انتاج كرات الدم بواسطة نخاع العظام ، كيف تتم؟ وما أهميته نخاع العظام للإنسان؟

يقوم نخاع العظام بعملية إنتاج كرات الدم بمختلف أنواعها. عند الولادة وحتى سن السابعة تقريبا، يكون كل النخاع العظمي في جسم الإنسان ، منشغل بأكمله بأنتاج خلايا الدم ، حيث أن الحاجة إلى تكوين دم جديد تكون عالية جدا. ثم يقل ذلك تدريجيا حتى سن البلوغ ، حيث ينحصر إنتاج خلايا الدم علي نخاع العظام العريضة ويتوقف تقريبا فى العظام الطويلة التي تمثل أغلب عظام الجسم فى الشخص البالغ. هنا سوف نناقش كيف يتم انتاج كرات الدم بواسطة نخاع العظام.

ما هو نخاع العظام؟ وما دوره فى انتاج كرات الدم؟ 

تتكون العظام عامة من قشرة صلبة تغطي طبقة اسفنجية تسمى نخاع العظام. فما هو نخاع العظام؟ وما دور نخاع العظام فى إنتاج كرات الدم؟ وما أهميته للإنسان؟ 

ما هو نخاع العظام؟ نخاع العظام هو الأنسجة النخاعية الموجودة داخل العظام، وتتميز بكونها لينة وهلامية. يكون نخاع العظم إما أحمر أو أصفر، حسب نسبة كل من المواد الموجودة داخله ، حيث يكون أحمر اللون لو كانت مكونات الدم هى الأكثر، ويكون لونه مصفرا أذا كانت الأنسجة الدهنية هى الأكثر.كلا النوعين من نخاع العظم ، الأحمر والأصفر ، غني بالأوعية الدموية والشعيرات الدموية. ينتج نخاع العظام أكثر من 200 مليار خلية دم جديدة كل يوم.

مكونات نخاع العظام:

يحتوي النخاع العظمي علي خلايا تسمى الخلايا الجذعية ، التي ينتج منها كل كرات الدم ، الحمراء والبيضاء وصفائح الدم، وهذا هو دور نخاع العظم الذى نركز عليه فى هذا المقال. يحتوي نخاع العظم على نوعين من الخلايا الجذعية: الخلايا الجذعية الأم التي تنتج جميع أنواع الخلايا فى الدم ، ولذلك تعتبر متعددة القدرات وغير متخصصة. ثم تتطور الى أنواع من خلايا جذعية متخصصة ، كل منها متخصص فى إنتاج نوع واحد من خلايا الدم.

أنواع ودور نخاع العظام فى انتاج كرات الدم

1- نخاع العظم الأحمر

يتكون نخاع العظم الأحمر من نسيج اسفنجي رقيق للغاية يحتوي على الخلايا الجذعية المكونة للدم. فى الأنسان البالغ يكون موجود في بعض العظام فقط ، ليس من بينها العظام الطويلة.

2- نخاع العظم الأصفر

 يقوم نخاع العظام الأصفر بإنتاج وتخزين الدهون، حيث يحتوي على الخلايا التي تقوم بإنتاج الدهون والغضاريف والعظام. مع تقدم الإنسان في العمر ، يتم تدريجيا استبدال نخاع العظم الأحمر فى العظام بنخاع العظم الأصفر. وعند البلوغ ، يوجد نخاع العظم الأحمر فقط في عدد قليل من العظام ، من بينها:
عظام الجمجمة ، والفقرات ، وعظام القفص الصدري ، والضلوع ، ونهايات عظم عظم الذراع ونهايات عظم الفخذ ، والحوض.

ما أهمية نخاع العظام للإنسان؟

الدور الأساسي المهم لنخاع العظام ، هو انتاج كرات الدم بجميع أنواعها ، أى أن أهميته يمكن تلخيصها فى جملة واحدة ، وهي تجميع لأهمية كل نوع من أنواع خلايا الدم.
الأشخاص المصابين بسرطانات الدم ، مثل اللوكيميا وغيرها ، والأورام اللمفاوية ، وفقر الدم المنجلي ، وغيرها من الأمراض الخطيرة التي تهدد الحياة ، يمكن لهم الاستفادة من نخاع العظام من أجل الشفاء أو البقاء على قيد الحياة.

ما هي الخلايا الجذعية متعددة القدرات؟

ذكرت أن الخلايا الجذعية نوعان ، أم غير متخصصة أو متخصصة. الخلايا الجذعية متعددة القدرات غير المتخصصة ، وقد سبق ذكرها بالأعلى ، هي الخلايا الأم التي تنتج جميع خلايا الدم ، وهي خلايا غير متخصصة ،ولها الصفات التالية:
1- القدرة علي التجديد: يمكن للخلية استنساخ نفسها ، أى إعادة إنتاج خلية أخرى مماثلة لها. فجميع الخلايا الجذعية ، من جميع الأصول ، قادرة على الانقسام لتجديد نفسها لفترات طويلة من الزمن. 
2- الأختلاف والتمايز: يمكن أن تولد مجموعة فرعية أو أكثر من الخلايا الأكثر نضجًا والمختلفة عنها. وهذه خاصية أخرى أساسية للخلايا الجذعية ، هي قدرتها على التمايز إلى خلايا متخصصة تشكل أنواعًا مختلفة من الأنسجة. وهذه الخلايا أيضا متعددة القدرات.

ومما سبق ، نعرف أن الخلايا الجذعية تختلف عن الخلايا الأخرى في الجسم بثلاث طرق:
1- يمكنهم الانقسام وتجديد أنفسهم على مدى فترة طويلة ، أما الخلايا الأخري فتموت وينتج غيرها.
2- الخلايا الجذعية غير متخصصة ، لذلك لا يمكنهم القيام بوظائف محددة في الجسم.
3- لديهم القدرة على أن تتطور و تصبح خلايا متخصصة ، مثل خلايا العضلات وخلايا الدم وخلايا الدماغ.

أين يتم انتاج كرات الدم؟

أثناء الحمل ، يتم إنتاج خلايا الدم الحمراء من الأسبوع الرابع  حتى الشهر السادس في طحال و كبد الجنين. وفي آخر ثلاثة أشهر يكون إنتاج معظم الخلايا الحمراء من نُخاع العظم، و قليل جدا من الكبد والطحال ، وتدريجيا يتغير الوضع بعد الولادة. حيث تنتج الكريات من نخاع العظم الأحمر الموجود فى العظام المُفلطحة عند البلاغين. من  بين العظام المفلطحة: الجمجمة، والعمود الفقري، ونهايات العظام الطويلة. بعد البلوغ ، ينتج حوالي 95٪ من خلايا الدم في العظام المفلطحة.

العوامل التي تؤثر على إنتاج خلايا الدم

لكى تنتج خلايا الدم الحمراء ، يجب وجود عدّة عوامل رئيسيّة للمساعدة فى ذلك. هناك أعضاء وأنظمة حيوية  في الجسم ، تساعد في تنظيم إنتاج خلايا الدم. مثلا ، تساعد الغدد الليمفاوية والطحال والكبد في تنظيم إنتاج الخلايا وتدميرها وتمايزها الي خلايا تقوم بوظيفة محددة. وأيضا الكلى تساعد على إنتاج كرات الدم الحمراء بإفراز هرمون يسمى اريثروبويتين يعمل علي الخلايا الجذعية المتخصصة فى إنتاج خلايا الدم الحمراء. وبما أن كرات الدم الحمراء تمثل معظم خلايا الدم (45% من كل الدم وباقي الخلايا فقط 1% من كل الدم) . ولذلك سألقي نظرة سريعة علي العوامل التى تؤثر على إنتاج كرات الدم الحمراء.

العوامل التي تؤثر علي انتاج كرات الدم الحمراء – RBC

أهم عامل يساعد علي انتاج كرات الدم الحمراء ، هو نقص الأوكسجين ، (هيبوكسيا) ، بالإضافة الي عوامل أخرى أقل أهمية. الطالب أذا لم يذكر هيوكسيا كأول عامل ، لا يحصل علي درجة جيدة فى الأمتحان ، لأن هيبوكسا هى أهم العوامل علي الأطلاق. عندم ينخفض تركيز الأوكسجين فى الدم ، يدرك الجسم ضرورة زيادة  إنتاج خلايا الدم الحمراء بسرعة ، لتحمل مزيد من الأوكسجين لتعويض النقص فيه.  تطلق الكلي هرمون الاريثروبيوتين ، الذى يتجه الى نخاع العظام ، وينشط الخلايا الجذعية المتخصصة لإنتاج كرات الدم الحمراء.

ومن العوامل الأخرى:  أن يكون النخاع العظمي سليماً ، ويجب أيضا أن يحتوي الغذاء على نسبة مناسبة من عنصر الحديد؛ حيث يعتبر الحديد من  العناصر الهامة في تركيب الهيموجلوبين. ويجب أن يتضمّن الغذاء فيتامين B12  الذى يُعتبر من أهمّ العناصر والفيتامينات اللازمة لبناء خلايا الدم الحمراء في جسم الإنسان.

تبدأ خلايا الدم المتكونة في نخاع العظام كخلايا جذعية ، ومع نضوج الخلايا الجذعية ، تتطور الي عدة خلايا متميزة. وتشمل هذه خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء والصفائح الدموية. تسمى خلايا الدم غير الناضجة أيضًا بلاست. تبقى بعض هذه البلاستات في النخاع حتى تنضج ، ويتحرك البعض الآخر إلى أجزاء أخرى من الجسم ، حيث تتطور إلى خلايا دم ناضجة وعاملة تستطيع القيام بوظيفتها.

الكشف عن صحة وسلامة الدم

للتأكد من سلامة الدم فى أجسامنا ، نقوم بعمل تحليل فى المختبر يسمى العد الكامل لخلايا الدم. فما هو تحليل العد الكامل لخلايا الدم (CBC)؟
هو قياس حجم وعدد ونضج خلايا الدم المختلفة في حجم معين من الدم. يمكن استخدام هذا التحليل لتحديد العديد من الأمراض ، من بينها الأمراض التي تنتج عن مشاكل فى إنتاج خلايا الدم أو فى تدميرها. يمكن نقوم باستخدام التغييرات عن الطبيعي ، فى العدد أو الحجم أو النضج لخلايا الدم ، وجود مرض ما. كمثال علي التغيرات فى عدد الخلايا نراه فى العدوى ، التي تتسبب في كثير من الأحيان فى زيادة عدد خلايا الدم البيضاء. ويمكن أن تؤثر أمراض السرطان على إنتاج خلايا الدم فى نخاع العظام ، حيث نلاحظ زيادة في عدد خلايا الدم البيضاء غير الناضجة. أما فى أمراض فقر الدم ومرض الخلايا المنجلية يوجد أنخفاض غير طبيعي في الهيموجلوبين وأيضا كرات الدم الحمراء.

المصطلحات الطبي:
الاستنساخ = Replication
التناسل = Reproduction
نخاع العظام = Bone marrow
الخلايا الجذعية = Stem cells
خلايا الدم غير الناضجة = Blast cells
نقص الأوكسجين ، (هيبوكسيا) = Hypoxia

المصادر والمراجع:
– https://microbenotes.com/stem-cells/
– https://bioinformant.com/what-are-stem-cells/
– https://scholaridea.com/2016/05/31/physiological-factors-affecting-the-rbcs-count/
– https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8723573/