آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که خون از چه چیزی تشکیل شده است؟ احتمالاً به این موضوع خیلی فکر نمی‌کنید، مگر اینکه مجبور باشید خون بکشید، آن را اهدا کنید یا جریان آن را پس از یک آسیب قطع کنید. اما خون رایج‌ترین بخش بدن است که آزمایش می‌شود و واقعاً رودخانهٔ زندگی است. هر سلول در بدن، مواد مغذی خود را از خون دریافت می‌کند. درک خون به شما کمک می‌کند تا زمانی که پزشک نتایج تست‌های خون شما را توضیح می‌دهد، بهتر بفهمید. علاوه بر این، شما چیزهای شگفت‌انگیزی دربارهٔ این مایع شگفت‌انگیز و سلول‌های آن خواهید آموخت.
خون ترکیبی از دو جزء است: سلول‌ها (Cells) و پلاسما (Plasma). قلب، خون را از طریق شریان‌ها، مویرگ‌ها و رگ‌ها پمپاژ می‌کند تا اکسیژن و مواد مغذی را به هر سلول بدن برساند. خون همچنین محصولات زائد را از بدن خارج می‌کند.
بدن انسان بالغ به طور تقریبی دارای 5 لیتر (5.3 کوارت (واحدی برای اندازه گیری حجم بوده و برابر با یک چهارم از یک گالون است -م) خون است که 7 تا 8 درصد از وزن بدن یک فرد را تشکیل می‌دهد. تقریباً 2.75 تا 3 لیتر از خون را پلاسما تشکیل می‌دهد و بقیه، بخش سلولی آن است.
پلاسما، بخش مایع خون است. سلول‌های خونی، مانند گلبولهای قرمز، در پلاسما معلق هستند. همچنین، الکترولیت‌ها، مواد مغذی و ویتامین‌ها (که از روده‌ها جذب شده یا توسط بدن تولید می‌شوند)، هورمون‌ها، عوامل لخته‌سازی و پروتئین‌هایی مانند آلبومین (Albumin) و ایمونوگلوبولین‌ها (Immunoglobulins) (پادتن‌هایی برای مقابله با عفونت) در پلاسما حل شده‌اند. پلاسما مواد موجود در خود را در حین گردش در سراسر بدن توزیع می‌کند.
بخش سلولی خون شامل گلبولهای قرمز (RBCs)، گلبولهای سفید (WBCs) و پلاکت‌ها (Platelets) است. گلبولهای قرمز، اکسیژن را از ریه‌ها حمل می‌کنند؛ گلبولهای سفید به مقابله با عفونت کمک می‌کنند و پلاکت‌ها بخش‌هایی از سلول‌ها هستند که برای لخته‌سازی استفاده می‌شوند. تمامی سلول‌های خونی در مغز استخوان تولید می‌شوند. در دوران کودکی، بیشتر استخوان‌ها خون تولید می‌کنند. با افزایش سن، این فرایند تدریجاً به استخوان‌های ستون فقرات (مهره‌ها)، جناغ سینه (استرنوم)، دنده‌ها، لگن و قسمت‌های کوچکی از استخوان‌های بالای دست و پایینی پا محدود می‌شود. مغز استخوانی که به طور فعال سلول‌های خونی تولید می‌کند، مغز استخوان قرمز (Red Marrow) نامیده می‌شود و مغز استخوانی که دیگر سلول‌های خونی تولید نمی‌کند، مغز استخوان زرد (Yellow Marrow) نامیده می‌شود. فرآیندی که به وسیله آن بدن خون تولید می‌کند، خون‌سازی (Hematopoiesis) نامیده می‌شود. همه سلول‌های خونی (RBCs، WBCs و پلاکت‌ها) از یک نوع سلول به نام سلول بنیادی خون‌ساز پرتوان (Pluripotential Hematopoietic Stem Cell) تولید می‌شوند. این گروه از سلول‌ها توانایی تشکیل هر یک از انواع مختلف سلول‌های خونی و همچنین بازتولید خود را دارند. این سلول سپس به سلول‌های بنیادی مأمور (committed stem cells) تبدیل می‌شود که سلول‌های خونی خاصی را تولید خواهند کرد.
گلبولهای قرمز
در طول تشکیل، گلبولهای قرمز خون (RBC) در نهایت هسته خود را از دست می‌دهند و به عنوان رتیکولوسیت (Reticulocyte) از مغز استخوان خارج می‌شوند. در این مرحله، رتیکولوسیت حاوی برخی از بقایای اندامک‌ها است. در نهایت، این اندامک‌ها از سلول خارج می‌شوند و یک گلبول قرمز بالغ تشکیل می‌شود. گلبولهای قرمز به طور متوسط ۱۲۰ روز در جریان خون باقی می‌مانند. هنگامی که گلبولهای قرمز پیر می‌شوند، توسط ماکروفاژها (Macrophages) در کبد و طحال حذف می‌شوند.
هورمونی به نام اریتروپویتین (Erythropoietin) و سطوح پایین اکسیژن، تولید گلبولهای قرمز را تنظیم می‌کنند. هر عاملی که سطح اکسیژن در بدن را کاهش دهد، مانند بیماری‌های ریوی یا کم‌خونی (تعداد پایین گلبولهای قرمز)، سطح اریتروپویتین را در بدن افزایش می‌دهد. اریتروپویتین سپس تولید گلبولهای قرمز را با تحریک سلول‌های بنیادی برای تولید بیشتر گلبولهای قرمز و افزایش سرعت بلوغ آنها تحریک می‌کند. نود درصد اریتروپویتین در کلیه‌ها تولید می‌شود. هنگامی که هر دو کلیه برداشته می‌شوند یا در صورت بروز نارسایی کلیوی، آن فرد به دلیل کمبود اریتروپویتین دچار کم‌خونی می‌شود. آهن، ویتامین B-12 و اسیدفولیک برای تولید گلبولهای قرمز ضروری هستند.
گلبولهای قرمز (RBC) به طور قابل توجهی پرجمعیت‌ترین سلول‌ها در خون هستند. گلبولهای قرمز، رنگ قرمز خاص خون را به آن می‌دهند. در مردان، به طور متوسط ۵.۲۰۰.۰۰۰ گلبول قرمز در هر میلی‌متر مکعب (میکرولیتر) وجود دارد، و در زنان به طور متوسط ۴.۶۰۰.۰۰۰ گلبول قرمز در هر میلی‌متر مکعب وجود دارد. گلبولهای قرمز تقریباً ۴۰ تا ۴۵ درصد خون را تشکیل می‌دهند. این درصد از خون که شامل گلبولهای قرمز است، عددی است که به طور مکرر اندازه‌گیری می‌شود و به عنوان هماتوکریت (Hematocrit) شناخته می‌شود. نسبت سلول‌ها در خون طبیعی ۶۰۰ گلبول قرمز به ازای هر گلبول سفید و ۴۰ پلاکت است.
چندین ویژگی در مورد گلبولهای قرمز وجود دارد که آنها را غیرمعمول می‌کند:
- گلبول قرمز شکلی عجیب دارد – یک دیسک در دو سمت مقعر که گرد و مسطح دارد و به نوعی شبیه یک کاسه کم عمق است.
- گلبول قرمز هسته ندارد. هسته در حین بلوغ از سلول خارج می‌شود.
- گلبول قرمز می‌تواند در حالی که از میان مویرگ‌ها به صورت تک‌خطی عبور می‌کند به طور شگفت‌انگیزی شکل خود را تغییر دهد، بدون اینکه بشکند. (مویرگ‌ها رگ‌های خونی ریزی هستند که از طریق آنها اکسیژن، مواد مغذی و محصولات زاید در سراسر بدن تبادل می‌شوند.)
- گلبول قرمز حاوی هموگلوبین (Hemoglobin) است، مولکولی که به‌طور خاص برای نگه‌داشتن اکسیژن و حمل آن به سلول‌هایی که به آن نیاز دارند طراحی شده است.
عملکرد اصلی گلبولهای قرمز حمل اکسیژن از ریه‌ها به سلول‌های بدن است. گلبولهای قرمز حاوی پروتئینی به نام هموگلوبین هستند که اکسیژن را حمل می‌کند.
در مویرگ‌ها، اکسیژن، برای استفاده توسط سلول‌های بدن آزاد می‌شود. نود و هفت درصد از اکسیژنی که خون از ریه‌ها حمل می‌کند توسط هموگلوبین حمل می‌شود؛ سه درصد دیگر در پلاسما حل شده است. هموگلوبین به خون اجازه می‌دهد تا ۳۰ تا ۱۰۰ برابر بیشتر از آنچه که می‌تواند در پلاسما حل شود، اکسیژن حمل کند.
هموگلوبین به‌طور سست با اکسیژن در ریه‌ها ترکیب می‌شود، جایی که سطح اکسیژن بالا است، و سپس به راحتی آن را در مویرگ‌ها آزاد می‌کند، جایی که سطح اکسیژن پایین است. هر مولکول هموگلوبین حاوی چهار اتم آهن است و هر اتم آهن می‌تواند با یک مولکول اکسیژن (که شامل دو اتم اکسیژن، به نام O2 است) ترکیب شود که در مجموع چهار مولکول اکسیژن (4*O2) یا هشت اتم اکسیژن برای هر مولکول هموگلوبین است. آهن موجود در هموگلوبین رنگ قرمز خون را به آن می‌بخشد.
سی و سه درصد از گلبول قرمز، هموگلوبین است. غلظت نرمال هموگلوبین در خون مردان ۱۵٫۵ گرم در دسی‌لیتر خون و در زنان ۱۴ گرم در دسی‌لیتر خون است. (یک دسی‌لیتر معادل ۱۰۰ میلی‌لیتر یا یک دهم لیتر است.)
علاوه بر حمل اکسیژن به سلول‌های بدن، گلبولهای قرمز به حذف دی‌اکسید کربن (CO2) از بدن کمک می‌کنند. دی‌اکسید کربن به عنوان یک محصول جانبی بسیاری از واکنش‌های شیمیایی در سلول‌ها تشکیل می‌شود. این گاز در مویرگ‌ها وارد خون می‌شود و به ریه‌ها بازمی‌گردد و در آنجا آزاد شده و سپس در حین تنفس خارج می‌شود. گلبولهای قرمز حاوی آنزیمی به نام کربنیک آنیدراز (Carbonic Anhydrase) هستند که به واکنش دی‌اکسید کربن (CO2) و آب (H2O) کمک می‌کند و این واکنش را ۵۰۰۰ برابر سریع‌تر انجام می‌دهد. اسید کربنیک تشکیل‌شده سپس به یون‌های هیدروژن و یون‌های بی‌کربنات تجزیه می‌شود:
کربنیک آنیدراز
CO2 + H2O ===> H2CO3 + H+ + HCO3-+0
دی‌اکسید کربن + آب ==> اسید کربنیک + یون هیدروژن + یون بی‌کربنات
یون‌های هیدروژن سپس با هموگلوبین ترکیب می‌شوند و یون‌های بی‌کربنات وارد پلاسما می‌شوند. هفتاد درصد از CO2 به این روش حذف می‌شود. هفت درصد از CO2 در پلاسما حل شده است. ۲۳ درصد باقی‌مانده CO2 به طور مستقیم با هموگلوبین ترکیب می‌شود و سپس در ریه‌ها آزاد می‌شود.
در بخش بعدی، درباره انواع مختلف گلبولهای سفید خون خواهیم آموخت.
گلبولهای سفید خون
گلبولهای سفید (WBCs)، یا لکوسیت‌ها (Leukocytes)، بخشی از سیستم ایمنی هستند و به بدن ما در مبارزه با عفونت کمک می‌کنند. آنها در خون در گردش هستند تا به ناحیه‌ای که عفونت در آنجا ایجاد شده است منتقل شوند. در یک بدن بزرگسال عادی، تعداد گلبولهای سفید در هر میکرولیتر خون بین ۴۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ (به‌طور متوسط ۷۰۰۰) است. زمانی که تعداد گلبولهای سفید در خون شما افزایش می‌یابد، این نشانه‌ای از وجود عفونتی در جایی از بدن شماست.
در اینجا شش نوع اصلی گلبولهای سفید و درصد متوسط هر نوع در خون آورده شده است:
- نوتروفیل‌ها (Neutrophils) – ۵۸ درصد
- ائوزینوفیل‌ها (Eosinophils) – ۲ درصد
- بازوفیل‌ها (Basophils) – ۱ درصد
- بندها (Bands) – ۳ درصد
- مونوسیت‌ها (Monocytes) – ۴ درصد
- لنفوسیت‌ها (Lymphocytes) – ۴ درصد
بیشتر گلبولهای سفید (نوتروفیل‌ها، ائوزینوفیل‌ها، بازوفیل‌ها و مونوسیت‌ها) در مغز استخوان تولید می‌شوند. نوتروفیل‌ها، ائوزینوفیل‌ها و بازوفیل‌ها همچنین به عنوان گرانولوسیت‌ها (Granulocytes) شناخته می‌شوند زیرا در سلول‌های آنها دانه‌هایی وجود دارد که حاوی آنزیم‌های گوارشی هستند. بازوفیل‌ها دانه‌های بنفش، ائوزینوفیل‌ها دانه‌های نارنجی-قرمز و نوتروفیل‌ها دانه‌هایی با رنگ آبی-صورتی کمرنگ دارند. هنگامی که یک گرانولوسیت در خون آزاد می‌شود، به طور متوسط بین چهار تا هشت ساعت در آنجا باقی می‌ماند و سپس به بافت‌های بدن می‌رود، جایی که به طور متوسط بین چهار تا پنج روز زندگی می‌کند. در طی یک عفونت شدید، این زمان‌ها معمولاً کوتاه‌تر می‌شوند.
نوتروفیل‌ها یکی از دفاع‌های اصلی بدن در برابر باکتری‌ها هستند. آنها با بلعیدن باکتری‌ها (که به آن فاگوسیتوز (Phagocytosis) می‌گویند) آنها را می‌کُشند. نوتروفیل‌ها می‌توانند در طول زندگی خود بین پنج تا ۲۰ باکتری را فاگوسیتوز کنند. نوتروفیل‌ها دارای یک هسته چندلوب، قطعه‌بندی‌شده یا هسته‌های چندشکلی (Polymorphonuclear nucleus) هستند و بنابراین به آنها PMNs، پلی‌ها (Polys) یا پوشش‌ها (Segs) نیز گفته می‌شود. بندها، نوتروفیل‌های نابالغی هستند که در خون مشاهده می‌شوند. زمانی که عفونت باکتریایی وجود دارد، افزایش نوتروفیل‌ها و بندها مشاهده می‌شود.
ائوزینوفیل‌ها به کشتن انگل‌ها کمک می‌کنند و نقش‌هایی در واکنش‌های آلرژیک دارند.
بازوفیل‌ها به خوبی درک نشده‌اند، اما در واکنش‌های آلرژیک عمل می‌کنند. آنها هیستامین (Histamine) (که باعث نشت خون از عروق و جذب گلبولهای سفید می‌شود) و هپارین (Heparin) (که از لخته شدن در ناحیه عفونی جلوگیری می‌کند تا گلبولهای سفید بتوانند به باکتری‌ها برسند) را آزاد می‌کنند.
مونوسیت‌ها به بافت‌ها وارد می‌شوند، جایی که بزرگتر می‌شوند و به ماکروفاژها تبدیل می‌شوند. آنها می‌توانند باکتری‌ها (تا ۱۰۰ باکتری در طول زندگی خود) را در سراسر بدن فاگوسیتوز کنند. این سلول‌ها همچنین سلول‌های قدیمی، آسیب‌دیده و مرده در بدن را از بین می‌برند. ماکروفاژها در کبد، طحال، ریه‌ها، غدد لنفاوی، پوست و روده یافت می‌شوند. سیستم ماکروفاژها که در سراسر بدن پراکنده شده‌اند، به عنوان سیستم رتیکولواندوتلیال (Reticuloendothelial) شناخته می‌شود. مونوسیت‌ها به طور متوسط بین ۱۰ تا ۲۰ ساعت در خون باقی می‌مانند و سپس به بافت‌ها می‌روند، جایی که به ماکروفاژهای بافتی تبدیل می‌شوند و می‌توانند ماه‌ها تا سال‌ها زندگی کنند.
نوتروفیل‌ها و مونوسیت‌ها از چندین مکانیزم برای رسیدن به ارگانیسم‌های مهاجم و کشتن آنها استفاده می‌کنند. آنها می‌توانند از طریق منافذ موجود در عروق خونی با فرآیندی به نام دیاپدز (Diapedesis) عبور کنند. آنها با استفاده از حرکت آمبوئید (Ameboid motion) حرکت می‌کنند. آنها به مواد شیمیایی خاصی که توسط سیستم ایمنی یا باکتری‌ها تولید می‌شوند جذب می‌شوند و به سمت نواحی با غلظت بالاتر این مواد حرکت می‌کنند. این فرآیند به عنوان شیمیوتاکسیس (chemotaxis) شناخته می‌شود. آنها باکتری‌ها را از طریق فرآیندی به نام فاگوسیتوز (phagocytosis) می‌کشند، که طی آن به طور کامل باکتری‌ها را احاطه کرده و با آنزیم‌های گوارشی آنها را هضم می‌کنند.
در بخش بعدی، نگاهی دقیق‌تر به لنفوسیت‌ها و پلاکت‌ها خواهیم انداخت.
لنوفوسیت‌ها و پلاکت‌ها
لنفوسیت‌ها سلول‌های پیچیده‌ای هستند که سیستم ایمنی بدن را هدایت می‌کنند. لنفوسیت‌های تی (T) از سلول‌های بنیادی خون‌ساز پلورپوتنت (Pluripotent) در مغز استخوان آغاز می‌شوند، سپس به غده تیموس (Thymus) می‌روند و در آنجا بالغ می‌شوند. غده تیموس در قفسه سینه، بین قلب و جناغ سینه (استخوان سینه) قرار دارد. لنفوسیت‌های بی (B) در مغز استخوان بالغ می‌شوند.
لنفوسیت‌های تی مسئول ایمنی سلولی هستند. لنفوسیت‌های بی مسئول ایمنی هومورال (Humoral) (تولید پادتن) هستند. هفتاد و پنج درصد از لنفوسیت‌ها، لنفوسیت‌های تی هستند. لنفوسیت‌ها از سایر گلبولهای سفید خون متمایزند زیرا می‌توانند باکتری‌ها و ویروس‌های مهاجم را شناسایی کرده و به یاد بیاورند (حافظه دارند-م). لنفوسیت‌ها به طور مداوم بین بافت لنفاوی، مایع لنفاوی و خون حرکت می‌کنند. وقتی آنها در خون حاضرند، چند ساعت باقی می‌مانند. لنفوسیت‌ها می‌توانند برای هفته‌ها، ماه‌ها یا سال‌ها زنده بمانند.
انواع مختلفی از لنفوسیت‌های تی وجود دارند که هر کدام عملکردهای خاصی دارند، از جمله:
- لنفوسیت‌های تی کمکی (Helper T cells) – لنفوسیت‌های تی کمکی، پروتئین‌هایی در غشاء سلول‌های خود به نام CD4 دارند. این لنفوسیت‌ها سیستم ایمنی را از طریق آزاد کردن سیتوکین‌ها (Cytokines) هدایت می‌کنند. سیتوکین‌ها لنفوسیت‌های بی را تحریک می‌کنند تا سلول‌ها پلاسما بسازد که پادتن‌ها را تولید کنند، تولید لنفوسیت‌های تی سمی (سیتوتوکسیک) و لنفوسیت‌های تی سرکوب‌گر (cytotoxic T cells and suppressor T cells) را تحریک کرده و ماکروفاژها را فعال می‌کنند. لنفوسیت‌های تی کمکی، سلول‌هایی هستند که ویروس ایدز به آنها حمله می‌کند و نابودی آنها تأثیر مخربی بر روی سیستم ایمنی دارد.
- لنفوسیت‌های تی سمی (Cytotoxic T cells) – لنفوسیت‌های تی سمی، مواد شیمیایی آزاد می‌کنند که به تجزیه و نابود کردن موجودات مهاجم کمک می‌کند.
- لنفوسیت‌های تی حافظه (Memory T cells) – لنفوسیت‌های تی حافظه، پس از از بین رفتن موجودات مهاجم برای کمک به پاسخ سریع‌تر سیستم ایمنی در مواجهه با آن موجودات باقی می‌مانند.
- لنفوسیت‌های تی سرکوب‌گر (Suppressor T cells) – لنفوسیت‌های تی سرکوب‌گر، پاسخ ایمنی را سرکوب می‌کنند تا از خارج از کنترل بودن آن جلوگیری کنند و بتوانند از تخریب سلول‌های طبیعی پس از اتمام نیاز به پاسخ ایمنی جلوگیری کنند.
لنفوسیت‌های بی در مواجهه با یک موجود مهاجم یا زمانی که توسط لنفوسیت‌های تی کمکی فعال می‌شوند، به سلول‌های پلاسمایی تبدیل می‌شوند. لنفوسیت‌های بی، تعداد زیادی پادتن (که همچنین به آنها ایمونوگلوبولین (Immunoglobulins) یا گاما گلوبولین (Gamma globulins) می‌گویند) تولید می‌کنند. پنج نوع ایمونوگلوبولین (با اختصار Ig) وجود دارد: IgG، IgM، IgE، IgA و IgD. این‌ها مولکول‌هایی به شکل Y هستند که یک بخش متغیر دارند که سایت اتصال برای تنها یک پادگن (آنتی‌ژن antigen) خاص است. این‌ها به پادگن‌ها متصل می‌شوند که باعث می‌شود آنها متراکم، بی‌اثر یا تجزیه شوند. آنها همچنین سیستم مکمل (Complement System) را فعال می‌کنند.
سیستم مکمل، مجموعه‌ای از آنزیم‌هاست که به پادتن‌ها و سایر اجزای سیستم ایمنی کمک می‌کند تا پادگن متجاوز را از بین ببرند؛ با جذب و فعال کردن نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها، ویروس‌ها را بی‌اثر کرده و باعث تجزیه موجودات مهاجم می‌شوند. سلول‌های بیِ حافظه نیز برای مدت زمان طولانی، باقی می‌مانند و اگر با همان پادگن دوباره مواجه شود، پاسخ سریع‌تری در تولید پادتن‌ها ایجاد می‌کند.
پلاکت‌ها (ترومبوسیت‌ها (Thrombocytes)) به خون کمک می‌کنند تا از طریق تشکیل چیزی به نام پلاگ پلاکت ( Platelet Plug) لخته شود. راه دیگر لخته شدن خون از طریق عوامل لخته‌کننده (coagulation factors) است. پلاکت‌ها همچنین به ترویج سایر مکانیسم‌های لخته‌شدن خون کمک می‌کنند. تعداد تقریبی پلاکت‌ها در هر میکرولیتر خون بین 150,000 تا 400,000 (میانگین 250,000) است.
پلاکت‌ها در مغز استخوان، از سلول‌های بسیار بزرگی به نام مگاکاریوسیت‌ها (Megakaryocytes) تشکیل می‌شوند که به تکه‌های کوچک تقسیم می‌شوند؛ این تکه‌های سلولی همان پلاکت‌ها هستند. آنها هسته ندارند و تولید مثل نمی‌کنند. در عوض، مگاکاریوسیت‌ها وقتی لازم باشد، پلاکت‌های بیشتری تولید می‌کنند. پلاکت‌ها معمولاً به طور متوسط به مدت 10 روز عمر می‌کنند.
پلاکت‌ها شامل مواد شیمیایی بسیاری هستند که به لخته شدن کمک می‌کنند. این‌ها عبارتند از:
- اکتین (Actin) و میوزین (myosin) برای کمک به انقباض آنها
- مواد شیمیایی که به آغاز فرآیند لخته شدن کمک می‌کند
- مواد شیمیایی که سایر پلاکت‌ها را جذب می‌کنند
- مواد شیمیایی که ترمیم عروق خونی را تحریک می‌کنند
- مواد شیمیایی که یک لخته خون را تثبیت می‌کنند.
پلاسما
پلاسما یک مایع شفاف و زردرنگ (به رنگ کاه) است. پلاسما ممکن است بعد از یک وعده غذایی بسیار چرب یا زمانی که افراد سطح بالایی از لیپیدها (Lipids) در خون خود دارند، به صورت شیری به نظر برسد. پلاسما 90 درصد آب است. 10 درصد دیگر مواد حل‌شده در پلاسما برای زندگی ضروری هستند. این مواد حل‌شده در سراسر بدن گردش کرده و به بافت‌ها و سلول‌ها، جایی که نیاز است، نفوذ می‌کنند. آنها از مناطق با غلظت بالا به مناطق با غلظت پایین‌تر نفوذ می‌کنند. هرچه تفاوت غلظت بیشتر باشد، مقدار بیشتری از ماده نفوذ می‌کند. مواد زاید در جهت مخالف جریان دارند، از جایی که در سلول‌ها تولید می‌شوند به داخل جریان خون، به‌طوری‌که یا در کلیه‌ها یا ریه‌ها حذف می‌شوند.
فشار هیدرواستاتیک (فشار خون) مایعات را از رگ‌های خونی خارج می‌کند. تعادل این فشار با چیزی به نام فشار اونکوتیک (Oncotic pressure) (که ناشی از پروتئین‌های حل‌شده در خون است) برقرار می‌شود که تمایل دارد مایعات را درون رگ‌های خونی نگه دارد.
پروتئین‌ها (Proteins) بخش بزرگی از 10 درصد مواد حل‌شده در پلاسما را تشکیل می‌دهند و مسئول فشار اونکوتیک هستند. مولکول‌های پروتئینی به مراتب بزرگتر از مولکول‌های آب هستند و تمایل دارند در رگ‌های خونی باقی بمانند. آنها در عبور از منافذ مویرگی با دشواری بیشتری مواجه هستند و بنابراین غلظت بالاتری در رگ‌های خونی دارند. پروتئین‌ها تمایل دارند آب را جذب کنند تا غلظت نسبی خود را در رگ‌های خونی، بیشتر با مایعات خارج از رگ‌ها هم‌راستا نگه دارند. این یکی از راه‌هایی است که بدن حجم ثابتی از خون را حفظ می‌کند.
پلاسما حاوی 6.5 تا 8.0 گرم پروتئین در هر دسی‌لیتر خون است. پروتئین‌های اصلی موجود در پلاسما شامل آلبومین (Albumin)(60 درصد)، گلوبولین‌ها (Globulins)(آلفا-1، آلفا-2، بتا و گلوبولین‌های گاما (ایمونولوگولین‌ها)) و پروتئین‌های لخته‌کننده (به‌ویژه فیبرینوژن (Fibrinogen)) هستند. این پروتئین‌ها وظیفه حفظ فشار اونکوتیک (به‌ویژه آلبومین) و حمل مواد مختلفی مانند لیپیدها، هورمون‌ها، داروها، ویتامین‌ها و سایر مواد مغذی را دارند. این پروتئین‌ها همچنین بخشی از سیستم ایمنی (ایمونولوگولین‌ها) هستند، به لخته شدن خون کمک می‌کنند (عوامل لخته‌کننده)، تعادل pH را حفظ می‌کنند و آنزیم‌هایی هستند که در واکنش‌های شیمیایی در سراسر بدن نقش دارند.
الکترولیت‌ها یک دسته بزرگ دیگر از مواد حل‌شده در پلاسما هستند. آنها شامل:
- سدیم (Sodium) (+Na)
- پتاسیم (Potassium) (+K)
- کلراید (Chloride) (–Cl)
- بی کربنات (Bicarbonate) (–HCO3)
- کلسیم (Calcium) (Ca+2)
- منیزیم (Magnesium) (Mg+2)
این مواد شیمیایی در بسیاری از عملکردهای بدنی از جمله تعادل مایعات، هدایت عصبی، انقباض عضلات (شامل قلب)، لخته شدن خون و تعادل pH ضروری هستند.
مواد دیگری که در پلاسما حل شده‌اند شامل کربوهیدرات‌ها (گلوکز)، کلسترول (Cholesterol)، هورمون‌ها و ویتامین‌ها هستند. کلسترول معمولاً به‌صورت متصل به لیپوپروتئین‌ها مانند لیپوپروتئین‌های با چگالی پایین (LDL) و لیپوپروتئین‌های با چگالی بالا (HDL) حمل می‌شود. برای اطلاعات بیشتر در مورد کلسترول، مقاله «چگونه کلسترول کار می‌کند» را بخوانید.
وقتی پلاسما اجازه می‌یابد تا لخته شود، مایعی که باقی می‌ماند سرم (Serum) نامیده می‌شود. زمانی که خون از یک بیمار جمع‌آوری می‌شود، اجازه می‌یابد تا در یک لوله آزمایش لخته شود، جایی که سلول‌ها و عوامل لخته‌کننده به ته می‌روند و سرم در بالای آن باقی می‌ماند. سرم برای آزمایش موارد متعدد ذکر شده در بالا استفاده می‌شود تا بررسی شود که آیا هرگونه ناهنجاری وجود دارد یا خیر.
گروه خونی
در انسان‌ها چهار گروه خونی اصلی وجود دارد: A، B، AB و O. این گروه‌های خونی بر اساس پروتئین‌هایی به نام پادگن‌ها (Antigens) (که به آنها آگلوتینوژن (Agglutinogens) نیز گفته می‌شود) در سطح گلبولهای قرمز خون تعیین می‌شوند.
طبق اطلاعات انجمن آمریکایی بانک خونی (American Association of Blood Banking)، درصد انواع مختلف گروه خونی در جمعیت ایالات متحده به شرح زیر است:
A+: 34 percent
A-: 6 percent
B+: 9 percent
B-: 2 percent
AB+: 3 percent
AB-: 1 percent
O+: 38 percent
O-: 7 percent
دو پادگن A و B وجود دارد. اگر پادگن A بر روی گلبول قرمز موجود باشد، در این صورت خون شما نوع A است. هنگامی که پادگن B وجود داشته باشد، خون شما نوع B است. وقتی هر دو پادگن A و B موجود باشند، خون شما نوع AB است و هنگامی که هیچ‌یک از آنها موجود نباشد، خون شما نوع O است.
زمانی که یک پادگن بر روی RBC (گلبول قرمز) وجود دارد، پادتن متضاد آن (Antibody) (که همچنین آگلوتینین (Agglutinin) نامیده می‌شود) در پلاسما وجود خواهد داشت. به عنوان مثال، خون نوع A دارای پادتن ضد نوع B است. خون نوع B دارای پادتن ضد نوع A است. خون نوع AB هیچ پادتنی در پلاسما ندارد و خون نوع O دارای هر دو پادتن ضد A و B در پلاسما است. این پادتن‌ها در زمان تولد وجود ندارند، اما در دوران شیرخوارگی به طور خودبه‌خود تشکیل می‌شوند و در طول زندگی ادامه می‌یابند.
علاوه بر سیستم گروه خونی ABO، یک سیستم گروه خونی Rh نیز وجود دارد. چندین پادگن Rh می‌توانند بر روی سطح RBC موجود باشند، که رایج‌ترین آنها پادگن D است. اگر پادگن D وجود داشته باشد، خون +Rh است. اگر پادگن D غایب باشد، خون -Rh است. در ایالات متحده، 85 درصد از جمعیت +Rh و 15 درصد -Rh هستند. بر خلاف سیستم ABO، پادتن مربوط به پادگن Rh به طور خودبه‌خود تشکیل نمی‌شود و تنها هنگامی که فرد -Rh در معرض پادگن Rh قرار می‌گیرد (از طریق انتقال خون یا در طول بارداری) ایجاد می‌شود. زمانی که یک مادر -Rh باردار است و جنینی +Rh دارد، مادر پادتن‌هایی تشکیل می‌دهد که می‌توانند از جفت عبور کرده و باعث بیماری‌ای به نام بیماری همولیتیک نوزاد (HDN) یا اریتروبلاستو جنین (Erythroblastosis fetalis) شوند.
اهدای خون
یک واحد خون برابر با ۱ پیمانه (۴۵۰ میلی‌لیتر) است که با مواد شیمیایی (CPD) مخلوط می‌شود تا از لخته شدن خون جلوگیری شود. هر سال، حدود ۱۲ تا ۱۴ میلیون واحد خون در ایالات متحده اهدا می‌شود. به طور کلی، اهداکنندگان خون باید حداقل ۱۷ سال سن داشته، سالم باشند و وزن آنها بیش از ۱۱۰ پوند (۵۰ کیلوگرم) باشد.
قبل از اهدا کردن خون، به اهداکننده یک بروشور اطلاعاتی داده می‌شود تا آن را مطالعه کند. سوابق پزشکی گرفته می‌شود تا اطمینان حاصل شود که اهداکننده نسبت به بیماری‌هایی که می‌توانند از طریق خون منتقل شوند، در معرض قرار نگرفته و اهدای خون برای سلامت آن شخص، ایمن است. دمای بدن، ضربان قلب، فشار خون و وزن اهداکننده ثبت می‌شود. چند قطره خون نیز گرفته می‌شود تا اطمینان حاصل شود که اهداکننده کم‌خونی ندارد. پس از قرار گرفتن سوزن در محل، معمولاً کمتر از ۱۰ دقیقه طول می‌کشد تا خون جمع‌آوری شود. از تجهیزات استریل و یکبار مصرف استفاده می‌شود تا هیچ خطری برای عفونت به اهداکننده وجود نداشته باشد. اهداکنندگان باید مایعات بیشتری بنوشند و از انجام ورزش در آن روز خودداری کنند. خون را می‌توان هر هشت هفته اهدا کرد.
اهدای خون اتولوگ (Autologous blood donation)، اهدای خون برای استفاده خود آن شخص است که معمولاً قبل از جراحی انجام می‌شود. آفرزیز (Apheresis)، فرایندی است که در آن فقط یک مؤلفه یا جزء خاص از خون اهداکننده جمع‌آوری می‌شود (معمولاً پلاکت‌ها، پلاسما یا گلبولهای سفید). به این ترتیب، می‌توان مقدار بیشتر از آن مؤلفه خاص را نسبت به مقداری که می‌توان از یک واحد خون به دست آورد جمع‌آوری کرد.
هر واحد خون می‌تواند به چندین مؤلفه جدا شود تا هر جزء به شخصی که به آن جزء خاص نیاز دارد، منتقل گردد. بنابراین، یک واحد خون می‌تواند به کمک بسیاری از افراد بیاید. این جزءها شامل موارد زیر هستند:
- گلبولهای قرمز بسته‌بندی‌شده
- پلاسمای تازه منجمد
- پلاکت‌ها
- گلبولهای سفید
- آلبومین
- ایمونوگلوبولین‌ها
- فاکتور ضد همولیتیک کرایوپراسیپیته (Cryoprecipitate anti-hemolytic factor)
- کنسانتره فاکتور VIII
- کنسانتره فاکتور IX
بیایید به بررسی هر یک از این مولفه‌های خونی به طور دقیق‌تری بپردازیم.
پلاسمای تازه منجمد، پس از ذوب شدن، برای درمان اختلالات خونریزی، زمانی که بسیاری از فاکتورهای لخته شدن وجود ندارند، منتقل می‌شود. این موضوع در نارسایی کبد، زمانی که مقدار زیادی از یک رقیق‌کننده خون به نام کومادین (Coumadin) تجویز شده است، یا هنگام خونریزی شدید و تزریق خون زیاد منجر به کاهش سطح فاکتورهای لخته شدن اتفاق می‌افتد.
پلاکت‌ها به اشخاصی که شمار پلاکت کم (ترومبوسیتوپنی (Thrombocytopenia)) یا پلاکت‌های فعال غیرطبیعی دارند، منتقل می‌شود. هر واحد پلاکت تقریباً شمار پلاکت‌ها را به اندازه ۵,۰۰۰ پلاکت در میکرو لیتر خون افزایش می‌دهد.
آلبومین که ۶۰ درصد از پروتئین‌های موجود در پلاسما را تشکیل می‌دهد، در کبد تولید می‌شود و زمانی که حجم خون، نیاز به افزایش دارد و مایعات مؤثر نبوده‌اند، به کار می‌رود، مانند شرایط خونریزی شدید، نارسایی کبد و سوختگی‌های شدید.
ایمونوگلوبولین‌ها به افرادی که به یک بیماری خاص مانند هاری، کزاز یا هپاتیت دچار شده‌اند، داده می‌شود تا از ابتلا به آن بیماری جلوگیری شود.
کنسانتره فاکتور VIII و کرایوپراسیپیته در هموفیلی A (هموفیلی کلاسیک) استفاده می‌شوند زیرا این وضعیت ناشی از کمبود فاکتور VIII است.
کنسانتره فاکتور IX در هموفیلی B (“بیماری کریسمس”) به کار می‌رود که ناشی از کمبود فاکتور لخته شدن IX است.
تضمین ایمنی خون
برای اطمینان از ایمنی خون، آزمایش‌های متعددی بر روی آن انجام می‌شود. این آزمایش‌ها شامل بررسی موارد زیر هستند:
- پادگن سطح هپاتیت B
- پادتن هسته‌ای هپاتیت B
- پادتن هپاتیت C
- پادتن‌های HIV-1 و HIV-2
- پادگنp24 HIV-1
- پادتن‌های HTLV-1 و HTLV-2
- سیفیلیس (Syphilis)
اگر هر یک از این آزمایش‌ها مثبت باشند، خون دور ریخته می‌شود. از سال 1996، خطر ابتلا به HIV از یک انتقال خون واحد، 1 در 676,000 واحد خون بوده است، خطر ابتلا به هپاتیت B ، ۱ در 66,000 واحد و خطر ابتلا به هپاتیت C ، ۱ در 100,000 واحد است. با این حال، آزمایش‌های جدید ممکن است خطر ابتلا به هپاتیت C را به بین 1 در 500,000 تا 1 در 1,000,000 کاهش دهد.
زمانی که خون به بدن یک بیمار منتقل می‌شود، گروه خونی باید تعیین شود تا از بروز واکنش انتقال خون (Transfusion reaction) جلوگیری شود.
یک واکنش زمانی رخ می‌دهد که پادگن‌ها روی گلبولهای قرمز خون (RBC) اهداکننده با پادتن‌های موجود در پلاسمای گیرنده واکنش نشان دهند. به عبارت دیگر، اگر خون اهداکننده از نوع A (که شامل پادگن‌های نوع A است) به کسی با نوع خون B (که پادتن‌های ضد پادگن A در خون خود دارد) داده شود، یک واکنش انتقال خون اتفاق می‌افتد.
برعکس این موضوع غیرمعمول است. معمولاً پادتن‌های موجود در پلاسمای خون اهدا شده به پادگن‌های روی RBC های گیرنده، واکنش نشان نمی‌دهند زیرا مقدار بسیار کمی از پلاسما منتقل می‌شود و به حدی رقیق می‌شود که به قدری کم است که باعث بروز واکنش نمی‌شود.
هنگامی که یک واکنش انتقال خون رخ می‌دهد، یک پادتن به پادگن‌های روی چندین RBC متصل می‌شود. این باعث می‌شود که آنها با هم جمع شوند و رگ‌های خونی را مسدود کنند. سپس این RBCها توسط بدن تخریب می‌شوند (که به آن همولیز (Hemolysis) می‌گویند) و هموگلوبین از RBCها به داخل خون آزاد می‌شود. هموگلوبین به بیلی‌روبین (Bilirubin) تجزیه می‌شود که می‌تواند باعث زردی (Jaundice) شود. این رویدادها در بیماری همولیتیک نوزادان نیز اتفاق می‌افتند (که قبلاً ذکر شد).
زمانی که یک انتقال خون اضطراری، ضروری است و گروه خونی گیرنده ناشناخته است، هر کسی می‌تواند خون نوع -O دریافت کند زیرا خون نوع -O هیچ پادگنی بر روی سطح خود ندارد که با پادتن‌های موجود در پلاسمای گیرنده واکنش نشان دهد. بنابراین کسی که دارای خون نوع -O است به عنوان اهداکننده جهانی (Universal donor) شناخته می‌شود. کسی که دارای خون نوع AB است به عنوان گیرنده جهانی (Universal recipient) شناخته می‌شود زیرا آنها هیچ پادتنی ندارند که با خون اهدایی واکنش نشان دهد.
سؤالات متداول درباره خون
شمارش طبیعی پلاکت‌ها چه قدر است؟
شمارش طبیعی پلاکت‌ها بین 150,000 تا 450,000 پلاکت در هر میکرولیتر خون است. بیشتر از 450,000 نشان‌دهنده یک شرط به نام ترومبوسیتوز (Thrombocytosis) است در حالی که داشتن کمتر از 150,000 به عنوان ترومبوسیتوپنی (Thrombocytopenia) شناخته می‌شود.
عملکرد سلول‌های قرمز خون چیست؟
عملکرد اصلی سلول‌های قرمز خون انتقال اکسیژن از ریه‌ها به سایر نقاط بدن است. آنها همچنین به حذف دی‌اکسید کربن (CO2) از بدن کمک می‌کنند و آن را از طریق خون درون مویرگ‌ها به ریه‌ها منتقل کرده و در آنجا آزاد می‌کنند تا خارج شود.
دو بخش خون چه هستند؟
خون یک مخلوط از دو بخش است: سلول‌ها و پلاسما. بخش سلولی خون شامل سلول‌های قرمز خون، سلول‌های سفید خون و پلاکت‌ها است در حالی که پلاسما بخش مایع است. از پنج لیتر (5.3 کوارت) خون در بدن یک انسان بالغ، تقریباً 2.75 تا 3 لیتر از خون پلاسما و بقیه سلولی است.
گروه‌های خونی چه هستند؟
هشت گروه خونی رایج عبارتند از: A+، A-، B+، B-، +O، -O، AB+، -AB.
عملکرد پلاکت‌ها چیست؟
پلاکت‌ها با تشکیل چیزی به نام پلاگین پلاکت (Platelet plug) به لخته شدن خون کمک می‌کنند. زمانی که آنها به رگ‌های خونی آسیب‌دیده در ناحیه‌ای از بدن پی می‌برند، به هم پیوسته و متصل می‌شوند.
