2011年06月11日
生体内の鉄の動態
鉄（Fe，原子番号26，Mw55.85）は生体内の必須微量元素のなかで最も多い。
成人男性で約４ｇ，成人女性では約３ｇ存在する。
（ちなみに，必須微量元素で２番目に多いのは亜鉛（Zinc，Zn）で約２ｇ。）
おおざっぱな割合は
ヘモグロビンのヘム鉄に６６〜７５％
貯蔵鉄に２０〜２５％
３〜５％がミオグロビンのヘム鉄
残りのわずかな量が血清鉄（3~4mgと言われている）および，
酵素（チトクロムC，カタラーゼが代表的）に存在している。
ところで，ヒトの体内の血の総量は体重Kgの1/13だから，
７０ｋｇの体格のよい男性なら5.4L
６０ｋｇの標準体格の男性なら4.6L
５０ｋｇのやせ気味の男性なら3.8L
血清鉄の基準値は
M…44〜192μg/dL
F…29〜164μg/dL
なので，まぁ体内の血清鉄が3~4mgと覚えてよいだろう。
鉄の循環
鉄は１日に，ヘモグロビン合成などのため20~30mg必要となる。
しかし，そのほとんどは寿命となった赤血球から再利用されるため，
鉄は，汗・尿・便から排泄される量の約1mg/dayを補えばよい。
ただし，鉄の吸収率は５〜１０％程度なので，
ヒトは１日に，鉄を10mgから20mg摂取する必要がある。
さらに女性では，月経の毎に80mgの鉄を失い，
出産では500mgの鉄を失うことを覚えておいてもらいたい。
なお，母乳中の鉄濃度は非常に低いので，
授乳では，母体の鉄需要が増大することはないと思ってよい。
（授乳中は月経が起こりにくいので，トータルで変化がない）
鉄の価数状態
ヒトが吸収できる，鉄はFe2+の状態のみである。
だから，経口の鉄剤は必ず第一鉄（Fe2+）。
鉄が摂取されると胃酸の力を借りてイオン化しやすくなる
（ただし，これは２価，３価どちらかは分からない）
そして，食物中の還元性物質によって
Fe3+→Fe2+となり十二指腸〜空腸上部から吸収されることが知られている。
吸収されたFe2+は腸上皮細胞内でFe2+ ←→ Fe3+ と相互に変化する。
Fe3+はアポフェリチンと結合してフェリチンとなり貯蔵される。
フェリチンは全身に分布するが，肝臓と脾臓に大量に存在している。
なお，血清フェリチンは貯蔵鉄と相関関係を示し，
血清フェリチン1ng/mL＝貯蔵鉄8mgに相当する。
Fe2+は血中に放出され，血液中で再び酸化してトランスフェリンと結合して
全身を循環する血清鉄となる。
なおトランスフェリンと結合するのはFe3+の状態だが，
ヘモグロビンのヘム鉄に配位するのはFe2+であり，
もしFe3+が配位していたら，それはメトヘモグロビンで，酸素の運搬能力は失う。
血中のトランスフェリンの約1/3は鉄と結合しているが，
残りの2/3はフリーの状態（UIBC,Unsaturated iron binding capacity）で存在している。
この1/3＋2/3＝1をTIBC（Total iron binding capacity）という。
ちなみにトランスフェリンは1分子で最大2個の鉄イオンと結合できて，
1mgにつき，1.25μgの鉄が結合できる能力を有する計算になる。
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