Thesis - RWTH Aachen University

Calciumionen, als auch die in Komplexen gebundenen Calciumverbindungen sind membrandurch-
gängig (biologische bzw. synthetische Membranen), deshalb fasst man beide als "ultrafiltrierbares"
oder "diffusibles" Calcium zusammen. Zwischen allen Zustandsformen des Calciums herrscht ein
chemisches Gleichgewicht. So ist im Blut in vivo die Calciumkonzentration auch im Fall von gerin-
gen Stoffwechselschwankungen recht konstant, da Calcium schnell von dem gebundenen Zustand in
einen anderen überführt werden kann. Beim Verbrauch von Calciumionen kann also ohne weiteres
im Rahmen der Gleichgewichtskonstanz eine Nachlieferung erfolgen, ohne dass erhebliche Schwan-
kungen der Ionenkonzentration im Serum oder in den Geweben auftreten [90]. Nur das Calciumion
unterliegt der homeostatischen Regulierung.
Die drei Komponenten des Calciumbestandes können unabhängig voneinander variieren, so dass die
gesamte Calciummengen im Blut allein als Messwert keine Aussage zur Quantität der drei biologi-
schen Komponenten zulässt. Wenn Plasmaproteine oder verschiedene Anionkomplexe durch Zu- o-
der Abnahme des Plasmawassers verdünnt bzw. konzentriert werden, ändert sich der Anteil an ioni-
siertem Calcium in der gleichen Richtung. Umgekehrt ändert sich der Gehalt der Calciumionen in der
entgegengesetzten Richtung, wenn der Gehalt der Proteine oder Anionkomplexe zu- oder abnimmt
[247].
Calciumkonzentration und pH-Wert
Im Blut hängt die Calciumionenkonzentration vom pH-Wert ab, eine Erhöhung des pH-Wertes ver-
ursacht einen fallenden Calciumionenspiegel (und umgekehrt), was darauf zurückzuführen ist, dass
Calciumionen und H + -Ionen um die Bindungsstellen, hauptsächlich die des Albumins, konkurrieren.
Damit wird das Calcium durch die H + -Ionen von den Bindungsstellen verdrängt, und es wird in Io-
nenform frei.
Calcium im Gewebe und in Zellen
Im Weichteilgewebe ist der Calciumgehalt unterschiedlich. Das Gewebecalcium ist zum großen Teil
an das Glykosaminoglykan bzw. Proteoglykan der Grundsubstanz sowie an die sauren Phospholipide
der Zellmembran gebunden. Der Calciumgehalt des Gewebes gibt deshalb Hinweise über dessen Bin-
degewebsart. Skelett- und Herzmuskelzellen sind Zellen, deren Zellmembran auf der Außenseite ein
Kompartiment höherer Calciumionenkonzentration als die der inter- und extrazellulären Flüssigkeit
besitzt (IZF/EZF). Dieses bildet ein lokales Calciumreservoir, um die Kontraktionseigenschaft der
Muskelzellen aufrechtzuerhalten.
Das intrazelluläre Calcium kann mit anderen Ionen wie Orthophosphat oder Pyrophosphat Komplexe
bilden oder mit organischen Molekülen wie z. B. ATP Verbindungen eingehen. Jedoch wird der
größte Teil innerhalb der Organellen, wie z. B. Mitochondrien bzw. sarkoplasmatischem Retikulum
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