हिमोग्लोबिन : आपल्याला जगवणारे प्रोटीन

आपल्या जगण्यासाठी अत्यावश्यक असलेली आणि आपल्याला प्रत्येक क्षणी मिळालीच पाहिजे अशी गोष्ट कोणती? क्षणाचाही विचार न करता या प्रश्नाचे उत्तर आले पाहिजे – ते म्हणजे ऑक्सीजन (O2) ! पर्यावरणातील O2 आपण श्वसनाद्वारे फुफ्फुसांमध्ये घेतो. आता हा O2 शरीराच्या प्रत्येक पेशीपर्यंत पोचवण्याचे काम एक वाहतूकदार करतो आणि तो आहे हिमोग्लोबिन. हे एक महत्वाचे प्रथिन असून त्याचा कायमचा पत्ता आहे मुक्काम पोस्ट लालपेशी. लाल रंगाच्या या प्रथिनामुळेच त्या पेशी आणि पर्यायाने आपले रक्त लाल रंगाचे झाले आहे.

शरीरातील प्रत्येक पेशीला तिचे काम करण्यासाठी सतत ऑक्सीजनची गरज असते आणि त्यासाठी हिमोग्लोबिनला सतत, न थकता ऑक्सीजनच्या वाहतुकीचे काम करावेच लागते. सर्व पेशी त्यांचे काम करताना कार्बन डाय ऑक्साइड सोडतात आणि तो फुफ्फुसांकडे पोचवायाचे कामही या हिमोग्लोबिनने पत्करलेले आहे. त्याच्या या जगण्याशी संबंधित मूलभूत कामावरून त्याची महती आपल्या लक्षात येईल.

हिमोग्लोबिनची मूलभूत रचना, त्याचे प्रकार, त्याचे रक्तातील योग्य प्रमाण टिकवण्यासाठी घ्यावा लागणारा आहार, ते प्रमाण बिघडल्यास होणारे आजार आणि वाढत्या प्रदूषणाचा हिमोग्लोबिनवर होणारा परिणाम याचा आढावा आपण या लेखात घेणार आहोत.
हिमोग्लोबिनचा शोध १८४०मध्ये Friedrich L. Hunefeld या जर्मन वैज्ञानिकांनी लावला. एका गांडूळाच्या रक्ताचा अभ्यास करताना त्याना हा शोध लागला. नंतर १९३५मध्ये Linus Pauling या दिग्गजाने त्याचा सखोल अभ्यास करून त्याच्या रचनेवर शिक्कामोर्तब केले.
आपण त्या रचनेबाबत थोडक्यात जाणून घेऊयात.

हिमोग्लोबिन = हीम + ग्लोबीन

१. ग्लोबीन हे प्रथिन असून त्याचा एक भलामोठा सांगाडा असतो. त्याला नंतर हीम जोडले जाते.
२. हीम हा ही एक गुंतागुंतीचा रेणू असून त्यात मध्यभागी लोहाचा (Iron) अणू विराजमान झालेला असतो.
थोडक्यात ही रचना अशी आहे, की ग्लोबीनचा सांगाडा ही जणू एक शानदार अंगठी आहे आणि त्यातील लोह हे त्या अंगठीच्या कोंदणात बसलेला हिरा आहे!
यावरून हिमोग्लोबिनच्या रचनेत लोहाचे महत्व किती आहे हे लक्षात येईल. पेशींना नवे हिमोग्लोबिन तयार करण्यासाठी लोहाच्या पुरेश्या साठ्याची सतत गरज असते. त्यासाठी आपल्या आहारात पुरेश्या प्रमाणात लोह असणे आवश्यक आहे.

आपल्या आहारातील लोह, त्याचे प्रकार आणि त्याचे पचनसंस्थेतून होणारे शोषण हा एक गुंतागुंतीचा आणि रोचक विषय आहे. आहारातील लोह हे दोन प्रकारच्या स्त्रोतांमधून मिळते:

१. शाकाहारातून मिळणारे लोह हे ‘फेरिक क्षारां ’ च्या रुपात असते. त्याचे शोषण होण्यासाठी मात्र ते ‘फेरस’ स्वरूपात करणे आवश्यक असते. याकामी ‘क’ जीवनसत्व हे मोलाची भूमिका बजावते. म्हणून जेवणामध्ये लिंबाचा समावेश नेहमी आवश्यक आहे.
२. याउलट मांसाहारातून मिळणारे लोह हे हीम (फेरस) स्वरूपात असते. त्याचे शोषण हे सहजगत्या व अधिक प्रमाणात होते.
समजा आपण १० मिलिग्रॅम इतके लोह आहारात घेतले आहे. तर शाकाहाराच्या बाबतीत त्यातले १ मिलिग्रॅम तर मांसाहाराच्या बाबतीत मात्र २ मिलिग्रॅम एवढे शोषले जाईल.

शाकाहारातील सर्वांना परवडणारा लोहाचा एक स्त्रोत म्हणजे पालक आणि तत्सम पालेभाज्या. आता हा पालक लोहाने गच्च भरलेला आहे खरा, पण त्यात एक गोची आहे. या पानांत जे oxalic acid आहे ते त्यातील लोहाला घट्ट बांधून ठेवते. आता ते लोह सुटे करण्यासाठी आपण ती भाजी शिजवतो तसेच खाताना त्याबरोबर लिंबाचाही वापर करतो. पण तरीही ते लोह आतड्यात फारसे शोषले जात नाही. म्हणजे ‘आडात भरपूर आहे पण पोहऱ्यात फारसे येत नाही’ असा प्रकार इथे होतो. म्हणून शाकाहारातून व्यवस्थित शोषले जाईल असे लोह मिळवायचे असेल तर पालकापेक्षा सुकामेवा (मनुका, बेदाणे इ.) हा स्त्रोत सरस ठरतो.

शरीराला लोहाची जी गरज आहे ती बघताना त्यातील लिंगभेद ध्यानात घेतला पाहिजे. तरुण स्त्रीच्या शरीरातून मासिक रक्तस्त्रावामुळे लोह निघून जाते. त्यामुळे तिला पुरुषापेक्षा दीडपट अधिक लोह आहारातून लागते. या मुद्द्याकडे समाजात खूप दुर्लक्ष झालेले दिसते. त्यामुळे अपुऱ्या हिमोग्लोबिननिशीच असंख्य स्त्रिया त्यांचे आयुष्य कंठीत असतात.

लोहाच्या कमतरतेमुळे होणारा रक्तक्षय (anemia) समाजात खूप मोठ्या प्रमाणात आढळतो. आज जगभरात सुमारे १०० कोटी लोक याने बाधित आहेत. गरीब देशांमधील परिस्थिती तर अधिक दारुण आहे. आपल्या देशात अंदाजे निम्म्या स्त्रिया आणि दोन तृतीयांश बालके रक्तक्षयाने बाधित आहेत. गरीबी आणि आहारविषयक अज्ञान ही त्यामागची प्रमुख कारणे आहेत. तसेच अन्नातील लोहाचे अपुरे शोषण हाही मुद्दा महत्वाचा आहे. समाजाच्या सर्व थरातील लोकांना माफक प्रमाणात का होईना पण नियमित लोह मिळावे या उद्देशाने ‘लोहयुक्त मिठाची’ निर्मिती करण्यात आलेली आहे.

प्रौढ माणसात जे हिमोग्लोबिन असते त्याला Hb A1 असे म्हणतात. त्याच्या रचनेत थोडे बदल होऊन काही सुधारित हिमोग्लोबिनस तयार होतात. त्यातील Hb A1c हा प्रकार आपण समजून घेऊ
. आपल्या रक्तात ग्लुकोज संचार करत असतो. त्यातला काही लालपेशीमध्ये शिरतो आणि हिमोग्लोबिनच्या काही मोजक्या रेणूंना जोडला जातो. या संयुगाला Hb A1c असे नाव आहे. रक्तातील ग्लुकोजचे प्रमाण वाढल्यास Hb A1c चेही प्रमाण वाढते. म्हणूनच मधुमेहींमध्ये Hb A1c हे वाढलेले असते. सध्या या रुग्णांमध्ये Hb A1c ची रक्तचाचणी नियमित केली जाते. त्यानुसार उपचारांमध्ये फेरफार करावे लागतात.

हिमोग्लोबिन हे ऑक्सीजन व कार्बन डाय ऑक्साइडची रक्तात वाहतूक करते ते आपण वर पाहिले. या दोघांव्यतिरिक्त ते अजून एका वायुला जबरदस्त आकर्षून घेते आणि तो आहे कार्बन मोनो ऑक्साइड ( CO ). त्या दोघांचे जे संयुग तयार होते त्याला ‘कार्बोक्सीहिमोग्लोबिन’ (HbCO ) म्हणतात. निसर्गाने मानवाला जी मूळ हवा दिलेली होती तिच्यात CO चे प्रमाण नगण्य होते, तर ऑक्सिजनचे भरपूर. पण माणसाच्या अनेक ‘उद्योगां’मुळे जे हवा-प्रदूषण झाले त्याने CO चे प्रमाण बेसुमार वाढलेले आहे. ते होण्यास वाहनजन्य प्रदूषण मुख्यतः जबाबदार आहे. गेले महिनाभार आपण या संबंधीच्या राजधानी दिल्लीतील बातम्या वाचत आहोत. त्यावरून या प्रश्नाची तीव्रता कळेल.
यातली मूलभूत कल्पना आता समजावून घेऊ. हिमोग्लोबिनच्या जवळ जर O2 आणि CO हे दोन्ही वायू ठेवले, तर त्याचे CO बद्दलचे आकर्षण हे O2 बद्दलच्यापेक्षा २१० पटीने अधिक आहे.

एक मजेदार उदाहरण देऊन हा मुद्दा स्पष्ट करतो. समजा हिमोग्लोबिन हा एक पुरुष आहे. O2 ही त्याची बायको तर CO ही प्रेयसी आहे! आता प्रेयसीबद्दलचे आकर्षण जर बायकोपेक्षा २१० पट जास्त असेल तर त्याचे परिणाम आपण सगळे जाणतोच !! तोच प्रकार आता आपल्या रक्तात झाला आहे. प्रदूषणाने आपण पर्यावरणातील CO चे प्रमाण बरेच वाढवले. परिणामी बराच CO श्वसनातून रक्तात गेला आणि HbCO चे प्रमाण खूप वाढले. हे HbCO ऑक्सीजन चे रक्तात
वहन करण्यास असमर्थ असते ( एकदा प्रेयसी खूप आवडू लागली की बायको नकोशी होते तसेच!)

शेवटी पेशींना पुरेसा ऑक्सिजन न मिळाल्याचे दुष्परिणाम आपण सगळे भोगतो.

सध्या शहरांमध्ये वाढलेल्या CO चे दुष्परिणाम सर्वात जास्त भोगायला लागतात ते चौकात उभे असलेल्या वाहतूक पोलिसांना. त्यावर उपाय म्हणून त्यांना कामाच्या दरम्यान मधूनमधून शुद्ध ऑक्सीजन श्वसनातून दिला जातो. अशा “ऑक्सिजन बूथ्स” ची संकल्पना अलीकडे विकसित होत आहे. हे म्हणजे रोगावर मुळापासून उपाय करण्याऐवजी आपण महागडी मलमपट्टी तयार करत आहोत.

हिमोग्लोबिनच्या संबंधित काही महत्वाचे आजार आपण वर पाहिले. आता जनुकीय बिघाडांमुळे (mutations) होणाऱ्या त्याच्या दोन आजारांना ओझरता स्पर्श करतो :
१. सिकल सेलचा आजार आणि
२. थॅलसीमिया
हे जन्मजात विकार जगभरात कमीअधिक प्रमाणात आढळून येतात. भारतात आदिवासीबहुल भागांमध्ये त्यांचे प्रमाण लक्षणीय आहे. अशा रुग्णांना रक्तक्षय होतो आणि त्यांची शारीरिक वाढ खुंटते.
तर असे आहे हे जीवनावश्यक आणि संरक्षक हिमोग्लोबिन. त्याची मूलभूत माहिती आपण घेतली. हा लेख संपवताना दोन मुद्दे अधोरेखित करतो:

१. लोहाच्या कमतरतेमुळे होणारा रक्तक्षय हा आपला मोठा सामाजिक आरोग्य-प्रश्न आहे. त्याला ‘आजार’ न समजून दुर्लक्ष करणे हे घोर अज्ञान आहे. आपण पूर्णपणे कार्यक्षम असण्यासाठी आपले हिमोग्लोबिन हे उत्तम हवे.
२. वाहनजन्य प्रदूषणामुळे बेसुमार वाढलेला पर्यावरणातील CO आणि रक्तातील HbCO हा गंभीर विषय आहे. त्यावर मुळापासून ठोस उपाय करणे हे आपल्याच हातात आहे.
********************************************************************************************