الجزيء الحامل للأكسجين
يُقدَّر أن كل خلية دم حمراء تحمل نحو 270 مليون جزيء هيموغلوبين. ولهذا البروتين نوعان من السلاسل (اثنتان ألفا واثنتان بيتا عند البالغين) تحمل كل منها مجموعة هيم فيها حديد، فيحمل حتى أربعة جزيئات أكسجين. وبعد بلورته في منتصف القرن التاسع عشر وجد كريستيان بور وزملاؤه عام 1904 أن الهيموغلوبين يطلق الأكسجين أسهل حيث يكثر ثاني أكسيد الكربون والحموضة، وهو تأثير بور، فتنال العضلات العاملة أكسجينًا أكثر. ولأن ارتباط جزيء يسهّل ارتباط التالي يكون منحنى الارتباط على شكل حرف S، وقد فسّر نموذج مونو وويمان وشانجو عام 1965 هذا التعاون. ودرس لاينوس بولينغ عام 1936 رابطة الأكسجين بالحديد عبر خواصها المغناطيسية.
البنية والمرض الجزيئي
في 1959–1960 حلّ ماكس بيروتز البنية ثلاثية الأبعاد للهيموغلوبين بعلم البلورات بالأشعة السينية، وشارك في جائزة نوبل للكيمياء 1962. وفي 1949 أظهر فريق بولينغ أن هيموغلوبين مرضى الخلايا المنجلية يختلف كهربائيًا فأسس فكرة «المرض الجزيئي»، وفي 1957 وجد فيرنون إنغرام أن السبب تغيّر حمض أميني واحد في سلسلة بيتا، فكان من أوائل البراهين على أن تغيرًا واحدًا في DNA جين قد يسبب مرضًا. وفي 1954 أفاد أنتوني أليسون بأن حاملي نسخة واحدة من الصفة المنجلية يقاومون الملاريا أفضل، ففسّر بـالانتقاء الطبيعي شيوع الجين حيث الملاريا. وتنتشر الثلاسيميا، وهي اضطراب وراثي آخر في الهيموغلوبين، في حوض المتوسط والشرق الأوسط، وتجري برامج فحص ما قبل الزواج في عدة دول عربية. وفي 2023 اعتُمد أول علاج بتحرير الجينات CRISPR لمرض الخلايا المنجلية.
المستويات والصحة
هيموغلوبين الدم المقياس الرئيسي لفقر الدم، وتعرّفه منظمة الصحة العالمية عند الرجال البالغين بأقل من 13 غ/دل وعند النساء غير الحوامل بأقل من 12 غ/دل، وتتفاوت الحدود بحسب المختبر والعمر والارتفاع. وأشيع الأسباب نقص الحديد الذي قد يسبب التعب والدوخة وضيق النفس، وقد تدل القيم المرتفعة جدًا على الجفاف أو التدخين أو أمراض. ويرتبط أول أكسيد الكربون بالهيموغلوبين أقوى من الأكسجين بأكثر من 200 مرة فيمنع نقله، فعند الصداع والدوخة قرب مصدر محتمل هوِّ المكان واخرج فورًا. وحين يبقى السكر مرتفعًا يلتصق الغلوكوز بالهيموغلوبين، ويعكس فحص HbA1c متوسط السكر في الشهرين أو الثلاثة السابقة تقريبًا. ناقش النتائج ومكملات الحديد مع الطبيب.
هذه المعلومات للتثقيف العام ولا تغني عن استشارة الطبيب أو المختص.
الأسئلة الشائعة
- ماذا آكل لرفع الهيموغلوبين؟
- إن كان نقص الحديد هو السبب فالأطعمة الغنية بالحديد كاللحم الأحمر والكبد والبقول والخضر الورقية الداكنة مع فيتامين C لتحسين الامتصاص مفيدة، لكن لفقر الدم أسبابًا كثيرة فافحص أولًا.
- لماذا الدم أحمر؟
- بسبب طريقة امتصاص الهيم للضوء، فالدم المؤكسج أحمر زاهٍ وغير المؤكسج أحمر داكن، وتبدو الأوردة زرقاء بسبب مرور الضوء عبر الجلد.
تاريخ مراجعة المصادر: 2026-10-26
المراجع
- Bohr, C., Hasselbalch, K., & Krogh, A. (1904). Ueber einen in biologischer Beziehung wichtigen Einfluss, den die Kohlensäurespannung des Blutes auf dessen Sauerstoffbindung übt. Skandinavisches Archiv für Physiologie, 16(2), 402–412.
- Pauling, L., & Coryell, C. D. (1936). The magnetic properties and structure of hemoglobin, oxyhemoglobin and carbonmonoxyhemoglobin. PNAS, 22(4), 210–216.
- Pauling, L., Itano, H. A., Singer, S. J., & Wells, I. C. (1949). Sickle cell anemia, a molecular disease. Science, 110(2865), 543–548.
- Ingram, V. M. (1957). Gene mutations in human haemoglobin: the chemical difference between normal and sickle cell haemoglobin. Nature, 180, 326–328.
- Perutz, M. F., Rossmann, M. G., Cullis, A. F., Muirhead, H., Will, G., & North, A. C. T. (1960). Structure of haemoglobin: a three-dimensional Fourier synthesis at 5.5-Å resolution. Nature, 185, 416–422.
- Monod, J., Wyman, J., & Changeux, J.-P. (1965). On the nature of allosteric transitions: a plausible model. Journal of Molecular Biology, 12(1), 88–118.
- Allison, A. C. (1954). Protection afforded by sickle-cell trait against subtertian malarial infection. British Medical Journal, 1(4857), 290–294.
- World Health Organization. (2011). Haemoglobin concentrations for the diagnosis of anaemia and assessment of severity (WHO/NMH/NHD/MNM/11.1). Geneva: WHO.
- Frangoul, H., et al. (2021). CRISPR-Cas9 gene editing for sickle cell disease and β-thalassemia. New England Journal of Medicine, 384(3), 252–260.