Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
D. Meißner und T. Arndt

Vanadium

Vanadium
Synonym(e)
Vanadin
Englischer Begriff
vanadium
Definition
Vanadium (chemisches Symbol: V) gehört zu den Übergangsmetallen, hat die Atomnummer 23 und ist für Tiere ein essenzielles Ultraspurenelement (Ultraspurenelemente). Für den Menschen ist die Essenzialität jedoch noch nicht erwiesen. Darüber hinaus zeigt Vanadium toxische Wirkungen.
Struktur
Vanadium kommt in verschiedenen Oxidationsstufen von −1 bis +5 vor. In den Zellen des menschlichen Körpers liegt es hauptsächlich 4-wertig als Vanadyl-(VO2+-) oder 5-wertig als Vanadat-(VO4 3−-)Ion vor. Im Plasma ist es an Transferrin gebunden.
Molmasse
Relative Atommasse: 50,9415.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Vanadium wird über Nahrung und Getränke zugeführt und enteral mit einer Absorptionsrate von 10–25 % aufgenommen. Aus der Atemluft wird es ebenfalls rasch absorbiert. Vom Blut aus verteilt es sich im Körper, hohe Konzentrationen werden in Skelett, Nieren, Ovarien, Uterus, Milch und Haar gefunden. Die Ausscheidung erfolgt hauptsächlich mit dem Stuhl, nur 2–6 % mit dem Urin. Stillende scheiden 15 % mit der Muttermilch aus.
Bedarf: <10 μg/Tag. Tolerierbare Aufnahme pro Tag: 100 μg/kg KG. Vanadiumreich sind Kakao, Tee, Pilze, blattreiches Gemüse, Küchenkräuter, Bier.
Funktion – Pathophysiologie
Beim Menschen ist ein Vanadiummangel bisher nicht nachgewiesen worden. Im Tierversuch wurden bei vanadiumarmer Ernährung Wachstumsretardierung, Störungen in der Fortpflanzung und weitere Störungen beobachtet. Beim Menschen soll Vanadium einen insulinomimetischen Effekt haben. Es erhöht die Expression von Glukosetransportern in Leber und Fettgewebe und stimuliert die Insulinsekretion und trägt somit zu einer Reduktion der Hyperglykämie bei. Es ist versucht worden, verschiedene Vanadiumverbindungen zur Senkung der Blutzuckerkonzentration therapeutisch einzusetzen.
Hohe Vanadiummengen >10 mg/Tag sind für den Menschen gefährlich. Je nach Menge, Aufnahmedauer und Aufnahmeweg sind Bronchial-, Lungen- und Darmerkrankungen sowie Ohrensausen, Sehstörungen, Herzrhythmusstörungen, Abgeschlagenheit oder Übelkeit beobachtet worden.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Serum,Urin.
Probenstabilität
20 °C 7 Tage, 4–8 °C 14 Tage, −20 °C 1 Jahr.
Präanalytik
Spurenelementfreie Abnahmegeräte (Kanülen!) und Aufbewahrungsgefäße verwenden. Hohe Kontaminationsgefahr.
Analytik
Elektrothermische Atomabsorptionsspektrometrie, Neutronenaktivierungsanalyse.
Konventionelle Einheit
μg/L, μg/d.
Internationale Einheit
nmol/L, nmol/d.
Umrechnungsfaktor zw. konv. u. int. Einheit
nmol/L (d) = 19,6304 × μg/L (d); μg/L (d) = 0,05094 × nmol/L (d).
Referenzbereich – Erwachsene
Blut: 0,021–0,103 μg/L. Urin: <0,166 μg/L (Heitland und Köster 2006a, b).
Referenzbereich – Kinder
Blut: s. Erwachsene. Urin: <0,1 μg/L (Heitland und Köster 2006b).
Indikation
Verdacht auf erhöhte Zufuhr oder Exposition.
Interpretation
Die Serumkonzentrationen liegen nahe an der Nachweisgrenze der Methoden. Sie sind von der Analysenmethode, der Vorbehandlung der Probe und von Kontaminationen abhängig und schwanken bei Normalpersonen von Autor zu Autor zwischen 0,7 und 0,02 μg/L.
Diagnostische Wertigkeit
Diagnose einer Intoxikation.
Literatur
Blotcky AJ, Duckworth WC, Hamel FG et al (1994) Vanadium. In: Seiler HG, Sigel A, Sigel H (Hrsg) Handbook on metals in clinical and analytical chemistry. Marcel Dekker, New York/Basel/Hong Kong, S 651–663
Heitland P, Köster HD (2006a) Biomonitoring of 37 trace elements in blood samples from inhabitants of northern Germany by ICP-MS. J Trace Elem Med Biol 20:253–262CrossRefPubMed
Heitland P, Köster HD (2006b) Biomonitoring of 30 trace elements in urine of children and adults by ICP-MS. Clin Chim Acta 365:310–318CrossRefPubMed