تكون الكريات الحمر: مراحلها وخصائصها ، وتنظيمها ، والمنشطات - مادة الاحياء - 2025

و الكريات الحمر هو العملية التي من خلالها تتشكل خلايا الدم الحمراء أو الكريات الحمراء. يبلغ متوسط ​​العمر الافتراضي لخلايا الدم هذه عند البشر 4 أشهر وغير قادرة على التكاثر. لهذا السبب ، يجب إنشاء كريات الدم الحمراء الجديدة لتحل محل تلك التي تموت أو تضيع في النزيف.

عند الرجال ، يبلغ عدد خلايا الدم الحمراء حوالي 54 مليون لكل مليلتر ، بينما يكون أقل قليلاً عند النساء (48 مليون). يتم فقدان حوالي 10 ملايين من كريات الدم الحمراء يوميًا ، لذلك يجب استبدال كمية مماثلة.

دم الإنسان أو كريات الدم الحمراء أو خلايا الدم الحمراء واثنين من خلايا الدم البيضاء. مأخوذة وتحرير من: Viascos.

تتكون كريات الدم الحمراء من كريات الدم الحمراء ذات النواة الموجودة في نخاع العظام الأحمر للثدييات ، بينما في الفقاريات الأخرى يتم إنتاجها بشكل رئيسي في الكلى والطحال.

فلما بلغوا آخر أيامهم يتشققون. ثم تحيط بهم خلايا تسمى الضامة. توجد هذه الضامة في الكبد ونخاع العظام الأحمر والطحال.

عندما يتم تدمير خلايا الدم الحمراء ، يتم إعادة تدوير الحديد لاستخدامه مرة أخرى ، بينما يتم تحويل باقي الهيموجلوبين إلى صبغة صفراوية تسمى البيليروبين.

يتم تحفيز تكوين الكريات الحمر بواسطة هرمون يسمى إرثروبويتين ، ولكن يتم تنظيم العملية بواسطة عوامل مختلفة ، مثل درجة الحرارة وضغط الأكسجين ، من بين أمور أخرى.

المراحل وخصائصها

في الكائنات الحية البالغة ، يحدث تكون الكريات الحمر في مواقع متخصصة في نخاع العظم الأحمر تسمى جزر الكريات الحمر. لتكوين كريات الدم الحمراء ، يجب أن تحدث عدة عمليات ، بدءًا من تكاثر الخلايا إلى نضوج خلايا الدم الحمراء ، مروراً بمراحل مختلفة من تمايز الخلايا.

عندما تخضع الخلايا للانقسامات الانقسامية ، يتناقص حجمها وحجم نواتها ، وكذلك تكاثف الكروماتين والهيموجلوبين. بالإضافة إلى ذلك ، فإنهم يبتعدون عن منطقة المنشأ.

في المراحل النهائية ، سوف تفقد النواة والعضيات الأخرى وتدخل في الدورة الدموية ، وتهاجر عبر المسام السيتوبلازمية للخلايا البطانية.

يقسم بعض المؤلفين عملية تكون الكريات الحمر بأكملها إلى مرحلتين ، الأولى لتكاثر الخلايا والتمايز ؛ بينما يقسم الآخرون العملية بناءً على الخصائص المحددة للخلية في كل مرحلة ، عند ملاحظتها مع بقعة رايت. بناءً على هذا الأخير ، فإن مراحل تكون الكريات الحمر هي:

1-تفجير وحدات تشكيل المستعمرات

إنها الخلايا الأولى الحساسة للإريثروبويتين ، ويطلق عليها بعض المؤلفين أسلاف النخاع ، أو أيضًا BFU-E ، لاختصارها باللغة الإنجليزية. تتميز بالتعبير عن مستضدات سطحية مثل CD34 ، وكذلك من خلال وجود مستقبلات إرثروبويتين بكميات منخفضة.

2- الخلايا المكونة لمستعمرات الدم

باختصار باللغة الإنجليزية CFU-E ، فهي قادرة على إنتاج مستعمرات صغيرة من كرات الدم الحمراء. سمة أخرى لهذه الخلايا هي أن كميات مستقبلات إرثروبويتين أعلى بكثير من وحدات تكوين مستعمرات الانفجار.

3-برويريثروبلاستس

تعتبر مرحلة النضج الأولى لكريات الدم الحمراء. وتتميز بحجمها الكبير (14 إلى 19 ميكرومتر حسب بعض المؤلفين ، حتى 25 ميكرومتر وفقًا لآخرين). النواة مستديرة وتقدم أيضًا النوى والكروماتين الوفير.

تعتبر مرحلة النضج الأولى لكريات الدم الحمراء. وتتميز بحجمها الكبير (14 إلى 19 ميكرومتر حسب بعض المؤلفين ، حتى 25 ميكرومتر وفقًا لآخرين). النواة كبيرة ، مدورة ، مع كروماتين مرتبة على شكل خيوط و 2 أو 3 نوى.

في هذه المرحلة ، يبدأ امتصاص حديد البلازما. لديهم نصف عمر 20 ساعة ، لتفسح المجال من خلال الانقسام إلى المرحلة التالية.

4-الخلايا الحمراء القاعدية

وتسمى أيضًا أرومات طبيعية ، وهي أصغر من سلائفها. هذه الخلايا تلطخ باللون الأزرق مع تلطيخ حيوي ، أي أنها قاعدية. تتكثف النواة ، واختفت النوى ولديها عدد كبير من الريبوسومات. في هذه المرحلة يبدأ تركيب الهيموجلوبين.

في البداية تُعرف باسم خلايا الدم الحمراء القاعدية من النوع الأول وبعد الانقسام الانقسامي تتحول إلى النوع الثاني ، والتي تظل قاعدية وتقدم تخليقًا أكبر للهيموجلوبين. المدة التقريبية لكلتا الخليتين ، معًا ، مماثلة لتلك الخاصة بـ proerythroblasts.

الهيموجلوبين. مأخوذة وتحرير من: Zephyris في ويكيبيديا الإنجليزية.

5- أرومات كرات الدم الحمراء متعددة الألوان

تتشكل عن طريق الانقسام الانقسامي من النوع الثاني من خلايا الدم الحمراء القاعدية وهي الخلايا الأخيرة التي لديها القدرة على الانقسام عن طريق الانقسام. يتراوح حجمها من 8 إلى 12 ميكرومتر ، ولها قلب دائري ومكثف.

سيتوبلازم هذه الخلايا ملطخ بالرصاص مع صبغة رايت. يحتوي على نسبة عالية من الهيموجلوبين ويظل عدد الريبوسومات مرتفعًا.

6- أرومات كرات الدم الحمراء المتعامدة

لون هذه الخلايا وردي أو أحمر بسبب كمية الهيموجلوبين الموجودة بها. حجمها أصغر قليلاً من حجم سلائفها (من 7 إلى 10 ميكرومتر) ولها نواة صغيرة ، والتي سيتم طردها عن طريق خروج الخلايا عندما تنضج الخلايا.

7- الخلايا الشبكية

تتشكل عن طريق التمايز بين أرومات الدم الحمراء المتعامدة ، وتفقد العضيات وتملأ السيتوبلازم بالهيموغلوبين. يظلون في نخاع العظم الأحمر لمدة يومين إلى ثلاثة أيام حتى يهاجرون إلى الدم حيث يكملون نضجهم.

8-كريات الدم الحمراء

إنها العناصر المكونة الناضجة ، المنتج النهائي لتكوين الكريات الحمر والتي تتشكل من نضوج الخلايا الشبكية. لديهم شكل biconcave بسبب عدم وجود نواة والتفاعل بين الهيكل الخلوي كرات الدم الحمراء واثنين من البروتينات تسمى سبيكترين وأكتين.

إنها أكثر خلايا الدم وفرة ، وتتكون من الخلايا الشبكية. في الثدييات ، يكون لها شكل ثنائي التجويف بسبب عدم وجود نواة والتفاعل بين الهيكل الخلوي للكريات الحمراء وبروتينين يسمى سبيكترين وأكتين. في الفقاريات الأخرى يتم تقريبها وتحتفظ بالنواة.

عملية تكون الكريات الحمر. مأخوذة وتحرير من A.mikalauskas في ويكيبيديا الليتوانية

تنظيم تكون الكريات الحمر

على الرغم من أن إرثروبويتين يحفز تكوين خلايا الدم الحمراء لتحسين قدرة الدم على حمل الأكسجين ، إلا أن هناك العديد من الآليات الأساسية لتنظيم هذا التكوين ، بما في ذلك:

ضغط الأكسجين

ينظم تركيز الأكسجين في الدم تكون الكريات الحمر. عندما يكون هذا التركيز منخفضًا جدًا في تدفق الدم إلى الكلى ، يتم تحفيز إنتاج خلايا الدم الحمراء.

يمكن أن يحدث هذا التركيز المنخفض للأنسجة O2 بسبب نقص الأكسجة في الدم وفقر الدم ونقص التروية الكلوية أو عندما يكون تقارب الهيموجلوبين لهذا الغاز أعلى من المعتاد.

كان ميشير ، في عام 1893 ، أول من اقترح العلاقة بين نقص الأكسجة في الأنسجة وتكوين الكريات الحمر. ومع ذلك ، فإن نقص الأكسجة هذا لا يحفز نخاع العظم بشكل مباشر على إنتاج خلايا الدم الحمراء ، كما اقترح ميشر. بدلا من ذلك ، فإنه يحفز الكلى على إنتاج هرمون الإريثروبويتين.

يتم تنظيم إنتاج الإريثروبويتين الناتج عن نقص الأكسجة في الأنسجة وراثيًا ، وتوجد المستقبلات التي تكشف عن نقص الأكسجة داخل الكلى. يزداد إنتاج إرثروبويتين أيضًا بسبب انخفاض الضغط الجزئي للأكسجين في الأنسجة بعد النزيف.

تم العثور على الخلايا التي تصنع إرثروبويتين في الكلى والكبد. تعود الزيادة في إنتاج هذا الهرمون أثناء الإصابة بفقر الدم إلى زيادة عدد الخلايا المنتجة له.

التستوستيرون

ينظم التستوستيرون بشكل غير مباشر الكريات الحمر ، عن طريق تنظيم مستويات الحديد في الدم. يعمل هذا الهرمون مباشرة على عمل البروتين السيتوبلازمي المسمى BMP-Smad (بروتين العظام المورفوجيني- Smad لاختصاره باللغة الإنجليزية) في خلايا الكبد.

بسبب عمل التستوستيرون ، يتم قمع نسخ الهيبسيدين. يمنع الهيبسيدين مرور الحديد من الخلايا إلى البلازما من الضامة التي تعيد تدوير الحديد ، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في الحديد في الدم.

عندما يحدث نقص في الدم ، سيكون هناك تثبيط للإريثروبويتين ، حيث لن يكون هناك حديد لإنتاج كريات الدم الحمراء.

درجة الحرارة

لقد ثبت أن درجة الحرارة لها تأثير على تكون الكريات الحمر. يؤدي التعرض لدرجات حرارة منخفضة جدًا إلى الحاجة إلى إنتاج حرارة في الأقمشة.

وهذا يتطلب زيادة كمية كريات الدم الحمراء لتزويد الأنسجة المحيطية بالأكسجين. ومع ذلك ، ليس من الواضح تمامًا كيف يحدث هذا النوع من التنظيم.

تنظيم Paracrine

على ما يبدو ، هناك إنتاج للإريثروبويتين بواسطة الخلايا العصبية للجهاز العصبي المركزي ، لحماية أنفسهم من التلف الإقفاري والاستماتة. ومع ذلك ، لم يتمكن العلماء من إثبات ذلك حتى الآن.

عوامل تحفيز تكوين الكريات الحمر

العوامل المحفزة لتكوين الكريات الحمر (ESAs) هي عوامل مسؤولة عن تحفيز إنتاج كريات الدم الحمراء. الإريثروبويتين هو الهرمون المسؤول بشكل طبيعي عن هذه العملية ، ولكن هناك أيضًا منتجات اصطناعية لها خصائص مماثلة.

إرثروبويتين هو هرمون يتم تصنيعه بشكل رئيسي في الكلى. خلال المراحل المبكرة من التطور ، يشارك الكبد أيضًا في الإنتاج النشط للإريثروبويتين. ومع ذلك ، مع استمرار التطور ، يلعب الجسم الأخير دورًا أقل في هذه العملية.

تبدأ كريات الدم الحمراء في تشتيت مستقبلات الإريثروبويتين على سطح الغشاء. ينشط إرثروبويتين سلسلة من شلالات نقل الإشارات بين الخلايا التي تنتج في البداية تخليق الهيموغلوبين وتتسبب في عمل الخلايا الشبكية بسرعة أكبر وإطلاقها في الدورة الدموية.

ESA الاصطناعية

يتم تصنيف ESA الاصطناعية إلى أجيال (من الأول إلى الثالث) ، اعتمادًا على تاريخ إنشائها وتسويقها. وهي تشبه من الناحية الهيكلية والوظيفية إرثروبويتين.

يُعرف الجيل الأول من ESA باسم epoetin alpha و beta و delta. يتم إنتاج النوعين الأولين عن طريق إعادة التركيب من خلايا حيوانية ويبلغ عمر النصف حوالي 8 ساعات في الجسم. دلتا Epoetin ، من جانبها ، يتم تصنيعها من الخلايا البشرية.

Darbepoetin alfa هو الجيل الثاني من ESA ، ويتم إنتاجه من خلايا الهامستر الصينية باستخدام تقنية تسمى الحمض النووي المؤتلف. لها عمر نصف أكثر من ثلاثة أضعاف من الجيل الأول ESAs. كما هو الحال مع الإيبويتين ، استخدم بعض الرياضيين ذوي الأداء العالي عقار داربيبوتين كوسيلة لتعاطي المنشطات.

منشط مستقبلات الإريثروبويتين المستمر ، أو CERA لاختصاره باللغة الإنجليزية ، هو الاسم العام للجيل الثالث من ESAs. إنهم لا يحاولون محاكاة بنية ووظيفة إرثروبويتين ، لكنهم يعملون عن طريق تحفيز مستقبله ، وبالتالي زيادة آثاره.

عمر النصف له عدة أسابيع بدلاً من ساعات ، مثل الأدوية السابقة. تم استخدامه تجاريًا منذ عام 2008 ، ومع ذلك ، يبدو أن استخدامه غير المشروع في الأنشطة الرياضية يعود إلى سنتين إلى ثلاث سنوات قبل تسويقه بشكل قانوني.

تكون الكريات الحمر غير فعالة

يحدث تكوين الكريات الحمر غير الفعال أو غير الفعال عندما تكون خلايا الدم الحمراء المتكونة معيبة وعادة ما يتم تدميرها قبل أو بعد فترة وجيزة من مغادرة نخاع العظام.

قد يكون تكوين الكريات الحمر غير الفعال ناتجًا عن عيوب في تخليق الأحماض النووية أو مجموعة الهيم أو الغلوبينات. تسبب هذه العيوب أنواعًا مختلفة من فقر الدم.

عيوب في تخليق الحمض النووي

في هذه الحالة ، يوجد نقص في حمض الفوليك والكوبالامين ، ويتم تثبيط تخليق الحمض النووي في نواة خلايا محفز كرات الدم الحمراء ، بحيث لا يتمكنون من الانقسام الانقسام. السيتوبلازم ، من جانبه ، يزيد من حجمه (كثرة الخلايا الكبيرة) ، وينشأ خلية كبيرة تسمى الأرومة الضخمة.

في هذه الحالات ، تنشأ سلسلة من فقر الدم يسمى فقر الدم الضخم الأرومات ، وأكثرها شيوعًا هو فقر الدم الخبيث. في هذا المرض لا يوجد امتصاص لفيتامين ب 12 في الأمعاء الدقيقة.

تشمل الأسباب الأخرى لفقر الدم الضخم الأرومات: أمراض الجهاز الهضمي ، وسوء الامتصاص ، ونقص حمض الفوليك ، وبعض الأدوية.

تشمل أعراض هذا النوع من فقر الدم الشحوب غير الطبيعي والتهيج وفقدان الشهية والإسهال وصعوبة المشي أو ضعف العضلات. اعتمادًا على السبب ، يمكن علاجه بمكملات فيتامين أو حمض الفوليك.

عيوب في تركيب مجموعة الهيم

يمكن أن يسبب تكوين الكريات الحمر غير الفعال بسبب نقص في تخليق الحديد نوعين من فقر الدم ؛ فقر الدم الناجم عن نقص الحديد وفقر الدم الحديدي.

يُعرف فقر الدم صغير الكريات بأنه مجموعة من فقر الدم يتميز بخلايا دم حمراء صغيرة وشاحبة ، ويمكن أن يكون لها أصول مختلفة ، بما في ذلك الثلاسيميا وتكوين الكريات الحمر غير الفعال.

في فقر الدم الحديدي الأرومات ، تكون مستويات الحديد والهيموسيديرين مرتفعة للغاية. الهيموسيديرين هو صبغة صفراء مشتقة من الهيموجلوبين وتظهر عندما تكون مستويات المعدن أعلى من الطبيعي. يتسبب هذا النوع من فقر الدم في وفاة الخلايا القاعدية في نخاع العظم الأحمر ولا يوجد تخليق للهيموجلوبين.

فقر الدم الناجم عن نقص الحديد. مأخوذة وتحرير من: Erhabor Osaro (أستاذ مشارك).

يطلق عليه فقر الدم الحديدي الأرومات لأن كريات الدم الحمراء تتطور بشكل غير طبيعي بسبب تراكم الحديد على شكل حبيبات ، وتحمل اسم الأرومات الحديدية. يمكن أن يكون فقر الدم الحديدي الأرومات خلقيًا أو ثانويًا وله أسباب مختلفة.

عيوب في تخليق الغلوبين

في هذه الحالة ، يحدث فقر الدم المنجلي وثلاسيميا بيتا. يُعرف فقر الدم المنجلي أيضًا باسم فقر الدم المنجلي. يتم إنتاجه عن طريق طفرة جينية تؤدي إلى استبدال حمض الجلوتاميك بالفالين أثناء تخليق بيتا غلوبين.

نتيجة لهذا الاستبدال ، ينخفض ​​تقارب الهيموغلوبين للأكسجين وضمور كرات الدم الحمراء ، ويكتسب شكل منجل بدلاً من شكل قرص ثنائي الكهف الطبيعي. يكون المريض المصاب بفقر الدم المنجلي عرضة للإصابة بالاحتشاء الجزئي وانحلال الدم.

مرض الثلاسيميا هو مرض ناجم عن عدم كفاية الترميز الجيني للجلوبين ألفا وبيتا مما يؤدي إلى الموت المبكر للكريات الحمراء. هناك حوالي مائة طفرة مختلفة يمكن أن تسبب مرض الثلاسيميا بدرجات متفاوتة من الشدة.

المراجع

1. تكوين الشوائب. على ويكيبيديا. تعافى من en.wikipedia.org.
2. جي بي لاببروزي (2015). إنتاج كريات الدم الحمراء من خلايا دم الحبل السري CD34 ⁺. أطروحة الدكتوراه. جامعة برشلونة المستقلة. إسبانيا.
3. هـ.باراليس (2018). فسيولوجيا تكون الكريات الحمر. تعافى من cerebromedico.com.
4. فقر دم. على ويكيبيديا. تعافى من en.wikipedia.org.
5. عامل تحفيز Erithropoiesis. على ويكيبيديا. تعافى من en.wikipedia.org.
6. تكون غير فعالة للشهوة الجنسية. على ويكيبيديا. تعافى من en.wikipedia.org.