الكيمياء الحيوية: كيف تفسر وظائف الجسم وتحاليله؟

الكيمياء الحيوية فرع علمي يجمع بين الكيمياء والأحياء لدراسة تركيب مكونات الكائنات الحية وكيفية تفاعلها. وهي لا تقتصر على الإنسان، بل تشمل الحيوانات والنباتات والكائنات الدقيقة. أما في الطب، فتساعد على فهم وظائف الجسم الطبيعية والتغيرات المصاحبة للأمراض، كما تدخل في تطوير الأدوية والفحوص المخبرية.

وقد يُستخدم تعبير «كيميائي حيوي» أيضًا لوصف شخص متخصص في هذا المجال. لكن العمل في المختبرات السريرية، واعتماد النتائج وتفسيرها طبيًا، يخضع لمؤهلات وتراخيص تختلف باختلاف البلد وطبيعة المهمة.

تتعاون جزيئات متعددة لبناء الأنسجة وتشغيلها، ولا يعمل أي منها بمعزل عن البقية. وأهم هذه المكونات:

• البروتينات: تدخل في بناء الأنسجة، ونقل المواد، والدفاع المناعي، وتسريع التفاعلات.
• الكربوهيدرات: تشمل السكريات والنشويات، وهي مصدر مهم للطاقة، ويُخزن جزء منها في صورة جليكوجين.
• الدهون: توفر مخزونًا للطاقة، وتدخل في تركيب أغشية الخلايا وتصنيع بعض الهرمونات.
• الأحماض النووية: يحمل الحمض النووي المعلومات الوراثية، وتشارك أنواع الحمض النووي الريبي في استخدامها لإنتاج البروتينات.
• الماء والأملاح: يهيئان الوسط المناسب للتفاعلات ويساعدان في تنظيم السوائل وعمل الأعصاب والعضلات.

الأيض: البناء والهدم

الأيض، أو التمثيل الغذائي، هو مجموع التفاعلات الكيميائية داخل الجسم. تشمل تفاعلات الهدم تفكيك المواد الغذائية للحصول على الطاقة أو مكونات أصغر، بينما تستخدم تفاعلات البناء هذه المكونات والطاقة لإنتاج مواد يحتاجها الجسم. ويحدث النوعان باستمرار، حتى أثناء الراحة والنوم.

التنفس الخلوي وإنتاج الطاقة

بعد هضم الطعام وامتصاصه، تستخدم الخلايا جزيئات مثل الجلوكوز والأحماض الدهنية لإنتاج الطاقة. وتؤدي الميتوكوندريا دورًا رئيسيًا في إنتاج جزيء أدينوسين ثلاثي الفوسفات، المعروف اختصارًا باسم ATP، الذي تستخدمه الخلايا لتشغيل كثير من وظائفها. ويُستعمل الأكسجين في مراحل أساسية من هذه العملية.

وعندما لا يكفي إمداد الأكسجين لتلبية الطلب المتزايد، كما أثناء مجهود شديد، تستطيع الخلايا زيادة اعتمادها على التحلل السكري مع تكوين اللاكتات. وهذه العملية ليست دليلًا بمفردها على مرض؛ فتفسير ارتفاع اللاكتات في التحليل يعتمد على الظروف والحالة السريرية.

الإنزيمات جزيئات تعمل كمحفزات تسرّع التفاعلات، ومعظمها بروتينات. تساعد إنزيمات الهضم مثلًا على تفكيك الطعام، بينما تنظم إنزيمات أخرى إنتاج الطاقة والتخلص من بعض المواد. وقد تحتاج بعض الإنزيمات إلى فيتامينات أو معادن كي تعمل بصورة طبيعية.

أما الهرمونات فهي رسائل كيميائية تنتقل لتؤثر في خلايا محددة. فالإنسولين يساعد على تنظيم سكر الدم، وهرمونات الغدة الدرقية تؤثر في استهلاك الطاقة ووظائف أعضاء متعددة. لذلك قد يؤدي خلل هرموني إلى أعراض في أكثر من جهاز بالجسم.

ويعني التعبير الجيني استخدام المعلومات الموجودة في الجينات لصنع جزيئات وظيفية، ومنها البروتينات. ولا تعمل جميع الجينات بالمقدار نفسه في كل الخلايا؛ فهذا التنظيم يساعد على اختلاف وظيفة خلية العضلة عن خلية الكبد، رغم اشتراكهما في معظم المعلومات الوراثية.

تقيس مختبرات الكيمياء السريرية مواد في الدم أو البول وسوائل أخرى للمساعدة على تقييم وظائف الأعضاء، ومتابعة الأمراض والاستجابة للعلاج. ومن أمثلة الفحوص الشائعة:

• سكر الدم والهيموجلوبين السكري: للمساعدة في تشخيص السكري ومتابعته، وفق شروط ومعايير محددة.
• الكرياتينين وتقدير الترشيح الكبيبي: لتقييم وظيفة الكلى، وقد تُستكمل بفحوص البول.
• إنزيمات الكبد والبيليروبين والألبومين: تقدم معلومات مختلفة عن إصابة الكبد وبعض وظائفه، ولا يُفسر أي منها منفردًا.
• دهون الدم: تساعد مع عوامل أخرى على تقدير خطر أمراض القلب والأوعية.
• الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم: لتقييم توازن أملاح مهمة لوظائف الجسم.
• فحوص الهرمونات وبعض الفيتامينات: تُطلب عند وجود داعٍ سريري، وليست ضرورية للجميع بصورة دورية.

النتيجة الواقعة خارج المجال المرجعي لا تعني تلقائيًا وجود مرض، كما أن النتيجة الطبيعية لا تستبعد جميع المشكلات. فقد تختلف المجالات المرجعية بين المختبرات، وتتأثر بعض القيم بالعمر والحمل والترطيب ووقت سحب العينة. وينظر الطبيب أيضًا إلى الأعراض والفحص السريري والنتائج السابقة.

للحصول على نتيجة قابلة للتفسير، اتبع تعليمات الفحص نفسه بدل الاعتماد على قاعدة واحدة لجميع التحاليل:

• اسأل هل يحتاج الفحص إلى صيام، وما المسموح بتناوله خلاله؛ فكثير من التحاليل لا يتطلب صيامًا.
• أبلغ الطبيب بالأدوية والمكملات، بما فيها البيوتين الذي قد يؤثر في بعض الفحوص.
• لا توقف دواءً موصوفًا من تلقاء نفسك، حتى لو ظننت أنه يؤثر في النتيجة.
• اذكر وجود مرض حاد أو مجهود شديد حديث، والتزم بأي تعليمات تتعلق بموعد العينة.

الكيمياء الحيوية علم يدرس تفاعلات الحياة، أما العلاج الكيميائي للسرطان فهو استخدام أدوية لقتل الخلايا السرطانية أو الحد من نموها. تؤثر أدوية كثيرة منه في الخلايا سريعة الانقسام، ولهذا قد تتأثر أيضًا خلايا سليمة في بصيلات الشعر وبطانة الجهاز الهضمي ونخاع العظم.

قد تشمل آثاره الجانبية الإرهاق، والغثيان والقيء، وتساقط الشعر، والإسهال أو الإمساك، وتقرحات الفم، وزيادة قابلية العدوى. لكنها لا تظهر جميعًا لدى كل مريض، وتختلف بحسب الدواء والخطة العلاجية. ويمكن للفريق المعالج الوقاية من بعض الأعراض أو تخفيفها، لذا ينبغي الإبلاغ عنها مبكرًا.

وتوجد علاجات دوائية أخرى للسرطان، مثل العلاج الموجّه والمناعي والهرموني. تختلف آلياتها ومخاطرها، ولا يُعد أي منها مناسبًا لجميع الأورام. كذلك لا يُنصح باستخدام الأعشاب أو المكملات أثناء علاج السرطان دون مراجعة الفريق، لاحتمال التداخل مع الأدوية.

راجع الطبيب إذا ظهرت نتيجة غير طبيعية تحتاج إلى تفسير، أو استمر تعب غير مفسر، أو عطش وتبول زائدان، أو تغير ملحوظ في الوزن، أو اصفرار الجلد والعينين. هذه الأعراض لها أسباب متعددة، ولا تحدد تحليلًا أو تشخيصًا بعينه.

اطلب تقييمًا عاجلًا عند وجود ضيق نفس شديد، أو ألم بالصدر، أو إغماء، أو ارتباك مفاجئ. وإذا كنت تتلقى علاجًا كيميائيًا وظهرت حرارة تبلغ 38 درجة مئوية أو أكثر، أو قشعريرة أو علامات عدوى، فاتصل بفريق الأورام فورًا واتبع تعليماته؛ ولا تنتظر الموعد التالي. وأبلغ الفريق أيضًا عن قيء مستمر أو إسهال شديد أو عدم القدرة على شرب السوائل.