በጣም አስደናቂ ንድፍ ያለው የሂሞግሎቢን ሞለኪውል

“መተንፈስ በጣም ቀላል ነገር ይመስላል። ይሁን እንጂ ሕይወት ያላቸውን ነገሮች ከግዑዝ ነገሮች የሚለያቸው ይህ መሠረታዊ ሂደት ሊኖር የቻለው እጅግ ውስብስብ በሆነ ግዙፍ ሞለኪውል ውስጥ በታቀፉ ብዙ ዓይነት አተሞች መስተጋብር ነው።” —በሂሞግሎቢን ሞለኪውል ላይ ላደረጉት ጥናት በ1962 ከባልደረባቸው ጋር የኖቤል ሽልማት በጋራ ያገኙት ማክስ ፈርዲናንድ ፐሩትስ

ከመተንፈስ የቀለለ ምን ሊኖር ይችላል? አብዛኞቻችን ብዙም ትኩረት የማንሰጠው ነገር ነው። ይሁን እንጂ ፈጣሪያችን ውስብስብ የሆነው የሂሞግሎቢን ሞለኪውል በውስጣችን እንዲኖር ባያደርግ ኖሮ መተንፈሳችን ብቻውን በሕይወት ሊያቆየን አይችልም ነበር። በአካላችን ውስጥ በሚገኙት 30 ትሪሊዮን ቀይ የደም ሴሎች ውስጥ የሚገኘው ሂሞግሎቢን፣ ኦክስጅንን ከሳንባችን በመውሰድ በሰውነታችን ውስጥ ወዳሉት ሕብረ ሕዋሳት ያጓጉዛል። ሂሞግሎቢን ባይኖር ሁላችንም በቅጽበት እንሞታለን።

ታዲያ የሂሞግሎቢን ሞለኪውሎች፣ ጥቃቅን የኦክስጅን ሞለኪውሎችን በትክክለኛው ጊዜ የሚያሳፍሯቸውና ትክክለኛው ጊዜ እስኪደርስ ይዘው የሚያቆዩአቸው ብሎም ልክ በትክክለኛው ጊዜ የሚለቋቸው እንዴት ነው? ይህን የሚያከናውኑት ዕጹብ ድንቅ የሆነ የሞለኪውላዊ ምሕንድስና ጥበብ በሚጠይቁ በርካታ ሂደቶች አማካኝነት ነው።

ጥቃቅን የሞለኪውል “ታክሲዎች”

በአንድ ሴል ውስጥ የሚገኘውን እያንዳንዱን የሂሞግሎቢን ሞለኪውል፣ አራት “ተሳፋሪዎች” ብቻ በሚይዝ ባለ አራት በር አነስተኛ ታክሲ መመሰል ይቻላል። ይህ የሞለኪውል ታክሲ የሚጓዘው በቀይ የደም ሴል ውስጥ ስለሆነ ሹፌር አያስፈልገውም፤ ቀይ የደም ሴል በእነዚህ የሂሞግሎቢን ሞለኪውሎች ተሞልቶ በሚጓዝ “የዕቃ መያዣ” ሊመሰል ይችላል።

አንድ የሂሞግሎቢን ሞለኪውል ጉዞውን የሚጀምረው ቀይ የደም ሴሎች፣ በአውሮፕላን ማረፊያ ሊመሰል በሚችለው አልቪዮላይ (በሳንባ ውስጥ የሚገኝ የአየር ከረጢት) ደጃፍ ሲደርሱ ነው። አየር ወደ ሳንባችን በምንስብበት ጊዜ የሚገቡት በርካታ ጥቃቅን የኦክስጅን ሞለኪውሎች የሚያሳፍራቸው ታክሲ መፈለግ ይጀምራሉ። እነዚህ ሞለኪውሎች በፍጥነት “በዕቃ መያዣዎቹ” ማለትም በቀይ የደም ሴሎች ውስጥ ይሰራጫሉ። በዚህ ጊዜ በእያንዳንዱ ቀይ የደም ሴል ውስጥ የሚገኙት የሂሞግሎቢን ታክሲዎች በር ዝግ ነው። ይሁን እንጂ ብዙም ሳይቆይ አንድ ቆራጥ የኦክስጅን ሞለኪውል ከሚርመሰመሰው ተሳፋሪ መካከል ተጋፍቶ በሂሞግሎቢን ታክሲ ላይ ይሳፈራል።

በዚህ ጊዜ በጣም አስገራሚ የሆነ ነገር ይከናወናል፦ በቀይ የደም ሴል ውስጥ የሚገኘው የሂሞግሎቢን ሞለኪውል ቅርጹን መቀየር ይጀምራል። በሌላ አባባል የመጀመሪያው ተሳፋሪ እንደገባ የሂሞግሎቢን ታክሲው አራቱም “በሮች” ወዲያውኑ መከፈት ይጀምራሉ፤ ይህም የቀሩት ተሳፋሪዎች በቀላሉ መግባት እንዲችሉ ያደርጋል። ኮኦፐረቲቪቲ ተብሎ የሚጠራው ይህ ሂደት በጣም የተቀላጠፈ በመሆኑ አንድ ትንፋሽ ለመሳብ በሚፈጀው ጊዜ ውስጥ በቀይ የደም ሴል ውስጥ በሚገኙት በሁሉም ታክሲዎች ውስጥ ካሉት “መቀመጫዎች” 95 በመቶ የሚሆኑት ይያዛሉ። በአንድ ቀይ የደም ሴል ውስጥ የሚገኙት ከ250,000,000 የሚበልጡ የሂሞግሎቢን ሞለኪውሎች አንድ ቢሊዮን የሚያህሉ የኦክስጅን ሞለኪውሎችን በጋራ ሆነው መሸከም ይችላሉ! እነዚህን ታክሲዎች በሙሉ የያዘው ቀይ የደም ሴል፣ ውድ የሆነውን የኦክስጅን ጭነት ወደሚፈለግበት የሰውነት ሕብረ ሕዋሳት ለማድረስ ወዲያው ጉዞውን ይጀምራል። ይሁን እንጂ ‘በቀይ የደም ሴሎቹ ውስጥ ያለውን የኦክስጅን አተም ትክክለኛው ጊዜ ሳይደርስ እንዳይወጣ የሚያግደው ምንድን ነው?’ ብለህ ትገረም ይሆናል።

መልሱ የኦክስጅን ሞለኪውሎች በእያንዳንዱ የሂሞግሎቢን ሞለኪውል ውስጥ በሚገኙት የብረት አተሞች ላይ ስለሚጣበቁ ነው የሚል ይሆናል። ኦክስጅንና ብረት ከውኃ ጋር ሲገናኙ ምን ሊፈጠር እንደሚችል ሳታውቅ አትቀርም። እነዚህ ነገሮች ሲገናኙ ዝገት ይፈጠራል። ዝገት ሲፈጠር ኦክስጅኑ ከብረቱ ጋር ስለሚዋሃድ ሊለያይ አይችልም። ታዲያ የሂሞግሎቢን ሞለኪውል እርጥበት ባለበት ቀይ የደም ሴል ውስጥ ዝገት ሳይፈጠር ብረትንና ኦክስጅንን ለጊዜው እንዲጣበቁ ማድረግና እንደገና ማለያየት የሚችለው እንዴት ነው? 

እስቲ ጠለቅ ብለን እንመርምር

ለዚህ ጥያቄ መልስ ለማግኘት የሂሞግሎቢንን ሞለኪውል እስቲ በጥልቀት እንመርምር። የሂሞግሎቢን ሞለኪውል 10,000 በሚያህሉ የሃይድሮጅን፣ የካርቦን፣ የናይትሮጅን፣ የሰልፈርና የኦክስጅን አተሞች የተዋቀረ ሲሆን እነዚህ አተሞች በ4 የብረት አተሞች ዙሪያ በጥንቃቄ የተቀመጡ ናቸው። አራት የብረት አተሞች ይህ ሁሉ ድጋፍ ያስፈለጋቸው ለምንድን ነው?

አራቱ የብረት አተሞች የኤሌክትሪክ ባሕርይ ያላቸው ስለሆኑ በጥንቃቄ ሊጠበቁ ይገባል። የኤሌክትሪክ ባሕርይ ያላቸው አተሞች (አየን ተብለው ይጠራሉ) እንደ ልብ የሚንቀሳቀሱ ከሆነ በሴሎች ውስጥ ከባድ ጉዳት ሊያደርሱ ይችላሉ። ስለዚህ አራቱም የብረት አየኖች ቀለበት መሰል ቅርጽ ባለው ጠንካራ ነገር መሃል ላይ ተጣብቀዋል።a የብረት አየኖቹ የተጣበቁባቸው የቀለበት ዓይነት ቅርጽ ያላቸው አራት ነገሮች ከሂሞግሎቢን ሞለኪውል ጋር በረቀቀ መንገድ ተያይዘዋል፤ የተያያዙበት መንገድ የኦክስጅን ሞለኪውሎች ከብረት አየኖች ጋር እንዲገናኙ የሚያስችል ቢሆንም የውኃ ሞለኪውሎች ግን ከብረት አየኖች ጋር እንዳይገናኙ ያግዳል። ውኃ ከሌለ ደግሞ ዝገት ሊፈጠር አይችልም።

በሂሞግሎቢን ሞለኪውል ውስጥ ያለው ብረት በራሱ ከኦክስጅን ጋር መጣበቅም ሆነ እንደገና መለያየት አይችልም። ይሁንና የኤሌክትሪክ ባሕርይ ያላቸው አራቱ የብረት አተሞች ከሌሉ ደግሞ የሂሞግሎቢን ሞለኪውል ኦክስጅንን መሸከም አይችልም። ኦክስጅን በደም ሥር ውስጥ ሊጓዝ የሚችለው አራቱ የብረት አየኖች በሂሞግሎቢን ሞለኪውል ውስጥ በትክክል ከተቀመጡ ብቻ ነው።

ኦክስጅንን መልቀቅ

ቀይ የደም ሴል፣ ከደም ቅዳ ቧንቧዎች ወጥቶ በሰውነታችን ሕብረ ሕዋሳት ውስጥ ወደሚገኙት ጥቃቅን የደም ሥሮች በሚገባበት ጊዜ በዚያ ያለው ሙቀት በሳንባ ውስጥ ከነበረው የበለጠ ይሆንበታል። በዚህ አካባቢ በቀይ የደም ሴሉ ዙሪያ ያለው የኦክስጅን መጠን አነስተኛ ሲሆን ከካርቦን ዳይኦክሳይድ የሚወጣው የአሲድ መጠን ከፍተኛ ነው። ይህ ሁኔታ በቀይ የደም ሴል ውስጥ ለሚገኙት የሂሞግሎቢን ሞለኪውሎች ወይም ታክሲዎች በጣም ውድ የሆነውን ተሳፋሪያቸውን ማለትም ኦክስጅንን የሚለቁበት ጊዜ እንደደረሰ ምልክት ይሰጣቸዋል።

የኦክስጅን ሞለኪውሎች ከሂሞግሎቢን ሞለኪውል ሲወጡ የሂሞግሎቢን ሞለኪውል እንደገና ቅርጹን ይቀይራል። ይህ ለውጥ ኦክስጅኖቹ ይበልጥ አስፈላጊ በሆኑበት አካባቢ እንዲቀሩ እንጂ ተመልሰው ወደ ታክሲው እንዳይገቡ “በሮቹን ለመዝጋት” ያስችለዋል። በተጨማሪም የሂሞግሎቢን ሞለኪውል በሮቹን መዝጋቱ ወደ ሳንባ ሲመለስ አንድም የኦክስጅን ሞለኪውል ይዞ እንዳይመለስ ይከላከላል። በሌላ በኩል ደግሞ ሂሞግሎቢን ወደ ሳንባ ሲመለስ ካርቦን ዳይኦክሳይድን ያሳፍራል።

ብዙም ሳይቆይ፣ ኦክስጅን አልባ የሆነው ቀይ የደም ሴል ወደ ሳንባ ይደርሳል፤ በዚያም የሂሞግሎቢን ሞለኪውል የካርቦን ዳይኦክሳይድ ጭነቱን ካራገፈ በኋላ ለሕይወት አስፈላጊ የሆኑ ሌሎች ኦክስጅኖችን ያሳፍራል። አንድ ቀይ የደም ሴል በሕይወት በሚቆይባቸው 120 ቀናት ውስጥ ይህ ሂደት በብዙ ሺዎች ለሚቆጠሩ ጊዜያት ይደጋገማል።

በግልጽ ለማየት እንደምንችለው ሂሞግሎቢን በጣም አስደናቂ የሆነ ሞለኪውል ነው። በዚህ ርዕስ መግቢያ ላይ እንደተገለጸው ‘እጅግ ውስብስብ የሆነ ግዙፍ ሞለኪውል’ ነው። በእርግጥም ፈጣሪያችን፣ ሕይወት እንዲኖር የሚያስችለውን እንዲህ ያለ ዕጹብ ድንቅና ረቂቅ የሆነ የምሕንድስና ጥበብ በመጠቀሙ አድናቆታችንና ምስጋናችን የላቀ ነው!

[የግርጌ ማስታወሻ]

[በገጽ 28 ላይ የሚገኝ ሣጥን/ሰንጠረዥ]

ለሂሞግሎቢንህ ተገቢውን እንክብካቤ አድርግ!

በተለምዶ “ደም ማነስ” የሚለው አገላለጽ በደም ውስጥ በቂ ሂሞግሎቢን አለመኖሩን የሚያመለክት ነው። በሂሞግሎቢን ሞለኪውል ውስጥ የሚገኙት አራት ወሳኝ የብረት አተሞች ከሌሉ በዚህ ሞለኪውል ውስጥ የሚገኙት የተቀሩት 10,000 አተሞች ምንም ፋይዳ አይኖራቸውም። ስለዚህ ጤናማ ምግብ በመመገብ በቂ የብረት ማዕድን ማግኘት በጣም አስፈላጊ ነው። በብረት ማዕድን የበለጸጉ አንዳንድ የምግብ ዓይነቶች እዚህ ገጽ ላይ ቀርበዋል።

በብረት ማዕድን የበለጸጉ ምግቦችን ከመመገብ በተጨማሪ የሚከተለውን ምክር መከተል ይኖርብናል፦ 1. ተስማሚ የሆነ የአካል እንቅስቃሴ አዘውትሮ ማድረግ። 2. አለማጨስ። 3. ለሲጋራ ጭስ ራስን አለማጋለጥ። የሲጋራም ሆነ የሌላ ዓይነት ትንባሆ ጭስ ይህን ያህል አደገኛ የሆነው ለምንድን ነው?

እንዲህ ያለው ጭስ ካርቦን ሞኖክሳይድ የተባለ መርዛማ ጋዝ በብዛት ስለሚገኝበት ነው፤ ካርቦን ሞኖክሳይድ ከመኪኖች በሚወጣው ጭስ ውስጥ የሚገኝ ሲሆን ለአንዳንድ ሰዎች ድንገተኛ ሞት ምክንያት ነው፤ አንዳንዶች ራሳቸውን ለማጥፋት በዚህ መርዛማ ጋዝ ይጠቀማሉ። ካርቦን ሞኖክሳይድ በሂሞግሎቢን ውስጥ ከሚገኙት የብረት አተሞች ጋር የመዋሃድ ፍጥነቱ ኦክስጅን በሂሞግሎቢን ሞለኪውል ላይ ከሚሳፈርበት ፍጥነት በ200 ጊዜ ይበልጣል። በመሆኑም የሲጋራ ጭስ አንድ ሰው በቂ ኦክስጅን እንዳያገኝ በማድረግ በፍጥነት ጉዳት ያደርስበታል።

[ሰንጠረዥ]

የምግቡ ዓይነት መጠን ብረት (ሚ.ግ.)

የዶሮ ጉበት 100 ግራም 6.5

ሞላሰስ 1 የሾርባ ማንኪያ 5.0

ስፒናች 100 ግራም ያልበሰለ 4.0

ምስር 8 የሾርባ ማንኪያ 3.3

የሽንጥ ራስ 85 ግራም 3.2

ድንች 1 ትልቅ 3.2

ቦሎቄ 8 የሾርባ ማንኪያ 2.6

ሽንብራ 8 የሾርባ ማንኪያ 2.4

ብሮኮሊ 1 መካከለኛ ራስ 2.1

ዘቢብ 8 የሾርባ ማንኪያ 1.6

ቀይ የዶሮ ሥጋ 85 ግራም 1.0

[በገጽ 26 ላይ የሚገኝ ሥዕላዊ መግለጫ]

(መልክ ባለው መንገድ የተቀናበረውን ለማየት ጽሑፉን ተመልከት)

የፕሮቲን አወቃቀር

ኦክስጅን

የብረት አተም

ሂም

ኦክስጅን እንደ ልብ በሚገኝበት በሳንባ ውስጥ የኦክስጅን ሞለኪውል በሂሞግሎቢን ሞለኪውል ላይ ይሳፈራል

የመጀመሪያው የኦክስጅን ሞለኪውል በሂሞግሎቢን ላይ ሲሳፈር የሂሞግሎቢን ሞለኪውሉ በተወሰነ መጠን ቅርጹን ይለውጣል፤ ይህም ተጨማሪ ሦስት የኦክስጅን ሞለኪውሎች በፍጥነት በሂሞግሎቢኑ ላይ እንዲሳፈሩ መንገድ ይከፍታል

ሂሞግሎቢን የኦክስጅን ሞለኪውሎችን ከሳንባ ወስዶ በሰውነታችን ውስጥ አስፈላጊ ወደሆኑበት ቦታ ያደርሳል