الهيموجلوبين

الهيموجلوبين (بالإنجليزية: Haemoglobin)، هو البروتين الذي يحمل الحديد في الدم، ويوجد في كريات الدم الحمراء لدى الفقاريات، ويمثل حوالي 94% من مكونات الكريات الدم الحمراء الجافة.

يكون شكل كريات الدم الحمراء عادة مستديراً، ولكن عندما تكون بنية الهيموجلوبين غير طبيعية يتغير كل من شكل ووظيفة كريات الدم الحمراء.

يتكون الهيموجلوبين من 4 جزيئات أو سلاسل من بروتين متعدد الببتيد تعرف بالجلوبيولين (بالإنجليزية: Globulin)، حيث تتصل كل سلسلة من سلاسل الجلوبيولين بمركب البورفيرين (بالإنجليزية: Porphyrin) الذي يحتوي على الحديد المسمى الهيم (بالإنجليزية: Heme)، والذي يرتبط بجزيء واحد من الأكسجين، وهو المسؤول عن إكساب الدم لونه الأحمر المميز.

ينقل كل جزيء هيموجلوبين 4 جزيئات من الأكسجين، حيث يتواجد في كل خلية دم حمراء ما يقارب 270 مليون جزيء من الهيموجلوبين، وبالتالي يمكن لكل خلية دم حمراء أن تحمل حوالي 1080 مليون جزيء من الأكسجين. 

انواع الهيموجلوبين

تتغير بنية جزئ الهيموجلوبين الطبيعي مع نمو الإنسان طوال الحياة، حيث أن هناك 7 أنواع من جزيئات الهيموجلوبين على مدار حياة الإنسان. ويتواجد 4 أنواع من الهيموجلوبين عند الجنين، ونوع واحد عندما يبدأ الجنين في التطور، ثم يصبح هناك نوعين من الهيموغلوبين عندما يكون الشخص بالغاً.

تشمل أنواع الهيموجلوبين حسب العمر ما يلي:

الهيموجلوبين الجنيني

يحمل الهيموجلوبين الجنيني عادةً كمية أكسجين أكبر من الكمية التي يحملها الهيموجلوبين لدى البالغين؛ وذلك لضمان استقرار الجنين في حالات قصور الأكسجين. وهناك أربع أنواع من الهيموجلوبين الجنيني (بالإنجليزية: Embryonic Hemoglobin)، وهم:

• هيموجلوبين غرو 1 (بالإنجليزية: Haemoglobin Gower I)، وهو النوع الأكثر شيوعا لدى الأجنة، ويتكون من 4 سلاسل من البولي ببتيد، ويشمل سلسلتين زيتا (ζ) وسلسلتين إيبسيلون (ε).

بينما توجد الأشكال الثلاثة الأخرى من الهيموجلوبين الجنيني بمستويات أقل، وتشمل:

• هيموجلوبين غرو 2 (بالإنجليزية: Haemoglobin Gower II)، ويتكون من سلسلتين ألفا (α) وسلسلتين إبسيلون (ε).
• هيموجلوبين بورتلاند 1 (بالإنجليزية: Haemoglobin Portland I)، ويتكون من سلسلتين زيتا (ζ) وسلسلتين جاما (γ).
• هيموجلوبين بورتلاند 2 (بالإنجليزية: Haemoglobin Portland II)، ويتكون من سلسلتين زيتا (ζ) وسلسلتين بيتا (β).

بمجرد تطور الجنين تختفي الأنواع الأربعة من جزيئات الهيموجلوبين الجنينية، وتستبدل بـ هيموجلوبين ف (بالإنجليزية: HbF). ويظل الهيموجلوبين F في دم الطفل حتى يبلغ عمر 6 أشهر، ثم يستبدل بالكامل فيما بعد بـ هيموجلوبين البالغين.

للمزيد: الفرق بين مخزون الحديد والحديد

هيموجلوبين البالغين

يشمل هيموجلوبين البالغين (بالإنجليزية: Adult haemoglobin) ما يلي:

• الهيموجلوبين أ (بالإنجليزية: HbA)، وهو الأكثر شيوعا لدى البالغين، حيث يمثل حوالي 97% من الهيموجلوبين، ويتكون من سلسلتين ألفا (α) وسلسلتين بيتا (β).
• الهيموجلوبين أ الثاني (بالإنجليزية: HbA2)، ويتكون من سلسلتين من عديد الببتيد ألفا (α) وسلسلتين من عديد الببتيد دلتا (δ). هذا بالإضافة إلى كمية صغيرة متبقية من الهيموجلوبين F.

وظيفة الهيموجلوبين في الجسم

يعد الهيموجلوبين مسؤولا عن الآتي:

• الحفاظ على شكل خلايا الدم الحمراء الذي يشبه القرص، مما يساعدها على التحرك بسهولة عبر الأوعية الدموية.
• نقل الأكسجين من الرئتين إلى أنسجة الجسم، ثم إعادة ثاني أكسيد الكربون، والذي يصنف كنفايات ناتجة عن التنفس من أنسجة الجسم إلى الرئتين.
• الحفاظ على درجة الحموضة في الدم عند 7.4. 

أين يتواجد الهيموجلوبين؟

يتواجد الهيموجلوبين أيضا في أماكن أخرى بخلاف كريات الدم الحمراء، مثل:

• الخلايا السنخية (بالإنجليزية: Alveolar Cells) في الرئتين.
• الخلايا البلعمية (بالإنجليزية: Phagocyte).
• خلايا مسراق الكبيبة في الكليتين.

كيف يتم تحليل الهيموجلوبين في الدم؟

يقيس تحليل الهيموجلوبين مستوى الهيموجلوبين في الدم، عن طريق اختبار فحص الدم. وإذا كان مستوى الهيموجلوبين غير طبيعي، فقد يدل ذلك على الإصابة بوجود اضطراب في الدم. وعادة ما يعبر عن مستوى الهيموجلوبين بالجرام لكل ديسيلتر (جم/ ديسيلتر). 

نسبة الهيموجلوبين الطبيعية في الدم

تختلف نسبة الهيموجلوبين بين الأفراد غالباً، حيث تعتمد في البداية على العمر، وبدءاً من سن المراهقة تعتمد على الجنس بشكل أساسي. لذلك عادةً ما يكون لدى الرجال نسب أعلى من الهيموجلوبين مقارنة بالنساء.

• الذكور البالغين: 14 إلى 18 جرام/ ديسيليتر.
• الإناث البالغين: 12 إلى 16 جرام/ ديسيليتر.
• الذكور بعد منتصف العمر: 12.4 إلى 14.9 جرام/ ديسيليتر.
• الإناث بعد منتصف العمر: 11.7 - 13.8 جرام/ ديسيليتر.
• الحوامل: 11-12 جرام/ ديسيليتر. 

نسبة الهيموجلوبين الطبيعية للاطفال

• حديثي الولادة: 17 إلى 22 جرام/ ديسيليتر.
• في الأسبوع الأول من العمر: 15 إلى 20 جرام/ ديسيليتر.
• في الشهر الأول: 11 إلى 15 جرام/ ديسيليتر.
• الأطفال: 11 إلى 13 جرام/ ديسيليتر. 

تأثير تغيرات مستوى الهيموجلوبين في الدم

يعد تحديد كمية الهيموجلوبين في الدم مهماً للغاية سواء في الظروف الطبيعية أو الظروف المرضية؛ لتشخيص الوظائف التنفسية الخاصة بالدم.

كما ينصح النساء الحوامل بتجنب كل من مستويات الهيموجلوبين المرتفعة والمنخفضة أثناء فترة الحمل. حيث قد يؤدي ارتفاع مستوى الهيموجلوبين لدى الحوامل عن المعدل الطبيعي إلى الولادة المبكرة، بينما يؤدي انخفاض الهيموجلوبين إلى انخفاض وزن الطفل عند الولادة. 

انخفاض الهيموجلوبين في الدم

يشار إلى انخفاض مستوى الهيموجلوبين بمصطلح فقر الدم (بالإنجليزية: Anemia) أو انخفاض تعداد الدم الأحمر. وغالبا ما يرتبط انخفاض مستوى الهيموجلوبين في الدم بانخفاض مستوى الأكسجين.

يمكن أن ينخفض مستوى الهيموجلوبين عن المعدل الطبيعي في الحالات التالية:

• فقر الدم الناجم عن نقص التغذية والفيتامينات (الحديد، أو فيتامين ب12، أو حمض الفوليك).
• فقدان الكثير من الدم، نتيجة لجراحة، أو إصابة، أو نزيف شديد.
• سرطان القولون (بالإنجليزية: Colon Cancer).
• قرحة المعدة (بالإنجليزية: Gastric Ulcer).
• أمراض الكبد، مثل: تليف الكبد (بالإنجليزية: Liver Cirrhosis).
• أمراض الكلى، مثل: الفشل الكلوي (بالإنجليزية: Kidney Failure).
• بنية الهيموجلوبين غير الطبيعية أو ما يعرف بـ فقر الدم المنجلي أو الأنيميا المنجلية (بالإنجليزية: Sickle Cell Anemia).
• مرض الثلاسيميا (بالإنجليزية: Thalassemia).
• انحلال الدم (بالإنجليزية: Hemolysis).
• أدوية العلاج الكيميائي للأورام السرطانية.
• سرطان نخاع العظم.
• الالتهابات والعدوى. 

ارتفاع الهيموجلوبين في الدم

يمكن أن يكون ارتفاع مستويات الهيموجلوبين عن المعدل الطبيعي ناتج عن الحالات الآتية:

• اضطراب في نخاع العظم، المعروف باسم كثرة الحمر الحقيقية (بالإنجليزية: Polycythemia Vera)، نتيجة زيادة إنتاج خلايا الدم الحمراء في نخاع العظم، مما يؤدي إلى الجلطات، أو النوبات القلبية، أو السكتات الدماغية؛ نظرًا لزيادة سماكة الدم عن المعتاد.

• أمراض الرئة الحادة، مثل: انتفاخ الرئة (بالإنجليزية: Emphysema).

• تعاطي الرياضيين للمنشطات، مثل: دواء إبوجين (بالإنجليزية: Epogen).

• الجفاف، الذي يختفي عند استعادة توازن السوائل المناسب.

• أمراض القلب.

• العيش على ارتفاعات عالية.

• الأورام السرطانية الخبيثة.

• التدخين.

للمزيد اقرأ أيضا: زيادة الهيموجلوبين في الدم

اختبار الهيموجلوبين الغليكوزيلاتي

يعرف اختبار الهيموجلوبين الغليكوزيلاتي (بالإنجليزية: HbA1c) باسم تحليل السكر التراكمي، وهو اختبار يقيس نسبة السكر في الدم لدى الأشخاص المصابين بمرض السكري لفترة تشمل الأشهر الثلاثة السابقة.

يتراوح مستوى الهيموجلوبين الطبيعي في اختبار الهيموجلوبين التراكمي (HbA1c) بين 4٪ إلى 5.9٪. وإذا كان مستوى الهيموجلوبين 6٪ أو أكثر، فإنه يدل على ضعف السيطرة على مرض السكري.