خون چیست و چه کاری در بدن ما انجام می‌دهد؟ خون از چه سلول‌هایی تشکیل شده است و چه ساختاری دارد؟ دراین مقاله از نگاه علمی و پزشکی به موضوع خون نگاه خواهیم کرد
خون گرانبهاترین مایعی است که در بدن انسان وجود دارد، در این مقاله نگاهی دقیق و نزدیک به ساختار سلول‌های خونی در بدن خواهیم داشت.
خون چیست و چه خاصیتی در بدن دارد؟
یک انسان بالغ به طور متوسط بیش از 5 لیتر خون در بدن خود دارد. خون موجود در رگ‌های شما، وظیفه انتقال اکسیژن و مواد مغذی به سلول‌های زنده و خارج کردن مواد زائد از آن‌ها را دارد؛ همچنین خون، سلول‌های ایمنی بدن را برای مقابله به محل عفونت منتقل کرده و دارای پلاکت‌هایی است که به وسیله آن‌ها می‌تواند با تشکیل مانع در نقاط آسیب دیدگی رگ‌ها، از خونریزی جلوگیری کند.
خون بدن به وسیله سیستم گردش خون، با نیاز‌های بدن شما سازگاری پیدا می‌کند. هنگامی که در حال فعالیت‌های شدید و ورزش هستید، قلب شما عمل پمپاژ خون را سریع‌تر انجام می‌دهد تا خون بیشتر و از طریق آن، اکسیژن بیشتری به عضلات برسد. هنگامی که عفونتی در بدن شما به وجود بیآید، خون بدن تعداد بیشتری از سلول‌های ایمنی را به محل عفونت منتقل کرده تا با تجمع خود بتوانند ساختارهای مهاجم را بیرون کرده و عفونت را از بین ببرند.
تمامی موارد ذکر شده، خون را به یک مایع ارزشمند در بدن تبدیل می‌کنند. در آمریکا، سالانه سی میلیون واحد از اجزاء خون به بیمارانی که به آن‌ها نیاز دارند منتقل می‌شود. همچنین به علت ارزش بالای خون، به آن “طلای قرمز” نیز گفته می‌شود، زیرا سلول‌ها و پروتئین‌های موجود در آن می‌توانند به قیمتی بالاتر از طلا در وزن یکسان به فروش برسند. در این مطلب به معرفی اجزای خون خواهیم پرداخت.
خون شامل سلول، پروتئین و قند است
در صورتی که یک لوله آزمایش حاوی خون به مدت نیم ساعت به حال خود رها شود، خون موجود در آن به سه لایه تقسیم می‌گردد که در این روند، بخش متراکم آن به سمت پایین رفته و بخشی به صورت مایع در بالا باقی می‌ماند.
مایع زرد روشنی (کاهی رنگ) که در بالای لوله آزمایش است، پلاسما نام داشته که حدود 60 درصد خون را تشکیل می‌دهد. همچنین قسمت سفید رنگی که در وسط قرار دارد از گلبول‌های سفید و قسمت قرمز رنگ لایه پایینی نیز از گلبول‌های قرمز خون تشکیل می‌شود؛ این دو لایه حدود 40 درصد از ساختار خون را ایجاد می‌کنند.
ماده اصلی تشکیل دهنده ساختار پلاسما آب است، اما این ساختار دارای مواد مهم دیگری از جمله پروتئین‌ها (آلبومین، فاکتورهای لخته کننده، آنتی بادی، آنزیم و هورمون‌ها)، قند(گلوکز) و ذرات چربی نیز هست.
تمامی سلول‌هایی که در خون وجود دارند در مغز استخوان ایجاد می‌شوند؛ این سلول‌ها در قالب سلول‌های بنیادی متولد شده و سپس به شکل گلبول قرمز، گلبول سفید و پلاکت در خواهند آمد. گلبول‌های سفید دارای سه نوع لنفوسیت‌ها، مونوسیت‌ها و گرانولوسیت‌ها بوده که خود گرانولوسیت‌ها نیز سه نوع مجزا دارند.
یک نمونه خون، در صورت چرخش در سانتریفیوژ می‌تواند به اجزاء بیشتری نیز تقسیم شود. نیروی گریز از مرکزی که در چرخش ایجاد می‌شود، باعث ته نشین شدن و جداسازی موادی می‌شود که چگالی بیشتری دارند و در صورت انجام پیشرفته‌تر این کار، می‌توان پروتئین‌ها یا سلول‌های خونی خاصی را از خون جدا نمود. با استفاده از این روش می‌توان از آنتی‌بادی‌ها و فاکتورهای لخته‌کننده خون نمونه برداری کرد و سپس به درمان اختلالات مربوط به سیستم ایمنی و خونریزی پرداخت. همچنین به کمک این روش می‌توان گلبول‌های قرمز خون را برای اهدای خون به بیماران نیازمند جدا نمود.
وظیفه گلبول‌های قرمز خون انتقال اکسیژن است
در هر ثانیه بین دو تا سه میلیون گلبول قرمز در مغز استخوان تولید شده و وارد سیستم گردش خون می‌شوند. گلبول‌های قرمز، عمده‌ترین سلول‌های موجود در خون بوده که در هر میلی‌متر مکعب از خون، بین چهار تا شش میلیون از آن‌ها وجود دارد. این گلبول‌ها تنها 6 میکرومتر قطر دارند که با توجه به اندازه کوچکشان، می‌توانند به ظریف‌ترین رگ‌های خونی وارد شوند. یک گلبول قرمز می‌تواند بیش از 120 روز در خون در گردش باشد و پس از گذشت این مدت، گلبول‌های آسیب دیده توسط سلول‌های خاصی در کبد و طحال که ماکروفاژ نام دارند، از سیستم گردش خون خارج می‌شوند.
گلبول‌های قرمز بدن انسان، مانند تمامی پستانداران فاقد هسته هستند که این امر باعث می‌شود تا فضای بیشتری برای قرارگیری هموگلوبین (پروتئین حاوی اکسیژن) در آن‌ها وجود داشته و بتوانند اکسیژن بیشتری در بدن جا به جا کنند. سطح گلبول‌های قرمز از هر دو طرف به صورت مقعر و فرورفته است که این شکل ظاهری باعث می‌شود تا سطح آن‌ها قابلیت انتشار اکسیژن بیشتری داشته باشد. به جز پستانداران، در سایر مهره داران مانند ماهی و پرندگان، گلبول‌های قرمز دارای هسته‌اند.
در صورتی که بدن شخصی دارای سطح پایینی از هموگلوبین باشد، به آن بیماری کم خونی (آنمی) گفته می‌شود که در این شرایط، ممکن است بیمار ظاهری رنگ پریده داشته باشد؛ دلیل این اتفاق این است که عامل قرمزی رنگ گلبول‌های قرمز و در نتیجه خون، هموگلوبین است. همچنین بیماران مبتلا به کم خونی ممکن است احساس خستگی یا تنگی نفس نیز داشته باشند که دلیل آن نیز، وظیفه حیاتی و مهم انتقال اکسیژن از شش‌ها به قسمت‌های مورد نیاز بدن توسط هموگلوبین است.
گلبول‌های سفید، بخشی از سیستم ایمنی بدن را تشکیل می‌دهند
گلبول‌های سفید بدن دارای شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی هستند؛ بعضی از این گلبول‌ها دارای هسته چند لوبه هستند در حالی که سایر آن‌ها، یک هسته گرد و بزرگ دارند. بعضی از گلبول‌های سفید، در سیتوپلاسم خود دارای گروه‌های گرانول هستند که با نام گرانولوسیت نیز شناخته می‌شوند.
باوجود تفاوت‌های ظاهری که در گلبول‌های سفید وجود دارد، تمامی آن‌ها در سیستم ایمنی بدن نقش داشته و موثرند. گلبول‌های سفید در بدن به صورت مداوم، توسط خون در گردش هستند تا زمانی که پیام آسیب دیدگی یکی از ارگان‌های بدن را دریافت کنند. این سیگنال‌ها شامل اینترلوکین 1، مولکولی که توسط ماکروفاژ‌ها ترشح شده و به تب ناشی از عفونت کمک می‌کند و هیستامین، که توسط بازوفیل‌ها و ماست‌سل‌ها ایجاد شده و در بهبود حساسیت نقش دارند می‌شود. گلبول‌های سفید پس از دریافت سیگنال، برای انجام عملیات درمان به محل انتشار سیگنال می‌روند؛ این گلبول‌ها برای جا‌به جایی و رسیدن به ارگان مورد نظر از میان دیواره رگ‌های خونی عبور می‌کنند.
افرادی که سطح گلبول‌های سفید در بدن آن‌ها پایین است، به عفونت‌های بیشتر و شدیدتری نسبت به سایر افراد مبتلا می‌شوند؛ البته اینکه بدن فرد بیمار نسبت به چه نوع عفونتی ضعف دارد، به نوع گلبول سفیدی که مقدار آن از حد طبیعی خود کمتر است بستگی دارد. به عنوان مثال، ماکروفاژ‌ها توانایی بلعیدن باکتری‌ها را دارند و در صورت کمبود ماکروفاژ در بدن، خطر ابتلای فرد به عفونت‌های باکتریایی افزایش می‌یابد. لنفوسیت‌های Τ در بدن با عفونت‌های ویروسی مبارزه می‌کنند و کمبود آن‌ها، احتمال ایجاد عفونت ویروسی را در بدن فرد افزایش خواهد داد.
هضم باکتری‌ها توسط نوتروفیل‌ها
نوتروفیل‌ها با نام سلول‌های چند هسته‌ای نیز شناخته می‌شوند زیرا دارای هسته‌ای با ظاهر غیر عادی و تعداد زیادی لوب هستند. همچنین نوتروفیل‌ها متعلق به گروهی از گلبول‌های سفید با نام گرانولوسیت هستند زیرا سیتوپلاسم آن‌ها پر از گرانول بوده که حاوی آنزیم‌هایی است که به سلول در بلعیدن و هضم عوامل بیماری‌زا کمک می‌کنند.
مونوسیت‌ها به ماکروفاژ تبدیل می‌شوند
مونوسیت‌ها، گلبول‌های سفید جوانی هستند که توسط خون در حال گردش‌اند. مونوسیت‌ها پس از خارج شدن از دیواره رگ و منتقل شدن به ارگان مورد نظر، به ماکروفاژ تبدیل می‌شوند. این سلول‌ها می‌توانند پیش از رسیدن سایر گلبول‌های سفید، با عوامل بیماری زا مبارزه کرده و آن‌ها را ببلعند (فاگوسیتوز) و هضم کنند. به ماکروفاژهای بافتی که در کبد قرار دارند، سلول‌ها کوپفر گفته می‌شود؛ این سلول‌ها متخصص از بین بردن عوامل مضر از خون خارج شده از معده هستند. در شش‌ها نیز ماکروفاژهای آلوئولار وجود دارند که می‌توانند عوامل مضر استنشاق شده را از بین ببرند. ماکروفاژهای موجود در طحال نیز، گلبول‌های قرمز و پلاکت‌های پیر یا آسیب دیده را از سیستم گردش خون حذف می‌کنند.
علاوه بر این موارد، ماکروفاژ‌ها نقش ارائه آنتی‌ژن به سایر سلول‌های سیستم ایمنی بدن، و تحریک آن‌ها برای پاسخ عصبی را نیز دارند.
لنفوسیت‌ها شامل سلول‌های Β و Τ هستند
لنفوسیت‌ها سلول‌های گردی هستند که یک هسته بزرگ و گرد در درون خود دارند. به طور کلی دو نوع سلول لنفوسیت وجود دارد؛ سلول‌های Β که در مغز استخوان ایجاد می‌شوند و سلول‌های نوع Τ که در غده تیموس تولید می‌گردند.
سلول‌های Β و Τ پس از فعال شدن، پاسخ‌های ایمنی مختلفی را تحریک می‌کنند. سلول‌های Β فعال که به عنوان سلول‌های پلاسما نیز شناخته می‌شوند، آنتی‌بادی‌های خاصی را تولید می‌کنند که به عامل مخرب چسبیده و باعث تحریک پاسخ ایمنی بدن می‌شوند. سلول‌های Τ که با نام سلول‌های کمک رسان Τ نیز شناخته می‌شوند، مواد شیمیایی ترشح می‌کنند که باعث جمع کردن سایر سلول‌های ایمنی بدن و حمله آن‌ها به عفونت‌های ویروسی خواهد شد.
پلاکت‌ها به لخته شدن خون کمک می‌کنند
پلاکت‌ها به صورت تکه‌هایی از سلول با شکل نامنظم هستند که در سیستم گردش خون حرکت می‌کنند و این حرکت تا زمانی که از طریق خون برای ایجاد لخته خونی در محل آسیب دیده فعال شوند یا اینکه توسط طحال از سیستم گردش خون حذف شوند، ادامه دارد. ترومبوسیتوپنی، به شرایطی گفته می‌شود که در آن، سطح پلاکت بدن بیمار پایین بوده و خطر مرگ در اثر خونریزی در او وجود دارد. در مقابل این بیماری، شرایطی به نام ترومبوسیتمی نیز وجود دارد که در آن، سطح پلاکت‌های خون فرد مبتلا بیش از حد طبیعی بوده و در نتیجه خطر لخته شدن غیرطبیعی خون در بدن او وجود دارد. این موارد می‌توانند از رسیدن خون کافی به اندام‌های ضروری بدن، مانند قلب و مغز جلوگیری کرده و در نتیجه به ترتیب باعث سکته قلبی یا مغزی در فرد بیمار شوند.
پلاکت‌ها نیز مانند تمامی سلول‌های بدن، از سلول‌های بنیادی در مغز استخوان ایجاد می‌شوند. در واقع، در فرآیند ایجاد پلاکت‌ها، ابتدا سلول‌های بنیادی به مگاکاریوسیت‌ها (تولید کننده پلاکت) تبدیل می‌شوند و سپس مگاکاریوسیت‌ها، پلاکت‌ها را تولید کرده و وارد خون می‌کنند. پلاکت‌های تولید شده، حدود 9 روز در سیستم گردش خون در حال حرکت بوده و در صورتی که در این مدت زمان، با آسیب دیدگی در دیواره رگ خونی مواجه شوند، در محل آسیب دیدگی تجمع کرده و لخته خون ایجاد می‌کنند؛ این لخته خون در قسمت بریدگی ایجاد شده و جلوی خونریزی را می‌گیرد. در صورتی که پلاکت‌های خون در طول عمر خود لخته خونی ایجاد نکنند، در نهایت توسط طحال از سیستم گردش خون خارج خواهند شد. در بعضی از بیماری‌هایی که باعث بیش فعالی طحال می‌شوند، مانند روماتیسم مفصلی و سرطان خون، پلاکت‌ها زیادی توسط طحال از سیستم گردش خون خارج شده و در نتیجه خطر خونریزی و بند نیامدن آن افزایش پیدا می‌کند.
آزمایش شمارش کامل خون (CBC)
آزمایش شمارش کامل خون، یک تست ساده است که به صورت رایج در معاینات پزشکی انجام می‌گردد. همانطور که از نام آن پیداست، در این آزمایش شمارش سلول‌های مختلف موجود در خون انجام می‌گردد. به کمک این تست می‌توان بیماری‌های مختلفی از جمله کم‌خونی، عفونت، بیماری‌های التهابی و بدخیمی بیماری را تشخیص داد.
تشخیص بیماری کم‌خونی از طریق شمارش گلبول‌های قرمز خون
در آزمایش شمارش کامل خون، می‌توان مشخصات زیر را از گلبول‌های قرمز بدست آورد:
- مجموع هموگلوبین موجود در خون
- تعداد گلبول‌های قرمز
- اندازه میانگین گلبول‌های قرمز
- مجموع فضای اشغال شده در خون توسط گلبول‌های قرمز (هماتوکریت)
همچنین آزمایش شمارش کامل خون، شامل اطلاعاتی از گلبول‌های قرمز است که توسط آزمایش‌های دیگری بدست می‌آید، از جمله مقدار، و تمرکز هموگلوبین در گلبول‌های قرمز. تعداد گلبول‌های قرمز و مقدار هموگلوبین موجود در خون، در بدن زنان کمتر از بدن مردان است؛ دلیل این مسئله، خونی است که هر ماه به دلیل عادت ماهیانه از بدن زنان خارج می‌شود. در صورتی که سطح هموگلوبین بدن فردی، از مقدار مشخصی پایین‌تر باشد، به بیماری کم‌خونی یا آنمی مبتلاست. آنمی می‌تواند نشانه‌ای از وجود یک بیماری پنهان در بدن شما باشد و تشخیص این مسئله نیز کار یک پزشک متخصص است.
یکی از سرنخ‌هایی که می‌تواند باعث ایجاد آنمی شده باشد، اندازه متوسط گلبول‌های قرمز است. در صورتی که این اندازه بیشتر از حد طبیعی خود باشد، می‌تواند نشان‌دهنده کمبود ویتامین Β12 یا Β9 (فولات) در رژیم غذایی فرد باشد. ویتامین Β12 در گوشت قرمز وجود دارد، بنابراین کمبود این ویتامین در افرادی که رژیم گیا‌هخواری دارند رایج است. ویتامین Β9 یا فولات در سبزیجات برگ سبز تازه به فراوانی یافت می‌شوند؛ بنابراین افرادی که به کمبود این ویتامین دچار می‌شوند، می‌توانند افراد سالخورده‌ای باشند که رژیم غذایی ضعیفی دارند.
آنمی که به دلیل اندازه کوچک‌تر از حد طبیعی گلبول‌های قرمز ایجاد شود نیز بیماری رایجی است که می‌تواند به صورت نارسایی‌های خونی ارثی، مانند تالاسمی، به فرد منتقل شود، اما معمولا به علت کمبود آهن در بدن فرد ایجاد می‌گردد. به عنوان مثال، زنان در سنین باروری، به دلیل از دست دادن مقدار زیادی آهن در اثر خونریزی‌های شدید قاعدگی، مستعد ابتلا به این بیماری، که به عنوان آنمی فقر آهن نیز شناخته می‌شود هستند.
هماتوکریت، میزان درصد گلبول‌های قرمز نسبت به کل حجم خون است
فاکتور هماتوکریت، در واقع میزانی از خون که توسط گلبول‌های قرمز اشغال شده را نشان می‌دهد. این فاکتور، تعداد گلبول‌های قرمز را نسبت به فضایی که اشغال می‌کند نمایش خواهد داد.
یکی از تغییراتی که در دوران بارداری مشاهده می‌شود، کاهش میزان هماتوکریت است. اگرچه در این دوران، میزان تولید گلبول‌های قرمز تغییر چندانی نمی‌کند، اما دلیل افت هماتوکریت این است که در زمان بارداری، حجم پلاسمای خون افزایش یافته و همین امر موجب رقیق شدن گلبول‌های قرمز می‌شود. از سوی دیگر، کاهش هماتوکریت، می‌تواند نشانگر کاهش تولید گلبول‌های قرمز در مغز استخوان باشد. این وضعیت می‌تواند مربوط به بیماری مغز استخوان (به علت مسمومیت یا سرطان) یا کاهش اریتروپویتین، هورمونی که توسط کلیه ترشح شده و باعث تحریک فرآیند گلبول‌های قرمز می‌شود، نیز باشد. همچنین کاهش گلبول‌های قرمز می‌تواند به دلیل کاهش طول عمر گلبول‌های قرمز بدن نیز اتفاق بیفتد.
افزایش هماتوکریت می‌تواند نشان‌دهنده افزایش نسبت گلبول‌های قرمز خون یا کاهش اجزای پلاسما در خون باشد.
تعداد گلبول‌های سفید هنگام ایجاد عفونت و تومورها افزایش می‌یابد
تعداد گلبول‌های سفید، به صورت تعداد گلبول‌های موجود در یک میلی‌متر مکعب خون محاسبه می‌شود. افزایش تعداد گلبول‌های سفید، معمولا به دلیل ایجاد عفونت در بدن، مانند عفونت مجاری ادراری یا ذات‌الریه اتفاق می‌افتد؛ همچنین این اتفاق ممکن است به دلیل سرطان خون نیز رخ بدهد.
کاهش تعداد گلبول‌های سفید می‌تواند در اثر نارسایی مغز استخوان در تولید گلبول سفید یا افزایش فرآیند حذف گلبول‌های سفید از سیستم گردش خون، در اثر بیماری کبد یا بیش فعالی طحال اتفاق بیفتد. نارسایی مغز استخوان ممکن است به دلیل مسمومیت فرد، یا به طور عادی، جایگزین شدن سلول‌های مغز استخوان با سلول‌های سرطانی ایجاد شود.
گلبول‌های سفیدی که در آزمایش شمارش کامل خون تشخیص داده می‌شوند را می‌توان به پنج دسته تقسیم کرد: نوتروفیل‌ها، لنفوسیت‌ها، مونوسیت‌ها، ائوزینوفیل‌ها و بازوفیل‌ها. بررسی مقدار هریک از این پنج نوع گلبول سفید می‌تواند به پزشک در تشخیص بیماری یا مشکل نهفته‌ای که در بدن وجود دارد کمک کند. به عنوان مثال، در مراحل ابتدایی ایجاد عفونت در بدن، افزایش گلبول‌های سفید بیشتر مربوط به افزایش تعداد نوتروفیل‌هاست. با گسترش عفونت و پیشرفت آن، لنفوسیت‌ها نیز افزایش پیدا می‌کنند. در عفونت‌های کرمی، تعداد ائوزینوفیل‌ها افزایش می‌یابد در حالی که در صورت ایجاد شرایط آلرژیک مانند تب یونجه، تعداد بازوفیل‌ها افزایش خواهد یافت.
تعداد پلاکت‌های خون، نشانگر احتمال خونریزی یا لخته شدن خون در بدن است
در حالت عادی، در هر میلی‌متر مکعب از خون، بین 150,000 تا 400,000 پلاکت وجود دارد. در صورتی که این مقدار از حد متوسط خود پایین‌تر باشد، خطر خونریزی وجود دارد، در حالی که اگر این میزان بیش از حد طبیعی خود باشد، خطر لخته‌شدن خون وجود خواهد داشت.
هموگلوبین، حامل اکسیژن
هموگلوبین، پروتئین حامل اکسیژنی است که در تمامی گلبول‌های قرمز خون وجود دارد. این پروتئین، اکسیژن را از محل شش‌ها برداشته و به قسمت‌های مورد نیاز در سراسر بدن منتقل می‌کند. همچنین هموگلوبین، همان عاملی است که باعث قرمز بودن رنگ خون می‌شود.
ساختار هِمو گلوبین
همانطور که از نام هموگلوبین پیداست، این ساختار از دو گروه هِم (حلقه‌های حاوی آهن) و گلوبین (پروتئین) تشکیل شده است. درواقع، هموگلوبین از چهار پروتئین گلوبین (دو زنجیره آلفا و دو زنجیره بتا) تشکیل شده است که هر کدام به یک ساختار هِم متصل شده‌اند. ساختار هِم، شامل یک اتم آهن بوده که می‌تواند به یک مولکول اکسیژن متصل شود. به دلیل اینکه هر مولکول هموگلوبین، دارای چهار گلوبین است، بنابراین می‌تواند تا چهار مولکول اکسیژن را به خود متصل کرده و حمل کند.
انتقال اکسیژن توسط هموگلوبین
درون شش‌ها، هر مولکول هموگلوبین، توسط مقدار زیادی اکسیژن احاطه شده است که می‌تواند آن‌ها را به خود متصل کند. در قسمت‌های فعال بدن و بافت‌هایی که فعالیت دارند، تراکم اکسیژن کم شده و در نتیجه، هموگلوبین در این نواحی اکسیژن خود را آزاد می‌کند.
یکی از عواملی که باعث می‌شود، کار هموگلوبین بسیار موثرتر انجام گیرد، مشارکتی بودن این فرآیند است. مشارکتی بودن فرآیند انتقال اکسیژن در هموگلوبین به این معناست که هر مولکول اکسیژنی که به هموگلوبین متصل می‌شود، کار را برای اتصال مولکول بعدی راحت تر کرده و در واقع، اکسیژن بعدی راحت‌تر به هموگلوبین متصل می‌گردد. همچنین هنگام تحویل اکسیژن به اندام نیز به همین صورت بوده و در صورت جداشدن یک اکسیژن، مولکول اکسیژن بعدی راحت‌تر جدا خواهد شد. همین امر باعث شده است، تا کار تامین اکسیژن مورد نیاز اندام‌ها توسط هموگلوبین بسیار سریع‌تر انجام شود.
جدای از اشباع شدن هموگلوبین با اکسیژن (پر شدن ظرفیت هموگلوبین)، عواملی دیگری نیز در میزان آمادگی دریافت اکسیژن هموگلوبین نقش دارند؛ این عوامل شامل میزان PH پلاسمای خون، سطح بی‌کربنات پلاسما و فشار اکسیژن در هوا (به خصوص در ارتفاعات) می‌شود.
مولکول 2،3- دی فسفوگلیسرات (2,3- DPG) می‌تواند به هموگلوبین متصل شده و پیوستگی آن به اکسیژن را کم کند که در نتیجه آن، عمل جداسازی اکسیژن توسط هموگلوبین افزایش خواهد یافت. در افرادی که بدن آن‌ها با زندگی در ارتفاعات سازگار شده است، میزان 2،3- دی فسفوگلیسرات خون افزایش یافته و در نتیجه باعث می‌شود تا اکسیژن بیشتری به بافت‌های بدن در شرایطی که فشار اکسیژن کم است برسد.
هموگلوبین جنینی
هموگلوبین جنینی با هموگلوبین موجود در بدن بزرگسالان، متفاوت است، زیرا در این هموگلوبین به جای دو زنجیره بتا، دو زنجیره گاما وجود دارد. این امر یک مزیت برای شرایط رحم مادر محسوب می‌شود، زیرا به جنین این اجازه را می‌دهد که با وجود غلظت کم اکسیژن، از طریق خون خود اکسیژن موجود در خون مادر را به خوبی جذب کند.
در حالت عادی، پس از به دنیا آمدن نوزاد تمامی هموگلوبین‌های جنینی توسط هموگلوبین‌های بالغ جایگزین خواهند شد.
تجزیه هموگلوبین
گلبول‌های قرمز پیر و آسیب دیده، توسط ماکروفاژهای موجود در طحال و کبد از سیستم گردش خون خارج شده و هموگلوبین موجود در آن‌ها نیز به ساختارهای هِم و گلوبین تجزیه می‌شوند. پروتئین گلوبین پس از جداشدن، می‌تواند بازیافت شود یا اینکه دوباره تجزیه شده و به ساختارهای آمینو اسید سازنده خود تبدیل گردد که در این حالت، یا بازیافت می‌شود یا متابولیزه می‌گردند. ساختار هِم دارای آهن بوده که پس از تجزیه، دوباره در تشکیل ساختار مولکول‌های هموگلوبین جدید شرکت می‌کند.
ساختار هِم در طول فرایند متابولیسم خود، به بیلی روبین تبدیل می‌شود. بیلی روبین، رنگدانه‌ای زردرنگ است که در صورت جمع شدن در خون، می‌تواند رنگ پوست و قسمت سفید چشم را تغییر دهد؛ این شرایط با نام بیماری زردی شناخته می‌شود. آلبومین، که پروتئین اصلی پلاسما است، به بیلی روبین متصل شده و آن را به کبد می‌برد، جایی که در آن بیلی روبین به صفرا ترشح می‌شود و همچنین در رنگ مدفوع نیز تاثیر دارد.
بیماری زردی، یکی از عوارضی است که در صورت انتقال خون ناسازگار با بدن رخ می‌دهد. این اتفاق زمانی می‌افتد که سیستم ایمنی بدن دریافت کننده به گلبول‌های قرمز خون اهدا شده، به عنوان یک عامل خارجی حمله کند. در این شرایط، ممکن است میزان بیلی روبین‌های ایجاد شده در اثر تخریب گلبول‌های قرمز از میزان ظرفیت کبد برای متابولیسم آن‌ها بیشتر شده و موجب بیماری زردی گردد.
هموگلوبینوپاتی‌ها
هموگلوبینوپاتی‌ها، بیماری‌هایی ارثی هستند که در اثر ایجاد جهش در زنجیره‌های گلوبین ساختار هموگلوبین به وجود می‌آیند. کم‌خونی (آنمی) داسی شکل، یکی از رایج‌ترین این بیماری‌هاست که در اثر ایجاد جهش و تغییر یکی از آمینواسیدهای زنجیره بتای هموگلوبین رخ داده و در نتیجه هموگلوبین‌هایی ضعیف و شکننده در خون فرد ایجاد می‌شوند. در این بیماری، هنگامی که غلظت اکسیژن کم است، شکل ظاهری گلبول‌های قرمز تغییر کرده و به صورت داسی شکل در می‌آیند. گلبول‌های قرمز داسی شکل می‌توانند مسیر رگ‌های خونی ظریف را مسدود کرده و به ارگان‌هایی که توسط آن رگ‌های خونی تغذیه می‌شوند آسیب وارد کنند. این بیماری بسیار دردناک بوده و در صورت عدم درمان می‌تواند کشنده باشد.
یکی دیگر از بیماری‌های ارثی در این زمینه که به ویژه در افراد ساکن در منطقه دریای مدیترانه دیده می‌شود، تالاسمی است. این بیماری مربوط به اختلال در ایجاد زنجیره‌های بتا یا آلفای ساختارهای گلوبین بوده که بسته به اینکه چه تعداد نسخه از ژن‌های آلفا و بتا را درگیر کند، می‌تواند علائم مختلفی را در بدن فرد به وجود آورد. بعضی از افراد با اینکه به تالاسمی مبتلا هستند، هیچ گونه علائمی از این بیماری در بدنشان وجود ندارد، اما در صورتی که این بیماری تمامی نسخه ژن‌ها را از بین ببرد، می‌تواند کشنده باشد.
پورفیریا، بیماری ارثی دیگری است که در آن، ترکیب ساختار هِم به درستی صورت نمی‌گیرد. این بیماری، بسته به مرحله‌ای که بیمار در آن قرار دارد، می‌تواند عوارض عصبی یا گوارشی برای بیمار به همراه داشته باشد. پادشاه جرج سوم (داستان جنون پادشاه جرج)، پادشاه انگلستان یکی از معروف‌ترین افرادی بود که از این بیماری رنج می‌برد.
منبع:
