Eisen

Eisen ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 26 und einem Atomgewicht von etwa 55,8. Zusammen mit dem Kobalt und Nickel gehört es zu den ferromagnetischen Metallen. In chemischen Verbindungen kann Eisen in zwei - oder dreiwertiger Form auftreten (Fe²⁺ oder Fe³⁺). Reines Eisen ist in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre nicht beständig und bildet zweiwertige und dreiwertige Oxide.

Eisen ist ein essentielles Spurenelement, das in der Biologie eine wichtige Rolle spielt. Es kommt u.a. als Zentralatom im Hämoglobin und im Myoglobin vor. Die gesamte Eisenmenge (Gesamtkörpereisen) beträgt beim Erwachsenen ungefähr 4-5 g. Sie teilt sich wie folgt auf:

• Funktionseisen (ca. 75%): Eisen in aktiven biologischen Verbindungen
  • Hämoglobin: 2-2,5 g
  • Myoglobin: 0,3-0,4 g
  • Eisen in Enzymen (z.B. Cytochrom P 450): ca. 0,1 g
• Speichereisen (ca. 25%): Nicht biologisch aktive Eisenreserven
  • Ferritin: 0,7-0,8 g
  • Hämosiderin: 0,2-0,3 g
  • Transferrin (Serumeisen, labiler Eisenspeicher): ca. 0,004 g

Der tägliche Eisenverlust beträgt ca. 1-2 mg pro Tag. Mit der Ernährung werden etwa 10 bis 20 mg Eisen pro Tag aufgenommen. Hiervon werden jedoch nur 10-15% im Dünndarm als zweiwertiges Eisen (Fe²⁺) resorbiert. Anschließend wird das Eisen in Form von Ferritin gespeichert oder ins Blutsystem abgegeben. Letzteres erfolgt als dreiwertiges Kation (Fe³⁺) gekoppelt an das Transportprotein Transferrin. Freies Eisen bezeichnet man als nicht Transferrin-gebundenes Eisen, kurz NTBI. In dieser freien Form katalysiert Eisen Radikal-bildende Reaktionen und wirkt toxisch auf Zellen.

siehe auch: Eisenstoffwechsel

• Hämoglobin-Konzentration (Hb)
• Serum-Eisen
• Serum-Ferritin
• Serum-Transferrin
• Transferrin-Sättigung
• Löslicher Transferrin-Rezeptor (sTFR)
• Eisenbindungskapazität (EBK)

Ein Eisenmangel kann zu Veränderungen an der Haut und am Nervensystem, sowie zu einer Eisenmangelanämie führen. Er wird durch eine orale oder parenterale Supplementation ausgeglichen. Eine übermäßige Zufuhrt von Eisen führt zu einer Eisenvergiftung. Die letale Dosis wird im Tiermodell zwischen 180 und 630 mg/kg Körpergewicht an Eisensalzen angegeben.

• Bildquelle Podcast: © Midjourney