ഹീമോഗ്ലോബിൻ എന്ന വിസ്‌മയം!
ഹീമോഗ്ലോബിൻ എന്ന വിസ്‌മയം!
“ശ്വസനം! തികച്ചും ലളിതമെന്നു തോന്നുന്ന ഒരു പ്രക്രിയ! എന്നാൽ ജീവൻ നിലനിറുത്താൻ അത്യന്താപേക്ഷിതമായ ഈ അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയ സാധിതമാക്കുന്നത്‌, അതിസങ്കീർണമായ ഒരു തന്മാത്രയ്‌ക്കുള്ളിലെ വിവിധതരം ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്‌.” —മാക്‌സ്‌ എഫ്‌. പെറുറ്റ്‌സ്‌, ഹീമോഗ്ലോബിനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിന്‌ 1962-ൽ നോബൽ സമ്മാനം നേടിയവരിലൊരാൾ.
ശരീരത്തിൽ അനായാസം നടക്കുന്ന ഒരു സ്വാഭാവിക പ്രക്രിയയായിട്ടാണ്‌ നാം ശ്വസനത്തെ കാണുന്നത്‌. എന്നാൽ വളരെ സങ്കീർണമായ പടികൾ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്‌ അത്‌. സ്രഷ്ടാവിന്റെ ‘അതിവിസ്‌മയകരമായ കരവിരുത്‌’ എന്നു വിശേഷിപ്പിക്കാവുന്ന ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയാണ്‌ നാം ശ്വസിക്കുന്ന പ്രാണവായുവിനെ ശരീരത്തിന്റെ ഓരോ കലകളിലും എത്തിക്കുന്നത്‌. 30 ലക്ഷം കോടി വരുന്ന അരുണരക്താണുക്കളിലുള്ള ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രകളിൽ ഓരോന്നും അതിബൃഹത്തായ ഈ ദൗത്യത്തിൽ ഒരു പങ്കുവഹിക്കുന്നുണ്ട്‌. ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയില്ലെങ്കിൽ ഒരു നിമിഷംപോലും നമുക്ക്‌ ജീവനോടിരിക്കുക സാധ്യമല്ല!
ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്ര എങ്ങനെയാണ്‌ അതിസൂക്ഷ്‌മങ്ങളായ ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകളെ ശരിയായ സമയത്ത്‌ സ്വീകരിക്കുകയും സുരക്ഷിതമായി വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോയി ഉചിതമായ സമയത്തുതന്നെ വിട്ടുകൊടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നത്‌? അതിസങ്കീർണമായ നിരവധി പടികൾ ഇതിൽ ഉൾപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്‌.
കൊച്ചു “ടാക്‌സികൾ”
ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രകളെ നാലുപേർക്ക്‌ യാത്രചെയ്യാവുന്ന, നാലുവാതിലുള്ള കൊച്ചു ടാക്‌സികളോട്‌ ഉപമിക്കാം. ഈ ടാക്‌സിക്ക്‌ ഡ്രൈവർ വേണ്ടാ! കാരണം ഒരു കണ്ടെയ്‌നർ ലോറിയോട്‌ ഉപമിക്കാവുന്ന അരുണകോശങ്ങളാണ്‌ ഇവയെ കൊണ്ടുപോകുന്നത്‌. ഒരു അരുണകോശത്തിനകത്ത്‌ ഇതുപോലുള്ള നിരവധി “ടാക്‌സികൾ” ഉണ്ട്‌.
ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയുടെ യാത്ര ആരംഭിക്കുന്നത്‌ എപ്പോഴാണ്‌? ചുവന്ന രക്താണുക്കൾ ശ്വാസകോശത്തിലെ അൽവിയോളസുകളിൽ എത്തുമ്പോൾ. നാം ശ്വസിക്കുമ്പോൾ ശ്വാസകോശത്തിലെത്തുന്ന എണ്ണമറ്റ ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകൾ ഹീമോഗ്ലോബിൻ “ടാക്‌സികൾ” അന്വേഷിക്കാൻ തുടങ്ങും. അരുണകോശമാകുന്ന “കണ്ടെയ്‌നർ ലോറികളെ” കാണുന്നയുടനെ ഈ തന്മാത്രകൾ അവയിൽ പ്രവേശിക്കും. ഈ ഘട്ടത്തിൽ “ടാക്‌സികളുടെ” വാതിലുകൾ അടഞ്ഞാണിരിക്കുക. എന്നാൽ അധികം വൈകാതെ, കൂട്ടത്തിൽ ‘മിടുക്കനായ’ ഒരു ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്ര തിരക്കിലൂടെ എങ്ങനെയും “ടാക്‌സിയിൽ” കയറിപ്പറ്റും.
തുടർന്ന്‌ രസകരമായ ഒരു സംഗതി അരങ്ങേറുകയായി. അരുണകോശത്തിനുള്ളിലെ ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്ര അതിന്റെ രൂപമൊന്നു മാറ്റും. അതായത്‌, ആദ്യത്തെ യാത്രക്കാരൻ “ടാക്‌സിക്കുള്ളിൽ” കയറിക്കഴിയുമ്പോൾ എല്ലാ വാതിലുകളും തുറക്കപ്പെടും. അപ്പോൾ മറ്റ്‌ ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകൾക്കും അതിലേക്ക്‌ അനായാസം കയറാനാകും. ‘കോപ്പറേറ്റിവിറ്റി’ എന്ന്‌ അറിയപ്പെടുന്ന ഈ പ്രക്രിയ വളരെ കാര്യക്ഷമമാണ്‌. കാരണം നമ്മൾ ഒരൊറ്റ ശ്വാസം എടുക്കുമ്പോഴേക്കും ഒരു അരുണകോശത്തിനുള്ളിലെ എല്ലാ ഹീമോഗ്ലോബിൻ “ടാക്‌സികളിലെയും” 95 ശതമാനം സീറ്റുകളിലും “യാത്രക്കാർ” നിറഞ്ഞിട്ടുണ്ടാകും. ഒരൊറ്റ അരുണരക്താണുവിലെ 25 കോടിയിലധികം വരുന്ന ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രകൾക്ക്‌ 100 കോടിയോളം ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകൾ വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോകാനാകും! തുടർന്ന്‌ ഈ രക്താണു ഹീമോഗ്ലോബിൻ “ടാക്‌സികളെയും” വഹിച്ച്‌ ശരീരകലകളെ ലക്ഷ്യമാക്കി നീങ്ങുകയായി! എന്നാൽ ലക്ഷ്യത്തിലെത്തുംമുമ്പ്‌ ഇടയ്‌ക്കുവെച്ച്‌ ഈ ഓക്‌സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ പുറത്തു കടക്കുന്നില്ല! എന്തുകൊണ്ട്‌?
ഓരോ ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയ്‌ക്കകത്തും ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകളെ പ്രതീക്ഷിച്ചുനിൽക്കുന്ന അയൺ കണങ്ങളുണ്ട്‌. ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകൾ ഈ കണങ്ങളുമായി ഒട്ടിപ്പിടിക്കുന്നു. ജലത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ഓക്‌സിജനും അയണും കൂടിച്ചേരുമ്പോൾ എന്തു സംഭവിക്കുമെന്ന്‌ നമുക്കറിയാം: അയൺ ഓക്‌സൈഡ്‌ അഥവാ തുരുമ്പ്‌ ഉണ്ടാകും. അയൺ തുരുമ്പിക്കുമ്പോൾ അതിലെ ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്ര ക്രിസ്റ്റലിനകത്ത്‌ എന്നേക്കുമായി കുടുങ്ങിപ്പോകും. അങ്ങനെയെങ്കിൽ അരുണകോശത്തിനകത്തെ ദ്രാവകാന്തരീക്ഷത്തിൽ ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്ര അയണിനെയും ഓക്‌സിജനെയും സംയോജിപ്പിക്കുകയും വിഘടിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ തുരുമ്പുണ്ടാകാതിരിക്കുന്നത്‌ എന്തുകൊണ്ടാണ്‌?
ഹീമോഗ്ലോബിന്റെ ഘടന
അത്‌ അറിയാൻ ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയെ ഒന്ന്‌ അടുത്തു പരിശോധിക്കാം. ഈ തന്മാത്രയുടെ ഘടന എങ്ങനെയാണ്‌? ഹൈഡ്രജൻ, കാർബൺ, നൈട്രജൻ, സൾഫർ, ഓക്‌സിജൻ എന്നിവയുടെ 10,000-ത്തോളം ആറ്റങ്ങൾ 4 അയൺ ആറ്റങ്ങൾക്കു ചുറ്റുമായി ശ്രദ്ധാപൂർവം വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്നു. വെറും നാല്‌ അയൺ ആറ്റങ്ങളെ ഇത്ര ബന്തവസ്സാക്കി നിറുത്തിയിരിക്കുന്നത്‌ എന്തിനാണ്‌?
ഈ നാല്‌ അയൺ ആറ്റങ്ങൾക്കും ഇലക്‌ട്രിക്‌ ചാർജുണ്ട്‌. അതുകൊണ്ടുതന്നെ അവയെ നിയന്ത്രണത്തിലാക്കി നിറുത്തേണ്ടത്‌ ആവശ്യമാണ്‌. അല്ലാത്തപക്ഷം അവ കോശത്തിനകത്ത്‌ വളരെയധികം കേടുപാടുകൾ ഉണ്ടാക്കും. അതുകൊണ്ട്‌ ഈ ചാർജിത കണങ്ങൾ ഓരോന്നും വളയരൂപത്തിലുള്ള ഒരു ഫ്രെയിമിന്റെ മധ്യത്തിൽ സുരക്ഷിതമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. * ഈ നാലുഫ്രെയിമുകളും ഒരു പ്രത്യേക വിധത്തിലാണ്‌ ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയിൽ വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്നത്‌; ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകൾക്ക്‌ അയൺ കണങ്ങളുമായി സമ്പർക്കത്തിൽ വരാനാകുമെങ്കിലും ജല തന്മാത്രകൾക്ക്‌ അതിനു കഴിയാത്തവിധം. ജലത്തിന്റെ അഭാവത്തിൽ തുരുമ്പുണ്ടാകില്ലല്ലോ.
ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയിലെ അയണിന്‌ സ്വയമായി ഓക്‌സിജനോടു ചേരാനോ വിഘടിച്ചുപോകാനോ കഴിയില്ല. അതേസമയം ഈ ചാർജിത അയൺ കണങ്ങളുടെ അഭാവത്തിൽ ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയ്‌ക്ക്‌ അതിന്റെ ധർമം നിർവഹിക്കാനുമാവില്ല. അയൺ അയോണുകൾ ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയിൽ പിഴവറ്റവിധം ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ മാത്രമേ ശരീരത്തിൽ ഓക്‌സിജൻ വിനിമയം വേണ്ടവിധം നടക്കൂ.
ഓക്‌സിജൻ വിട്ടുകൊടുക്കുന്നു
ഒരു അരുണരക്താണു ധമനികളിൽനിന്ന്‌ ശരീരകലകളിലെ ലോമികകളിലേക്കു പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ വ്യത്യസ്‌തമായ ഒരു അന്തരീക്ഷമായിരിക്കും രക്താണുവിനു ചുറ്റും. ശ്വാസകോശത്തിലെ പരിതഃസ്ഥിതിയെ അപേക്ഷിച്ച്‌ ഇവിടെ, കൂടിയ ഊഷ്‌മാവാണുള്ളത്‌. ഓക്‌സിജൻ നന്നേ കുറവായിരിക്കും. കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡിന്റെ സാന്നിധ്യംനിമിത്തം ചുറ്റുമുള്ള പരിതഃസ്ഥിതിക്ക്‌ കുറെക്കൂടെ അമ്ലസ്വഭാവവും ഉണ്ടായിരിക്കും. ഇതെല്ലാം അരുണരക്താണുവിനുള്ളിലെ ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയ്‌ക്ക്‌ അതിന്റെ യാത്രക്കാരെ—ഓക്‌സിജൻ—വിട്ടുകൊടുക്കാൻ സമയമായെന്ന സൂചന നൽകുന്നു.
ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകളെ ഇപ്രകാരം വിട്ടുകൊടുത്തു കഴിയുമ്പോൾ ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്ര വീണ്ടും അതിന്റെ രൂപം മാറ്റും. ഇതോടെ “ടാക്‌സിയുടെ” വാതിലുകൾ അടയുന്നു. പരിസരത്തുള്ള ഏതെങ്കിലും ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്ര “ടാക്‌സിയിൽ” കയറിപ്പറ്റി തിരിച്ച്‌ ശ്വാസകോശത്തിലെത്തുന്നത്‌ തടയാനാണിത്‌. ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയ്‌ക്ക്‌ വെറുംകൈയോടെ മടക്കയാത്ര നടത്തേണ്ടിവരാറില്ല. ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകളെ ഇറക്കിയ ഉടനെ കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ്‌ തന്മാത്രകളെ കയറ്റി അവ തിരിച്ച്‌ യാത്രയാകും!
അരുണരക്താണുക്കൾ ശ്വാസകോശത്തിൽ മടങ്ങിയെത്തുമ്പോൾ ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രകൾ കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ്‌ വിട്ടുകൊടുത്തിട്ട്‌ വീണ്ടും ഓക്‌സിജനെ സ്വീകരിക്കും. കൂടിയാൽ 120 ദിവസമാണ്‌ ഒരു ചുവന്ന രക്താണുവിന്റെ ആയുസ്സ്‌. അതിനിടെ ആയിരക്കണക്കിനു പ്രാവശ്യം അത്‌ ഈ ധർമം നിർവഹിച്ചിട്ടുണ്ടാകും.
ഹീമോഗ്ലോബിൻ അത്ര നിസ്സാരക്കാരനല്ലെന്ന്‌ വ്യക്തം! ഈ ലേഖനത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ വിശേഷിപ്പിച്ചതുപോലെ “അതിസങ്കീർണമായ ഒരു തന്മാത്ര”യാണ്‌ അത്‌. ജീവന്റെ നിലനിൽപ്പിന്‌ ആധാരമായ ഈ മഹാവിസ്‌മയം, നമ്മുടെ മനസ്സുകളിൽ സ്രഷ്ടാവിനോടുള്ള നന്ദിയും ഭയഭക്തിയും നിറയ്‌ക്കുന്നില്ലേ? (g10-E 09)
[അടിക്കുറിപ്പ്‌]
^ ഖ. 12 വളയരൂപത്തിലുള്ള ഈ ഫ്രെയിം വേറിട്ട ഒരു തന്മാത്രയാണ്‌. ഹീം എന്നാണ്‌ ഈ തന്മാത്ര അറിയപ്പെടുന്നത്‌. അത്‌ പ്രോട്ടീൻകൊണ്ടല്ല ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്നത്‌; ഹീമോഗ്ലോബിന്റെ പ്രോട്ടീൻഘടനയുടെ ഭാഗമായിത്തീർന്നിരിക്കുന്നു എന്നേയുള്ളൂ.
[25-ാം പേജിലെ ചതുരം/ചാർട്ട്‌]
ഹീമോഗ്ലോബിൻ കൗണ്ട്‌ കുറയാതെ നോക്കുക!
“അയണിന്റെ കുറവുണ്ട്‌” എന്നു പറയുന്നത്‌ കേട്ടിട്ടില്ലേ? വാസ്‌തവത്തിൽ അത്‌ ഹീമോഗ്ലോബിന്റെ കുറവാണ്‌. ഹീമോഗ്ലോബിനിലെ നാല്‌ അയൺ ആറ്റങ്ങളുടെ അഭാവത്തിൽ മറ്റ്‌ 10,000 ആറ്റങ്ങൾക്കും അവയുടെ ധർമം നിർവഹിക്കാൻ സാധിക്കുകയില്ല. അതുകൊണ്ട്‌ പോഷകസമൃദ്ധമായ ആഹാരം കഴിച്ച്‌ ശരീരത്തിന്‌ ആവശ്യത്തിന്‌ അയൺ ലഭിക്കുന്നുണ്ടെന്ന്‌ ഉറപ്പുവരുത്തുക. താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചാർട്ടിൽ ഇരുമ്പിന്റെ അംശം ധാരാളമുള്ള ചില ആഹാരപദാർഥങ്ങളുടെ പേരുകൾ കാണാം.
ഇരുമ്പ്‌ ധാരാളം അടങ്ങിയ ഭക്ഷണം കഴിച്ചതുകൊണ്ടു മാത്രമായില്ല. പിൻവരുന്ന കാര്യങ്ങൾകൂടെ ശ്രദ്ധിക്കണം: 1. ശരിയായ വ്യായാമം പതിവായി ചെയ്യുക. 2. പുകവലിക്കരുത്‌. 3. മറ്റൊരാൾ വലിച്ചുവിടുന്ന പുക ശ്വസിക്കുന്നത്‌ ഒഴിവാക്കുക. എന്തുകൊണ്ടാണ്‌ സിഗരറ്റും മറ്റ്‌ പുകയിലകളും ഇത്ര അപകടകാരികൾ ആയിരിക്കുന്നത്‌?
ഇവയുടെ പുകയിൽ നിറയെ കാർബൺ മോണോക്‌സൈഡ്‌—വാഹനങ്ങൾ പുറത്തുവിടുന്ന അതേ വിഷപദാർഥം—ഉണ്ട്‌. കാർബൺ മോണോക്‌സൈഡ്‌ ശ്വസിച്ച്‌ ചിലർ മരിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. ഓക്‌സിജൻ കണങ്ങളെക്കാൾ 200 മടങ്ങ്‌ ക്ഷമതയോടെ കാർബൺ മോണോക്‌സൈഡ്‌ ഹീമോഗ്ലോബിനിലെ അയൺ ആറ്റങ്ങളുമായി സംയോജിക്കും. അതുകൊണ്ടുതന്നെ സിഗരറ്റ്‌ പുക ഓക്‌സിജൻ സ്വീകരിക്കാനുള്ള ഒരാളുടെ കഴിവിനെ മന്ദീഭവിപ്പിക്കുന്നു.
[ചാർട്ട്‌]
ആഹാരപദാർഥം (100 ഗ്രാം) ഇരുമ്പിന്റെ അംശം (മില്ലിഗ്രാം)
അവൽ 20.0
മുരിങ്ങയ്‌ക്ക 5.3
കറിവേപ്പില 7.0
തവിടുനീക്കാത്ത ഗോതമ്പുപൊടി 11.5
സോയാബീൻ 11.5
ചീര 10.9
എള്ള്‌ 10.5
ഉഴുന്ന്‌ 9.1
ചെറുപയർ 7.3
പാവയ്‌ക്ക 9.4
കോഴിയിറച്ചി 25.0
[23-ാം പേജിലെ രേഖാചിത്രം/ചിത്രം]
(പൂർണരൂപത്തിൽ കാണുന്നതിന്‌ പ്രസിദ്ധീകരണം നോക്കുക)
പ്രോട്ടീൻ ഘടന
ഓക്‌സിജൻ
അയൺ ആറ്റം
ഹീം
ശ്വാസകോശത്തിനുള്ളിലെ എണ്ണമറ്റ ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകളിൽ ഒരെണ്ണം ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയിൽ കയറിപ്പറ്റുന്നു
ഒരു തന്മാത്ര കയറിപ്പറ്റുമ്പോൾ ഹീമോഗ്ലോബിന്‌ ഉണ്ടാകുന്ന രൂപമാറ്റം വേറെ മൂന്ന്‌ ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകൾക്കുകൂടെ പ്രവേശനം സാധ്യമാക്കുന്നു
ഹീമോഗ്ലോബിൻ, ഓക്‌സിജൻ തന്മാത്രകളെ ശ്വാസകോശത്തിൽനിന്ന്‌ ആവശ്യാനുസരണം ശരീരകലകളിൽ എത്തിക്കുന്നു
