گلبول قرمز خون چیست؟ – نحوه ساخت و علل افزایش تعداد آن

گلبول قرمز خون یا همان سلول قرمز خون وظیفه ی حمل اکسیژن از شش ها به بافت های بدن را بر عهده دارد. این گلبول ها این فرآیند را از طریق اتصال هموگلوبین خود به اکسیژن انجام می دهند. همچنین گلبول های قرمز قسمتی از دی اکسید کربن تولید شده در بافت ها را نیز به ریه ها منتقل می کنند. بحث گلبول قرمز در کتاب های علوم پایه چهارم و هشتم آمده است. برای آشنا شدن بیشتر با این سلول ها و ترکیبات آن و همچنین آشنایی با علل افزایش تعداد آن ها در خون، این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک را همراهی کنید.

گلبول قرمز خون چیست

شناسایی گلبول های قرمز اولین بار توسط زیست شناس هلندی به نام «یان سوامردام» و با مشاهده ی خون قورباغه در زیر میکروسکوپ انجام شد. گلبول قرمز خون که اریتروسیت نیز نامیده می شود، در رگ های خونی، مسئول انتقال اکسیژن از ریه به بافت های تمام بدن می باشد. این گلبول ها در مغز استخوان ساخته می شوند و بعد از بالغ شدن وارد خون می شوند و سلول های بدون هسته هستند. چون یک گلبول قرمز فقط تا ۱۲۰ روز زنده است، برای حفظ تعادل تعداد این گلبول ها در خون، سلول های مغز استخوان مدام باید این گلبول ها را بسازند. اما تعداد این گلبول ها می تواند با عواملی که منشأ ارثی یا اکتسابی دارند، تغییر کند و باعث اختلالاتی در عملکرد آن ها شود. کاهش یا افزایش میزان آن ها می تواند باعث کم خونی و یا سیتمی شود.

به نسبت حجم گلبول های قرمز به کل حجم خون هماتوکریت می گویند. هماتوکریت در مردان بالغ بیشتر از زنان بالغ می باشد. با انجام آزمایش هماتوکریت می توان به بیماری کم خونی پی برد. همچنین با آزمایش تعیین تعداد گلبول های قرمز که RBC است می توان بیماری های مربوط به کاهش یا افزایش این گلبول ها را شناسایی کرد.

فرآیند تولید و ساخت گلبول قرمز

در جنینی گلبول قرمز در کبد و طحال و تا ۵ سالگی در مغز استخوان تمام قسمت های بدن ساخته می شود. اما در یک فرد بالغ در هر ثانیه میزان ۲ میلیون گلبول های قرمز در سلول های مغز استخوان های بلند و عریض ساخته می شود. به فرآیند ساخته شدن گلبول های قرمز Erythropoietin می گویند. اگر میزان اکسیژن در کلیه ها کم شود، هورمون اریتروپویتین که در کلیه تولید می شود، می تواند محرک تولید گلبول قرمز باشد. به گلبول های قرمزی که ابتدا توسط سلول های مغز استخوان ساخته می شوند، رتیکولوسیت (گلبول قرمز نارس) می گویند که بعد از تولید، ۲۴ ساعت وارد جریان گردش خون می شود. سپس از رتیکولوسیت، گلبول های قرمز در عرض هفت روز بالغ شده و شکل می گیرند.

گلبول قرمز بالغ با افزایش عمر (طول عمر ۱۲۰ روزه دارند)، با ایجاد تغییراتی در غشا می توانند عمل فاگوسیتوز را با شناسایی توسط فاگوسیت ها انجام دهند. مواد باقیمانده از این فرآیند، برای تولید دوباره گلبول های قرمز به مغز استخوان می روند. خروج گلبول قرمز بالغ از خون قبل از ۱۲۰ روزه شدن آن ها صورت می گیرد.

چون برای تولید گلبول های قرمز اسید فولیک و ویتامین B_۱۲ نقش اصلی را دارند و وجود آن ها لازم است، کمبود این مواد باعث کاهش تولید این گلبول ها و کم خونی می شود.

پروتئین های موجود در سطح گلبول قرمز خون

دو نوع پروتئین «پروتئین باند ۳» و «گلیکوفورین ۳» در سطح گلبول های قرمز وجود دارد. پروتئین باند ۳، در غشای پلاسمایی، در فرآیند تبادلی که بین کلراید و بی کربنات انجام می شود نقش واسطه را دارد. برای حفظ شکل گلبول قرمز و برای این که خصوصیات غشا کنترل شود پروتئین های گلیکوفورین ۳ نقش دارند.

نحوه عملکرد گلبول قرمز مهره داران

هموگلوبین مولکولی است که در سلول های گلبول قرمز وجود داشته و از گروه های «هم» تشکیل شده است. گروه «هم» دارای اتم آهن است. وقتی گلبول قرمز می خواهد وظیفه ی اصلی خود که حمل اکسیژن می باشد را انجام دهد، این اتم های آهن با اکسیژن ترکیب شده و اکسی هموگلوبین را ایجاد می کند. با این عمل اکسیژن را از شش ها با بافت های مختلف بدن می رساند و در جاهایی که کمبود اکسیژن است، این ترکیب باز شده و اکسیژن خود را به آسانی از غشای سلول های گلبول قرمز آزاد می کند.

ذخیره اکسیژن در سلول های ماهیچه ای توسط میوگلوبین ترکیبی شبیه هموگلوبین انجام می شود. رنگ خون در هنگام اتصال هموگلوبین به اکسیژن روشن بوده و به محض جدا شدن اکسیژن از آن، رنگ تیره ای به خود می گیرد. یکی از نقش های گلبول قرمز مانند گلبول های سفید خون، واکنش به پاسخ های ایمنی بدن است. ویسکوزیته کم خون به دلیل هموگلوبین موجود در خون است که غلظت اکسیژن را بالا می برد. حجم گلبول قرمز خون ۹۰ تا ۹۵ میکرون و قطر آن ۷,۵ میکرون (۲۵ درصد بزرگ تر از مویرگ) است. از بین مهره داران فقط در یخ ماهی ها که آب سردزی هستند، اکسیژن نه از طریق گلبول قرمز بلکه از طریق حل شدن در خون به سلول های آن ها می رسد.

گلبول های قرمز در پستانداران

شکل گلبول قرمز در پستانداران (به صورت صاف و مقعری شکل در دو سمت است)، آن را مناسب برای تبادل اکسیژن با محیط اطراف کرده است. در پستانداران وقتی گلبول های قرمز بالغ می شوند برای این که جا برای هموگلوبین در این سلول ها باشد، بعضی از اندامک های خود مانند هسته و میتوکندری ها را از دست می دهند. پس نمی توانند تقسیم سلولی داشته و یا حتی ترمیم شوند. همچنین انرژی که برای خود مورد نیاز است را هم با تبدیل و گلیکولیز گلوکز و ساخت اسید لاکتیک به دست می آورند و این فرآیند تخمیر نامیده می شود. پس جذب گلوکز با کنترل گیرنده های هورمون انسولین نیز انجام نمی شود.

گلبول های قرمز به شکل کروی (به جزء شتر گه گلبول قرمز بیضوی دارد) و انعطاف پذیر هستند. وقتی میزان پروتئین های سرم خون زیاد شود، سطح صاف این گلبول ها در رگ های بزرگ کنار هم قرار می گیرند و حالتی به نام Rouleaux را ایجاد می کنند. ذخیره گلبول های قرمز در پستاندارانی مثل سگ و اسب در طحال انجام می شود که وقتی بدن با کمبود اکسیژن مواجه باشد به خون وارد می شوند.

تعداد گلبول های قرمز درخون انسان ها نسبت به سایر سلول های خونی بیشتر بوده و برابر با ۵۰۰۰,۰۰۰ در هر میکرولیتر از خون انسان است. تعداد این گلبول ها در خون افراد ساکن در ارتفاعات بیشتر از این مقدار است.

علل افزایش تعداد گلبول های قرمز خون

یکی از عواملی که باعث افزایش مقدار این گلبول ها می شود، پایین بودن سطح اکسیژن خون می باشد. بیماری های قلبی، نارسایی قلبی، ارتفاعات زیاد، بیماری انسداد ریه، آپنه خواب و… می تواند باعث کم شدن اکسیژن خون شوند. برخی از داروها نیز می تواند تولید گلبول های قرمز را زیاد کند. تزریق خون، تزریق پروتئین و داروهای هورمون جنسی مردانه از عوامل افزایش تولید این گلبول ها هستند. عامل کم آبی باعث کاهش میزان پلاسمای خون شده و همین باعث افزایش تولید گلبول قرمز می شود. در پیوند کلیه و یا سرطان های کلیه نیز ممکن است با افزایش تولید هورمون اریتروپویتین، باعث افزایش تولید گلبول قرمز می شود. در برخی از بیماری های سرطان خون مانند پلی سایتمی ورا و پلی سیتمی ورا، مغز استخوان گلبول قرمز زیادی تولید می کند.

برخی بیماری های مربوط به گلبول های قرمز

کم خونی (آنمی)

در نتیجه اختلال در تعداد گلبول های قرمز و در نتیجه ی آن کاهش هموگلوبین خون، بیماری کم خونی یا آنمی ایجاد می شود که انواع مختلفی دارد. از انواع آن می توان به کم خونی فقر آهن (کمبود آهن)، کم خونی داسی شکل (گلبول های قرمز با شکل غیرعادی)، تالاسمی (شکل گیری غیرطبیعی زیر واحد هموگلوبین)، کم خونی بدخیم، کم خونی آپلاستیک (ناتوان شدن مغز استخوان در تولید گلبول قرمز) همولیز (تجزیه گلبول قرمز) را نام برد.

مالاریا

در این بیماری انگل مالاریا با ورود به گلبول های قرمز و تغذیه از هموگلوبین، باعث شکستن آن شده و تب را در فرد ایجاد می کند. در مناطقی که بیماری مالاریا وجود دارد، چون بدن افراد برای عدم ابتلا به این بیماری، دچار جهش می شود، در این مناطق بیماری های تالاسمی و کم خونی داسی شکل زیاد خواهد بود.

پلی سیتمی

در این بیماری همان طور که در بالا نیز اشاره شد، گلبول قرمز بیش از حد طبیعی توسط مغز استخوان تولید می شود. به دلیل ویسکوزیته ی بالا در خون این افراد یک سری علامت ها در آن ها دیده می شود.

آیا بالا بودن گلبول قرمز خطرناک است

بالا بودن گلبول قرمز درست مانند پایین بودن آن خطرناک است و بیماری محسوب می شود. گلبول های قرمز (RBC) که به گلبول های قرمز نیز معروف هستند، ۴۵ درصد از حجم کل خون را تشکیل می دهند و از اجزای ضروری بدن انسان هستند. مغز استخوان قرمز این سلول های خونی را تولید می کند. گلبول های قرمز حاوی پروتئینی به نام هموگلوبین هستند که اکسیژن را از ریه ها به تمام اندام های بدن می رساند و دی اکسید کربن را به ریه های ما برمی گرداند تا دفع شود. تعداد بالای گلبول های قرمز خون که با نام پلی سیتمی (PTM) نیز شناخته می شود، یک اختلال خونی است که باعث غلیظ شدن خون و افزایش خطر مشکلات سلامتی اضافی مانند لخته شدن خون می شود. بالا بودن گلبول قرمز معمولاً هیچ علامتی نشان نمی دهد. در برخی موارد، PTM خود نشانه ای از یک بیماری زمینه ای است. با این حال، موارد زیر برخی از رایج ترین علائم آن است.

• خستگی
• تاری دید
• مشکلات خواب
• سردرد
• تنگی نفس
• خارش پوست
• احساس سوزن سوزن شدن و بی حسی
• درد در مفاصل
• خونریزی بینی

شمارش کامل خون هر گونه افزایش گلبول های قرمز در جریان خون و همچنین هرگونه ناهنجاری در پلاکت ها و گلبول های سفید را تشخیص می دهد. در صورتی که احتمال ابتلا به PTM وجود داشته باشد، ممکن است پزشک شما آزمایش‌های خون اضافی را پیشنهاد دهد که شامل بیوپسی از مغز استخوان و آزمایشات ژنتیکی است.

وقتی صحبت از پلی سیتمی اولیه می شود، این بیماری با کاهش تعداد گلبول های قرمز خون و خطر عوارضی مانند لخته شدن خون کنترل می شود. همچنین، اگر تعداد پلاکت ها به طور غیر طبیعی بالا باشد، گزینه های درمانی در دسترس هستند. در مورد پلی سیتمی ثانویه، درمان علت زمینه ای (مانند آپنه انسدادی خواب) ممکن است به کاهش افزایش تعداد گلبول های قرمز کمک کند.