こんにちは、臨床工学技士の秋元です。
病院で働いていると、様々な単位を目にします。
先日、下記のツイートをしました。
血清総カルシウム濃度が9mg/dLであれば、9mg/dL÷2＝4.5mg/dLがイオン化カルシウムとなります。
イオン化カルシウム（mg/dL）に10 をかけて、40.1で割ると（mmol/L）に単位が変わるので、1.12mmol/Lとなります。
カルシウムの場合、0.5mmol=1mEqとなるため、1.12×2＝2.24mEq/Lとなります。
— 秋元@臨床工学技士 (@akimotoME) May 13, 2021
上記のツイートのように、同じカルシウムでも、mg/dL、mEq/L、mmol/Lなど色んな単位があり非常に混乱します。
そこで本記事では、カルシウムの単位変換の方法を解説します。
なお、予備知識として、血清中のカルシウムの状態には以下の3つがあります。
- イオン化したもの：50%
- 小分子陰イオンにキレートされたもの：10%
- アルブミンと結合したもの：40%
目次
カルシウム（Ca）の単位【mg/dL、mEq/L、mmol/L】
- 血清カルシウム：8.8～10.1mg/dL
- 血清イオン化カルシウム：4.5～5.0mg/dL
- 透析液のカルシウムの濃度：2.5～3.0 mEq/L
まずは、臨床でよく目にするカルシウムの単位を紹介します。
血清カルシウムの単位
- 血清カルシウムの基準値：8.8～10.1 mg/dL（2.20～2.53 mmol/L）
生化学用のスピッツでカルシウムを測定すれば「mg/dL」の単位で表記されます。
血清イオン化カルシウムの単位
- イオン化カルシウムの基準値：4.5～5.0 mg/dL（2.25～2.5mEq/L）
血液ガス分析装置でカルシウムを測定した場合、単位は「mg/dL」の単位で表記されます。
ただ、先ほどの検査とは違い、血液ガス分析装置でカルシウムを測定した場合、イオン化カルシウムが測定されます。
血清総カルシウム濃度（mg/dL）からイオン化カルシウム（mg/dL）への変換
血清カルシウムは3つの形態で存在し、イオン化したもの（50%）、小分子陰イオンにキレートされたもの（10%）、タンパク質（多くがアルブミン）と結合しているもの（40%）である。
- イオン化したもの：50%
- 小分子陰イオンにキレートされたもの：10%
- アルブミンと結合したもの：40%
血清カルシウムの状態には3つあります。
上記のとおり、血清中のカルシウムは、イオン化したものが50%、アルブミンなどに結合したものが50%です。
ですので、血清総カルシウム濃度が9mg/dLであれば、9mg/dL÷2＝4.5mg/dLがイオン化カルシウムとなります。
透析液のカルシウムの単位
- 透析液のカルシウムの濃度：2.5～3.0 mEq/L
透析液のカルシウムの濃度の単位は、電解質濃度の単位である「mEq/L」で表記されています。
血清カルシウム（Ca）の単位【mg/dL、mEq/L、mmol/L】の変換
- 血清カルシウム：8.8～10.1mg/dL
- 血清イオン化カルシウム：4.5～5.0mg/dL
- 透析液のカルシウムの濃度：2.5～3.0 mEq/L
それでは次に、実際にカルシウムの単位変換の方法を解説します。
カルシウムの単位変換【mg/dL→mmol/L】
- イオン化カルシウムの濃度を4.5mg/dL＝45mg/Lに変換します。
（100ml中に4.5mgのカルシウムが含まれているので、1L中では45mgになります） - カルシウムの原子量は40.1なので、カルシウムのモル質量は40.1g/molとなります。
（原子のモル質量は、原子量g/molです） - 40.1g/molをミリの単位に変換すると、40.1mg/mmolとなります。
（分母分子にミリの単位を加えただけです） - 45mg/L ÷ 40.1mg/mmol = 1.12mmol/L
イオン化カルシウムが4.5mg/dLであるとき、モル濃度（mmol/L）であらわす方法は上記のとおりです。
ですので、カルシウムの単位を「mg/dL→mmol/L」に単位変換する方法は、イオン化カルシウム（mg/dL）に10 をかけて、40.1で割るだけです。
カルシウムの単位変換【mmol/L→mEq/L】
画像引用：大塚製薬株式会社
- カルシウムの原子価は2価です。
（イオン式中での電荷の絶対値をイオンの価数といいます。Ca2+なので、原子価は2価です） - カルシウムのように2価の電解質では、1molのカルシウムは40.1gですが、1当量では20.5gとなります。つまり、mEq/L=mmol/L×2となります。
（当量(Eq)の概念はややこしいので、カルシウムの1当量(Eq)は20.5g、あるいは0.5mmol=1mEqと単純に考えてください） - なのでカルシウムのモル濃度に2をかければよいので、1.12mmol/L × 2価 ＝ 2.24mEq/Lとなります。
イオン化カルシウムのモル濃度が1.12mmol/Lであるとき、電解質濃度の単位（mEq/L）であらわす方法は上記のとおりです。
ですので、イオン化カルシウムの単位を「mmol/L→mEq/L」に単位変換する方法は、イオン化カルシウム（mmol/L）に2をかけるだけです。
カルシウムの単位変換【mg/dL→mEq/L】
カルシウムの単位をmg/dLからmEq/Lに変換する方法は、ここまででやってきたように「mg/dL→mmol/L→mEq/L」と順番に変換していけばいいです。
つまり、mg/dLで表記されるカルシウムに、10 をかけて、40.1で割って、最後に2をかけると、mEq/Lという単位に変換できます。
- （（4.5mg/dL×10）÷40.1）×2 ＝ 2.24mEq/L
上記の計算のとおり、イオン化カルシウムが4.5mg/dLのとき、mEq/Lに単位を直すと2.24mEq/Lとなります。
というわけで今回は以上です。文献によっては、カルシウムの単位の表記法が違ったりするので、きちんと単位変換できるようにしましょう。