mich die grauen Steine meiner Universität vielleicht zu Cézannes fernen, dunklen und grüblerischen Göttinnen bewogen.

Was ist Hyperkalziurie?

Wie Bluthochdruck durch Blutdruckwerte definiert wird, die mit Schlaganfall, Herzversagen und Herzinfarkt einhergehen, so wird Hyperkalziurie durch Kalziumausscheidungen im Urin definiert, die mit Steinen einhergehen.

Steigende Kalziumverluste im Urin stehen in Verbindung mit einem steigenden Steinrisiko in zwei Kohorten von Frauen – rot – und einer von Männern – blau. Der Kalziumgehalt im Urin ist entlang der horizontalen Achse in sechs Bereiche unterteilt. Das durchschnittliche relative Risiko, Steine zu bilden, ist durch die Spitzen der Balken gekennzeichnet. Ein Wert von 1 bedeutet, dass es nicht höher ist als bei Personen mit einem Urinkalziumgehalt von weniger als 100 mg/Tag – der Referenzpopulation.

Das untere 95. Perzentil des Risikos befindet sich am unteren Ende der Balken. Wenn der untere Teil eines Balken über dem Wert 1 liegt, was bei allen Balken ab 200-249 mg/Tag der Fall ist, liegt sehr wahrscheinlich ein erhöhtes Risiko vor. Der Schwellenwert für eine Hyperkalziurie liegt also bei 200 mg/d bei beiden Geschlechtern.

Die Ernährung wurde nicht kontrolliert, so dass wir keine speziellen Diäten benötigen, um eine Hyperkalziurie anhand dieses Kriteriums zu diagnostizieren.

Mit steigendem Kalziumgehalt im Urin steigt das Risiko – die Oberseite des Balkens – in gleichmäßiger Progression an.

Was bedeutet “idiopathisch”?

Die überwältigende Mehrheit der hyperkalziurischen Steinbildner hat keine der vielen Krankheiten, die die Kalziumausscheidung im Urin erhöhen können. Ihr Urinkalzium übersteigt 200 mg/d ohne offensichtlichen Grund – idiopathisch, aus sich selbst heraus, ohne offenkundige Ursache.

Normale Kalziumausscheidung

Seit 1900 haben Wissenschaftler 24-Stunden-Urinproben von Menschen in klinischen Forschungseinheiten gesammelt, perfekte Sammlungen, und Urinkalzium gemessen. Ich habe alle Werte, die ich finden konnte, aus veröffentlichten Arbeiten zusammengetragen – ein mühsames Unterfangen. Hier ist meine Ausbeute an Werten normaler erwachsener Männer (blau) und Frauen (rot).

Die Schwelle der klinischen Hyperkalziurie, 200 mg/Tag, liegt etwa beim 75. Perzentil: 25 % der normalen Menschen liegen darüber. Aber Steinbildner sind vielleicht 7-10 % oder weniger der menschlichen Bevölkerung. Hyperkalziurie erhöht also das Steinrisiko, aber nicht jeder bekommt Steine.

Auch die Steinerkrankung ist familiär bedingt, aber IH allein erklärt nicht vollständig, warum. Vermutlich spielen auch andere vererbte Faktoren eine Rolle.

Vor Jahrzehnten haben wir die 95. Perzentile dieser beiden Verteilungen, also etwa 275 und 325 mg/d Kalzium für Frauen und Männer, zur Definition der “Hyperkalziurie” verwendet. Zweifelsohne bergen solch hohe Werte ein Steinrisiko, aber für den klinischen Gebrauch sind sie zu hoch. In der Forschung bleiben sie nützlich, um Menschen mit extrem hohen Kalziumwerten im Urin zu definieren.

Hyperkalziurie erhöht die Übersättigung und kann Plaque fördern

Die Übersättigung erzeugt und vergrößert Kristalle und damit Steine. Wir haben jetzt hervorragende Beweise dafür, dass eine steigende Übersättigung mit einem erhöhten Steinrisiko einhergeht. Die Übersättigung von Kalziumoxalat und Kalziumphosphat steigt gleichmäßig mit dem Kalziumgehalt im Urin, so dass kein Zweifel daran besteht, dass Kalzium im Urin das Risiko von Kalziumsteinen über eine zunehmende Übersättigung erhöht.

Viele Kalziumsteine bilden sich auf Plaque, Gewebeablagerungen von Kalziumphosphatkristallen in den menschlichen Nierenpapillen. Die Plaquehäufigkeit steigt mit der Kalziumausscheidung im Urin, und eine plausible Theorie, die Vasenspülung, verbindet sie miteinander.

Diopathische Hyperkalziurie ist erblich

Ich bin mir nicht sicher, ob wir die Ersten waren, aber hier ist unser Nachweis von 1979.

Die Pfeile zeigen auf die Steinbildner, deren Familien wir untersucht haben. Gefüllte Symbole sind Männer (Quadrat) und Frauen (Kreise) mit IH, Sternchen kennzeichnen Kinder, offene Symbole hatten keine IH, und gestrichelte Personen sind verstorben. Etwa 50 % der unmittelbaren Blutsverwandten hatten IH, und zwar in aufeinanderfolgenden Generationen. Auch andere haben festgestellt, dass IH vererbbar ist.

IH mag wie ein einfaches dominantes Merkmal aussehen, das von einem einzigen abnormen Gen herrührt, aber es ist das Ergebnis einer Reihe von Genen. Übrigens ist Kalzium im Urin nicht das einzige steinbildende Merkmal, das offenbar genetisch bedingt ist. Auch Urin-Citrat scheint genetisch bedingt zu sein.

Tiere

Dr. David Bushinsky züchtete Ratten mit den höchsten Calciumausscheidungen. Der Kalziumgehalt im Urin stieg in den ersten 40 Generationen an und scheint danach auf einem Plateau zu verharren. Das Merkmal ist also züchtbar.

Diese Tiere bilden Kalziumsteine und entwickeln eine schwerere Knochenerkrankung als normale Ratten, wenn die Kalziumzufuhr nicht ausreichend ist. Sie ahmen also die menschliche IH gut nach.

Wir Menschen haben uns nicht auf IH gezüchtet. Irgendetwas an diesem Merkmal muss uns während der Evolution einen Vorteil verschafft haben.

Kinder

Wir hatten die Möglichkeit, 24-Stunden-Urinproben von einer großen Anzahl von Jungen und Mädchen zu sammeln, die Geschwister von Kindern mit Nierensteinen waren, und auch von Kindern aus Familien, in denen keines der Kinder, ihre Eltern oder andere Verwandte bekanntermaßen Steine bildeten.

Die Kalziumausscheidungen im Urin von Geschwistern mit mehr als zwei Steinen (linkes Feld der Abbildung) sind am höchsten – am weitesten rechts. Die nächsthöheren Werte – zweite von rechts – hatten Geschwister mit 1 – 2 Steinen. Geschwister ohne Steine waren sogar niedriger, dritter von ganz rechts.

Kinder aus Familien ohne Nierensteinanamnese waren am niedrigsten – am weitesten links – und fast keines hatte mehr als 200 mg/Tag Kalziumverlust im Urin.

Die vier Balken im rechten Diagramm sagen genau das Gleiche. Die Mittelwerte des Kalziums im Urin, die durch den oberen Teil jedes Balkens dargestellt werden, stiegen mit den Steinen an.

Dies ist zu erwarten, wenn IH genetisch bedingt ist und Kalziumsteine verursacht.

Hyperkalziurie mit Hämaturie

Hyperkalziurie bei Kindern verursacht nicht selten eine Hämaturie, die bei Routineuntersuchungen festgestellt wird. Lendenschmerzen mit Hämaturie sind ein häufiges Syndrom, das auf eine Kristallpassage zurückzuführen ist. IH kann die Übersättigung des Urins erhöhen, und höhere Übersättigungen begünstigen Kristalle. Hämaturie kann familiär bedingt sein, da sie auf IH und Kristalle oder Steine zurückzuführen ist. Bei Erwachsenen kann die Hämaturie, anders als bei Kindern, auf eine bösartige Erkrankung zurückzuführen sein, so dass eine ordnungsgemäße Beurteilung, selbst bei Steinbildnern, eine Bildgebung und große Sorgfalt erfordert.

Knochenerkrankungen bei Steinbildnern

Epidemiologie von Knochenbrüchen

Diese Abbildung zeigt die kumulative Häufigkeit von Knochenbrüchen bei Bewohnern von Rochester, Minnesota, zeigt die kumulative Inzidenz von Wirbelbrüchen bei denjenigen, die einen symptomatischen Stein hatten (unregelmäßige Linie), und die erwartete Frakturrate auf der Grundlage der Gesamtbevölkerung (die glatte Linie) zwischen 1950 und 1974. Der Überschuss an Frakturen wurde nicht für Hüfte oder Unterarm beobachtet.

Knochenmineraldichte

Eine verringerte Knochenmineraldichte ist ein allgemeiner Befund bei Steinbildnern.

Unter 2.052 Patienten, die aus 20 separaten Studien zusammengestellt wurden, wiesen zwischen 31 % und 65 % eine gewisse Verringerung der Knochenmineraldichte auf (Tabelle). Obwohl in der Rochester-Studie keine bemerkenswerten Frakturen auftraten, war der Radius am stärksten betroffen.

Die Autoren dieser Übersichtsarbeit kamen nicht zu dem Schluss, dass IH die Ursache für die geringe Knochendichte der Steinbildner ist. Ich schließe jedoch auf eine wichtige Rolle, weil IH den Verlust von Knochenmineralien fördern kann (siehe nächster Abschnitt) und Thiazid-Diuretika – von denen bekannt ist, dass sie den Kalziumgehalt im Urin bei IH senken – Knochenerkrankungen zu reduzieren scheinen.

Prospektive Knochenmineralbeobachtungen

Ein weiterer Grund, warum ich diese Schlussfolgerung ziehe, ist, dass das Ausmaß des Kalziumverlustes im Urin den künftigen Verlust von Knochenmineralien vorhersagt.

Wir maßen die Knochenmineraldichte bei einer Reihe von Steinbildnern mit IH, sammelten 24-Stunden-Urinproben und maßen die Knochenmineraldichte drei Jahre später erneut.

Wenn man die Veränderung des Knochenminerals nach drei Jahren (vertikale Achse) gegen den Kalziumverlust im Urin zum Zeitpunkt 0 (horizontale Achse) aufträgt, zeigt der Trend – hervorgehoben durch Ellipsen mit 68 % Begrenzung – nach unten: Mehr Kalziumverlust im Urin zu Beginn, mehr Knochenverlust nach drei Jahren. Die Mehrheit der Personen mit einem Urinkalziumwert von über 200 mg/d verlor im Laufe von drei Jahren an Knochenmineralien, während diejenigen mit Werten unter 200 mg/d tendenziell an Knochenmineralien zunahmen.

Das zusätzliche Kalzium kann aus der Ernährung stammen

In den Bilanzstudien, aus denen ich normale Kalziumausscheidungen abgeleitet habe, gaben die Wissenschaftler den Probanden eine feste Diät und maßen das gesamte mit der Nahrung aufgenommene Kalzium und das gesamte im Stuhl verlorene Kalzium. Die Differenz zwischen dem mit der Nahrung aufgenommenen Kalzium und dem im Stuhl verlorenen Kalzium ist das in das Blut aufgenommene Netto-Kalzium.

Typischerweise werden die Messungen in 6-Tage-Blöcken durchgeführt, nachdem die Probanden einige Tage Zeit hatten, sich an die Diät zu gewöhnen, so dass sie vielleicht 8 bis 10 Tage lang daran teilnahmen. Ich habe die Kalziumabsorptionsmessungen zusammengefasst, die mit den Kalziumausscheidungen im Urin übereinstimmen, die ich Ihnen bereits gezeigt habe.

Normale Männer und Frauen (orange) nehmen etwa 18 % des Kalziums aus der Nahrung auf. Ich habe die Geschlechter zusammengefasst, weil sie fast identische Werte haben. Frauen und Männer mit IH – die blaue Kurve – nehmen viel mehr Kalzium auf, etwa 30 %.

Sie fragen sich vielleicht, wie die Kalziumaufnahme negativ sein kann – Punkte links von der vertikalen Absorptionslinie 0. Das liegt daran, dass Speicheldrüsen, Bauchspeicheldrüse, Leber über die Galle und vielleicht das Ileum Kalzium aus dem Blut zurück in das Darmlumen ausscheiden. Wenn das mit der Nahrung aufgenommene Kalzium geringer ist als diese “endogene Sekretion”, übersteigt der Kalziumverlust im Stuhl die aufgenommene Menge.

Eine frühe Theorie besagte, dass die IH durch eine zu hohe Aufnahme von Kalzium aus der Nahrung entsteht: Hohe Aufnahme, mehr Kalzium gelangt ins Blut, die Nieren verlieren es – fertig. Diese Theorie führte dazu, dass jahrzehntelang eine kalziumarme Diät zur Behandlung von Steinen eingesetzt wurde. Niemand wusste, dass solche Diäten zu Knochenbrüchen führen können.

Das zusätzliche Kalzium kann aus den Knochen kommen

Eine Glukosebelastung verursacht Knochenmineralverlust

Vor Jahren führte Dr. Jack Lemann diese aufschlussreiche Studie durch. Er maß die Kalziumausscheidung im Urin (vertikale Achse) und gab dann normalen Menschen, Kalziumsteinbildnern und Verwandten von Kalziumsteinbildnern Glukose oder Saccharose (Haushaltszucker).

Vergleichen Sie die Kontrollwerte (links von den großen Pfeilen) der Kalziumausscheidungen der normalen Probanden mit denen der Steinbildner: 5 der Steinbildner haben Kontrollwerte, die über den höchsten Normalwerten liegen. Die Verwandten der Steinbildner sind sogar noch höher – und das nüchtern, vor der Zuckerbelastung!

Jede Periode dauerte 20 Minuten, also ging dieses Experiment 2 Stunden lang. Das höhere Kalzium im Urin bei Zucker muss aus den Knochen kommen – im Zuckergetränk war kein Kalzium enthalten. Bei normalen Menschen und bei Menschen mit IH kam es aus den Knochen, aber letztere verloren viel mehr Kalzium als erstere. Obwohl sie fasteten, hatten sie höhere Kalziumverluste im Urin.

In einem separaten Experiment wies Lemann nach, dass die Nieren selbst den Kalziumverlust durch Zucker verursachten, indem sie das Kalzium, das sie aus dem Blut filtriert hatten, weniger konservierten.

Kalziumarme Diät verursacht Knochenmineralverlust

Wir überredeten neun normale Menschen und 27 Steinbildner mit IH, 9 Tage lang eine sehr kalziumarme Diät – 2 mg/kg Körpergewicht – zu essen, und an den Tagen 7-9 sammelten wir 24-Stunden-Urinproben und maßen Kalziumverluste.

Die Diät verlief gut; die meisten Menschen aßen, was wir verlangten (mittlere Tafel). Die Normalen (die 9 Personen links im Diagramm) verloren täglich weniger als 2 mg/kg Kalzium im Urin (unteres Feld, links), so dass die Differenz zwischen dem, was sie täglich aßen und verloren, positiv war (oberes Feld, alle normalen Punkte lagen über 0).

Die Patienten waren anders. Viele verloren mehr Kalzium mit dem Urin als sie aßen, und das die meiste Zeit über.

Bei einer so geringen Zufuhr verliert sicherlich jeder Knochenmineral, denn der Anteil des Kalziums aus der Nahrung, der ins Blut aufgenommen wird, liegt weit unter 100 %. Ich habe Ihnen soeben gezeigt, dass dieser Anteil bei normalen Menschen bei etwa 18 % und bei Menschen mit IH bei 30 % liegt.

Aber die Menschen mit IH waren noch eklatanter als die normalen Menschen. Da ihr Urin mehr Kalzium enthielt, als sie zu sich nahmen, konnten wir nachweisen, dass Knochenmineralien verloren gingen.

Bei IH übersteigt das Kalzium im Urin in der Regel das netto absorbierte Kalzium

Auf der horizontalen Achse dieser Abbildung ist die Kalziumabsorption die Differenz zwischen dem gegessenen und dem im Stuhl verlorenen Kalzium. Das Kalzium im Urin ist auf der vertikalen Achse dargestellt. Menschen mit IH sind rote große Punkte, normale Menschen sind blaue Mikropunkte.

Jeder Punkt vergleicht das an einem Tag aufgenommene Kalzium mit dem über den Urin verlorenen Kalzium. Wenn das Kalzium im Urin höher ist als das aufgenommene Kalzium (Punkte links von der diagonalen Identitätslinie), gehen Knochenmineralien über den Urin verloren. Bei einer Netto-Calciumabsorption von 150 mg/d oder mehr liegt die Mehrheit der normalen Punkte rechts von der Diagonale – das Calcium im Urin ist geringer als das absorbierte Calcium. Das Knochenmineral ist stabil oder nimmt zu.

Bei diopathischer Hyperkalziurie liegen die Punkte alle links von der Diagonale, d. h. die Knochenmineralbilanz ist negativ, bis die Nettoabsorption über 300 mg/d ansteigt. Es ist eine enorme Menge an Kalziumabsorption erforderlich, um die Tendenz von IH-Personen zu überwinden, Knochenmineral zu verlieren.

Knochen-Kalzium-Retention im Vergleich zu Kalzium aus der Nahrung

Eine praktischere Möglichkeit, sich diese Gleichgewichtsdaten vorzustellen, besteht darin, die Kalziumretention – netto absorbiertes Kalzium minus mit dem Urin ausgeschiedenes Kalzium – gegen die Kalziumzufuhr aus der Nahrung aufzutragen.

Bei einer Kalziumzufuhr von mehr als 500 mg/Tag geht die durchschnittliche Retention (die wackelige blaue Linie) für Normale durch 0, was bedeutet, dass ihre Knochenmineralspeicher im Durchschnitt stabil sind. Höhere Kalziumzufuhr lässt den normalen Durchschnitt ansteigen, so dass bei 1.000 mg/Tag eine Mehrheit der normalen Punkte über 0 liegt.

Bei den IH-Probanden (rot) steigt die Retention mit der Kalziumzufuhr an, aber der Durchschnitt – die rote Linie – geht nie durch 0. Einige Punkte liegen über 0, was bedeutet, dass nicht alle IH-Probanden das allgemein hohe Risiko eines Knochenmineralverlustes teilen, ebenso wie einige normale Punkte selbst bei hoher Kalziumzufuhr unter 0 liegen. Aber im Durchschnitt scheint IH bei allen vernünftigen Kalziumzufuhren die Knochenmineralerhaltung zu behindern.

Was haben wir gelernt?

Eine kalziumarme Ernährung ist für normale Menschen nicht ideal und für Menschen mit IH eine Katastrophe. Bei IH führt selbst eine großzügige Kalziumzufuhr bei der Durchschnittsperson nicht zu einem stabilen Knochenmineralgleichgewicht.

Diese Gleichgewichtsdaten lagen in Veröffentlichungen von 1900 bis in die jüngste Zeit verborgen. Unter Verwendung einer anderen und ausgefeilteren Methode zur Bewertung des Knochenmineralgleichgewichts zeigten Lieberman und seine Kollegen bereits 1965, dass IH die Stabilität des Knochenminerals verringert. Dennoch blieben kalziumarme Diäten mehr als ein Jahrzehnt lang eine gängige Behandlung für Steinerkrankungen.

IH Nieren setzen überschüssiges Kalzium frei

Kalzium gelangt durch Filtration aus dem Blut in die Nephrone der Nieren. Wenn du die Filtration nicht kennst, kannst du dich unter diesem Link darüber informieren.

Jedes der 2 Millionen Nephrone, die wir in unseren beiden Nieren besitzen, hat einen glomerulären Filter, der Wasser, Natrium, Kalzium, Phosphat, Oxalat und Tausende anderer kleiner Moleküle und Ionen aus dem Blut in die langen Röhren filtert, die das Filtrat zu Urin verarbeiten.

Rückgewonnenes Kalzium

Der Prozess, um den es hier geht, ist die Rückgewinnung von gefiltertem Kalzium in das Blut. Normale Menschen scheiden etwa 2 % oder weniger des gefilterten Kalziums aus, Menschen mit IH scheiden 4 % bis 5 % oder mehr aus.

Hier ein paar Zahlen. Wir filtern etwa 150 Liter/d. Das Filtrat enthält etwa 40 mg/l Calcium: 40×150 = 6.000 mg/d Calcium. Davon sind 2 % 120 mg/d, 4 % sind 240 mg/d, 5 % sind 300 mg/d. Die Unterschiede in der prozentualen Ausscheidung erklären also die Bandbreite des Kalziums zwischen Normalen und Steinbildnern.

Wo entlang des Tubulus?

Überblick über die proximalen und distalen Tubuli

Jeder Nierentubulus ähnelt dem Haar einer Frau – lang wie ein langes Haar, und so dünn. In der Mitte des Haares befindet sich das Lumen, durch das das Filtrat in den Urin gelangt und in dem Kalzium zurückgewonnen wird.

Gehen Sie zurück zum Artikel über die Filtration und sehen Sie sich die Abbildung der Tubuli an. Achten Sie besonders auf den proximalen Tubulus. Im proximalen Tubulus wird Kalzium parallel zu Natrium zurückgewonnen. Im distalen Tubulus – auf dem Bild im Link – kann Kalzium unabhängig von Natrium zurückgewonnen werden.

Kalzium im Urin folgt dem Natrium im Urin

Dieses Bild veranschaulicht die Grundlage für die Empfehlung einer natriumarmen Diät zur Senkung des Kalziums im Urin bei IH.

Es zeigt, wie das Kalzium im Urin (vertikale Achse) ansteigt, wenn das Natrium im Urin (horizontale Achse) ansteigt. Der Anstieg ist bei Steinbildnern mit IH (blau) viel steiler als bei normalen Menschen (rot). Die Kreise zeigen Experimente – die Natriumzufuhr in der Nahrung wurde absichtlich verändert. Die Dreiecke zeigen Beobachtungen – Natrium in der Nahrung und Kalzium im Urin variierten von selbst.

Kalzium und Natrium im Urin sind im proximalen Tubulus miteinander verbunden

Wenn man mehr Natrium isst, steigt das Natrium im Urin an, so dass die Ausscheidung die Aufnahme ausgleicht. Die Niere erreicht dieses Gleichgewicht unter anderem dadurch, dass die Filtration bei höherer Natriumaufnahme zunimmt. Eine andere ist, dass die Rückgewinnung von Wasser und Natrium im proximalen Tubulus (dem Teil, der dem glomerulären Filter am nächsten liegt) abnimmt – mehr Natrium und Wasser fließen stromabwärts in das Nephron. Kalzium fließt mit, die beiden sind durch die Funktionsweise dieses Teils des Nephrons miteinander verbunden.

Aus diesem Grund muss der steilere Anstieg von Kalzium im Urin im Vergleich zu Natrium im Urin bei IH auf Anomalien weiter stromabwärts vom proximalen Tubulus zurückzuführen sein. Wir können derzeit nicht feststellen, wo oder wie dies geschieht.

Was können wir mit dem, was wir wissen, tun?

Wir können die Filtration abschalten und die Rückgewinnung von Natrium im proximalen Tubulus erhöhen. Beides führt zu einer Verringerung des Kalziumgehalts im Urin, da weniger Kalzium stromabwärts transportiert wird. Eine Senkung der Natriumzufuhr mit der Nahrung bewirkt beides: Sie reduziert die Filtration und erhöht die Rückgewinnung von Natrium im proximalen Tubulus. Letzteres ist in der Regel ausgeprägter als ersteres.

Thiaziddiuretika bewirken dasselbe. Sie erhöhen die Rückgewinnung im proximalen Tubulus.

Wenn Sie das verstanden haben, verstehen Sie auch, warum die Verringerung des Natriumgehalts in der Nahrung und die Einnahme von Thiaziden zwei Wege sind, um das Gleiche zu tun. Je mehr Sie also das Natrium in der Nahrung einschränken, desto weniger brauchen Sie Thiazid oder zumindest eine geringere Dosierung. Andererseits, wenn man Thiazid nimmt und viel Natrium isst, macht das Natrium die Wirkung des Medikaments zunichte.

Die Kalziumzufuhr aus der Nahrung muss hoch sein

All dies gibt Aufschluss darüber, warum IH die Knochenmineralien zu reduzieren scheint.

Wenn wir essen, geben die Nieren Kalzium in den Urin ab, bei Normalen und IH gleichermaßen. Aber IH-Patienten geben viel mehr Kalzium ab, abhängig von ihrer Natriumaufnahme. Wenn die Ernährung ausreichend Kalzium enthält, können die Knochen ihren Anteil erhalten, auch wenn mehr als normal über den Urin ausgeschieden wird. Wenn die Ernährung nicht ausreichend ist, d. h. weniger als 1.000 mg/Tag enthält, können die Knochen auch bei normalen Menschen nicht ausreichend versorgt werden. Bei IH muss die Kalziumzufuhr mit der Nahrung ziemlich hoch sein, mindestens 1.000 bis 1.200 mg. Aber das kann nicht ausreichen, wie ich Ihnen gezeigt habe. Selbst bei einer so hohen Kalziumzufuhr ist die Knochenbilanz bei IH in der Regel negativ.

Natrium in der Nahrung muss niedrig sein

Das einzige derzeitige Mittel gegen den Kalziumverlust in der Niere bei IH ist die Verringerung der Ausscheidung aus dem proximalen Tubulus. Dies kann durch eine natriumarme Ernährung, Thiazide oder beides erreicht werden. Wir haben derzeit keine anderen Mittel, die sich als wirksam erwiesen haben.

Die Kombination von hohem Kalziumgehalt in der Nahrung und niedrigem Natriumgehalt in der Nahrung kann das Knochenmineral erhalten

Der beste Beweis dafür ist eine Studie, die zeigt, dass bei Frauen in der Perimenopause die Kombination von niedrigem Natriumgehalt in der Nahrung und hohem Kalziumgehalt in der Nahrung den Knochenmineralaufbau fördern kann.

Die Frauen nahmen alle vier auf der horizontalen Achse dargestellten Diäten zu sich: mit hohem und niedrigem Kalzium- (Ca) und Natriumgehalt (Na). Die Natriumwerte betrugen 1600 und 4400 mg/Tag, die Kalziumwerte hoch und niedrig (518 und 1284 mg/Tag).

Auf der vertikalen Achse ist Kalzium in mg/Tag angegeben. Die Farben geben an, ob es sich bei “Kalzium” auf der vertikalen Achse um absorbiertes Kalzium (blau), vom Magen-Darm-Trakt ausgeschiedenes Kalzium (rot), im Urin verlorenes Kalzium (grau) oder um den Knochenhaushalt (schwarz) handelt.

Kalziumarme Diäten waren hoffnungslos. Eine kalziumreiche Ernährung mit viel Natrium führte zu einer hohen Kalziumaufnahme (blau), aber auch zu hohen Verlusten im Urin und in der endogenen Sekretion des Magen-Darm-Trakts (“ENDOFEC”): rote und graue Balken zeigen nach unten. Eine Verringerung des Natriumgehalts der Nahrung senkte den Urinverlust (grauer Balken weniger nach unten) und – Überraschung – auch die GI-Kalziumsekretion (roter Balken weniger nach unten).

Das Nettoergebnis ist gut für die Knochen. Diese eine Kombination führte zu einer positiven Knochenmineralbilanz (schwarzer Balken über 0).

Bevor wir diese eindrucksvolle Demonstration verlassen, werfen wir einen Blick zurück auf das Kalzium im Urin (graue Balken). Die Diät mit hohem Kalziumgehalt und niedrigem Natriumgehalt ergab genau den gleichen Kalziumgehalt im Urin wie die Diät mit niedrigem Kalziumgehalt und hohem Natriumgehalt. Mit anderen Worten, die Frauen konnten ihren Kalziumgehalt in der Nahrung von 500 auf fast 1300 mg/Tag erhöhen und durch eine Senkung des Natriumgehalts auf 1600 mg/Tag den Kalziumgehalt im Urin unverändert halten.

Was bewirkt, dass Kalzium in den Knochen ein- oder aus ihm herausgelangt?

Das Blut ist gesättigt mit den ersten Phasen des Knochenminerals, den so genannten frühen Hydroxylapatitformen. Ebenso ist der Knochen stark durchblutet, so dass die äußeren Schichten des Knochens im physikochemischen Gleichgewicht mit dem Blut stehen können. In isolierten Knochen führt die Verringerung der Kalziumphosphatübersättigung zu einer physikalischen Auflösung des Knochenminerals.

Es erscheint nicht unvernünftig, dass winzige Verringerungen der Kalziumphosphatsättigung im Blut auftreten können, wenn die Nieren Kalzium in einer Geschwindigkeit in den Urin abgeben, die die Kalziumaufnahme über die Nahrung übersteigt. Der Verlust von Knochenmineralien durch die Einnahme von Einfachzucker könnte ein Beispiel für diesen Effekt sein. Natürlich werden die Knochen durch Myriaden von Hormonsignalgebern reguliert, aber der kurzfristige Mineralhaushalt könnte auch durch physikalische Kräfte beeinflusst werden. Dies ist ein Gebiet, das erforscht werden sollte.

Ich möchte darauf hinweisen, dass es sich bei dieser Vermutung über die Knochen nur um eine Vermutung handelt. Außerdem bezweifle ich, dass sie als Erklärung ausreichend ist. Aber sie zeigt zumindest einen plausiblen Zusammenhang auf, der an isolierten Knochen und vielleicht auch am Menschen nachgewiesen werden kann.

In einem weiteren, noch nicht geschriebenen Artikel werde ich die umfassenderen Fragen von Knochen und Nieren bei IH aufgreifen und die tieferen wissenschaftlichen Erkenntnisse aufzeigen, die jetzt zur Verfügung stehen.

Nierensteinprävention

Ohne Zweifel ist eine Reduzierung von Natrium und raffiniertem Zucker in der Ernährung bei allen Menschen mit IH sinnvoll. Obwohl ich es hier nicht gezeigt habe, erhöht eine hohe Eiweißbelastung in der Nahrung das Kalzium im Urin und wird am besten in den normalen Bereich von 0,8 – 1 g Eiweiß/kg Körpergewicht/d gebracht. Die Proteinzufuhr wird aus der Harnstoffausscheidung als Proteinkatabolisierungsrate (PCR) berechnet, und die besten Anbieter von Nierensteintests geben sie in ihren Berichten an.

Knochenerkrankungen

Ausreichend Kalzium in der Nahrung

Das Kalzium in der Nahrung muss ausreichend sein, 1.000 bis 1.200 mg/d. Ohne gleichzeitige Kontrolle des Natriumgehalts in der Nahrung würde dies allein das Kalzium- und Nierensteinrisiko im Urin erhöhen. In Kombination mit niedrigem Natriumgehalt ist dies jedoch nicht der Fall. Für diese Aussage gibt es mehrere Belege. Ich habe Ihnen gerade einen in dem schönen Vier-Wege-Knochen-Experiment gezeigt.

Messen Sie die Knochenmineraldichte

Die US-Versicherungspraxis schließt bei großen Teilen der steinbildenden Bevölkerung eine Untersuchung der Knochen aus. Aber Knochenmineral-Scans sind im Vergleich zu den eventuellen Kosten von Knochenbrüchen nicht sehr teuer. Ein nützlicher medizinischer Einkaufsführer beziffert die Kosten für eine Untersuchung der Knochenmineraldichte für Nichtversicherte auf etwa 200,00 $ und weist darauf hin, dass die Preise im Mai niedriger sein können, da dies der nationale Osteoporosemonat ist. Im Preis inbegriffen ist in der Regel eine einfache medizinische Auswertung.

Die Nierenstein-Diät

Die richtige Ernährung zur Vorbeugung von Nierensteinen ergibt sich fast vollständig aus den Anforderungen zur Behandlung von Nierensteinen: weniger Natrium, raffinierter Zucker und Eiweiß in der Nahrung und ausreichend Kalzium für die Knochen. Der letzte Punkt, ein hoher Kalziumgehalt in der Nahrung, spielt eine weitere Rolle bei der Steinprävention, indem er das Oxalat im Urin senkt. Das wird in anderen Artikeln ausführlich beschrieben.

Neben der Vorbeugung von Steinen und dem Schutz der Knochen wird diese Diät auch als vorteilhaft für die Verringerung des Risikos von Bluthochdruck und Gefäßkrankheiten angesehen, für die Steinbildner übermäßig anfällig zu sein scheinen.

Da sie mit den allgemeinen Ernährungsempfehlungen für die gesamte US-Bevölkerung übereinstimmt, kann ich ihre Anwendung ohne Zögern für Steinbildner und übrigens auch für alle anderen empfehlen.