خون چیست؟ — به زبان ساده

خون مایع اصلی بدن در انسان و حیوانات دیگر به شمار می‌آید که مواد اولیه مورد نیاز حیات را به سلول‌های بدن منتقل می‌کند. خون گاهی اوقات به عنوان مایع بافتی نیز خوانده می‌شود، زیرا مانند سایر بافت‌های جامد دارای چندین نوع سلول است که عملکردهای پیچیده‌ای را برای بدن انسان انجام می‌دهند.

اجزای خون به طور عمده در مغز استخوان تولید می‌شوند، جایی که سلول‌های ویژه‌ای، گلبول‌های قرمز، گلبول‌های سفید و پلاکت‌ها را تولید می‌کنند. اصطلاح سرطان‌های خون مانند لوکمیا در واقع سرطان‌های سلول‌های مغز استخوان هستند. از آنجا که بافت سرطانی جایگزین بافت سالم در مغز استخوان می‌شود، بنابراین گلبول‌های قرمز و سفید و پلاکت‌های سالم به وجود نمی‌آیند.

خون با وجود این که به نظر می‌رسد یک مایع قرمز ساده است، به اندازه سایر بافت‌های بدن پیچیدگی‌های فراوانی دارد. در این مطلب ما در مورد عملکردهای سلول‌های خونی، اجزای آن و برخی خصوصیات بالینی مهم خون بحث خواهیم کرد.

عملکرد خون

همان طور که گفته شد خون در بدن اعمال حیاتی را بر عهده دارد که در این جا به برخی از مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌شود:

انتقال مواد حیاتی به سلول‌ها

موجودات پیچیده چند سلولی نیاز به سیستم گردش خون پیچیده دارند. جاندارانی که دارای سلول‌های زیادی هستند، سلول‌های آن‌ها متابولیسم بالایی نیز دارند، بنابراین بدون داشتن ابزاری بسیار کارآمد برای انتقال ترکیبات حیاتی مانند اکسیژن، آب و مواد مغذی، انواع مختلف جانوران پیچیده مانند انسان نمی‌توانستند به وجود بیایند.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه نهم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

برخی از مواد حیاتی که خون بین سلول‌های بدن منتقل می‌کند، عبارتند از:

• اکسیژن: خون با انتقال اکسیژن می‌تواند ذخیره تقریباً ثابتی را برای تنفس سلول‌های بدن تامین کند.
• آب: حفظ تعادل صحیح لازم برای عملکرد آنزیمی ‌در فعالیت‌های بدنی با تامین آب مورد نیاز سلولی قابل انجام است.
• مواد مغذی: انتقال مواد مغذی توسط خون موجب تامین سوخت برای تنفس سلولی و مواد لازم برای زنده ماندن و فعالیت سلولی می‌شود.
• واحد‌های ساختمانی بیولوژیکی: این واحدها، مولکول‌های زیستی هستند که از آن‌ها در تقسیم‌های سلولی و ساخت اندامک‌های سلولی جدید استفاده می‌شود.
• پیام‌های شیمیایی بین سلولی: پیام‌های شیمیایی بین سلولی به سلول‌های بدن اجازه می‌دهند تا در واکنش به تغییرات محیطی فعالیت خود را به طور مناسب تغییر دهند.

خون همچنین عملکردهای مهم دیگری را برای بدن ما انجام می‌دهد، در ادامه به بررسی هر یک از آن‌ها می‌پردازیم:

حذف مواد دفعی خطرناک

اکثر موجودات زنده در هنگام انجام واکنش‌های سلولی خود ترکیبات دفعی را تولید می‌کنند که این ترکیبات در غلظت مشخصی برای خود سلول‌ها سمی‌ می‌شوند. ارگانیسم‌های چند سلولی که سرعت متابولیسم بالایی دارند، باید راهی را برای مقابله با این ترکیبات زائد بیابند تا تعداد زیادی از سلول‌ها در قالب یک ارگانیسم بتوانند زندگی کنند.

در بدن انسان کبد و کلیه‌های وظیفه دریافت مواد سمی‌ از سراسر بدن را بر عهده دارند و می‌توانند آن‌ها را به مواد بی ضرر تجزیه ‌و سپس این ترکیبات را به شکل ادرار از بدن دفع کنند. در این میان، خون ترکیبات سمی را از همه بافت‌های بدن گرفته و به کبد و کلیه‌ها  منتقل می‌کند.

علاوه بر این خون، گازهای دفعی دی‌ اکسید کربن را از سلول‌ها گرفته و در ریه‌ها آزاد می‌کند، ریه‌ جایی است که خون، دی‌ اکسید کربن را برای دریافت اکسیژن مبادله می‌کند.

خون با انتقال همه این مواد زائد از بافت‌های مختلف بدن به اندام‌های پردازش و حذف این ترکیبات، سلول‌ها را ایمن نگه می‌دارد. در زیر به برخی از ترکیبات سمی تولید شده در سلول‌ها که خون در دفع آن‌ها از بدن نقش دارد، اشاره می‌کنیم:

• گاز دی اکسید کربن: این گاز فرآورده جانبی تنفس سلولی است که اگر در سلول تجمع یابد، تنفس سلولی را متوقف می‌کند و در صورت خارج نشدن از بدن باعث اسیدی شدن خون می‌شود.
• آب، نمک و مواد اضافی: این ترکیبات اگر بیش از حد در سلول‌ها تجمع یابند، موجب اختلال در سیستم‌های مختلف بدن می‌شوند.
• بقایای سلول‌های مرده: سلول‌ها در بدن به طور منظم می‌میرند، به خصوص گلبول‌های قرمز که طول عمر آن‌ها کمتر از دو هفته است. سلول‌های مرده می‌توانند در حین تجزیه شدن ترکیبات سمی از خود آزاد کنند، به همین دلیل به سرعت توسط خون جمع‌آوری می‌شوند.
• مواد زائد و سمی حاصل از واکنش‌های متابولیسمی بدن: بعضی از اشکال متابولیسم سلولی معمول، مواد بسیار سمی ‌تولید می‌کنند که به سرعت توسط خون به سمت کبد و کلیه‌ها ارسال شده و از بدن دفع می‌شوند.
• سموم موجود در غذا و آب مصرفی: کبد و کلیه‌ها سموم موجود در مواد غذایی و ترکیبات دارویی را از خون دریافت کرده و به سرعت تجزیه می‌کنند.

خون علاوه بر انتقال مواد بین سلول‌ها و اندام‌ها، دارای سلول‌هایی در ساختار خود نیز است که هر کدام از این سلول‌ها عملکرد خاصی را در بدن بر عهده دارند. به طور کلی از وظایفی که سلول‌های خونی بر عهده دارند، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

حمل و انتقال فاکتورهای ایمنی

خون ما حاوی آنتی‌بادی و گلبول‌های سفید است که با ویروس‌ها، باکتری‌ها و مهاجمان دیگر بدن مبارزه می‌کنند. بدون این سلول‌های حیاتی، بدن به سرعت در معرض عفونت‌ها قرار می‌گیرد و سلول‌های آن از بین می‌روند.

گلبول‌های سفید خون علاوه بر عوامل عفونی و پاتوژن‌ها می‌توانند با سلول‌های سرطانی بدن نیز مبارزه کنند. تصور می‌شود که بیشتر افراد در برخی از مراحل زندگی خود سلول‌های سرطانی ایجاد می‌کنند، اما در اکثر افراد سالم، سیستم ایمنی بدن قبل از این که این سلول‌های سرطانی رشد کنند، آن‌ها را از بین می‌برد.

به همین دلیل است که مبتلایان به اختلالات ایمنی نسبت به افراد با سیستم ایمنی سالم، با خطر بیشتری برای ابتلا به سرطان‌های خاص مواجه هستند. «سیستم لنفاوی» (Lymphatic System) در کنار سیستم گردش خون برای جابجایی، ذخیره و ایجاد فاکتورهای ایمنی از اهمیت زیادی برخوردار است.

حمل و انتقال فاکتورهای لخته شدن خون

یکی از جدی‌ترین خطراتی که بدن انسان ممکن است با آن مواجه باشد، ابتلا به کم خونی است. از آنجا که تمام اندام‌های بدن از جمله مغز برای زنده ماندن به جریان خون ثابتی نیاز دارند، از دست دادن مقادیر زیادی خون می‌تواند مشکلات زیادی را برای کارکرد صحیح تمام اندام‌های بدن به همراه داشته باشد.

خون دارای سیستمی است که در زمان جراحت که بدن در حال از دست دادن خون است، وارد عمل می‌شود و از افزایش خونریزی جلوگیری می‌کند. ترکیبی از قطعات سلولی به نام پلاکت‌ها، مواد شیمیایی به نام فاکتورهای لخته شدن و سایر اجزای خون با هم کار می‌کنند تا در ناحیه زخم و جراحت لخته‌ها و زخم‌های جامد تشکیل دهند و خونریزی را متوقف کنند.

سیستم لخته شدن خون نمی‌تواند بدن را از جراحت‌های بزرگ نجات دهد، مانند جراحت‌هایی که منجر به پارگی شریان‌های اصلی بدن می‌شوند. اما اهمیت سیستم لخته شدن، اجزای و فاکتورهای خونی را می‌توان زمانی به درستی متوجه شد که این سیستم در برخی افراد به دلیل ابتلا به برخی بیماری‌ها به خوبی کار نکند.

افراد مبتلا به سرطان‌های خاص و برخی از بیماری‌ها و افراد دچار کمبود ویتامین، دارای خونی هستند که به طور عادی با عوامل لخته‌ساز، لخته نمی‌شوند. بدن این افراد بدون دلیل مشخص می‌تواند دچار کبودی و خونریزی شده و بعضی اوقات بر اثر صدمات جزئی یا خونریزی‌های کوچک و بزرگ جان خود را از دست بدهند. از این رو، وجود و کارکرد صحیح سیستم و عوامل خونی لخته‌ساز در سلامت بدن نقش موثری دارد.

اجزای تشکیل دهنده خون

مایع یکنواخت خون از ترکیبات و اجزای زیادی تشکیل شده است که هر یک ساختار و عملکرد متفاوتی دارند. زمانی که خون در لوله‌های سانتریفیوژی قرار گیرد و سانتریفیوژ شود، اجزا و ترکیبات آن براساس وزن و اندازه آن‌ها در خون از هم جدا می‌شوند. طرحی مانند تصویر زیر در لوله‌های خونی سانتریفیوژ شده ایجاد می‌شود.

فیلم آموزش علوم تجربی – پایه هفتم در فرادرس

کلیک کنید

در این مطلب ما در مورد حیاتی‌ترین اجزای خون از جمله سرم یا پلاسما، گلبول‌های سفید یا لکوسیت‌ها، گلبول‌های قرمز و پلاکت‌ها صحبت خواهیم کرد.

پلاسما

پلاسما (Plasma) بخش مایعی از خون است که گلبول‌های قرمز، گلبول‌های سفید، پلاکت‌ها و سایر مواد موجود در خون را در خود جای می‌دهد. بیش از نیمی‌ از حجم خون از این مایع تشکیل شده است.

درصد بالایی از حجم پلاسمای خون را آب می‌سازد، علاوه بر این، پلاسما حاوی پروتئین‌ها، نمک و سایر مواد نیز هست که حتی در صورت جدا کردن گلبول‌های قرمز و سفید از آن، می‌توانند ساختار متراکم و غلیظ پلاسما را حفظ کنند.

یک پروتئین مهم به نام آلبومین برای حفظ غلظت خون در بدن وجود دارد. این پروتئین تضمین می‌کند که خون از رگ‌ها و بافت‌های ما بیرون نمی‌رود و سرعت خونریزی را در صورت آسیب دیدگی کاهش می‌دهد.

سایر ترکیبات موجود در پلاسما خون شامل موارد زیر است:

• آنتی بادی‌ها: این ترکیبات پروتئین‌هایی هستند که به پاتوژن‌های مهاجم حمله می‌کنند.
• عوامل لخته کننده خون: این سلول‌ها و عوامل خونی از خونریزی در رگ‌ها جلوگیری می‌کنند.
• هورمون‌ها: هورمون‌ها در پلاسمای خون پیام‌های شیمیایی هستند که به بافت‌های مختلف بدن ارسال می‌شوند.
• الکترولیت‌ها: ترکیباتی مانند انواع نمک‌ها در پلاسمای خون در تنظیم فشار اسمزی و pH بدن نقش دارند.
• مواد مغذی: پلاسمای خون شامل ترکیبات مغذی مانند قندها، ویتامین‌ها و مواد معدنی است که آن‌ها را بین سلول‌های مختلف بدن توزیع می‌کند.
• لیپیدها: ترکیبات لیپیدی زیادی در پلاسما وجود دارند که در حمل و نقل و جمع‌آوری چربی‌ها در سراسر بدن نقش دارند، از جمله این چربی‌ها می‌توان به انواع  کلسترول‌ها و تری‌گلیسیریدها اشاره کرد.

گلبول‌های قرمز خون

از «گلبول‌های قرمز خون» (Red Blood Cell) می‌توان به عنوان محموله‌های بدن استفاده کرد. آن‌ها سلول‌های کوچک و فراوانی در خون هستند که به طور اختصاصی برای انتقال اکسیژن از ریه‌ها به سلول‌ها طراحی شده‌اند و دی‌ اکسید کربن را به ریه‌ها باز می‌گردانند تا هنگام بازدم از ریه‌ها بیرون رانده شوند.

گلبول‌های قرمز حاوی هموگلوبین هستند، هموگلوبین پروتئینی است که ساختاری برای حمل اکسیژن دارد و به طور اختصاصی به اکسیژن در ریه‌ها متصل می‌شود، این پروتئین، اکسیژن خود را با عبور از بافت‌های بدن در جریان گردش خون به سلول‌ها آزاد می‌کند و دی اکسید کربن را با سرعت کم و ثابتی از بافت‌ها برداشت می‌کند.

هموگلوبین به طور کلی یک رنگدانه است که بسته به این که به مولکول اکسیژن وصل شده باشد یا خیر، تغییر رنگ می‌دهد. به همین دلیل خون گرفته شده از رگ‌هایی که خون حاوی دی‌ اکسید کربن را به سمت ریه‌ها می‌کشاند، قرمز تیره است و خون حاصل از شریان‌ها که خون غنی از اکسیژن را از ریه‌ها به بافت‌ها منتقل می‌کند، به رنگ قرمز روشن دیده می‌شود.

گلبول‌های سفید خون

«گلبول‌های سفید» (White Blood Cell) یکی از سلول‌های سیستم ایمنی به شمار می‌آیند. مانند گلبول‌های قرمز، گلبول‌های سفید نیز توسط سلول‌های بنیادی در مغز استخوان ساخته می‌شوند.

گلبول‌های سفید انواع مختلفی دارند که در پاسخ ایمنی به عفونت و جراحت‌های بدن، نقش‌های مختلفی را بر عهده دارند. برخی از انواع گلبول‌های سفید شامل موارد زیر هستند:

• نوتروفیل‌ها: به باکتری‌ها و قارچ‌های بیماری‌زا که وارد بدن می‌شوند حمله کرده و آن‌ها را از بین می‌برند.
• ائوزینوفیل‌ها: این گروه از گلبول‌های سفید، در مبارزه با انگل‌های بیماری‌زا مانند انگل‌های ایجاد کننده مالاریا نقش دارند. علاوه بر این ائوزینوفیل‌ها در پاسخ‌های التهابی آلرژیک نیز وظایفی را بر عهده دارند.
• بازوفیل‌ها: این گروه از گلبول‌های سفید مواد شیمیایی را آزاد کرده که پاسخ‌های التهابی را در بدن تقویت می‌کنند.
• لنفوسیت‌های B:  لنفوسیت‌های گروه B، آنتی بادی‌ها را آزاد کرده و در فعال سازی لنفوسیت‌های T نقش دارند.
• لنفوسیت‌های T: انواع مختلف این گروه از لنفوسیت‌ها به سیستم ایمنی کمک می‌کنند تا عفونت‌های جدیدی که وارد بدن می‌شوند را شناسایی کرده و آن‌ها را مورد هدف قرار دهند. لنفوسیت‌های T به سیستم ایمنی کمک می‌کنند تا در پاسخ به عفونت فعال شود و پس از گذشت عفونت به حالت عادی برگردد.
• لنفوسیت‌های کشنده طبیعی: این لنفوسیت‌ها همان طور که از نامشان پیدا است، سلول‌های تومور و ویروس‌ها را مورد هدف قرار داده و آن‌ها را از بین می‌برند.
• مونوسیت: این دسته از گلبول‌های سفید به بافت‌ها مهاجرت کرده و در ماکروفاژها بالغ می‌شوند، ماکروفاژها در واقع سلول‌های خورنده‌ای هستند که عوامل مهاجم و بقایای سلولی را به دام می‌اندازند و آن‌ها را از بین می‌برند.

پلاکت‌ها

«پلاکت‌ها» (Platelets) قطعات سلولی هستند که از قسمت‌هایی از سیتوپلاسم متصل به غشای سلولی ساخته شده‌اند و با جمع شدن در کنار هم، خونریزی را متوقف می‌کنند و با ساختن قطعات لخته، زخم‌ها را می‌بندند. مانند گلبول‌های قرمز و سفید، پلاکت‌ها نیز در مغز استخوان ساخته می‌شوند. سرطان سلول‌های مغز استخوان ممکن است از تولید پلاکت‌هایی با عملکرد مناسب جلوگیری کند.

پلاکت‌ها دو حالت دارند: پلاکت‌های فعال که برای ایجاد لخته‌های خون طراحی شده‌اند و پلاکت‌های غیرفعال که در فرایند لخته‌سازی شرکت نمی‌کنند. در شرایط عادی، آندوتلیال رگ‌های خونی سالم، پیام‌های شیمیایی ایجاد می‌کند که به پلاکت‌ها می‌گوید در حالت غیرفعال خود باقی بمانند، به طوری که آن‌ها در رگ‌های خونی سالم لخته نشوند.

اما زمانی که جراحتی در رگ‌های خونی ایجاد شود، آبشاری از پیام‌های شیمیایی باعث می‌شود که پلاکت‌ها ‌فعال ‌شوند. پلاکت‌ها و سایر فاکتورهای لخته کننده برای فعال شدن به دریافت این پیام‌ها و سیگنال‌ها نیاز دارند. این فاکتورها سپس پیام‌های تقویت کننده لخته‌سازی را به خودی خود منتشر می‌کنند و عوامل لخته‌کننده بیشتری را برای پیوستن به لخته در حال رشد ترغیب می‌کنند.

در هنگام آسیب اندوتلیال رگ‌ها، پلاکت‌ها گاهی اوقات ممکن است به طور ناصحیح فعال شوند، به طوری که پیام‌های مهاری معمول پلاکت‌ها، پس از لخته‌سازی ایجاد نشود. این امر می‌تواند در افراد مبتلا به برخی از اختلالات متابولیکی و برخی از انواع بیماری‌های قلبی و عروقی اتفاق بیفتد.

انواع گروه‌های خون

در تاریخ پزشکی اولیه تصور می‌شد که انتقال خون از یک شخص به فرد دیگر غیرممکن است. دلیل این امر این بود که وقتی این اقدام انجام شد، بیشتر افراد مورد آزمون از بین رفتند.

فیلم آموزش زیست شناسی – پایه دوازدهم رشته تجربی – بخش یکم در فرادرس

کلیک کنید

با این حال، دانشمندان با گذشت زمان، وجود «گروه خونی» (Blood Types) را کشف کردند. چندین پروتئین اساسی سطح سلول‌های خونی ما را می‌پوشاند و به سیستم ایمنی بدن کمک می‌کند تا بین سلول‌های خونی خودی و خارجی تمایز قایل شوند. این پروتئین‌ها در گروه‌های خونی مختلف متفاوت هستند.

تلاش برای انتقال خون از نوع گروه خونی ناسازگار به فرد می‌تواند باعث ایجاد لخته در خون دریافت کننده شود که همین لخته شدن ممکن است کشنده باشد. خوشبختانه، امروزه پزشكان آزمایش‌های سریعی را برای تعیین نوع گروه خون بیماران انجام می‌دهند و كیسه‌های خون را برای انتقال خون به ترتیب طبقه‌بندی می‌كنند تا بیماران از دریافت یك گروه خونی سازگار اطمینان یابند.

سه نشانگر پروتئینی گروه خونی رایج که تاکنون شناخته شده‌اند، پروتئین‌های A، B و Rh نامیده می‌شوند.

پروتئین‌های A یا B می‌توانند منجر به ایجاد گروه خونی A ،B ،AB یا O شود. زمانی که هیچ گونه پروتئینی از جمله A یا B بر سطح سلول‌های خونی فرد وجود نداشته باشد، گروه خونی او O در نظر گرفته می‌شود.

هر یک از این گروه‌های خونی همچنین می‌تواند از جهت داشتن پروتئین Rh مثبت یا منفی باشد و این پروتئین منجر به تفکیک گروه‌های خونی به شکل AB + یا AB - می‌شود.

گروه خونی O منفی به عنوان «دهنده جهانی» شناخته می‌شود. از آنجا که این گروه خونی، پروتئین A یا B ندارد و برای پروتئین Rh، منفی است، افراد از هر گروه خونی می‌توانند خون O منفی دریافت کنند، بدون اینکه پاسخ ایمنی نامطلوبی به پروتئین‌های خارجی آن داشته باشند.

متأسفانه، افراد با گروه خونی O منفی نیز کمترین دامنه انتخاب اهدا کننده احتمالی را برای خود دارند. این افراد با Rh منفی نمی‌توانند خون‌هایی با پروتئین‌های B ،A یا Rh را دریافت کنند. آن‌ها فقط می‌توانند از دیگر افراد با گروه خونی O منفی، خون دریافت کنند.

گروه خونی AB مثبت به عنوان گروه خونی «گیرنده جهانی» شناخته می‌شود. افراد دارای این گروه خونی می‌توانند از تمام گروه‌های خونی، خون دریافت کنند، بدون این که واکنش ایمنی در بدن آن‌ها ایجاد شود.

اگر مطالعه این مطلب برای شما مفید بود، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شود:

• مجموعه آموزش‌های زیست‌شناسی
• آموزش بافت شناسی عمومی
• مجموعه آموزش‌های علوم پزشکی
• پروتئین وی چیست؟ — هر آنچه باید بدانید
• افسردگی چیست؟ -- به زبان ساده
• محاسبه کالری مورد نیاز روزانه -- هر آنچه باید بدانید

^^