دراسة مفصلة للكريات الحمراء

the-aspirantthe-aspirant المشرف العام
دراسة الكريات الحمر
المقادير الطبيعية
- الرجال: 4.5 – 6 مليون/ملم3.
- النسـاء: 4 – 5.5 مليون/ملم3.
- عند الولادة: 4.5 – 7 مليون/ملم3.
توجد عوامل تؤثر في عدد الكريات الحمر حيث يزداد العدد في حال الارتفاع عن سطح البحر بسبب زيادة إفراز الاريثروبوتئين الناجم عن نقص الأوكسجين، وينقص العدد أثناء الحمل لأن زيادة السوائل تمدد الكريات في الدم.
الأشكال الطبيعية
الكريات الحمر خلايا غير منواة قرصية الشكل مقعرة الوجهين، تبدو على اللطاخة الملونة برايت أو غيمزا بشكل خلايا دائرية وأحياناً بيضوية بقطر 7-8 ميكرون، والهيولى بلون زهري وتبدي شحوب مركزي دائري الشكل يعادل حجمه ثلث حجم الخلية.
قد تشاهد 1% من الكريات الحمر بشكل بيضوي ( Elliptocytes ) وقد تشاهد نسبة من الكريات بشحوب بيضوي الشكل وتدعى Stomatocytes الفموية.
التركيب العام للكريات الحمر
- المكون الأساسي هو الخضاب الذي يقوم بالوظيفة الأساسية للكريات.
- يتوضع الخضاب ضمن هيكل بروتيني يدعى السيتروما ويغلف هذا الهيكل غشاء الكرية الحمراء.
- تحوي ثلث وزنها خضاب وثلثين ماء.
- محتوى الكرية الحمراء:
60% ماء
40% مواد ذوابة ( مكونات معدنية، عضوية، بروتينية، خضاب ويشكل 9%).
- أهم الأملاح الموجودة البوتاسيوم وهي الشاردة الرئيسية داخل الخلية مع نسبة بسيطة من Na.
- تحوي سكاكر وخمائر.
التركيب الكيميائي لغشاء الكريات الحمر
- يحيط الغشاء بالكرية ويغلف الهيكل البروتيني الذي يتوضع فيه الخضاب ويرتبط معه بروابط كيميائية.
- غشاء نصف نفوذ يسمح بالمبادلات مع الوسط الخارجي.
- ذو شحنة سالبة بسبب وجود حمض السيالي.
- يتألف من وريقتين داخلية وخارجية.
- أهم مكوناته: 43 % شحوم، 49 % بروتينات، 8 % مواد سكرية على شكل بروتينات سكرية وشحوم سكرية.
• الشحوم: تضم الفوسفولبيد 65 % ( شحوم فوسفورية )، الكولسترول، بعض الحموض الدسمة الحرة. تتوزع ضمن الوريقتين بترتيب خاص وتعرضها للأكسدة يجعلها محرضة على انحلال الكرية الحمراء.
• البروتينات: وتقسم إلى:
* بروتينات داخلية (داخل الوريقتين) وأهمها البروتين 3 وهو أساسي في تركيب الغشاء .
* بروتينات خارجية (خارج الوريقتين) وأهمها:
- السبكترين: مؤلف من 4 سلاسل ( 2α، 2β ).
- الاكتين: يرتبط مع السبكترين.
- الغليكوبروتين A : تحمل الزمرة الدموية MN .
- الغليكوبروتين B : تحمل الزمر الدموية Ss .
* بروتينات ذات فعالية أنزيمية وأهمها: ATPase ، بروتينات كيناز، بروتين فوسفاتاز، استيل كولين استيراز وهي متوضعة على الوجه الخارجي للغشاء.
توجد المكونات الغشائية للكرية الحمراء بترتيب معين يمنح الكرية الشكل القرصي مقعر الوجهين، وقدرة الكرية على تغيير شكلها بشكل عكوس. وبالتالي فغن أي تبدل كمي أو كيفي في بنية المكونات الغشائية يؤدي إلى اضطراب في وظائف غشاء الكرية الحمراء.
خصائص ووظائف غشاء الكريات الحمر
- المحافظة على الشكل القرصي الطبيعي للكرية.
- تغيير شكل الكرية حسب الحاجة وبشكل عكوس.
- المبادلة مع الوسط خارج الخلوي (المصورة). ويتم ذلك بطريقتين:
• حادثة الحلول: تنتقل المواد الذوابة من الوسط عالي التركيز إلى الوسط منخفض التركيز مثل انتقال الماء والشوارد السلبية غير العضوية.
• آلية معاكسة لحادثة الحلول وتحتاج إلى طاقة وتنتقل المواد من الوسط منخفض التركيز إلى الوسط عالي التركيز، مثل انتقال الشوارد الإيجابية. وهذه الآلية تحافظ على تركيز شوارد البوتاسيوم داخل الخلية بالرغم من وجود شوارد الصوديوم بتركيز عالي خارج الخلية وذلك بواسطة مضخة الصوديوم التي تحتاج إلى شوارد المغنزيوم وطاقة تحصل عليها من ATP الناتج عن استقلاب السكر حيث تعمل ATPase الغشائية على تحرير الطاقة من ATP .

التركيب الكيميائي للكرية الحمراء (تركيب الخضاب)
الخضاب الدموي مادة بروتينية بلون أحمر مؤلف من قسمين هما:
- الغلوبين: مادة بروتينية متجانسة. – الهيم: مادة عضوية غير بروتينية.
وبشكل عام يتألف من جزيء غلوبين + 4 جزيئات هيم.
1- الغلوبين Globin : يتألف من 4 سلاسل:
- سلسلتين α متماثلتين: تتألف كل واحدة من 141 حمض أميني ترتبط ببعضها بروابط ببتيدية.
- سلسلتين β متماثلتين: تتألف كل واحدة منها 146 حمض أميني ترتبط ببعضها بروابط بيبتيدية.
ترتيب الحموض الأمينية في السلاسل يكون وفق تسلسل معين وأي خلل يؤدي لتشكل سلسلة غير نظامية وبالتالي خضاب شاذ.
يتم اصطناع سلاسل الغلوبين تحت اشراف مورثات خاصة متوضعة على صبغيات محددة :
- المورثات المسؤولة عن تركيب السلاسل α تتوضع على الزوج الصبغي 16.
- المورثات المسؤولة عن تركيب السلاسل β ، δ ، γ تتوضع على الزوج الصبغي 11.
ويكون توضع السلاسل في جزيء الخضاب بشكل حلزوني (7 قطع للسلسلة α و 8 قطع للسلسلة β).
2- الهيم Heme : يتألف من 4 نوى بيرول ترتبط فيما بينها بجسور متينية ( -CH= )، ويوجد على ذرات الكربون في هذه النوى جذور: متيل ( CH3 )، فينيل ( CH=CH2 )، بروبيل (CH2-CH2-COOH). ويتوسط الجزئيء الذي يوجد بشكل مسطح ذرة حديد ثنائية القيمة الاتحادية.

كما ذكرنا سابقاً فإن جزيء الخضاب يتألف من جزيء واحد من الغلوبين وأربعة أجزاء من الهيم، وتتتوضع السلاسل المؤلفة للغلوبين بشكل حلزوني بحيث تلتف كل سلسلة وتأخذ شكلاً كروياً تبقى فيه فجوة محيطية يتوضع فيها جزيء الهيم المسطح.
وعند التفاف السلاسل الأربعة ينشأ في الوسط حفرة مركزية يتوضع فيها جزيء 2,3DPG (2. 3 دي فوسفو غليسرات ) الناتج عن استقلاب السكر في الكرية الحمراء. وبذلك يأخذ جزيء الخضاب شكلاً بيضوياً


يتم الارتباط بين كل سلسلة من سلاسل الغلوبين وجزيء الهيم بواسطة تكافؤات الحديد. حيث يملك الحديد 6 روابط 4 منها ترتبط مع 4 ذرات آزوت موجودة في في رؤوس نوى البيرول، و2 يرتبطان مع حمضين أمينيين من نوعHistidin في موقعين مختلفين من سلسلة الغلوبين.كما ترتبط جذور البروبيل الموجودة في نوى البيرول مع الزمر الأمينية الحرة NH2 على سلسلة الغلوبين.
أنواع الخضابات الطبيعية
1- عند الكهل الطبيعي:
- الخضاب الكهلي A أو A1 : يشكل 98 % ويتألف من HbA= α2 β2 .
- الخضاب الكهلي A2 : يشكل 2 % ويتألف من HbA2= α2 δ2 .
- الخضاب الجنيني F : يشكل أقل من 1 % وقد لا يتواجد أبداً ، ويتألف من HbF= α2 γ2 .
2- الخضابات الجنينية:
- HbF : يشكل 90 % ويصطنع أثناء الحياة الجنينية بين الأسبوع ( 8-10 ) ويبقى مقداره ثابتاً حتى الولادة.
- HbA : يشكل 10 % ويصطنع أثناء الحياة الجنينية .
- HbA2 : لا يصطنع أثناء الحياة الجنينية.
- أنواع نادرة مثل: Hb Gower ، Hb Port land .
تصبح الخضابات عند الطفل بعمر 6 أشهر مماثلة للخضابات عند الكهل.

وظائف الخضاب الدموي
1- نقل الأوكسجين من الرئتين إلى الأنسجة عن طريق الخضاب المؤكسج Oxyhemoglobin الناتج عن اتحاد الأوكسجين مع الخضاب وذلك كالتالي:
- يرتكز الأوكسجين على ذرة الحديد في جزيء الخضاب بواسطة رباط مغناطيسي.
- يبقى الحديد ثنائي القيمة الاتحادية (مرجع) ولا يتأكسد، ( تأكسد الحديد يعني تحوله إلى حديد ثلاثي وتشكل الخضاب المؤكسد Methemoglobin غير الفعال ).
- عندما يتحد الخضاب مع الأوكسجين يخرج جزيء 2,3DPG من الحفرة المركزية. حيث أن خروجه من الحفرة يزيد ألفة الخضاب للأوكسجين. بينما تثبته بالحفرة ينقص هذه الألفة.
- عندما يصل الخضاب المؤكسج للنسج يتحرر الأوكسجين ويعود الخضاب إلى شكله المرجع.
2- نقل غاز CO2 من الأنسجة إلى الرئتين عن طريق كاربامات الخضاب الناتجة عن اتحاد غاز الكربون مع الخضاب المرجع وذلك كالتالي:
- يتم اتحاد CO2 مع الخضابعن طريق اتحاده مع الزمر الأمينية الحرة NH2 في سلسلة الغلوبين.
- عندما يصل كاربامات الخضاب إلى الرئتين يتحرر CO2 وتعود الزمر الأمينية حرة.

الخضابات الفعالة وغير الفعالة فيزيولوجياً
1- الخضابات الفعالة فيزيولوجياً: هي الخضابات القادرة على أداء وظيفتها بنقل O2 و CO2 . وأهمها: الخضاب المرجع العادي، الخضاب المؤكسج، كاربامات الخضاب,
2- الخضابات غير الفعالة فيزيولوجياً: هي الخضابات التي تطرأ عليها تبدل منعها من أداء وظيفتها في نقل O2 و CO2 مثل: تأكسد ذرة الحديد الثنائية في جزيء الهيم أو ارتباط أحد الغازات السامة على ذرة الحديد بارتكاز مغناطيسي ومن أهمها:
• خضاب الدم المتفحمن Carboxyhemoglobin
- ينجم عن اتحاد الخضاب مع أول أوكسيد الكربون CO الناتج عن الاحتراقات غير الكاملة.
- ألفةCO للخضاب أكبر من ألفة الخضاب للأوكسجين بـ250 مرة وهذا سبب سمية CO الشديدة
- اتحاد CO مع الخضاب غير عكوس أي لا يستطيع التحرر من الخضاب.
- يوجد بنسبة زهيدة في الحالات الطبيعية ويزداد عند المدخنين والعاملين في أجواء محصورة والذين يستنشقون غازات الاحتراق.
• الخضاب المؤكسد Methemoglobin
- ينجم عن أكسدة الحديد في جزيء الخضاب وتحوله من ثنائي إلى ثلاثي القيمة الاتحادية.
- يحدث ذلك عند:
نقص أنزيم Methemoglobin Reductase المسئول عن إعادة الخضاب عند تأكسده للحالة المرجعة.
عدم فعالية هذا الأنزيم كما هو الحال عند الولدان.
تناول مركبات كيميائية مؤكسدة مثل النتريت.
- يوجد بمقادير زهيدة 0.01 – 0.3 %.
• الخضاب السيانوجيني Cyanhemoglobin
- ينجم عن اتحاد الخضاب المرجع مع حمض سيان الماء HCN .
- يحدث عند تناول حبوب سيانور البوتاسيوم KCN .
- لا يوجد بالحالة الطبيعية.
• الخضاب الكبريتي Sulfhemoglobin
- ينجم عن اتحاد الخضاب المرجع مع غاز كبريت الهيدروجن H2S الذي يوجد في الحفر والمناجم.
- قد ينتج هذا الخضاب عن استعمال بعض الأدوية المؤكسدة. ولا يوجد بالحالة الطبيعية.
طرق التمييز بين الخضابات الفعالة وغير الفعالة
يتم بواسطة مقياس الطيف الضوئي Spectroscope وذلك بمقارنة طيوف امتصاص هذه الخضابات في المرئي وفوق البنفسجي وتحت الأحمر . كما يلي:
الخضاب الامتصاص الأعظمي ملاحظات
الخضاب المرجع 556
الخضاب المؤكسج 540 – 578 الإرجاع بـ Na2S2O4 يصبح الامتصاص الأعظمي 556
الخضاب المتفحمن 535 – 572 بإضافة Na2S2O4 يقاوم الإرجاع
الخضاب المؤكسد 630 خاصة و 500، 540، 578
الخضاب الكبريتي 618 يختفي بإضافة H2O2
الخضاب السيانوجيني 480 – 541 والمجال 580-590
اصطناع الخضاب الدموي
- لا يتم الاصطناع بالكرية الحمراء ( لا تمتلك المعلومات الوراثية لتركيب البروتينات لفقدها النواة ).
- يتم الاصطناع في الأرومات الحمر وحتى مرحلة الشبكية.
- يتم اصطناع الغلوبين والهيم كلاً على حدى ثم يتحدان معاً لتشكيل الخضاب.
1- اصطناع الغلوبين: بروتين يشبه أي بروتين مؤلف من تسلسل حموض أمينية، يتم تركيبه من تشكل RNAm إبتداءً من DNA في النواة ويحمل هذا RNAm الشيفرة الوراثية إلى الهيولى حيث تترجم إلى بروتينات في الأجسام الريبية وبتواسط RNAr الريبي . ويتم هذا الاصطناع تحت إشراف مورثات خاصة كما ذكرنا وهي:
- المورثات المسؤولة عن تركيب السلاسل α تتوضع على الزوج الصبغي 16.
- المورثات المسؤولة عن تركيب السلاسل β ، δ ، γ تتوضع على الزوج الصبغي 11.
أما بالنسبة للحموض الأمينية الضرورية لاصطناع سلاسل الغلوبين فقسم منها يصطنع في العضوية والباقي يؤمن من الغذاء.
2- اصطناع الهيم: يتم اصطناعه بشكل مستقل عن اصطناع الغلوبين ولكن بنفس الخلايا التي تصطنع الغلوبين وعلى مستوى الميتوكوندريا ثم يتحد مع الغلوبين. ويتطلب اصطناع الهيم مركبات أهمها:
- Succinyl CoA ( وهو أحد نواتج دورة Krebs ).
- Glycocolle حمض أمين الخل.
- شوارد معدنية Fe. Cu. Co .
- فيتامينات Vit C. Vit B6. Vit B12 . وأنزيمات مختلفة.

إن كثير من الشوارد المعدنية كالرصاص والزئبق والكاديوم والزرنيخ تؤدي إلى اضطراب في اصطناع الهيم. مثلاً :
الانسمام الرصاصي: هو أكثر أنواع الانسمامات المعدنية شيوعاً وخاصة لدى عمال المطابع والعاملين في مصانع البطاريات وحقل الدهان ولدى الأطفال الذين يأكلون التراب. حيث تعتبر شاردة الرصاص مثبطة للأنزيمات التي تتواسط اصطناع الهيم، كما تقوم بمنافسة شاردة الحديد في اتحادها مع Protoporphyrin . لذلك يزداد مقدار Coproporphyrin في الدم ويطرح مع البول ويعتبر عيار Coproporphyrin في البول من أهم اختبارات الكشف عن الانسمام الرصاصي. ففي الحالات الطبيعية يطرح 280 ميكروغرام/ بول 24 ساعة. أما في الانسمام الرصاصي أو المعادن الثقيلة الأخرى فتكون كميةCoproporphyrin أكبر من ذلك وقد تصل حتى 10000 ميكروغرام/ بول24 سا
تحطم الخضاب الدموي
عند اكتمال حياة الكرية يتحطم الخضاب في النسيج الشبكي البطاني لكل من الكبد والطحال والنقي حيث تعيش الكريةفي الحالات الطبيعية حوالي 100-120 يوم ثم تنحل وتتخرب بسبب شيخوختها التي تترافق مع تبدلات غشائية هامة وتناقص في فعالية الأنزيمات المختلفة وهذا يمثل الانحلال الفيزيولوجي. أما في الانحلال المرضي فيكون عمر الكرية أقصر.
إن تحطم الخضاب ليس معاكس لاصطناعه ولكن يتم بآلية خاصة تنتهي بتشكل البيليروبين أي الأصبغة الصفراوية وهي الناتج النهائي لتحطم الخضاب. ويمر تشكل البيليروبين بالمراحل التالية:
- تنفتح النواة الرباعية مع أكسدة الكربون الميتيني α ويتشكل Verdoglobin .
- ينسلخ كل من الحديد والغلوبين عن النواة البيرولية الرباعية المفتوحة ويتشكل Biliverdin . وينقل الحديد بواسطة Transferrin إلى النقي ليعاد استخدامه في اصطناع الخضاب على مستوى الأرومات الحمر. أما الغلوبين فيتفكك إلى حموض أمينية يمكن إعادة استخدامها.
- يتم إرجاع Biliverdin ويتحول إلى Bilirubin ذي اللون البرتقالي.
يكون مصير البيليروبين الناتج في الحالات الطبيعية كما يلي:
- يمر البيليروبين المتشكل في أماكن تحطم الخضاب إلى المصورة الدموية ويرتبط بالألبومين ويرمز له BA ويدعى بالبيليروبين الحر أو غير المباشر Indirect Bilirubin . وهو غير ذواب في الماء ( لذا لا يوجد في البول ) وغير ذواب في المحاليل الحمضية، ذواب في المحاليل القلوية والمحَلات العضوية ( الغول، الايتر، البنزن، الكلوروفورم ). ويبلغ مقداره الطبيعي في الدم 0.2 – 0.7 ملغ/ 100مل.
- ينتقل BA من المصورة إلى الكبد حيث يتم تحويله إلى مشتق غليكوروني بواسطة أنزيم خاص ويصبح اسمه البيليروبين المرتبط أو المباشر ويركز له BG وهو ذواب في الماء والمحاليل الحمضية والقلوية والمحَلات العضوية ويبلغ مقداره الطبيعي في الدم أقل من 0.2 ملغ/ 100مل.
- ينتقل BG من الكبد عن طريق العصارة الصفراوية إلى الأمعاء حيث يتحول بفعل الزمرة الجرثومية المعوية الطبيعية إلى Urobilinogen (UBG) و Stercobilinogen (SBG) .
- يطرح SBG مع البراز وهو المسئول عن اللون الطبيعي للبراز.
- يعاد امتصاص UBG إلى الدم ثم إلى الكبد حيث يتأكسد قسم منه، وقسم آخر يعود مع العصارة الصفراوية إلى الأمعاء ليطرح مع البراز، وقسم آخر ينتقل للدم ثم إلى الكلية ليطرح مع البول. ويتحول بملامسته للهواء إلى Urobilin ويشارك في تلون البول.
- يمكن أن يزداد BA أو BG أو كليهما في الحالات المرضية وتقوم النسج الخارجية والداخلية في العضوية بامتصاص البيليروبين وتعطي لوحة سريرية تسمى اليرقان Jaundice الذي يقسم إلى:
1- اليرقان الانسدادي:
ينجم عن انسداد الحويصل الصفراوي بحصاة أو ورم ضاغط مما يمنع طرح BG من الكبد إلى الأمعاء فيزداد في الكبد ويمتص إلى الدم وينطرح مع البول، وبما أن BG لا يتحول إلى UBG لعدم مروره للأمعاء فإن UBG معدومة بالبول. وتتلخص العلامات المخبرية فيه:
- BA في الدم ضمن الحدود الطبيعية.
- BG في الدم والبول +++
- UBG معدوم في البول.
2- اليرقان الانحلالي:
ينجم عن انحلال الكريات الحمر المرضي ( فاقات الدم الانحلالية ). وتكون كمية BA كبيرة بسبب فرط الانحلال بينما BG في الكبد طبيعية لأن قدرة الكبد على تحويل BA إلى BG محدودة. يمر BA دون التحول إلى BG من الكبد إلى الحويصل الصفراوي ومنه إلى الأمعاء عن طريق العصارة الصفراوية ويتحول إلى UBG الذي يطرح بكميات كبيرة في البول . وتتلخص العلامات المخبرية فيه:
- BA في الدم +++
- BG في الدم آثار زهيدة.
- BG في البول معدوم.
- UBG في البول +++.
3- اليرقان الانتاني:
يحدث بسبب آفة في الخلية الكبدية وتكون ناجمة عن الحمات ( HDV. HCV. HBV. HAV ) أو عوامل ممرضة أخرى أو بعض الأدوية. لا يمكن الاعتماد على معايرة البيليروبين و UBG لتشخيص اليرقان الانتاني حيث تكون مرتفعة أو ضمن الحدود ولكن يلجأ لاختبارات نوعية.

التعليقات

  • nehadnehad مشرف منتدى التغذية و الطب البديل
    تم تعديل 2010/03/24
    يعطيك العافية
  • the-aspirantthe-aspirant المشرف العام
    تم تعديل 2010/03/25
    مشكور دكتور عالمرور
  • dr.Hazemdr.Hazem مدير عام
    تم تعديل 2010/03/25
    شكراً أبو حميد على الموضوع الرائع..
  • صيدولةصيدولة عضو ذهبي
    تم تعديل 2010/03/26
    فعلا معلومات كافية ووافية
    الله يعطيك العافية
  • the-aspirantthe-aspirant المشرف العام
    تم تعديل 2010/03/26
    شكراً على مروركم ....
  • دكتوربالفطرةدكتوربالفطرة عضو مميز
    تم تعديل 2010/03/27
    كفيت ووفيت مشكور ع جهودك دكتور.ابو حميد
  • the-aspirantthe-aspirant المشرف العام
    تم تعديل 2010/03/29
    شرفتني بمرورك أخي دكتور بالفطرة......
  • عباس المخلصعباس المخلص عضو جديد
    تم تعديل 2011/01/17
    قمة في الروعة مشكور على الموضوع الكامل