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Mineralstoffe

Mineralstoffe und Spurenelemente – kleine Helfer aber oho!

Gerade als Athlet in der Kraftsport- und Bodybuildingszene ist der Verzehr von großen Mengen an Protein, komplexen Kohlenhydraten und von guten Fetten alltäglich. Doch all diese Makronährstoffe müssen auch vom Körper verstoffwechselt werden. Hier kommen die Vitamine, Mineralstoffe- und Spurenelemente ins Spiel. Doch gerade diese kleinen Helfer werden oft vernachlässigt, da sie nicht als wichtig erachtet werden. Dieser Artikel widmet sich den Mineralstoffen und Spurenelementen. Thematisiert wird die Geschichte, die biochemische Rolle sowie die Wichtigkeit dieser sogenannten Mikronährstoffe. Des Weiteren befasst sich dieser Artikel mit der Mineralstoffeinteilung sowie den möglichen Verbrauchern dieser Elemente. Auch die Bedeutung für Sportler und der mögliche Einsatz in der Medizin wird im Rahmen dieses Artikels behandelt.

Inhalt
1. Allgemeines   
1.1 Entstehung von Mineralien   
1.1.1 Primäres Bildungsprinzip:   
1.1.2 Sekundäres Bildungsprinzip   
1.1.3 Tertiäres Bildungsprinzip   
2. Biochemische Rolle von Mineralstoffen und Spurenelementen   
3. Mineralstoffeinteilung allgemein   
3.1 Mineralstoffe auch Mineral oder Makroelemente   
3.2 Eigenschaften der wichtigsten Mineralstoffe   
3.2.1 Natrium (Na)   
3.2.2 Kalium (K)   
3.2.3 Kalzium (K)   
3.2.4 Phosphor (P)   
3.2.5 Magnesium (Mg)   
3.2.6 Eisen (Fe)   
3.2.7 Zink (Zn)   
3.2.8 Iod  (I)   
3.2.9 Fluor (F)   
3.2.10 Chrom (Cr)   
3.2.11 Selen (Se)   
4. Verbrauch von Mineralstoffen und Vitaminen   
5. Einsatz im Sport   
5.1 Zink   
5.2 Magnesium 
6. Die Rolle in der Medizin   
6.1 Kalzium und Knochen   
6.2 Jod und die Schilddrüse   
7. Fazit und abschließende Worte   


1. Allgemeines

Abb. 1: Mineralstoffe in Obst und Gemüse

Bei den Mineralstoffen handelt es sich um Mikronährstoffe. Sie selbst sind anorganische Verbindungen und für den menschlichen Organismus genauso unabdingbar wie Protein, Kohlenhydrate, Fette und Vitamine. Eine endogene Synthese dieser Nährstoffe ist dem Körper nicht möglich, weshalb sie in Form von Nahrung oder Flüssigkeit zugeführt werden müssen.Ihre Funktionen sind sehr vielfältig. Exemplarisch könnten wir hier Natrium nennen, welches zu einer normalen Funktion des Nervensystems und einer normalen Muskelfunktion beiträgt. Oder Kalzium, welches zu einer normalen Signalübertragung zwischen den Nervenzellen beiträgt. Doch die genauenWirkungen und Funktionen der einzelnen Stoffe werden im Kapitel 4. Mineralstoffeinteilung noch gesondert behandelt.

1.1 Entstehung von Mineralien

Abb. 2: Mineralstoffe in Rohform

Die Frage, woher Mineralien kommen oder wie sie entstanden sind, werden sich wohl die wenigsten von uns jemals gefragt haben. Mineralien werden bei der Entstehung in 3 Bildungsstufen unterteilt. Doch allen gemein ist der Grundstoff und zwar das Magma. Bei Magma handelt sich um die 700º - 1250º extrem heiße geschmolzene Masse aus Gesteinen. Sie ist hauptsächlich als Teil des Erdmantels und in tieferliegenden Erdkrusten vorzufinden. Viele kennen sie als rotglühende und heiße Lava, die bei einem Ausbruch eines Vulkans herausgeschleudert wird. Kommen wir nun zu den Bildungsstufen.

1.1.1 Primäres Bildungsprinzip

Man spricht vom primären Bildungsprinzip, wenn sich die heiße Magmaflüssigkeit abkühlt und anschließend in eine harte Masse verfestigt. Während des Abkühlens beginnen die darin enthaltenen Stoffe damit, sich abzuschneiden. Bestehen die abgetrennten Stoffe aus einem Gemisch, so spricht man von einem Gestein. Ist es aber ein reiner, alleiniger Stoff, so wird es als Mineral bezeichnet.

1.1.2 Sekundäres Bildungsprinzip

Vom sekundären Bildungsprinzip spricht man, wenn sich die verhärtete Masse durch Verwitterung und Ablagerung ändert. Die Ablagerungen sind stark von den umliegenden Naturgewalten abhängig. Was schlussendlich aus ihnen entsteht, bestimmen der Ort und die um sie herum herrschenden Umwelteinflüsse. Bei bereits bestehenden Ablagerungen, wie bspw. die Struktur eines Berges, kommt es durch Umwelteinflüsse wie Sturm, Regen oder Rissen zu Brüchen im Gestein. Durch die Umweltelemente werden jetzt abgerochene Teile weggespült bzw. vom Wind weggefegt.

1.1.3 Tertiäres Bildungsprinzip

Die letzte und zugleich bemerkenswerteste Stufe ist das tertiäre Bildungsprinzip. Unter dem Einfluss von enormem Druck und/oder Hitze, welcher auf das Gestein einwirkt, werden die in dem Gestein enthaltenen Mineralien herausgedrückt/herausgepresst. Sie bilden dann ein neues Mineral*, welches dann die Bezeichnung Metamorphite bzw. Tertiär-Mineral trägt.


*Hier spricht man von einem Prozess der Umwandlung (Metamorphose).  

2. Biochemische Rolle von Mineralstoffen und Spurenelementen

Welche Rolle die jeweiligen Stoffe einnehmen, ist sehr individuell und doch von einer gewissen Balance der einzelnen Komponenten abhängig. Inwiefern sich das Ganze in unserem Körper verhält, werden wir aufgrund des Umfanges für die wichtigsten Mineralstoffe und Spurenelemente genauer unter Punkt 4 erläutern.

3. Mineralstoffeinteilung allgemein

Mineralstoffe - die Vieles- und Alleskönner in unserem menschlichem System. Sie sind nur in so kleinen Mengen vorhanden und trotzdem unabdingbar. Der Anteil der Mineralstoffe bei den Wirbeltieren, u. a. dem Menschen, beläuft sich in etwa auf 3-4% der Trockenmasse des Körpers (EGAN, 1976). Des Weiteren sind sie die primären Bausteine unseres Knochenskelettes und der Zähne (MÄNNER & BRONSCH, 1987). Man unterscheidet bei den Mineralstoffen zwischen Mengen- und Spurenelementen. Bei den Mengenelementen handelt es sich um Mineralstoffe, welche im erheblichen Maße in unserem Körper gespeichert werden. Die Mindestgrenze wird hier mit 50 mg pro Kilogramm/Körpergewicht angesetzt (MÄNNER und BRONSCH 1987). Spurenelemente liegen unter der 50 mg/kg Körpergewicht Marke und werden dagegen nur in geringem Maße in unserem Körper gespeichert. Ein Sonderfall ist hier Eisen, da es mit 50-70 mg/kg Körgewicht im Grenzbereich liegt, wird es aber praktisch immer den Spurenelementen zugerechnet. Während der Bedarf der Mineralstoffe im Milligramm bzw. im Grammbereich liegt, benötigt der menschliche Organismus von den Spurenelementen nur wenige Milligramm oder Mikrogramm, die täglich mit der Nahrung zugeführt werden müssen. Trotz der unterschiedlichen Zufuhrmengen, sind, was die Wichtigkeit in unserem Körper anbelangt, die Mengenelemente mit den Spurenelementen auf eine Stufe zu stellen. Die Funktionen der Mineralstoffe sind im menschlichen Organismus sehr substanziell, d.h., sie sind beteiligt am Aufbau körpereigener Substanzen (Knochen, Hämoglobin, Schilddrüsenhormone etc.). Doch jetzt bringt ein übereilter Besuch in der Apotheke zur Leistungssteigerung gar nichts. Man muss wie bei allen Dingen wissen, es ist erst das Zusammenspiel vieler Komponenten, welche einen Synergismus ergeben. So ist es auch bei den Mineralstoffen. Als Beispiel könnte man hier jetzt die Matrix aus Kalium, Natrium, Calcium und Magnesium nennen, welche alle zu einer normalen Funktion des Nervensystems beitragen.

3.1 Mineralstoffe auch Mineral oder Makroelemente

Wie bereits unter Punkt 1 beschrieben gehören Mineralstoffe zu den anorganischen Stoffen. Dabei werden sie in 2 Kategorien unterteilt:

Kategorie 1:
Mengen- oder Makroelemente: Gehalt im Körper, deren Konzentration 50 mg/kg Körpergewicht übersteigt.

Zu den Mengenelementen gehören:

  • Natrium (Na)
  • Chlorid (Cl)
  • Kalium (K)
  • Calcium (Ca)
  • Magnesium (Mg)
  • Phosphor (P)
  • Schwefel (S)
  • Wasserstoff (H)

  • Sauerstoff (O)*
  • Kohlenstoff (C)*
  • Stickstoff (N)*

*Sonderstellungen, werden in dieser Arbeit nicht behandelt.

Kategorie 2:

Spuren oder Mikroelemente: Gehalt im Körper, deren Konzentration unter 50mg/kg Körpergewicht liegt.

Ausnahme: → Eisen mit 50-70 mg/kg Körpergewicht.

Tab .1: Einteilung der Spurenelemente

mit bekannter Funktion mit unbekannter Funktion toxisch (giftig)
Chrom Cäsium Arsen
Eisen Aluminium Blei
Selen Lithium Quecksilber
Jod Brom Thallium
Kobalt Nickel Cadmium
Mangan    
Molybdän    
Vanadium    
Zink    
Zinn    
Fluor    

 

3.2 Eigenschaften der wichtigsten Mineralstoffe

3.2.1 Natrium (Na)

Geschichte:
Seine Entdeckung hat Natrium dem Chemiker Sir Humphrey Davy im Jahre 1807zu verdanken. Die Namensgebung kommt aus dem ägyptischen „neter“, was Soda, Speise- bzw. Kochsalz bedeutet.


Chemische Struktur:

Abb. 3: Kristallstruktur von Natrium (Na)

Natrium (NaCI), wie wir es nennen, ist eigentlich Natriumchlorid, es ist in jedem Haushalt als Kochsalz vertreten und wurde ursprünglich aus Sodium gewonnen. Es ist das Natriumsalz der Salzsäure und hat die Ordnungszahl 11. Dieses chemische Element steht im Periodensystem der Elemente in der 3. Periode. Des Weiteren gehört es als Alkalimetall zu der 1.Gruppe.


Funktionen im menschlichen Körper:

Natrium ist verantwortlich für die Regulierung des osmotischen Druckes der Zellen als Hauptmineralstoff im extrazellulären Raum (WIESNER 1970). Zudem ist es wichtig für die Funktion der Zellmembran (elektrischen Potential, Reizleitung und Verarbeitung)(NAYLOR 1991). Zusätzlich ist es beteiligt an der Absorption von Aminosäuren und Zucker im Darm. Außerdem fungiert Natrium als Bestandteil von Enzymen.

Vorkommen im Körper:

→ ca. 1,38 g pro kg/Körpergewicht (Kg,), welches sich über 79% im extrazellulären Raum befindet.

Vorkommen in Lebensmitteln:

Natriumverbindung wie z.B. Kochsalz, gesalzene Lebensmittel (z.B. Wurst, Käse)  Fertigspeisen, Eier und Käse.

Symptome bei Überdosierung:

Ödembildung durch Wassereinlagerung, Bluthochdruck, Unruhe, Schwindel, Erbrechen, Übererregbarkeit der Muskulatur, Haut- und Schleimhautaustrocknung, Atem – und Herzstörung, Herzversagen.

Mangelsymptome:

Nicht vorhanden.

Bedarf nach DGE:

  • Normalbürger und Gesundheitssportler: 0,5 - 1,0 g/Tag
  • Sportler (je nach Schweißverlust):             2,0 – 10 g/Tag
  • Reele Zufuhr beim Erwachsenen:             4,0 – 8,0 g/Tag daher Reduktion angeraten

3.2.2 Kalium (K)

Geschichte:

Neben dem Natrium entdeckte der Chemiker Sir Humphrey Davy im Jahre 1808 das Kalium. Der Name stammt vom arabischen „al-qalva“, was so viel wie Asche (aus Pflanzenasche gewonnen) bedeutet.

Chemische Struktur:


Abb. 4: Kristallstruktur von Kalium


*Wirkungen/ +Funktion im menschlichen Körper:

* - trägt zu einer normalen Funktion des Nervensystems und einer normalen Muskelfunktion bei
* - trägt zur Aufrechterhaltung eines normalen Blutdrucks bei
+   Neben den genannten Wirkungen gilt es noch zu wissen, dass Kalzium, wie Natrium auch, Bestandteil von Enzymen des Blutes ist. Es ist wichtig bei der Regulation des osmotischen Druckes der Zellen (hohe Konzentration intrazellulär, daher Gegenspieler des Natriums).

Vorkommen im Körper:

Der menschliche Organismus beherbergt ca. 2g/kg Körpergewicht. Mit ca. 98% befindet sich der Löwenanteil des Kaliums innerhalb der Zellen (intrazellulär). Die höchste Konzentration ist im Muskelgewebe des Knochenskelettes zu finden.

Vorkommen in Lebensmitteln:

Man findet sehr hohe Anteile von Kalium in Fleisch, Gemüse (Tomaten), Obst (Bananen, Zitrusfrüchten, Trockenobst), Bierhefe, Kakaopulver und in Hülsenfrüchten.

Symptome bei Überdosierung:

Störungen der Herzfunktion, Herzlähmung, schwere Muskel- und Nervenstörungen, Ohrensausen, Taubheit,Halluzinationen, Unwohlsein.

Mangelsymptome:

Wasserverlust, Reizleitungsstörungen, Muskelschwäche, Muskellähmung, Nierenschäden, Koma.

Bedarf nach DGE:

  • Normalbürger und Gesundheitssportler: 2,0 – 3,0 g/Tag
  • Sportler (je nach Schweißverlust)          4,0 – 6,0 g/Tag

3.2.3 Kalzium (K)

Geschichte:

Es war der Chemiker Sir Humphrey Davy, der im Jahre 1808 das Kalzium entdeckte. Er war auch verantwortlich für die Namensgebung. Kalzium leitet sich ursprünglich vom lateinischen Wort „calx“ ab, was übersetzt Kalkstein bedeutet.

Chemische Struktur:


 
Abb. 5: Kristallstruktur von Kalzium

Als chemisches Element hat Kalzium die Ordnungszahl 20 im Periodensystem. Es zählt zu den Erdkalimetallen und ist in der 2. Hauptgruppe anzutreffen.

*Wirkungen/ +Funktion im menschlichen Körper:

* -  trägt zu einer normalen Blutgerinnung und einem normalen Energiestoffwechsel bei
* -  trägt zu einer normalen Muskelfunktion sowie zur normalen Funktion von Verdauungsenzymen bei
* -  trägt zu einer normalen Signalübertragung zwischen den Nervenzellen bei

      Neben den bereits genannten Wirkungen hat Kalzium noch wichtige Funktionen in unserem Körper, wie:
+ - Kalcium wird für die Erhaltung normaler Zähne und normaler Knochen benötigt.
+ - Kalzium wird bei der Zellteilung und –spezialisierung benötigt.

Vorkommen im Körper:

Der Gesamkalziumgehalt im menschlichen Organismus beträgt ca. 1 kg, dies befindet sich zu 99% in den Knochen und Zähnen.

Vorkommen in Lebensmitteln:

Kalzium kommt überwiegend in Milch, Milchprodukten, Mohn, Sesam, Brokkoli, Spinat, Grünkohl, Orangen, Mandarinen und Hülsenfrüchten vor.

Symptome bei Überdosierung:

Auftreten von Nierenproblemen (Nierensteine), Magen-/Darmbeschwerden, Durchfall, Störungen des Mineralstoffhaushaltes.

Mangelsymptome:

Muskelkrämpfe, Störungen der Blutgerinnung, Osteoporose (Knochenbrüche, -schwund).

Bedarf nach DGE:

  • Normalbürger und Gesundheitssportler:    500 mg/Tag
  • Sportler (je nach Schweißverlust):                500 mg/Tag
  • Bedarf nach DGE:                               800 – 1200 mg/Tag


3.2.4 Phosphor (P)

Geschichte:

Im Jahre 1669 wurde Phosphor von dem deutschen Alchemisten und Apotheker Hennig Brand entdeckt. Seine Namensgebung entstammt dem griechischen Wort „phosphorus“ und bedeutet so viel wie „lichttragend“. Der Grund liegt in der Entdeckung, denn bei der Destillation von Harn erhielt er als Endergebnis den leuchtenden Phosphor.

Chemische Struktur:

Abb. 6: Chemische Darstellung von weißem Phosphor

Phosphor (P) ist ein chemisches Element, welches die Ordnungszahl 15 einnimmt und in der fünften Hauptgruppe anzutreffen ist.

*Wirkungen/ +Funktion im menschlichen Körper:

* -  Phosphor trägt zu einem normalen Energiestoffwechsel sowie zu einer normalen Funktion der Zellmembran bei.
* -  Phosphor trägt zur Erhaltung normaler Knochen und normaler Zähne bei.

      Neben den bereits genannten Wirkungen hat Phosphor noch wichtige Funktionen in unserem Körper:
+ - als Phosphatpuffer
+ - als Phosphorsäureester der Nukleinsäuren

Vorkommen im Körper:

Der menschliche Organismus besitzt einen Gesamtphosphatspeicher von ca. 700 g, wobei davon 85 % in den Knochen vorkommen, 14% in den weichen Gewebsstrukturen und 1 % in unserem Blut.

Vorkommen in Lebensmitteln:

Phosphor ist vor allem in Milch, Fleisch, Eiern, Fisch, Getreide, Vollkornprodukten und Wurstwaren vorzufinden.

Symptome bei Überdosierung:

Reduzierung der Produktion von aktivem Vitamin D und somit verringerter Kalziumresorption im Darm. Abbau von Magnesium und Eisen.

Mangelsymptome:

Nicht bekannt

Bedarf nach DGE:

  • Normalbürger und Gesundheitssportler: 0,8 – 1,2 g/Tag
  • Sportler0,8 – 1,2 g/Tag

3.2.5 Magnesium (Mg)

Geschichte:

Im 18 Jahrhundert war Magnesium in Form von Salzverbindungen gegen Verstopfung bereits weitläufig bekannt. Doch erst im Jahre 1808 wurde es durch den Chemiker Sir Humphry Davy als reines Magnesium dargestellt. Seine Namensgebung stammt aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie Magnetstein.

Chemische Struktur:

Abb. 7: Kristallstruktur von Magnesiumhydroxid

Magnesium selbst ist ein glänzendes silbergraues Leichtmetall. Als Elementsymbol wird es als Mg abgekürzt und hat die Ordnungszahl 12. Auf der Suche im Periodensystem ist es in der zweiten Hauptgruppe zu finden. Die zweite Hauptgruppe ist den Erdalkalimetallen vorbehalten.


*Wirkungen/ +Funktion im menschlichen Körper:

Magnesium ist ein immens wichtiges Mineral in unserem Körper. Es ist an rund 100 verschiedenen Enzymsystemen beteiligt. Zu seinen Wirkungen und Funktionen gehören:

* - Magnesium trägt zum Elektrolytgleichgewicht und zu einem normalen Energiestoffwechsel bei.
* - Magnesium trägt zu einer normalen Funktion des Nervensystems und einer normalen Muskelfunktion bei.
* - Magnesium trägt zu einer normalen Eiweißsynthese und zu normalen psychischen Funktionen bei.
* - Magnesium trägt zur Erhaltung normaler Zähne und normaler Knochen bei.
    
Neben den bereits genannten Wirkungen hat Magnesium noch wichtige Funktionen in unserem Körper, wie:
+ - Magnesium besitzt neben den genannten Wirkungen auch noch eine Funktion bei der  Zellteilung.
+ - Magnesium trägt zu einer normalen psychischen Funktion bei.

Vorkommen im Körper:

Die Gesamtmenge an Magnesium, welche der menschliche Körper enthält, liegt bei etwa 20-25 g. Von diesen 20-25 g befinden sich ca. 55-60% in den Knochen und die restlichen 40-45% in anderen Geweben. Hier ist es wichtig zu wissen, dass fast 100% des Minerals sich innerhalb der Zellen befindet. Nur knapp 1% ist in der extrazellulären Flüssigkeit.

Vorkommen in Lebensmitteln:

Hohe Dosen von Magnesium sind primär in Nüssen, Vollkorngetreide, Obst und Gemüse vorzufinden.

Symptome bei Überdosierung:

Müdigkeit; Durchfall und Übelkeit

Mangelsymptome:

Muskelkrämpfe, Schlaflosigkeit, innere nervöse Unruhe, Muskelzuckungen, Migräne

Bedarf nach DGE:

  • Normalbürger und Gesundheitssportler:          0,3–0,35 g/Tag
  • Sportler (je nach Schweißverlust):                      0,3 – 0,5 g/Tag
  • Leistungssportler (je nach Schweißverlust):    0,5 – 0,7 g/Tag

3.2.6 Eisen (Fe)

Geschichte:

Die Geschichte des Eisens gehört wohl zu den ältesten aller Mineralstoffe. Bereits vor ca. 7000 Jahren fand man in alten ägyptischen Grabstätten erste geschmiedete Erzeugnisse aus Meteoriteneisen. Seine Namensgebung stammt aus dem mitteldeutschen Wort „isen“, das man als „kräftig“ übersetzen kann. Wobei Eisen oft als Ferrum (Fe) bezeichnet wird, was aus dem lateinischen stammt. Ferrum lat. = Eisen.

Chemische Struktur:

Abb. 8: Kristallstruktur von Eisen

Eisen ist ein bläulichschimmerndes, zähes und weiches Metall. Es besitzt im Periodensystem die Ordnungszahl 26 und ist in der 8. Nebengruppe der Eisen-Platin-Gruppe anzutreffen.

*Wirkungen/ +Funktion im menschlichen Körper:

Eisen selbst ist ein Schwermetall und gehört im ganzen Kosmos zum sechsthäufigsten Element. Für die Industrie ist Eiseninzwischen ein unverzichtbarer Rohstoff für Stahl und Stahllegierungen geworden. Aufgrund seiner chemischen Eigenschaften weist es auch besondere Wirkungen und Funktionen im menschlichen Organismus auf, wie z.B.:

* - Trägt zu einem normalen Energiestoffwechsel bei.
* - Trägt zur normalen Bildung von roten Blutkörperchen und Hämoglobin bei.
* - Trägt zu einem normalen Saustofftransport im Körper bei.
* - Trägt zur Verringerung von Müdigkeit und Ermüdung bei.

Neben den bereits genannten Wirkungen hat Eisen noch wichtige Funktionen in unserem Körper, wie:
+ - Liefert einen Beitrag zu einer normalen kognitiven Funktion und zu einem normalen Immunsystem.
+ - Außerdem hat Eisen eine zentrale Funktion bei der Zellteilung.

Vorkommen im Körper:

Die Gesamtmenge im menschlichen Organismus beträgt ca. 5g. Von diesen 5g sind ca. zwei Drittel im Hämoglobin (roter Blutfarbstoff) und Myoglobin (roter Muskelfarbstoff) enthalten.

Vorkommen in Lebensmitteln:

Eisen ist vor allem in Fisch, Fleisch, Getreide, Eier, Leber, Schokolade und Hülsenfrüchten enthalten.

Symptome bei Überdosierung:

Herz- und Leberprobleme, mögliche Vergiftungserscheinungen bei längerer Überdosierung, Übelkeit, schwarzer Stuhl, Vernarbungen im Magen-Darm-Trakt, blutiges Erbrechen und blutige Stuhlgänge.

Mangelsymptome:
Blutarmut → daraus folgt ein allgemeiner Leistungsabfall, Schwindel, Thermoregulationsstörungen, Immunschäden,Konzentrationsschwierigkeiten, Kopfschmerzen und Atemprobleme beim Sport.

Bedarf nach DGE:

  • Normalbürger Mann:                  10 mg/Tag                                                                                                                                                                             
  • Normalbürger Frau:                    15 mg/Tag
  • Sportler:                                   10-20 mg/Tag
  • Sportlerin:                               15-25 mg/Tag (erhöhte Menge aufgrund von Menstruation)
  • Frauen Schwangerschaft:         30 mg/Tag    
  • Frauen Stillzeit:                            20 mg/Tag           


3.2.7 Zink (Zn)

Geschichte:

Die ersten Aufzeichnungen über Zinkoxid sind im 13. Jahrhundert zu finden. Eine Periode weiter, im Mittelalter, fand es als Legierung seine Verwendung in China, Persien und Indien. Der Erste, der Zink als reines Element darstellen konnte, war im Jahre 1746 der deutsche Chemiker Andreas Sigismund Marggraf.

Chemische Struktur:

Abb. 9: 3-D-Modell des Zinkpyrithione

Zink ist ein leicht gräulich glänzendes und relativ schnell zerbrechliches Schwermetall. Im Periodensystem besitzt es die Ordnungszahl 30. Es ist in der 12. Gruppe anzutreffen.

*Wirkungen/ +Funktion im menschlichen Körper:


Zink ist ein essentielles Spurenelement, es gehört zu den wenigen Supplementen, welches bei den Kraftsport- und Bodybuilding-Enthusiasten regelmäßig seine Verwendung findet. Und das nicht ohne Grund, denn es ist an über 300 verschiedenen Enzymreaktionen im menschlichen Körper beteiligt. Man könnte beinahe sagen, das Zink fast in allen biochemischen Abläufen in unserem Organismus vorzufinden ist. Kommen wir nun zu besagten Wirkungen und Funktionen.


* - Zum einen trägt Zink zum normalen Stoffwechsel aller Makronährstoffe (Kohlenhydrate, Fette und Proteine) bei sowie zu einem normalen Vitamin-A-Stoffwechsel.
* - Des Weiteren trägt es auch zur Erhaltung normaler Knochen, Haare, Nägel, Haut und einem normalen Säure-Basen-Stoffwechsel bei.
* - Ein Grund, warum Zink bei Athleten des Kraftsports so beliebt ist, ist der, dass es dazu beiträgt, einen normalen Testosteronspiegel im Blut zu erhalten. Darüber hinaus liefert Zink seinen Beitrag zu einer normalen Fruchtbarkeit und einer normalen Reproduktion.
* - Es soll auch nicht unerwähnt bleiben, dass eine Einnahme von Zink die Erhaltung einer normalen Sehkraft unterstützt.
* - Außerdem spielt Zink bei unseren zellulären Vorgängen eine Rolle. Es trägt dazu bei, die Zellen vor oxidativem Stress zu schützen.
* - Neben dem Schutz der Zellen vor oxidativem Stress, trägt Zink auch zu einer normalen DNA Synthese bei.

Neben den bereits genannten Wirkungen hat Zink noch wichtige Funktionen in unserem Körper, diese wären:
+ - Das Zink zu einer normalen Funktion des Immunsystems beiträgt.
+ - Dazu noch eine Funktion bei der Zellteilung einnimmt.
+ - „Last but not least“ gilt es noch zu erwähnen, dass Zink auch zu einer normalen kognitiven Funktion beiträgt.

Vorkommen im Körper:

Der Gesamtvorrat an Zink beläuft sich im menschlichen Organismus auf ca. 1,5 – 2,5g. Wobei sich der Hauptteil mit etwa 70% in den Knochen, der Haut und in den Haaren befindet. Die restlichen 30% sind in der Leber, den Nieren und in der Muskulatur vorzufinden.

Vorkommen in Lebensmitteln:

Zu den zahlreichen Lebensmitteln, die Zink enthalten, gehören Austern, Kalbsleber, Nüsse, Fleisch, Fisch und Getreidekeime.

Symptome bei Überdosierung:

Herabsetzung der körpereigenen Fähigkeit, Kupfer zu resorbieren. Dazu kommt ein erhöhter Vitamin A-Verbrauch, Erbrechen, Schwindel, Verschlechterung der Blutfettwerte und mögliche Schäden am Herzmuskel.

Mangelsymptome:

Wachstumsstörungen, Haarausfall, Schwächung des Immunsystems, Hautschäden, verminderte Wundheilung, erhöhte Cortisolwerte, psychische Störungen und verminderte Testosteronproduktion.

Bedarf nach DGE:

  • Normalbürger:                             12,5 mg/Tag

 3.2.8 Iod (I)

Geschichte:

Die ersten bekannten Anzeichen von jodhaltigen Mischungen sind vor ca. 3500 Jahren entstanden. Der Erste, der das Jod in Reinform darstellen konnte, war der französische Chemiker Bernard Courtois. Er entdeckte es im Jahre 1811 bei einem seiner Experimente zur Herstellung einer Lauge.

Chemische Struktur:

Abb. 10: 3-D-Modell des Strontium-iodide

Wenn man Jod in seiner Reinform betrachtet, blickt man auf eine dunkle, schwarzgrau, metallisch glänzende Substanz. Jod hat die Ordnungszahl 53 und ist im Periodensystem in der 17. Gruppe vorzufinden.

*Wirkungen/ +Funktion im menschlichen Körper:

Jod ist ein vielverwendetes Spurenelement. Man findet es in Halogenlampen und vielen weiteren industriell verwendeten Bauteilen. Es ist in fast jedem Haushalt in Form von Jodsalz anzutreffen. In unserem Körper wird Jod überwiegend in der Schilddrüse gespeichert. Es wird dort als Grundstoff verwendet, um daraus die beiden Schilddrüsenhormone Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3) zu synthetisieren. Es erfüllt in unserem Körper so manche Wirkung und Funktion:

* - Es trägt z.B. zu einer normalen kognitiven Funktion und zu einem normalen Energiestoffwechsel bei.
* - Außerdem trägt es zur Erhaltung normaler Haut bei.
* - Ferner hat es auch eine Wirkung in unserem Stoffwechsel, denn es trägt zu einer normalen Produktion von Schilddrüsenhormonen und zu einer normalen Schilddrüsenfunktion bei.

Neben den bereits genannten Wirkungen hat Zink noch wichtige Funktionen in unserem Körper, diese wären z.B.:
+ - Jod hat auch noch eine Funktion, indem es zu einer normalen Funktion des Nervensystems
      beiträgt.

Vorkommen im Körper:

Der menschliche Vorrat an Jod beläuft sich auf ca. 10-20 mg, davon befinden sich 50%, wie bereits oben schon erwähnt, in der Schilddrüse.

Vorkommen in Lebensmitteln:

Jod ist in jodiertem Speisesalz, Fisch, Meeresalgen, Spirulina, Eiern und Milch (fütterungsbedingt) vorhanden.

Symptome bei Überdosierung:

Akne, Kropfbildung, Über-oder Unterfunktion der Schilddrüse

Mangelsymptome:

Jodmangel führt bei Säuglingen zum Kretinismus. Kretinismus bezeichnet eine Behinderung während der Fetusentwicklung, betroffen sind vor allem die neuronalen Bahnen des Gehirns, was zu einer geistigen Behinderung führen kann. Die Vergrößerung der Schilddrüse hat eine Hypothyreose (Schilddrüsenunterfunktion) zur Folge, welche zu Fettleibigkeit, Verkalkung der Arterien und Erschöpfung führt.

Bedarf nach DGE:

  • Normalbürger:    180 – 200 mcg/Tag
  • Schwangere:                  230 mcg/Tag
  • Stillende:                         260 mcg/Tag

3.2.9 Fluor (F)

Geschichte:

Fluor war anfangs nur als eine Elementmischung vorhanden und zwar als Fluorsalz (Calciumfluorid). Der erste Vorreiter dieses Elementes war Georgius Agricola, das er es auch als Erster beschrieb. Die Namensgebung im Jahre 1808 stammt allerdings von Sir Humphrey Davy. Dieser leitete es vom lateinischen Wort „fluere“, was so viel wie „fließen“ heißt, ab.

Chemische Struktur:

Abb. 11: 3-D-Modell des Kupfer (II)-fluorid

Fluor (F) selbst gehört zu den Gasen, welches farblos ist. In höherer Dosierung ist es als gelbgrünchliches Gas wahrnehmbar. Es besitzt die Ordnungszahl 9 und ist in unserem Periodensystem in der 7. Hauptgruppe zu finden.

*Wirkungen im menschlichen Körper:

* - Fluorid ist ein wichtiges Mineral, welches zur Erhaltung der Zahnmineralisierung beiträgt.

Vorkommen im Körper:

In unserem Körper beherbergen wir in etwa einen Gesamtvorrat von 2-6 g, wovon 95% sich in unserem Knochen und Zähnen befinden.

Vorkommen in Lebensmitteln:

Ein hoher Fluoranteil ist in Mineralwasser, schwarzem Tee und mit Fluorid versetzten Speisesalz vorzufinden.

Symptome bei Überdosierung:

Verhärtung des Knorpel- und Knochengewebes; Verformung des Skeletts; Verschwärzung der Zähne und mögliche Schädigung des Embryos im Mutterleib.

Mangelsymptome:

Verminderte Härte des Zahnschmelzes; erhöhte Knochenbruchgefahr aufgrund der Destabilisierung der Knochenstruktur und verlangsamte Reifung der Knochenstruktur/Wachstum.

Bedarf nach DGE:

Bis dato gibt es keine festgelegten Bedarfswerte. Momentan existieren nur bestimmte Richtwerte:

  • Männer:    3,8 mg/Tag
  • Frauen:    3,1 mg/Tag

3.2.10 Chrom (Cr)

Geschichte:

Die ersten Anzeichen von Chrom wurden vor ca. 3200 Jahren im asiatischen Raum und alten China gefunden. Damals wurde es als eine Verbindung von Chrom und Salz zur Fertigung von Schwertern verwendet. Seine Entdeckung hat das Chrom dem französischen Chemiker Louis Nicolas Vauqulin im Jahre 1797 zu verdanken. Die Namensgebung "Chromium" leitet sich von dem griechischen Wort "chromos" ab, was Vielfalt der Farben bedeutet. Dies lässt sich auf die verschiedenen Farben der Chromsalze zurückführen.

Chemische Struktur:

Abb. 12: Kristallstruktur vonKupfer (II)-fluorid

In seiner natürlichen Form besitzt Chrom keine eigene Farbe und wird daher den farblosen Metallen zugeordnet. Es besitzt die Ordnungszahl 24 und ist in der 6. Nebengruppe anzutreffen.

*Wirkungen/ +Funktion im menschlichen Körper:

Chrom ist ein essentielles Spurenelement, das durchaus eine besondere Rolle im menschlichen Stoffwechsel besitzt.
* - Zum einen trägt es zu einem normalen Stoffwechsel von Mäkronährstoffen bei.
* - Außerdem trägt Chrom zur Aufrechterhaltung eines normalen Blutzuckers bei.

Neben den bereits genannten Wirkungen hat Zink noch wichtige Funktionen in unserem Körper, diese wären z.B.:
+ - Es ist unter anderem eine Komponente des Glukose-Toleranz-Faktors.

Vorkommen im Körper:

keine Angabe

Vorkommen in Lebensmitteln:

Chrom ist hauptsächlich in Fleisch, Bierhefe, Vollkornprodukten und Pflanzenölen vorzufinden.

Symptome bei Überdosierung:

Ekzeme, Allergien und stark toxische Erscheinungen wie Durchfall, Nieren- und Leberschäden.

Mangelsymptome:

Mögliche Unterzuckerungen; Schwankungen des Blutzuckerspiegels und eine Verminderung der Glukosetoleranz.

Bedarf nach DGE:

  • Normalbürger.                           ca. 30 - 100 mcg /Tag
  • Sportler/Gesundheitssportler:    100 - 200 mcg/Tag


3.2.11 Selen (Se)

Geschichte:

Der Entdecker des Selens war der schwedische Chemiker Jöns Jakob Berzelius. ihm fiel die sonderbare Rotfärbung des Schlamms in einer Bleikammer auf. Dies faszinierte ihn so sehr, dass er damit rumexperimentierte und das neue Element im Jahre 1817 entdeckte. Seinen Namen erhielt es ebenfalls von Berzelius. Es sollte den Namen "Selen" bekommen, welches vom griechischen Wort "seléne (Mond)" abgeleitet ist.

Chemische Struktur:

Abb. 13: Kristallstruktur von Zink-Selenid

Selen wird zu den Ultraspurenelementen gezählt und schimmert je nach Temperatur in den verschiedensten Farben. In der Natur kommt Selen meist in Verbindungen wie z.B. mit Schwefel vor. Es vereinnahmt für sich die Ordnungszahl 34 und ist im Periodensystem in der 6. Hauptgruppe vorzufinden.

*Wirkungen/ +Funktion im menschlichen Körper:

* - Als Ultraspurenelement trägt es zu einer normalen Spermabildung bei.
* - Ferner trägt es zu Erhaltung normaler Haare und normaler Nägel bei.
* - Selen hat auch einen Einfluss auf das Hormonsystem und trägt zu einer normalen Schilddrüsenfunktion bei.
* - Außerdem trägt es dazu bei, die Zellen vor oxidativem Stress zu schützen.

Neben den bereits genannten Wirkungen hat Zink noch wichtige Funktionen in unserem Körper, diese wären z.B.:
Selen spielt auch eine wichtige Rolle in unserem Immunsystem, indem es zu einer normalen Funktion des Immunsystems beiträgt.

Vorkommen im Körper:

In unserem Körper haben wir von Selen einen Gesamtvorrat von ca. 10-15 mg.

Vorkommen in Lebensmitteln:

Selen ist hauptsächlich in Eiern, Knoblauch, Vollkornprodukten, Pilzen, Oliven, Fisch und Fleisch enthalten.

Symptome bei Überdosierung:

Knoblauchartiger Mundgeruch, Haarausfall, brüchige Fingernägel, Herzmuskel- und Leberschäden, Schmerzen in der Muskulatur sowie Übelkeit und Benommenheit.

Mangelsymptome:

Keshan-Krankheit, Herzmuskel- und Leberschäden, Muskelschmerzen und Muskelverhärtungen.

Bedarf nach DGE:

  • Normalbürger und Gesundheitssportler:    ca. 50 - 100 mg/Tag

4. Verbrauch von Mineralstoffen und Vitaminen

Abb. 14: Belastungen bzw. Stresssituationen führen zu einem erhöhtem Mineralstoff- und Vitaminverbrauch

In der heutigen Zeit geht alles rasend schnell. Die Technik entwickelt sich immer weiter. Kaum ein Bürger, der auf dem Laufenden bleiben möchte, hat kein Handy, Tablet, Ultrabook oder PDA, mit dem er ständig online ist. Dadurch ist man zwar ständig aktuell, aber auch immer erreichbar für andere. Sei es für Freunde, Bekannte oder den Beruf. Diese ständige Erreichbarkeit, der Druck im Beruf und im Alltag kann zu ungewolltem Stress und Belastungen führen, welche zu einem Mehrverbrauch und somit zu einem Mangel an Mineralstoffen und Vitaminen führen. Einige von diesen Situationen mit dem verursachten Mangel werden in der unten aufgeführten Tabelle dargestellt.

Tab. 1: Mögliche Belastungen/Stresssituationen und dadurch verursachtem Mangel

 Mögliche Belastungs-/Stresssituation Mögliche Mangelerscheinung
Rauchen Vitamin A, C, E Zink, Selen
Schwangerschaft oder Stillzeit B-Vitamine, Folsäure, Vitamin C, Jod, Eisen, Zink und Magnesium
Sport B-Vitamine, Eisen, Chrom, Zink, Vitamin C, E, Beta-Carotin
Stress Magnesium, Vitamin D, C, E
Medikamente/Krankheit Muss individuell mit dem behandelnden Arzt abgestimmt werden.

5. Einsatz im Sport

 

Abb. 15: Mineralstoffe im Sport

Die bedarfsgerechte Ernährung und damit eine ausreichende Zufuhr an Mineralstoffen und Spurenelementen spielt für eine maximale Leistungsfähigkeit des Körpers eine übergeordnete Rolle. Sei es bei Reaktions-, Ausdauer-, Konzentration- oder bei Kraftsportarten, wie z.B. dem Bodybuilding. In jeder dieser Sportarten verspricht man sich einen gewissen Vorteil, um auch das kleinste bisschen an Leistung mehr aus dem Körper herauszuquetschen. Als Nahrungsergänzungen existieren Mineralien und Spurenelemente in verschiedensten Darreichungsformen, wie z.B.:Kapseln

  • Tabletten
  • Fertigpulver
  • Liquide → gelartige Flüssigkeit
  • In Sportgetränken
  • Uvm.

Einige Mineralstoffe werden vor allem im Bodybuilding besonders oft verwendet. Wir werden in den nächsten Punkten uns die 2 wichtigsten Vertreter greifen.

5.1 Zink

Zink ist ein essentielles Spurenelement, das an über 300 verschiedenen Enzymreaktionen teilnimmt. Darunter fallen auch zelluläre Vorgänge der Muskulatur. DiesesElement ist vor allem für Kraftsportler und Bodybuilder von besonderer Bedeutung. Zink ist neben anderen Makro- und Mikronährstoffen ein Element, welches zur Herstellung des männlichen Geschlechtshormones Testosteron verwendet wird. Des Weiteren trägt Zink zur Erhaltung einem normalen Testosteronspiegels im Blut bei. Im Hinblick auf die genannten Punkte sollte auch erwähnt werden, dass Zink zu einer normalen Fruchtbarkeit und Reproduktion beiträgt. Doch diese zwei Punkte sind nur ein kleiner Auszug aus dem großen Wirkungsspektrum des Zinks. Manch ein Bodybuilder bezeichnet Zink als kleines „Wundersupplement“. Bei der Menge an Wirkungen und Funktionen, welches das Zink aufweist, ist das nicht verwunderlich. Schließlich wird ein erhöhter Testosteronspiegel von Bodybuildern mit mehr Kraft, mehr Muskelwachstum und erhöhter sexueller Leistungsfähigkeit in Verbindung gebracht. Diesbezüglich gibt es eine interessante Studie, welche Abassi et al 1980 mit älteren Herren durchführte. Ziel der Studie war es, herauszufinden, wie sich eine zinkarme Ernährung auf das Sexualverhalten der Männer auswirkt. Die Studie war wie folgt aufgebaut:

  • Teilnehmer: 5 männliche Probanden
  • Durchschnittsalter: 57 Jahre
  • Beschränkte Zinkaufnahme:  2,7 – 5 mg täglich
  • Studiendauer: 24 -40 Wochen
  • Oligospermie: Anzahl der Spermien weniger als 40 Millionen pro Ejakulat

Die Ergebnisse stellten klar dar, dass eine verminderte Zinkzufuhr die Hodenfunktion beeinträchtige und die Spermienanzahl reduzierte. Erhielten die Probanden aber wieder ausreichend Zink, normalisierte sich deren Hodenfunktion und die Anzahl der Spermien stieg ebenfalls wieder auf ein Normalmaß an.

Die dargestellte Studie über Zink kam zu positiven Ergebnissen, jedoch ist sie nach wissenschaftlichen Maßstäben nicht anerkannt. Diesbezüglich sind noch weitere Studien vonnöten.

Doch was ist jetzt mit der Kraft? Ein Artikel, der im Jahre 2009 im „Research Journal of International Studies“ erschien, handelte genau von diesem Thema. Aufbau der Studie:

  • Anzahl der Probanden:           24
  • Geschlecht:                               weiblich
  • Sportlevel der Probanden:     athletisch, trainiert
  • Studiendauer:                           8 Wochen
  • Zinkdosis täglich:                     25 mg
  • Zu trainierende Muskeln:        Quadrizeps, Trizeps

Nach Abschluss aller Tests konnte kein Anstieg der Kraft festgestellt werden. Jedoch konnte eine verbesserte intramuskuläre Koordination der einzelnen Muskelfasern im Trizeps- sowie im Quadrizepsmuskel gemessen werden.

Der Artikel im „Research Journal of International Studies“ zeigte durchweg die guten Ergebnisse des Zinks, jedoch finden sie wissenschaftlich gesehen keine Anerkennung. Trotz der guten Ergebnisse sind weitere Forschungen auf diesem Gebiet unerlässlich.

5.2 Magnesium

Das Magnesium ein interessantes Mineral ist, dürfte inzwischen jedem bekannt sein. Aber wussten Sie schon, dass die Kombination aus Zink + Magnesium einen interessanten Synergismus hervorbringen könnte?

Dies schlussfolgert zumindest eine Studie, welche im Jahr 1999 unter der Leitung von Brilla LR. mit Footballspielern und einer Placebogruppe durchgeführt wurde. Die Footballspieler erhielten eine Kombination aus Magnesium, Zink und Vitamin B6. Die Ergebnisse waren verblüffend. Nach nur 8 Wochen hatten die Footballer einen um 30% höheren Testosteronspiegel sowie einen um 11,6% höheren Kraftzuwachs als die Placebogruppe.

Die gezeigten Fakten der Studie waren zwar gut, es fehlt ihr aber bis dato an wissenschaftlicher Anerkennung. Demzufolge sind weitere Untersuchungen mit zusätzlichen Probanden ein notwendiges Unterfangen.

Sportler benötigen gegenüber dem Normalbürger mehr Magnesium. Gerade Kraftsportler tun gut daran, ihren Magnesiumvorrat auf einem Optimum zu halten, um stets leistungsfähig zu sein. Diesbezüglich führte Brilla LR. 1992 eine Studie durch, bei der er untrainierten Probanden 8 mg Magnesiumoxid pro Kilo Körpergewicht verabreichte. Es kam bei allen Teilnehmern zu einem wesentlich größeren Kraftzuwachs.

Die von Brilla LR. geleitete Studie brachte beeindruckende Resultate hervor. Allerdings ist sie bis jetzt wissenschaftlich nicht anerkannt. Weitere Studien zu diesem Thema werden bereits durchgeführt, es bleibt abzuwarten, welche Ergebnisse diese hervorbringen.

Neben einem guten Training und einem ausgewogenen Ernährungsplan spielt der Faktor Schlaf eine entscheidende Rolle. Dieser Punkt wird oft von vielen Kraftsport- und Bodybuilding Enthusiasten vernachlässigt oder als nicht so wichtig angesehen. Doch das ist falsch, denn die Muskulatur wächst und der Geist regeneriert sich ausschließlich in unserer Schlafphase. Gerade hier, kurz vor dem Schlafengehen, kann Magnesium ein nicht zu unterschätztes Supplement sein, denn es trägt zu einer normalen psychischen Funktion bei. In diesem Zusammenhang führte Abbasi et al 2012 eine Studie mit älteren Menschen durch. Diese litten an folgenden Problemen wie:

  • Schlaflosigkeit,
  • allgemeinen Einschlafschwierigkeiten,
  • verfrühtem Aufwachen
  • oder sie hatten das Gefühl, nach dem Aufwachen überhaupt nicht erholt zu sein.

Abbasi und seine Kollegen kamen nach Auswertung aller Daten zu folgendem Schluss. Die Einnahme eines Magnesiumpräparates schien die Schlaflosigkeit zu verringern, die Schlafeffizienz zu erhöhen sowie die Dauer des Schlafens zu verlängern. Ebenso fühlten sich alle Probanden ausgeruhter und frischer nach dem Schlaf. Bei den Probanden wurde auch ein wesentlich niedrigerer Serum-Cortisolspiegel gemessen als noch vor Beginn der Studie.

Obwohl die von Abasi geleitete Studie mit optimischen Ergebnissen überzeugen konnte, blieb ihr bis heute jegliche wissenschaftliche Anerkennung verwehrt. Allein dieser Umstand macht es notwendig, auf diesem Gebietet weiter zu forschen.

6. Die Rolle in der Medizin

Abb. 16: Mineralstoffe in der Medizin

Neben der allgemeinen Bedeutung und der Verwendung in vielen Sportarten haben die Mineralstoffe und Spurenelemente ebenfalls einen festen Platz im Bereich der Medizin.

6.1 Kalzium und Knochen

Kalzium ist gut für Deine Knochen, das sagten schon unsere Mütter zu uns. Nun damit lagen sie auch richtig, denn die Wissenschaftler Cashman und Flynn führten 1999 eine Studie durch, bei der sie feststellten, dass eine Erhöhung des Kalziums in der Wachstumsphase von Kindern und Jugendlichen zu einem höheren Knochenmineralgehalt von 1-5% im endothelen Skelett führte. Cadogan et al. konnte 1997 ähnliche Ergebnisse verzeichnen. In seiner Studie, welche über  über 1 ½ Jahre ging, erhielten achtzig jugendliche Mädchen (12 Jahre) 330 ml Milch pro Tag. Bei allen Mädchen konnte er eine erheblich dichtere Knochendichte feststellen.

Wissenschaftlich eindeutig belegt ist, dass Calcium zur Erhaltung normaler Knochen beiträgt.

6.2 Jod und die Schilddrüse

Eine gut funktionierende Schilddrüse ist für unseren Organismus lebenswichtig.Wenn man bedenkt, dass die Schilddrüse gerade mal bis zu 25g wiegt, zählt sie doch eher zu den kleinen Organen. Trotzdem ist sie für die Sezernierung der Schilddrüsenhorme T4 (Tetrajodthyronin bzw. Thyroxin) und T3 (Trijodthyronin)verantwortlich und ist somit entscheidend für unseren Stoffwechsel. Gerade weil die Schilddrüse für unseren Stoffwechsel so wichtig ist, sollte eine regelmäßgige und ausreichende Versorgung mit den wichtigsten Rohstoffen wie Jod, Eisen und Selen stets gegeben sein. Eine Unterversorgung an diesen Mineralstoffen, vor allem dem Jod, ist in der Bevölkerung kein unbekanntes Phänomen und kann zu den sogenannten Jodmangelkrankheiten führen. Gerade Schwangere sollten in der Schwangerschaft auf eine ausreichende Versorgung dieses Elementes achten, da es sonst zu irreversiblen Schäden des Gehirns beim Fetus kommen kann (WHO, 2004). Allerdings kann ein Mangel auch andere Ursachen haben. Einer der Gründe wäre z. B. genetische Disposition oder falsche Ernährung (Delange, 1994).Wenn man sich die ganze Weltbevölkerung ansieht, merkt man, wie essentiell Jod für die Schilddrüse ist. Immerhin leben 35% der Weltbevölkerung in Gebieten, in denen kaum Jod vorhanden ist. Gerade in diesen Gebieten haben ca. 15% eine Jodmangel-bedingte Struma (vergrößerte Schilddrüse) (WHO, 2004). Laut einer Statisk aus dem Jahre 2005 leiden fast 25% der deutschen Bevölkerung an Jodmangel und den daraus bedingten Krankheiten. Zur Behandlung von Jodmangelkrankheiten werden z. B. vom Arzt hochdosiertes Jod, oder wenn es nötig ist, Schilddrüsenhormone verschrieben. Diese Schilddrüsenhormone wie das L-Thyroxin haben oft zusätzlich Kalium oder Jod enthalten. Allein in Deutschland wurden im Jahre 2010 16,7 Millionen Rezepte für das Schilddrüsenhormon Levothyroxin ausgestellt. Spätestens hier sollte dem aufmerksamen Leser verständlich werden, wie wichtig es ist, sich ausreichend mit Jod zu ernähren und seine Schilddrüse regelmäßig beim Arzt untersuchen zu lassen.

 

7. Fazit und abschließende Worte

„Mineralstoffe und Spurenelemente – kleine Helfer aber oho!“ so lautet der Titel dieses Artikels. Die Überschrift verrät es schon, diese kleinen Helfer mögen zwar klein sein, sind aber für unseren menschlichen Organismus absolut essentiell. Das ist auch der Grund, warum wir sie regelmäßig und ausreichend täglich zu uns nehmen müssen.                                   

Doch fangen wir ganz von vorne an. Wir haben uns als erstes mit dem Entstehung der Mineralien beschäftigt. Hier konnten wir sehen, dass der Ursprung das Magma ist, welches aus dem Inneren der Erde strömt und aus den Vulkanen zur Oberfläche befördert wird. Anschließend findet dann die Entstehung über die 3 Bildungsstufen statt, bis schlussendlich  ein neues Mineral daraus entsteht. Als nächsten Punkt kamen wir zur Einteilung der Mineralstoffe und sahen, dass diese nochmals in 2 Kategorien (den Mengen- oder Makroelementen) und in Spuren- oder Mikroelemente eingeteilt wurden. Um uns ein Bild von den Mineralstoffen machen zu können, haben wir uns die wichtigsten Vertreter wie z. B. Zink, Eisen, Magnesium und Chrom angesehen. Gleich danach folgte die Darstellung der möglichen Belastungen. Hier konnten wir erfahren, dass je nach Stresssituation eine nicht unerhebliche Menge an den verschiedensten Vitaminen und Mineralstoffen verbraucht wird. Es wurde klar, dass Mineralstoffe und Spurenelemente über ein breites Wirkungsspektrum verfügen. Als letzten Punkt sind wir in den Bereich der Medizin gegangen, wo wir sehen konnten, wie sich eine zusätzliche Kalziumzufuhr auf die Knochenstruktur von Kindern auswirken kann und das es erwiesen ist, das Kalzium zu der Erhaltung normaler Knochen beiträgt. Außerdem erfuhren wir, wie wichtig das Jod für unsere Schilddrüse ist, das ein Jodmangel nicht selten ist und welche verheerenden Konsequenzen dieser haben kann. All diese dargestellten Punkte zeigen uns, wie wichtig diesen kleinen Helfer für unseren Körper sind. Doch sicherlich haben die Mineralstoffe und Spurenelemente noch mehr zu bieten. An diesem Punkt müssen wir einfach abwarten, was die zukünftigen Studien noch zu Tage fördern.




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Quellen:

  • Abassi, AA. et al. (1980): Experimental zinc deficiency in man. Effect on testicular function. In:The Journal of Laboratory and Clinical Medicine: 1980; 96 (3): 544 – 550.
  • Abassi B. et al. 2012: The effect of magnesium supplementation on primary insomnia in elderly: A double-blind placebo-controlled clinical trial. J Res Med Sci. 2012 Dec;17(12):1161-9.
  • Ali, PN. / Hanachi, P. / Golkhoo, S. (2009): Effect of Zinc Supplement on the Upper and Lower Trunk Strength on Athletic Women. In: Research Journal of International Studies: 2009; 9: 59 – 64.
  • BERNER LA, CLYDESDALE FM, DOUGLASS JS (2001) Fortification Contributed Greatly to Vitamin and Mineral Intakes in the United States. CSFII 1989-1991, The Journal of Nutri-tion, Vol. 131(8): 2177-83.
  • Brilla LR, Haley TF (1992) Effect of magnesium supplementation on strength training 3 Rayssiguier Y, Guezennec CY, Durlach J (1990) New experimental and clinical data on the relationship between magnesium and sport. Magnes Res 3: 93-102
  • Brilla LR, Conte V (1999) Effects of zinc-magnesium (ZMA) supplementation on muscle-attributes of football players. Med Sci Sports Exerc 31 (5 Spp): S123
  • Egan, A.R. (1976): Metabolism of Vitamins and Minerals. In: Veterinary Physiology. 1st edition, Phillis, J.W. (ed.), Wright-Scientechnica, Bristol, UK, pp. 630-656.
  • Cadogan J, Eastell R, Jones M, Barker ME (1997) Milk intake and bone mineral acquisition in adolescent girls: randomised, controlled intervention trial. BMJ 315: 1255-1260.
  • Cashman K & Flynn A (1999) Optimal nutrition: Calcium, magnesium and phosphorus. Proc Nutr Soc 58: 477-487.
  • Delange, F. (1994). The disorders induced by iodine deficiency. Thyroid, 4(1), 107-128.
  • Männer, K. und Bronsch, K. (1987):Mineralstoffe. In: Lehrbuch der Veterinär-Physiologie. 7. Auflage, Wittke, G. (Hrsg.), Verlag Paul Parey, Berlin und Hamburg, S.93-119.
  • NAYLOR, J.M. (1991): The major minerals (Macrominerals) in: NAYLOR, J.M. u. S.L. RALSTON (Hrsg.): Large Animal Clinical Nutrition. Mosby Year Book, London, S. 35 – 54
  • Prokop D (1986) Stretch Marks - A Partial Solution to a Problem that Plagues Bodybuilders. Muscle and Fitness 3/86
  • WHO. (2004). Iodine status worldwide: WHO Global Database on Iodine Deficiency, editors: De Benoist, Bruno et al. Genf. ISBN 9241592001, Seiten 1-58.
  • WIESNER, E. (1970): Ernährungsschäden der landwirtschaftlichen Nutztiere. VEB Gustav Fischer Verlag, Jena.



Internetquellen:

  • http://www.paradisi.de/Health_und_Ernaehrung/Vitalstoffe/Nikotin/
  • http://www.welt.de/gesundheit/article108595998/Das-sind-die-Lieblingsmedikamente-der-Deutschen.html
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Calcium
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Chrom
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Eisen
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Iod
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Kupfer%28II%29-fluorid
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Magnesiumhydroxid#/media/File:Kristallstruktur_Cadmiumiodid.png
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Andreas_Sigismund_Marggraf
  • http://www.mineralienwissen.de/mineralien-entstehung.html
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Mineralstoff
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Mineral
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Natriumchlorid
  • http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wei%C3%9Fer_Phosphor.svg
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Phosphor
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Selen
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Spurenelement
  • http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/Kristallstruktur_Calciumchlorid.png
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Zink