گردش مواد در بدن جانوران
هدف‌های رفتاری: فراگیر پس از پایان این بخش خواهد توانست:
۱- مفهوم گردش مواد در بدن جانداران را تعریف کند.
۲- دستگاه گردش خون باز و بسته را معرفی کند.
٣- ساختمان قلب و دستگاه گردش خون را در انسان شرح دهد.
۴- چگونگی کار قلب و رگ‌های خونی را توضیح دهد.
۵- آب میان بافتی (لنف) را تعریف کند.
۶- نقش خون را در بدن انسان و سایر جانداران معرفی کند.
۷- ساختمان خون را به عنوان یک بافت زنده شرح دهد.
۸- ساختمان گلبول‌های قرمز و سفید و پلاکت‌ها را توضیح دهد و عمل آنها را معرفی کند.
۹- تفاوت گروه‌های خونی را تعریف کند.
۱۰- دستگاه ایمنی بدن را (به اختصار) معرفی کند.
۱۱- تعریف واکسن و سرم و نیز کاربرد هریک را شرح دهد.
بدن شما از میلیون‌ها سلول تشکیل شده است. هر سلول همانند کارخانه کوچکی است که باید مرتبا مواد اولیه به آن برسد. بدن شما دستگاهی دارد که می‌تواند مواد را از جاهای مختلف دریافت و به سلول‌ها برساند. به نظر شما کدام دستگاه بدنتان چنین کاری را انجام می‌دهد؟
دستگاه دریافت و انتقال مواد در بدن ما همان دستگاه گردش خون است. دستگاه گردش خون از: خون، رگ‌ها و قلب تشکیل شده است. خون، مواد لازم مانند اکسیژن، آب و غذا را به سلول‌های بدن می‌رساند و مواد زاید مانند دی اکسید کربن را از سلول‌ها دریافت می‌کند و آنها را به اندام‌های دفع کننده (مانند کلیه‌ها) می‌برد. خون در لوله‌های باریکی به نام رگ خونی جریان دارد. قلب مانند یک پمپ، خون را در رگ‌ها به گردش درمی‌آورد.
دستگاه گردش خون در همه جانوران وجود ندارد. جانورانی مانند اسفنج‌ها و مرجان‌ها که بدنی بسیار ساده دارند، فاقد چنین دستگاهی هستند. سلول‌های بدن آنها را آب فرا گرفته و آنها مستقیم مواد مورد نیاز خود را از آن دریافت می‌دارند و مواد زاید خود را نیز به آن می‌دهند.
در بقیه جانوران که بدن پیچیده‌تری دارند دستگاه گردش مواد وجود دارد. اگر به دقت به بدن کرم خاکی و یک حشره که در شکل (۱) نشان داده شده است نگاه کنید در خواهید یافت که در کرم خاکی رگ‌های خونی وجود دارند و خون در درون آنها جریان دارد. چنین دستگاهی را گردش خون بسته می‌گوییم ولی در بدن حشره، رگ‌های خونی زیادی وجود ندارد و خون در خارج از رگ‌ها جریان دارد. این چنین دستگاهی را گردش خون باز می‌نامیم. انسان و سایر مهره داران نیز گردش خون بسته دارند.
شکل ۱- مقایسه دو نوع گردش خون باز و بسته
پرسش‌ها
۱- دو وظیفه اصلی دستگاه گردش مواد را ذکر کنید.
۲- جانورانی که دستگاه گردش خون ندارند چگونه مواد لازم را به دست می‌آورند؟
۳- شباهت‌ها و تفاوت‌های دستگاه گردش خون حشره و کرم خاکی را ذکر کنید.
۴- گردش خون بسته نسبت به گردش خون باز چه امتیازی دارد؟
۵- رابطه بین دستگاه گردش خون بسته و پیچیدگی ساختمان بدن را توضیح دهید.
دستگاه گردش خون در انسان
ساختمان قلب
قلب عضله‌ای است که خون را در درون رگ‌ها به جریان درمی‌آورد. در شکل (۲) تصویری از قلب انسان را می‌بینید. همانطور که مشاهده می‌کنید قلب انسان دارای دو بخش مجزا از هم است. بنابراین می‌توان گفت که از دو پمپ درست شده است. یکی در سمت چپ و دیگری در سمت راست قلب قرار دارد. سمت چپ و راست را در حالی مشخص و نامگذاری کرده‌اند که قلب درون سینه انسان جای دارد. بنابراین سمت چپ قلب به طرف راست شما که از مقابل نگاه می‌کنید قرار دارد (و بالعکس). هر سمت قلب از دو حفره تشکیل شده است. حفره‌ای که در بالا قرار دارد و دیواره نازک دارد، دهلیز و حفره‌ای که در پایین است و دیواره ضخیم دارد، بطن نامی‌ده می‌شود.
شکل ۲- شکل ظاهری قلب و رگ‌های متصل به آن
زنش قلب – قلب چگونه کار می‌کند؟
قلب انسانی که در حالت استراحت است، حدود ۶۰ تا ۸۰ بار در دقیقه منقبض و منبسط می‌شود. این انقباض و انبساط را زنش قلب می‌نامیم.
ساختمان قلب طوری است که جریان خون درون رگ‌ها یک طرفه است.
در شکل (۲) رگ‌های خونی را که به قلب متصل هستند، می‌بینید. آنها را سرخرگ و سیاهرگ می‌نامیم.
سرخرگ، رگی است که خون را از قلب می‌برد. سیاهرگ رگی است که خون را به قلب می‌آورد.
شکل (۳- الف) قلب را در حال استراحت (بدون انقباض) نشان می‌دهد. در این موقع خون توسط سیاهرگ‌ها به دهلیزهای چپ و راست می‌ریزد.
شکل (۳- ب) نشان می‌دهد که دهلیزها منقبض شده‌اند و خون وارد بطن‌ها می‌شود.
شکل (۳- ج) زمانی را نشان می‌دهد که بطن‌های چپ و راست منقبض می‌شوند. و خون وارد دو سرخرگ بزرگ می‌شود و به بدن و شش‌ها می‌رود. زمانی که بطن‌ها منقبض می‌شوند دهلیزها منبسط می‌شوند و خون از سیاهرگ‌ها وارد آنها می‌شود و کار قلب مجددا آغاز می‌شود. بنابراین می‌توان مراحل مختلف زنش قلب را به صورت زیر خلاصه کرد:
١- مرحله انقباض مشترک دهلیزها ۰/۱ ثانیه
۲- مرحله انقباض مشترک بطن‌ها ۰/۳ ثانیه
۳- مرحله استراحت عمومی ۰/۴ ثانیه
شکل ۳- مراحل زنش قلب
دریچه‌های قلب
اصولا پمپ وسیله‌ای است که آب را در یک جهت به جریان درمی‌آورد. این عمل به خاطر داشتن دریچه مخصوص است که از بازگشت آب جلوگیری می‌کند. چنین دریچه‌ای در قلب نیز وجود دارد. و جریان خون را در آن یکطرفه می‌کند. شکل (۴) وضع دریچه‌های قلب را نشان می‌دهد. توجه کنید که دو نوع دریچه در قلب وجود دارد. یک نوع دریچه‌هایی هستند که بین دهلیزها و بطن‌ها وجود دارند. آنها در موقعی که خون از دهلیزها به بطن‌ها می‌ریزند باز می‌شوند و در موقع انقباض بطن‌ها، در اثر فشار خون که به دریچه‌ها وارد می‌شود، بسته می‌شوند و از بازگشت خون به دهلیزها جلوگیری می‌کنند. دریچه‌ای که بین دهلیز چپ و بطن چپ وجود دارد، دریچه دو لختی (میترال) و دریچه‌ای که بین دهلیز راست و بطن راست وجود دارد، دریچه سه لختی نامی‌ده می‌شود.
نوع دیگر دریچه‌ها آنهایی هستند که بین بطن‌ها و ابتدای سرخرگ‌ها قرار دارند. این دریچه‌ها نیز یک طرفه عمل می‌کنند و در موقع انقباض بطن‌ها باز می‌شوند و خون وارد سرخرگ‌ها می‌شود ولی در موقع پایان یافتن انقباض بطن‌ها بسته می‌شوند و از بازگشت خون به بطن‌ها جلوگیری می‌کنند. این دریچه‌ها را دریچه‌های سینی می‌گوییم.
صدایی که در موقع گذاشتن گوشی پزشکی روی سینه یک شخص می‌شنویم و اصطلاحا آنرا صدای قلب می‌نامیم مربوط به بسته شدن دریچه‌ها است. اگر دقت کنید مشاهده می‌کنید که از دو صدا تشکیل شده است صدای اول مربوط به بسته شدن دریچه‌های دولختی و سه لختی و صدای دوم مربوط به بسته شدن دریچه‌های سینی است. پزشکان با گوش دادن به صدای قلب به سالم و یا غیرسالم بودن دریچه‌های قلب پی می‌برند.
شکل ۴- وضع دریچه‌ها در رگ‌ها و حفرات قلب
گردش ششی و گردش عمومی خون
سمت راست قلب، خون را فقط به شش‌ها می‌فرستد. خون به وسیله دو سیاهرگ بزرگ به دهلیز راست می‌ریزد، این خون حاوی مقدار زیادی دی اکسید کربن است و خون تیره نامی‌ده می‌شود.
خون تیره از دهلیز راست به بطن راست وارد می‌شود و پس از انقباض بطن‌ها وارد سرخرگ ششی شده به شش‌ها می‌رود. در شش‌ها، دی اکسید کربن خون گرفته شده و اکسیژن به خون داده می‌شود. خون پس از دریافت اکسیژن به خون روشن تبدیل می‌شود. خون روشن به وسیله سیاهرگ‌های ششی به دهلیز چپ بر می‌گردد. این گردش را گردش ششی می‌گوییم. زمان لازم جهت رفتن خون به شش‌ها و بازگشت مجدد آن به قلب جمع ۱۰ ثانیه است.
سمت چپ قلب، خون را به تمام نقاط بدن می‌فرستد. خون روشنی که بوسیله سیاهرگ‌های ششی وارد دهلیز چپ شده بود، پس از انقباض دهلیز وارد بطن چپ می‌شود و پس از انقباض بطن، با فشار وارد سرخرگ بزرگی می‌شود که آئورت نامی‌ده می‌شود (آئورت بزرگترین سرخرگ بدن است). خون به وسیله شاخه‌هایی که از آئورت منشعب می‌شوند به اندام‌های مختلف می‌رود. در اندام‌ها اکسیژن خون گرفته شده و دی اکسید کربن به آن داده می‌شود و خون روشن به خون تیره تبدیل می‌شود. خون تیره توسط بزرگ سیاهرگ‌ها به دهلیز راست بر می‌گردد. این گردش را گردش عمومی خون می‌گوییم شکل (۵).
شکل ۵- گردش خون در بدن انسان
پرسش‌ها
۱- وضعیت دهلیزها و بطن‌ها را از نظر انقباض و یا انبساط در مواقعی که خالی و یا پر هستند توضیح دهید.
۲- علت صداهای قلب را ذکر کنید.
رگ‌های خونی
شاید تعجب کنید اگر بگوییم که در بدن شما حدود ۹۶۰۰۰ کیلومتر رگ خونی وجود دارد.
رگ‌های خونی شامل سه نوع رگ – سرخرگ، سیاهرگ و مویرگ می‌باشند (شکل ۶).
شکل ۶- نمایش ارتباط سرخرگ و سیاهرگ از طریق مویرگ‌ها
سرخرگ‌ها: رگ‌هایی هستند که خون را از قلب به اندام‌ها می‌برند. جدار آنها نسبتا ضخیم است و سلول‌های عضلانی و بافتهای پیوندی قابلیت ارتجاع فراوان دارند. یکی از مشخصات عمده در جریان خون در سرخرگ‌ها، داشتن فشاری است که به آن فشار خون می‌گوییم. فشار خون مقدار نیرویی است که خون به دیواره رگ‌ها وارد می‌کند.
در موقع زنش قلب فشاری که در اثر انقباض بطن‌ها به خون وارد می‌شود باعث افزایش فشار خون شده و موجب به جریان در آوردن خون در رگ‌ها می‌شود. فشارسنج پزشکی دو نوع فشار را در خون مشخص می‌کند. یکی فشاری است که مربوط به موقع انقباض بطن‌ها است و به آن فشار ماکزیمم گفته می‌شود و دیگری فشاری است که مربوط به زمان انبساط بطن‌ها است و به آن فشار مینیمم می‌گوییم.
نبض: وقتی انگشتمان را روی سرخرگ‌هایی که به سطح بدن نزدیک هستند قرار دهیم (بخصوص اگر زیر آنها استخوان باشد و از فرورفتن آنها در بافتهای نرم جلوگیری کند) ضربه‌ای در انگشت خود احساس خواهیم کرد که به آن نبض می‌گوییم.
نبض زمانی به وجود می آید که بطن چپ خون را با فشار وارد آئورت می‌کند. برخورد خون با دیواره آئورت موجی در دیواره آئورت ایجاد می‌کند که در همه طول آئورت و سرخرگ‌هایی که از آن منشعب می‌شوند، منتشر می‌شود. این موج نبض است. بنابراین در همه سرخرگ‌ها نبض وجود دارد.
سیاهرگ‌ها: سیاهرگ‌ها، رگ‌هایی هستند که خون را از اندام‌ها به قلب برمی‌گردانند. جدار آنها از جدار سرخرگ‌ها نازکتر است. سلول‌های عضلانی و تارهای پیوندی قابلیت ارتجاع کمتری دارند. سیاهرگ‌های دست و پا دارای دریچه‌های کوچکی هستند که جریان خون را در آنها یکطرفه می‌کند. یعنی از بازگشت خون به پایین جلو گیری می‌کند. در سیاهرگ‌ها خون با فشار کمی جریان دارد. وجود این دریچه‌ها و نیز فشار عضلات دست و پا (در موقع راه رفتن و یا حرکت کردن) به بالا رفتن خون در سیاهرگ‌ها کمک می‌کند (شکل ۷).
شکل ۷- دریچه‌ها جریان خون یک طرفه به سوی قلب را سبب می‌شوند.
مویرگ‌ها: رگ‌های بسیار باریکی هستند که سرخرگ‌ها و سیاهرگ‌ها را به یکدیگر متصل می‌کنند. جدار آنها فقط از یک ردیف سلول درست شده است. آنها خون را به مجاورت سلول‌ها می‌رسانند و سطح وسیعی را جهت تبادل مواد بین خون و سلول‌ها فراهم می‌آورند. آب، مواد غذایی و اکسیژن بطریق انتشار از جدار مویرگ‌ها عبور کرده و به سلول‌های بدن می‌رسند. مواد زاید حاصل متابولیسم سلول‌های بدن می‌باشند، از جمله دی اکسید کربن از سلول‌ها وارد مویرگ‌ها شده به اندام‌های دفعی برده می‌شوند. علاوه بر این، بخشی از پلاسمای خون از جدار مویرگ‌ها بین سلول‌های بدن می‌ریزد و محیط زندگی سلول‌های بدن را فراهم می‌آورد.
شکل ۸- ساختمان مویرگ
آب و موادی که دور سلول‌ها را فرا می‌گیرد آب میان بافتی و یا لنف خوانده می‌شود. این مایع چون دائما از مویرگ‌ها ترشح می‌شود در بین سلول‌ها جریان دارد و وارد رگ‌های نازک و باریکی بنام رگ‌های لنفی می‌شود. رگ‌های لنفی پس از اتصال به یکدیگر در دو نقطه نزدیک قلب محتویات خود را به سیاهرگ‌ها می‌ریزند. از مویرگ‌های خونی علاوه بر مواد، تعدادی از گلبول‌های سفید خون نیز خارج می‌شوند و در آب میان بافتی قرار می‌گیرند. این گلبول‌ها میکروب‌هایی را که به دور سلول‌های بدن وارد می‌شوند، خورده و از بین می‌برند.
شکل ۹- تشکیل آب میان بافتی
شکل ۱۰- ساختمان رگ لنفی
شکل ۱۱- دستگاه لنفی بدن
پرسش‌ها
١- خصوصیات سرخرگ‌ها را ذکر کنید.
۲- خصوصیات سیاهرگ‌ها را ذکر کنید.
۳- نقش اصلی مویرگ‌ها را ذکر کنید.
۴- بریده شدن سیاهرگ خطرناکتر است یا سرخرگ، چرا؟
بیماری‌های دستگاه گردش خون
دستگاه گردش خون، یعنی قلب و رگ‌ها نیز ممکن است مانند سایر اندام‌های بدن دچار بیماری شوند. ولی اکثر آنها قابل معالجه هستند.
سکته قلبی: قلب از سلول‌های عضلانی درست شده است. آنها نیز مانند سایر سلول‌های بدن به غذا و اکسیژن نیاز دارند. جدار عضلانی قلب به وسیله رگ‌های مخصوصی بنام سرخرگ‌های کرونر خون دریافت می‌کند. این رگ‌ها مانند سایر رگ‌های بدن ممکن است توسط کلسترول (نوعی چربی موجود در خون) و یا لخته خون بسته شوند. در این صورت سلول‌های آن بخش از قلب از دریافت اکسیژن و غذا محروم می‌شوند و قادر به انقباض نخواهند بود. وحتی ممکن است سلول‌های آن بخش بمیرند. این عارضه را سکته قلبی می‌گویند. اگر بخش وسیعی از قلب دچار چنین عارضه‌ای شود ممکن است قلب بطور کامل از کار بایستد و موجب مرگ شود.
فشار خون: فشار خون ممکن است بیش از حد طبیعی باشد. این عارضه ممکن است از تنگ شدن سرخرگ‌ها به وجود آید. افزایش فشار خون ممکن است به رژیم غذایی مربوط باشد. مثلا افزایش بیش از حد کلسترول در خون موجب تنگی رگ‌ها و افزایش فشار خون می‌شود.
الکتروکاردیوگرام: یکی از راه‌های تشخیص بیماری‌های قلبی گرفتن نوار قلب است. نوار قلب یا الکتروکاردیوگرام مشخصات الکتریکی قلب را نشان می‌دهد.
وقتی دهلیزها و یا بطن‌ها منقبض می‌شوند موج الکتریکی بوجود می آید که نه تنها در همه قلب منتشر می‌شود، بلکه در همه بدن نیز پخش می‌شود. با استفاده از دستگاه الکتروکاردیوگراف می‌توان امواج الکتریکی منتشر شده در بدن را روی یک نوار کاغذی ثبت کرد.
در شکل زیر الکتروکاردیوگرام یک قلب سالم و طبیعی را ملاحظه می‌کنید.
موج P حاصل انقباض دهلیزها، موج QRS حاصل انقباض بطن‌ها، موج T حاصل انبساط بطن‌ها می‌باشد.
بیماری‌های قلبی موجب تغییر در زنش طبیعی قلب و در نتیجه در امواج الکتروکاردیوگرام می‌شوند. بنابراین الکتروکاردیوگرام وسیله‌ای است جهت تشخیص بعضی از بیماری‌های قلبی.
شکل ۱۲- الکتروکاردیوگرام طبیعی
پیشگیری از بیماری‌های دستگاه گردش خون
مطالعات علمی‌نشان داده است که رعایت کردن سه چیز می‌تواند به پیشگیری از بیماری‌های قلبی و عروقی کمک کند. آنها عبارتند از: ورزش کردن، داشتن رژیم غذایی مناسب، نکشیدن سیگار. ورزشهای مناسب باعث تقویت عضله قلب می‌شوند.
رژیم غذایی مناسب از چاق شدن بیش از حد و بخصوص افزایش کلسترول خون جلوگیری می‌کند. نیکوتین موجود در سیگار باعث کاهش قطر رگ‌های خونی می‌شود و این امر موجب افزایش کار قلب می‌گردد.
پرسش‌ها
۱- مفهوم فشارخون ماکزیمم و مینیمم چیست؟
۲- علت سکته قلبی چیست؟
۳- راه‌های جلو گیری از بیماری‌های قلبی و عروقی را ذکر کنید.
۴- چرا در افراد چاق فشار خون افزایش می‌یابد؟
خون
خون مایع سرخ رنگی است که درون رگ‌های بدن جریان دارد. اگر قطره‌ای از خون را زیر میکروسکوپ مشاهده کنیم، درون آن سلول‌هایی به اشکال مختلف خواهیم دید. بنابراین خون از دو بخش درست شده است. بخش مایعی آنرا پلاسما و بخش سلولی آنرا گلبول‌های قرمز، گلبول‌های سفید و پلاکت‌ها تشکیل می‌دهند.
در یک شخص طبیعی و سالم حدودا ۹-۷ درصد از وزن بدن را خون تشکیل می‌دهد.
نقش خون در بدن
١- انتقال مواد غذایی جذب شده از دستگاه گوارش به سلول‌های بدن
۲- انتقال اکسیژن از شش‌ها به سلول‌های بدن
۳- انتقال دی اکسید کربن از سلول‌ها به شش‌ها
۴- انتقال مواد زاید حاصل در سلول‌ها به اندام‌های دفعی
۵- انتقال حرارت به نقاط مختلف
۶- نقش مهم دیگری که خون بعهده دارد، دفاع بدن در مقابل میکروب‌ها است.
۷- ضمنا خون خاصیتی دارد که در موقع قطع رگ و خونریزی موجب انعقاد خون و بند آمدن خونریزی می‌شود.
پلاسما: اگر مقداری خون را در یک لوله آزمایش بریزیم و آن را برای جلوگیری از لخته شدن در یخچال بگذاریم پس از مدتی سلول‌های آن ته نشین می‌شود. و مایع زردرنگی در بالای آنها قرار می‌گیرد که پلاسما خوانده می‌شود. حدود ۹۰ درصد پلاسما آب است. ۱۰ درصد دیگر آن را پروتئین‌های پلاسما (۷%)، موادغذایی، نمکها، مواد زاید و دیگر مواد تشکیل می‌دهند.
پروتئین‌های اصلی پلاسما عبارتند از: آلبومین‌ها، فیبرینوژن‌ها و گلوبولین‌ها.
آلبومین‌ها پروتئین‌های محلولی هستند، که نقش اصلی را در ایجاد غلظت و فشار اسمزی پلاسما به عهده دارند. فیبرینوژن، پروتئین محلول دیگری است که در انعقاد خون نقش دارد. آلبومین‌ها و فیبرینوژن در کبد تولید می‌شوند. گلوبولین‌ها نوعی دیگر از پروتئین‌های محلول پلاسما هستند که مهمترین آنها ایمونوگلوبولین‌ها می‌باشند. این مواد توسط نوعی از سلول‌های خون (گلبول‌های سفید) تولید می‌شوند. و نقش دفاعی بدن را در مقابل میکروب‌ها و مواد بیگانه بر عهده دارند.
در پلاسما علاوه بر مواد ذکر شده، گازهای اکسیژن، نیتروژن و دی اکسید کربن نیز وجود دارند.
سلول‌های خون
١- گلبول‌های قرمز: سلول‌هایی هستند گرد و قرصی شکل که در قسمت وسط، کمی‌فرورفتگی دارند. آنها در مغز قرمز استخوان ساخته می‌شوند (مغز قرمز استخوان درون بخش اسفنجی استخوان قرار دارد). گلبول‌های قرمز ابتدا دارای هسته هستند ولی قبل از آن که وارد جریان خون گردند، هسته خود را از دست می‌دهند. آنها حدود ۱۲۰ روز زنده می مانند، سپس متلاشی می‌شوند. روزانه قریب به ۱% گلبول‌های قرمز تخریب می‌شوند و به جای آنها، گلبول‌های جدید تولید می‌گردند. گلبول‌های قرمز حدود ۴۵-۴۰ درصد از حجم کلی خون را تشکیل می‌دهند. حدود پنج میلیون گلبول قرمز در هر میلیمتر مکعب خون یک فرد سالم وجود دارد شکل (۱۴).
شکل ۱۳- گلبول‌های سفید و قرمز خون انسان
نقش گلبول‌های قرمز در خون: در گلبول‌های قرمز یک نوع پروتئین آهن دار بنام هموگلوبین وجود دارد. گلبول‌های قرمز وقتی از مویرگ‌های درون شش عبور می‌کنند، اکسیژن جذب آنها شده با هموگلوبین ترکیب می‌شود و ماده‌ای بنام اکسی هموگلوبین تولید می‌کنند (اکسی هموگلوبین قرمز رنگ است و قرمز بودن خون را سبب می‌شود. به این ترتیب گلبول‌های قرمز می‌توانند اکسیژن را از شش‌ها به همه سلول‌های بدن منتقل کنند.
وقتی در رژیم غذایی شخص آهن کم گردد، تعداد گلبول‌های قرمز و نیز میزان هموگلوبین هر گلبول قرمز کاهش می‌یابد. چنین شخصی دچار کم خونی می‌شود و معمولا احساس ضعف، خستگی و نفس تنگی می‌کند. این عوارض در اثر نرسیدن اکسیژن کافی به سلول‌های بدن، به وجود می‌آیند.
۲- گلبول‌های سفید: گلبول‌های سفید نوع دیگری از سلول‌های خون هستند که هسته دارند. آنها میکروب‌ها را از بین می‌برند و سلول‌های مرده بدن را نیز نابود می‌کنند. آنها پروتئین‌هایی بنام آنتی‌کر تولید می‌کنند که به عمل جلوگیری از بیماری‌ها، کمک می‌کند. گرچه ممکن است بعضی از گلبول‌های سفید ماهها و یا سالها زنده بمانند ولی عمر اکثر آنها حدود ۱۰ روز است. یک فرد سالم در هر میلیمتر مکعب خون حدود ۸۰۰۰ گلبول سفید دارد. گلبول‌های سفید در مغز قرمز استخوان و نیز در طحال، تیموس و لوزهها ساخته می‌شوند. بعضی از گلبول‌های سفید می‌توانند از مویرگ‌ها خارج شده به اطراف سلول‌های بدن بروند.
در شکل (۱۴) چگونگی خروج یک گلبول سفید از مویرگ را مشاهده می‌کنید. گلبول‌های سفید پس از خروج از رگ به محل زخم می‌روند و باکتری‌ها را در آنجا از بین می‌برند.
شکل ۱۴- خارج شدن گلبول‌های سفید از جدار مویرگ‌ها
زخم‌هایی که به میکروب آلوده شده باشند چرک می‌کنند. تعداد گلبول‌های سفید در موقع ایجاد آلودگی در بدن به سرعت افزایش می‌یابند و پس از، از بین رفتن آلودگی مجدد تعداد آنها به وضع طبیعی برمی‌گردد. وظیفه دیگر گلبول‌های سفید خوردن و از بین بردن سلول‌های مرده است شکل (۱۵).
شکل ۱۵- این عکس توسط میکروسکوپ الکترونی گرفته شده و یک گلبول سفید را در حال خوردن یک گلبول قرمز مرده نشان می‌دهد.
افزایش گلبول‌های سفید بعضی از مواقع به دلیل بیماری‌های دیگری مانند سرطان خون است. در سرطان خون تعداد آنها ممکن است به ۰۰۰/۱۰۰ در میلیمتر مکعب خون برسد. اینگونه گلبول‌ها شکل طبیعی ندارند و وظایف خود را نمی‌توانند به خوبی انجام دهند.
٣- پلاکت‌ها: ما معمولا از خراش برداشتن و یا بریده شدن جایی از بدنمان نگران نمی‌شویم زیرا می‌دانیم که خونریزی به سرعت بند خواهد آمد. ابتدا لخته‌ای بوجود می آید و جلوی خونریزی را می‌گیرد و در عرض چند روز بریدگی ترمیم می‌شود. شکل (۱۶) تشکیل لخته را نشان می‌دهد.
شکل ۱۶- تشکیل لخته خون
تشکیل لخته خون به وجود سلول‌هایی به نام پلاکت که در پلاسمای خون موجودند بستگی دارد. پلاکت‌ها سلول‌های کاملی نیستند و از تکه تکه شدن سلول‌هایی در مغز قرمز استخوان به وجود می‌آیند. آنها خیلی کوچکتر از گلبول‌های قرمز می‌باشند. در یک میلی متر مکعب خون انسان ۲۵۰،٠٠٠ پلاکت وجود دارد. عمر آنها حدود پنج روز است. وقتی زخمی‌در بدن به وجود آید پلاکت‌ها پاره شده و ماده‌ای از آنها خارج می‌گردد. این ماده باعث می‌شود که فیبرینوژن، که یک پروتئین محلول در خون است به پروتئینی به نام فیبرین که به صورت رشته‌های نامحلول است، تبدیل شود. فیبرین ته نشین می‌شود و به همراه خود گلبول‌های قرمز و سفید را نیز ته نشین می‌کند و به این ترتیب لخته خون به وجود می آید. به پلاسمای خون لخته شده سرم می‌گوییم.
وقتی تعداد پلاکت‌ها در خون یک شخص بسیار کم شود انعقاد خون به سختی صورت می‌گیرد. و اگر در پلاکت‌ها ماده انعقادی کم باشد خون منعقد نمی‌شود. این بیماری را هموفیلی می‌گوییم. در این بیماران کوچکترین بریدگی می‌تواند بسیار خطرناک باشد. بیماری هموفیلی ارثی است و از پدر یا مادر به انسان منتقل می‌شود.
گروه‌های خونی
اگر شما ناچار شدید به کسی خون بدهید، حتما باید خون شما و او مناسب یکدیگر باشند و اگر به گروه نامناسبی خون بدهید، گلبول‌های قرمز این خون در رگ‌های شخص گیرنده رسوب می‌کند و شخص ممکن است بمیرد.
چهار نوع گروه خونی وجود دارد که عبارتند از: گروه A گروه B گروه AB و گروه O. بنظر شما چه چیزی موجب تفاوت در این خون‌ها می‌شود؟ تفاوت در نوع پروتئین‌هایی است که در سطح گلبول‌های قرمز وجود دارند. به جدول زیر نگاه کنید تفاوت‌ها را در خواهید یافت. توجه کنید که دو نوع پروتئین متفاوت در سطح گلبول‌های قرمز وجود دارد. این پروتئین‌ها را آنتی‌ژن می‌گوییم. در پلاسما نیز پروتئین‌های دیگری هستند که آنها را آنتی‌کر می‌نامیم.
آنتی‌کرها نیز دو نوعند. آنتی‌کر موجود در پلاسمای گروه خونی A باعث به هم چسبیدن و رسوب گلبول‌های قرمز خون گروه B می‌شوند و پروتئین‌های موجود در پلاسمای خون گروه B نیز موجب رسوب گلبول‌های قرمز گروه A می‌گردند.
در گلبول‌های قرمز گروه AB هر دو نوع آنتی‌ژن وجود دارد ولی در پلاسمای خون آنها هیچ نوع آنتی‌کری وجود ندارد. در پلاسمای خون گروه ۰ هر دو نوع آنتی‌کر موجود است ولی در گلبول قرمز آنها هیچ آنتی‌ژن وجود ندارد.
شکل ۱۷- نمایش اتصال آنتی‌ژن‌ها و آنتی‌کرها به یکدیگر
آنتی‌ژن: هر نوع ماده‌ای که سیستم دفاعی بدن را تحریک کرده و به ترشح آنتی‌کر (ماده خنثی آنتی‌ژن) وادار کند، آنتی‌ژن نامی‌ده می‌شود. پروتئین‌های موجود در سطح گلبول‌های قرمز که معرف گروه‌های خونی می‌باشند، آنتی‌ژن محسوب می‌شوند زیرا در خون‌های نامناسب ماده بیگانه تلقی شده و عکس‌العمل تولید می‌کند.
آنتی‌ژن‌ها اکثرا پروتئین و یا هیدرات کربن هستند.
آنتی‌کر: ماده‌ای است پروتئینی که گلبول‌های سفید (سیستم دفاعی بدن) پس از برخورد با آنتی‌ژن ترشح می‌کنند و موجب خنثی کردن اثر آنتی‌ژن در بدن جاندار می‌شود.
عامل Rh: علاوه بر آنتی‌ژن‌های A و B، آنتی‌ژن دیگری بنام عامل Rh روی گلبول‌های قرمز دیده می‌شود. افرادی که این آنتی‌ژن را دارند +Rh و کسانی که ندارند –Rh نامی‌ده می‌شوند.
سیستم ایمنی
کار دیگر خون کمک به سالم ماندن بدن است. گلبول‌های سفید خون به رهایی بدن از بیماری‌های میکروبی و ویروسی کمک می‌کنند.
سیستم ایمنی شما را از سرما خوردگی، سرخک، آبله و حتی کورک و بسیاری از بیماری‌ها نجات می‌دهد. سیستم ایمنی از نوعی پروتئین و سلول‌ها و بافتهایی که بدن را در مقابل عوامل و مواد بیماری زا محافظت می‌کند تشکیل می‌شود. اشک چشم، بزاق و پوست بخشی از سیستم ایمنی به حساب می‌آیند. بخش اصلی سیستم ایمنی بدن را اندام‌هایی مانند مغز قرمز استخوان، طحال، تیموس و غدد النفی تشکیل می‌دهند. آنها گلبول‌های سفید خون را تولید می‌کنند و گلبول‌های سفید با ترشح آنتی‌کر و بیگانه خواری عوامل بیماریزا مانند میکروب‌ها و ویروس‌ها را از بین می‌برند. در شکل (۱۸) محل قرار گرفتن این اندام‌ها را در بدن مشاهده می‌کنید.
شکل ۱۸- نمایش غدد و رگ‌های لنفی در بدن انسان
واکسن
تعریف و اکسن: آنتی‌ژن، ویروس یا باکتری مرده یا ضعیف شده را واکسن می‌گویند. منظور از واکسیناسیون یا مایه کوبی این است که در انسان یا حیوان سالم، بدون آسیب رسانی به آنها حالت مقاومتی بوجود آورند که مشابه مقاومت حاصل از ابتلا به برخی بیماری‌های ویروسی و یا میکروبی باشد.
افرادی که واکسن زده اند، در برابر عامل بیماریزایی که ممکن است در شرایط طبیعی با آن برخورد کنند، مقاوم می‌شوند. واکسن‌ها دو نوعند: واکسن‌های زنده، واکسن‌های مرده.
۱- واکسن‌های زنده: که ویروس‌ها یا باکتری‌های ضعیف شده و زنده هستند و با ایجاد عفونت خفیف، ایمنی پایدار می‌دهند. واکسن‌های تهیه شده از ویروس‌ها یا باکتری‌های ضعیف شده برای ایجاد ایمنی از ویروس یا باکتری کشته بهتر است، و ایمنی ایجاد شده با اینگونه واکسن‌ها طولانی تر و شباهت زیادی با ایمنی طبیعی دارد. واکسن‌های زنده به این ترتیب تهیه می‌شوند که ویروس یا باکتری فعال را که از میزبان اصلی جدا کرده، در بدن جاندار دیگری غیر از میزبان طبیعی خود تکثیر می‌دهند و به این ترتیب ماده وراثتی عامل بیماریزا تغییر کرده و در محیط جدید، رشد و تکثیر می‌یابد و به تدریج ویژگی بیماری زایی خود را در میزبان اصلی از دست می‌دهند. از این ویروس یا باکتری که فاقد قدرت بیماری زایی است ولی توانایی تحریک دستگاه ایمنی و تولید آنتی‌کر را دارد، به عنوان واکسن استفاده می‌کنند.
٢- واکسن مرده: ویروس یا میکروب کشته شده است که با ورود به بدن انسان یا سایر حیوانات ضمن تحریک دستگاه ایمنی، باعث تولید پادتن و تولید ایمنی می‌شود. برای تهیه واکسن مرده، عامل بیماری زا را در جنین جوجه یا محیط کشت سلول (و بندرت به حیوان حساس) تزریق می‌کنند و پس از مدت معین یعنی زمانی که میزان عامل بیماری زا (ویروس یا میکروب) به حد نهایی رسید، ویروس یا میکروب خالص را از محیط رشد و یا میزبان موقت جدا می‌کنند. سپس آن را بی اثر می سازند و به عبارت دیگر می‌کشند. با تزریق این نوع واکسن نیز می‌توان در بدن انسان یا سایر حیوانات مصونیت ایجاد کرد.
سرم
سرم عبارت است از سرم خون یک حیوان یا انسان که در آن مقدار زیادی آنتی‌کر ضد (یک نوع آنتی‌ژن حاصل از ویروس، میکروب و یا سم) باشد.
برای تهیه سرم آنتی‌ژن را به بدن حیوانات تزریق می‌کنند. در نتیجه پدیده‌های ایمنی تولید و در سرم خون حیوان آنتی‌کر تشکیل می‌شود. سپس مقداری خون را از حیوان می‌گیرند و سرم آن را که محتوی آنتی‌کر است جدا می‌کنند. برای تهیه سرم ممکن است حیواناتی نظیر اسب، گاو، گوسفند، خرگوش، الاغ و قاطر به کار روند، اما در مؤسسه‌های سرم سازی، برای تهیه، سرم اسب را مورد استفاده قرار می‌دهند و این امر به علت بزرگی جثه و داشتن خون بیشتر و مقاومت بیشتر است.
سرم آماده شده همانند سایر فرآورده‌های بیولوژیک باید در جای خنک و دور از نور نگهداری شود. این سرم حاوی پادتن یا آنتی‌کر علیه آنتی‌ژن موردنظر خواهد بود و در مواقع ضروری به فرد بیمار تزریق می‌نمایند.
امروزه از سرمهای تهیه شده برای درمان مارگزیدگی، مسمومیتهای حاد غذایی (مانند بوتولیسم) و بیماری‌هایی مانند کزاز، هاری و غیره استفاده می‌کنند.
پرسش‌ها
١- بخش زنده خون از چه چیزهایی تشکیل می‌شود؟
٢- کارهای اساسی گلبول‌های سفید خون کدامند؟
٣- تفاوت‌های افزایش تعداد گلبول‌های سفید در بیماری سرطان خون و آلودگی‌ها را ذکر کنید.
۴- طول عمر گلبول‌های قرمز – سفید و پلاکت‌ها را ذکر کنید.
