دم

الدم هو سائل في جسم الإنسان وسائر الحيوانات ينقل المواد الضرورية مثل المغذيات والأكسجين إلى الخلايا وينقل الفضلات الأيضية مثل ثاني أكسيد الكربون

بعيدًا عن تلك الخلايا نفسها.[2] يتكون من خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء والبلازما والصفائح الدموية، وهو عبارة عن نسيج ضام، ودرجة حرارته الطبيعية هي 37 درجة مئوية.[3][4][5]

يشكل الدم 8% من كتلة الجسم. فإذا كانت كتلة شخص ما 60 كغم مثلاً، فإن 4.8 كغم منها دم (أي نحو 5 لتر).

في الفقاريات، يتكون أغلب الدم من البلازما والتي تشكل 55٪ من سوائل الدم، تتكون البلازما في الغالب من الماء والذي يشكل 90٪ من حجمها،[6] كما تحتوي على البروتينات والجلوكوز والأيونات المعدنية والهرمونات وثاني أكسيد الكربون والبلازما هي الوسيلة الرئيسية لنقل منتجات الإخراج، الألبومين هو البروتين الرئيسي في البلازما، ويعمل على تنظيم ضغط الدم الأسموزي الغرواني، تتكون خلايا الدم بشكل أساسي من خلايا الدم الحمراء، وخلايا الدم البيضاء أو الكريات البيض والصفائح الدموية.

تحتوي خلايا الدم على الهيموغلوبين، وهو بروتين يحتوي على الحديد، مما يسهل نقل الأكسجين عن طريق الارتباط العكسي بالغازات من خلال عملية تنفس الكائنات وزيادة قابليته للذوبان في الدم بشكل كبير. في المقابل، يتم نقل ثاني أكسيد الكربون في الغالب خارج الخلية مثل البيكربونات المنقولة في البلازما.

يدور الدم في جميع أنحاء الجسم عبر الأوعية الدموية عن طريق ضخ القلب. في الكائنات ذات الرئتين، يَحمل الدم الشرياني الأكسجين من الهواء المستنشق إلى أنسجة الجسم، وينقل الدم الوريدي ثاني أكسيد الكربون، وهو فضلات ناتجة عن العملية الأيضية الذي تنتجه الخلايا، من الأنسجة إلى الرئتين لتتم عملية الزفير.

يملك الدم العديد من الوظائف المهمة:[7]

يشكّل الدم 7٪ من وزن جسم الإنسان،[8][9] بمتوسط كثافة حوالي 1060 كغم/م 3، والتي تقترب جدًا من كثافة الماء النقي البالغة 1000 كغم/م 3.[10] يبلغ متوسط حجم دم الشخص البالغ حوالي 5 لترات (أى حوالي 1.3 جالوناً) متمثلة في البلازما وعناصر أخرى.[9] يتكون الدم من نوعين من الخلايا هما خلايا الدم أو كريات الدم الحمراء (بالإنجليزية: erythrocytes) وخلايا الدم البيضاء (بالإنجليزية: leukocytes)، والصفائح الدموية، ولا تعتبر الصفائح الدموية خلايا،[11] لأنها تتكون من أجزاء مفلطحة من السيتوبلازم، ولها دور كبير في تخثر الدم. من حيث الحجم، تشكل خلايا الدم الحمراء حوالي 45٪ من حجم الدم الكلي، والبلازما تشكل حوالي 54.3٪، وكريات الدم البيضاء حوالي 0.7٪.

تنطبق قوانين ديناميكا السوائل غير النيوتونية. على الدم بكل مكوناته (البلازما والخلايا)[12]

تجزئة دم الإنسان عن طريق الطرد المركزي: يمكن رؤية البلازما (الطبقة العلوية الصفراء) والطبقة البيضاء (الطبقة الوسطى والرقيقة كريات الدم البيضاء) وطبقة كرات الدم الحمراء (الطبقة السفلية الحمراء)

الدورة الدموية: أحمر = مؤكسج، أزرق = غير مؤكسج

رسم توضيحي يصور عناصر مكونة من الدم

يحتوي واحد ميكروليتر من الدم على:

خلايا قرصية الشكل مقعرة الوجهين، وظيفتها نقل الغازات، سطحها مقعر كي تزيد من مساحة تبادل الغازات، وتمتاز بغشاء خلوي مرن يُمكِنها من المرور حتى في أضيق الشعيرات الدموية. تنشا من النخاع الأحمر في العظام الكبيرة وتتجدد كل 120 يوم وتتكسر في الكبد والطحال وتذهب إلى العصارة الصفراوية لتشارك في محتوياتها، لونها أحمر لوجود مادة الهيموجلوبين وتتكون مادة الهيموجلوبين من بروتين وحديد، عددها تقريبا لدى الرجل البالغ 4 - 5 مليون وفي المرأة 4 - 4.5 مليون خلية لكل ملمتر مكعب، ومهمتها تقتصر على حمل غاز الأكسجين من الرئتين واستبداله بغاز ثاني أكسيد الكاربون. بناء كريات الدم الحمراء تتحكم به الكليتان عن طريق هرمون يدعى بالإريتروبويتين، ويعتمد إفراز هذا الهرمون على الضغط الجزئي للأكسجين في الدم. في الارتفاعات العالية يكون الضغط الجزئي للأكسجين منخفضاً لذا ينشط إفراز هرمون الإريتروبويتين مما يرفع تركيز كريات الدم الحمراء لدى سكان المناطق الجبيلة. خلية الدم الحمراء غير ناضجة تحتوي على النواة والميتوكندريا واجسام جولجي والرايبوسومات وتنمو هذه الخلايا وتنقسم انقسام متساوي حتى تعطي خلية الدم الحمراء الناضجة بعد ان تفقد النواة والعضيات الأخرى كي تجعل أكبر مساحة ممكنة لصبغة الهيموغلوبين.[16][17][18]

كريات الدم البيضاء هي الخلايا التي تقوم بتوفير الحماية للجسم من الأمراض وعددها اقل من خلايا الدم الحمراء إذ انه بين سبعمائة وأربعة عشر كرية حمراء نجد كرية بيضاء واحدة كما أنها متفاوتة الأحجام والاشكال وبها نواة واحدة كما أنها أكبر من خلايا الدم الحمراء. يتراوح عددها بين (5000-10000) خلية في الملمتر مكعب. وتعتبر احدى أهم وسائل الدفاع عن الأنتيجينات (مولدات الضد) في الجسم ويزداد عددها عند الإصابة بالأمراض.[19][20][21]

هناك 5 انواع من خلايا الدم البيضاء, هي: الحمضية والقاعدية والمتعادلة والليمفية والوحيدة.[22]

وتم تقسيمها حسب مظهر السيتوبلازم وشكل النواة إلى مجموعتين:

هي مادة سائلة شفافة تميل إلى الاصفرار كلون التبن (القش) وتمثل البلازما الوسط السائل في الدم، ولها دور هام في نقل الماء والأملاح والعناصر الغذائية الذائبة، مثل الجلوكوز والأحماض الأمينية والأحماض الدهنية (المذابة في الدم أو المرتبطة ببروتينات البلازما)، كما تزيل الفضلات، مثل ثاني أكسيد الكربون واليوريا وحمض اللاكتيك، كما تقوم البلازما أيضاً بتدوير الهرمونات التي تنقل رسائلها إلى أنسجة الجسم المختلفة.[23] حوالي 55٪ من الدم عبارة عن بلازما الدم.[24] يبلغ إجمالي حجم بلازما الدم 2.7 - 3.0 لتر (2.8 - 3.2 لتر) في الإنسان السوي. وهي في الأساس عبارة عن محلول مائي يحتوي على 90٪ ماء (للماء دور كبير حيث يحافظ على درجة حرارة الجسم 37 درجة مئوية) و 8٪ بروتينات بلازما الدم[25] وكميات ضئيلة من مواد أخرى ذائبة 2٪ تقريباً (أيونات الأملاح المعدنية- البروتينات - الكربوهيدرات - الدهون - الفيتامينات - أجسام مضادة - هرمونات - غازات مذابة).[23]

ومن مكونات الدم الهامة الأخرى:

يشير مصطلح "مصل الدم' إلى البلازما التي أزيلت منها بروتينات التخثر، وتكون معظم البروتينات المتبقية هي الألبومين والأجسام المضادة.

أجسام سيتوبلازمية توجد في الدم وتتكسر عند ملامستها للهواء لتجلط الدم حتى لا يتسبب النزيف بضرر

ليس لها شكل محدد، لا تنزلق انزلاقا طبيعا في الدم مادامت سرعة الدم ثابتة وتوجد في الشخص الطبيعى بنسبة ربع مليون لكل مليمتر مكعب، دورها الأساسي هو تحويل المادة البروتينية السائلة الموجودة في الدم وهي الفبيرونجين إلى مادة صلبة تسمى الفبيرين وخيوط متصلبة تتجمع حول السطح الجلدى لتمنع خروج الدم من الجلد.[26] لا يتجلط الدم داخل الاوعية الدموية؛ لان الدم يسرى بصورة طبيعية وأيضاً لوجود مادة الهيبارين التي يفرزها الكبد والتي توقف عمل الصفائح الدموية وللعلم فان الصفائح الدموية تتكسر من الكبد والطحال كل 10ايام لتتجدد باستمرار ويمكن القول بانها اجسام غير خلوية لانها تتكسر باستمرار.[27][28][29]

يتم تنظيم درجة حموضة الدم لتبقي ضمن النطاق الضيق من 7.35 إلى 7.45 pH، مما يجعل الدم قلوي ضعيف.[30][31] ويعتبر الدم الذي يحتوي على درجة حموضة أقل من 7.35 حمضياً جداً، في حين عندما ترتفع قيمة pH الدم لأعلى من 7.45 فإنه يعتبر قاعدي جداً. يتم تنظيم بعناية درجة حموضة الدم، والضغط الجزئي للأكسجين (pO2)، والضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون (pCO2)، والبيكربونات (HCO3−) بواسطة عدد من آليات الاستتباب (التوازن) الداخلي للجسم، والتي تمارس تأثيرها بشكل أساسي من خلال الجهاز التنفسي والجهاز البولي للسيطرة على التوازن الحمضي-القاعدي والتنفس. يقيس اختبار غازات الدم الشرياني توتر ثاني أكسيد الكربون والتوتر الشرياني الأوكسجيني وقيمة pH. وتلك قائمة النطاقات المرجعية الطبيعية للعديد من إلكتروليتات الدم واسعة النطاق.[32]

يعتبر دم الإنسان نموذجي مقارنة بدم باقي الثدييات، على الرغم من أن التفاصيل الدقيقة المتعلقة بأعداد الخلايا وحجمها وبنيتها البروتينية وما إلى ذلك تختلف إلى حد ما من فصيلة لأخرى. ومع ذلك، فهناك بعض الاختلافات الرئيسية في الفقاريات غير الثديية:[33]

يدور الدم في جميع أنحاء الجسم عبر الأوعية الدموية عن طريق ضخ القلب له في نظام مغلق، والقلب عبارة عن مضخة مزدوجة ماصة وكابسة، بحيث يؤخذ الدم من بعض الأوعية الدموية ويتم الدفع به في أوعية دموية أخرى. في البشر يُضخ الدم من البطين الأيسر للقلب عبر الشرايين ومنها إلى الأنسجة الطرفية ومن ثم يعود إلى الأذين الأيمن للقلب عبر الأوردة.  ثم يدخل الدم إلى البطين الأيمن ويتم ضخه عبر الشريان الرئوي إلى الرئتين ليعود إلى الأذين الأيسر عبر الأوردة الرئوية. ثم يدخل الدم إلى البطين الأيسر ليبدأ دورة أخرى. يحمل الدم الشرياني الأكسجين (الدم المؤكسج) من الهواء المستنشق إلى جميع خلايا الجسم، وينقل الدم الوريدي (غير المؤكسج) ثاني أكسيد الكربون الذي يعتبر نفايات ناتجة عن عملية التمثيل الغذائي لخلايا الجسم، إلى الرئتين لتتم عملية الزفير. بشكل عام فإن جميع الشرايين تحمل دماً مؤكسجا (نقي) ومع ذلك، هناك استثناء واحد وهو الشريان الرئوي الخارج من إلى الرئتين، والتي تحتوي على أغلب الدم غير المؤكسج في الجسم، بينما تحتوي الأوردة الرئوية على الدم المؤكسج.[34][35][36]

قد ينتج تدفق عائد إضافي بسبب حركة العضلات الهيكلية، والتي يمكن أن تضغط على الأوردة وتدفع الدم عبر الصمامات في الأوردة بإتجاه الأذين الأيمن.

وقد تم وصف الدورة الدموية بواسطة ويليام هارفي في عام 1628.[37]

في الفقاريات، تُصنع خلايا الدم المختلفة في نخاع العظام بحيث تكون جميع الخلايا في صورتها الأولية وهي الخلايا الجذعية، وتسمى تلك العملية "عملية تكوين الدم"، والتي تشمل تكوين وإنتاج خلايا الدم الحمراء، إنتاج خلايا الدم البيضاء بأنواعها والصفائح الدموية.[39][40] تُنتج كل عظام البشر تقريبًا خلايا الدم الحمراء، وذلك أثناء مرحلة الطفولة، وبالنسبة للبالغين، فإن إنتاج خلايا الدم الحمراء على يقتصر على العظام الطويلة مثل عظام الصدر (عظمة القص) وعظام القفص الصدري وعظام الحوض وعظام الذراعين والساقين. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر الغدة الصنوبرية، الموجودة في المنصف، مصدراً هاماً لإنتاج الخلايا اللمفاوية التائية.[41] وغالباً ما يتم إنتاج المكونات البروتينية للدم (بما في ذلك بروتينات التخثر) عن طريق الكبد، بينما يتم إنتاج الهرمونات بواسطة الغدد الصماء ويتم تنظيم الجزء المائي لخلايا الدم بواسطة منطقة ما تحت المهاد والتي تحافظ عليه الكلى.

تتمتع كريات الدم الحمراء السليمة بعمر يبلغ حوالي 120 يومًا وذلك قبل أن تتحلل إلى مكوناتها الأساسية بواسطة الطحال وخلايا كوبفر (خلايا بلعمية متخصصة توجد في الكبد وتبطن جدران جيب الكبد).[42][43]

يتم إرتباط حوالي 98.5٪ من الأكسجين كيميائياً مع الهيموجلوبين[44] وذلك عند فحص عينة من الدم الشرياني (المؤكسد) لدى إنسان ليست لديه أي مشاكل صحية تنفسية، وذلك عند ضغط يساوي ضغط مستوي سطح البحر. تذوب حوالي 1.5٪ من نسبة الأكسجين المتبقية فيزيائيًا في سوائل الدم الأخرى ولا ترتبط بالهيموجلوبين.[45] يعتبر جزيء الهيموجلوبين هو الناقل الأساسي للأكسجين في الثدييات والعديد من الفصائل الأخرى (للاستثناءات، انظر أدناه). يمتلك جزئ الهيموجلوبين القدرة على الارتباط بالأكسجين بسعة ما بين 1.36 و 1.40 مل من O2 لكل جرام من الهيموجلوبين، مما يزيد من سعة الأكسجين الإجمالية في الدم سبعين ضعفًا،[46] وبالمقارنة إذا ما كان الأكسجين يُحمل فقط من خلال قابليته للذوبان البالغة 0.03 مل من O2 /لكل لتر من الدم/ لكل مم من الزئبق للضغط الجزئي الأكسجين (حوالي 100 ملم زئبق في الشرايين).[46]

باستثناء الشرايين الرئوية والسرية والأوردة المقابلة لها، تَحمِل الشرايين الدم المؤكسج بعيدًا عن القلب وتوصله إلى الجسم عبر الشرايين والشعيرات الدموية، وهناك حيث يتم استهلاك الأكسجين، ومن ثم بعد ذلك تقوم الأوردة بنقل الدم غير المؤكسج إلى القلب.

تحت المعدلات الطبيعية عند البالغين وفي حالة الراحة، يكون الهيموجلوبين الذي يغادر الرئتين مشبعًا بالأكسجين بنسبة تصل إلى 98-99٪، مما يؤدي إلى وصول الأكسجين إلى الجسم بمعدل يصل إلى ما بين 950 و 1150 مل / دقيقة.[47] يتم استهلاك الأكسجين تقريبًا بمعدل 200-250 مل / دقيقة،[47] في البالغين الأصحاء في حالة الراحة، بحيث يظل الدم غير المؤكسج العائد إلى الرئتين مشبعًا بنسبة 75 ٪ [48][49] من الأكسجين (70 ٪ إلى 78 ٪).[47]  تؤدي زيادة استهلاك الأكسجين أثناء التمارين المستمرة إلى تقليل تشبع الأكسجين في الدم الوريدي، والذي يمكن أن يصل إلى نسبة أقل من 15٪ في الرياضيين المُدرَبين؛ لكن بالرغم من ذلك فإن معدل التنفس وتدفق الدم يزداد لتعويض ذلك النقص، يمكن أن ينخفض تشبع الأكسجين في الدم الشرياني إلى 95٪ أو أقل في ظل هذه الظروف.[50] إذا ما تشبع الأكسجين بهذا المستوى، فإن ذلك يعتبر مؤشراً خطيراً على صحة الفرد أثناء فترات الراحة (على سبيل المثال، أثناء الجراحة الحادثة تحت التخدير). ويعتبر نقص الأكسجة المستمر (أكسجة أقل من 90٪) خطر على الصحة، ومن الممكن أن يتسبب في الموت السريع إذا نقصت الأكسجة بشدة (التشبع أقل من 30٪).[51]

تقوم الأجنة الحية بإنتاج شكلاً أخر من أشكال الهيموغلوبين متقارب بشكل أكبر مع الأكسجين وهو "الهيموغلوبين F"؛ وذلك لتعرض الجنين لنسبة أكسجين منخفضة جداً (حوالي 21٪ من مستوى الأكسجين الموجود في رئة شخص بالغ)، لتلاقيه الأكسجين عن طريق المشيمة فقط.[52]

ينتقل ثاني أكسيد الكربون في الدم بثلاث طرق مختلفة (تختلف النسب الدقيقة حسب ما إذا كان الدم ينتقل عبر الشرايين أو الأوردة). يتم تحويل معظم ثاني أكسيد الكربون (حوالي 70٪) إلى أيونات بيكربونات HCO3 بواسطة إنزيم الأنهيدراز الكربوني في خلايا الدم الحمراء عن طريق التفاعل التالي:

يرتبط ما يصل إلى 23٪ من الهيموجلوبين كمركبات كربامينو مكوناً "كَرْبامينوهيمُوغلوبين"،[53] ويذوب حوالي 7٪ في البلازما.[54][55]

الهيموجلوبين هو الجزئ الرئيسي الحامل للأكسجين في خلايا الدم الحمراء، حيث يحمل كل من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.[56] ومع ذلك، فإن موقع إرتباط ثاني أكسيد الكربون مع الهيموجلوبين مختلف عن موقع ارتباطه بالأكسجين، فبدلاً من ذلك فإن يتحد مع مجموعات الطرف الأميني-N على سلاسل البروتينات الكُريوية (الغلوبينات).[57]  ومع ذلك، نظرًا للتأثيرات التفارغية على جزيء الهيموجلوبين، فإن ارتباط ثاني أكسيد الكربون يقلل من كمية الأكسجين المرتبطة بضغط جزئي معين من الأكسجين. يُعرف انخفاض الارتباط بثاني أكسيد الكربون في الدم بسبب زيادة مستويات الأكسجين بـ "تأثير هولدين"، والذي يعتبر صفة مميزة الهيموغلوبين، حيث يعمل نزع الأكسجين من الدم إلى زيادة حمل ثاني أكسيد الكربون، بالمقابل فإن الدم المؤكسج له قابلية منخفضة على حمل ثاني أكسيد الكربون.[58]

تفقد جزيئات الأوكسيهيموجلوبين بعض من جزيئات الأكسجين لتتحول إلى ثاني أكسيد الهيموجلوبين. ترتبط مُعظم أيونات الهيدروجين بجزئ الدي أوكسيهيموجلوبين لإنجذابه للهيدروجين أكثر من الأوكسي هيموجلوبين.

يكون الدم في حالة توازن مع اللمف في معظم الثدييات، ويتشكل اللمف باستمرار في أنسجة الدم عن طريق الترشيح الفائق الشعري. يتم جمع اللمف بواسطة نظام من الأوعية اللمفاوية الصغيرة ومن ثم يتم توجيهه إلى القناة الصدرية، والتي تصب في الوريد تحت الترقوة الأيسر، وهناك حيث ينضم اللمف إلى الدورة الدموية.[59][60]

تقوم الدورة الدموية بدور آخر غير نقل الدم، ألا وهو نقل الحرارة في جميع أنحاء الجسم، وتعد التعديلات على هذا التدفق جزءًا مهمًا من التنظيم الحراري. فعلى سبيل المثال عندما يكون الطقس دافئ أو أثناء القيام بالتمارين الشاقة، فإن معدل تدفق الدم يزداد ما يتسبب في دفء الجلد، مما يؤدي إلى فقدان الحرارة بشكل أسرع. وفي المقابل، عندما تكون درجة الحرارة الخارجية منخفضة، ينخفض تدفق الدم إلى الأطراف وسطح الجلد، ولمنع فقدان الحرارة يتم توزيع الدم بشكل تفضيلي على أعضاء الجسم المهمة.[62][63][64]

تتفاوت معدلات تدفق الدم بشكل كبير بين أعضاء الجسم المختلفة. يحتوي الكبد على أكبر معدل لإمدادات الدم وفرة بتدفق تقريبي يصل إلى 1350 مل / دقيقة، كما تُعد الكلى والدماغ ثاني وثالث أكثر الأعضاء إمدادًا، بمعدل 1100 مل / دقيقة و 700 مل / دقيقة على التوالي.[65]

تختلف المعدلات النسبية لتدفق الدم لكل 100 غرام من الأنسجة المختلفة، بحيث تكون الكلى والغدة الكظرية والغدة الدرقية هي الأنسجة الأولى والثانية والثالثة على التوالي التي تحصل على الإمداد.[65]

يمكن استخدام تدفق الدم في بعض الأنسجة المتخصصة لإحداث إحتقان؛ مما يؤدي لانتصاب تلك الأنسجة، ومن الأمثلة على ذلك انتصاب نسيج كل من القضيب والبظر.

العنكبوت القافز، هو مثال آخر على الوظيفة الهيدروليكية للدم، بحيث يتم دفع الدم إلى السيقان الواقع عليها ضغط جسد العنكبوت مما يؤدي لإستقامتها لإحداث قفزة قوية، دون الحاجة لوجود أي عضلات في سيقانه.[66]

لا يشارك هيمولمف الحشرات (أو اللمف الدموى، دم الحشرات) في عملية نقل الأكسجين، حيث تتم عملية التنفس عن طريق فتحات تسمى القصبة الهوائية تسمح للأكسجين من الهواء بالانتشار مباشرة إلى الأنسجة. يعمل دم الحشرات علي نقل المغذيات إلى الأنسجة وإزالة الفضلات في نظام مفتوح.[67]

تستخدم اللافقاريات الأخرى بروتينات الجهاز التنفسي لزيادة القدرة على حمل الأكسجين، ويُعد الهيموغلوبين البروتين الأكثر شيوعًا في الطبيعة. يحتوي الهيموسيانين (الأزرق) على النحاس ويوجد في كل من القشريات والرخويات. ويُعتقد أن الغلاليات (بخاخات البحر) تستخدم الفانابينات (بروتينات تحتوي على الفاناديوم) لصبغة جهازها التنفسي (أخضر فاتح أو أزرق أو برتقالي).[68]

تكون البروتينات الحاملة للأكسجين قابلة للذوبان في الدم بحرية في أغلب اللافقاريات. بينما في الفقاريات توجد في خلايا الدم الحمراء المتخصصة، مما يسمح بتركيز أعلى من أصباغ الجهاز التنفسي دون زيادة لزوجة الدم أو إتلاف أعضاء ترشيح الدم مثل الكلى.

لدى الديدان الأنبوبية الكبيرة هيموجلوبين غير عادي والذي يسمح لهم بالعيش في البيئات غير الاعتيادية، كما قد يحتوي الهيموجلوبين علي كبريتيدات والتي ما تكون قاتلة في الحيوانات الأخرى.

كان الاعتقاد السائد قبل بدايات القرن العشرين أن الدم يتكون من نوع واحد فقط متماثل بين جميع البشر وغالباً ما كانت محاولات نقل الدم من الأشخاص السليمين للمرضى تؤدي إلى موت المرضى الأمر الذي أدى إلى منع نقل الدم لفترات طويلة في أوروبا حتى قام العالم النمساوي كارل لاندشتاينر باكتشاف ما يسمى الانتجينات في الدم عام 1902، عندما لاحظ وفاة بعض المرضى عند نقل الدم، والانتجينات عبارة عن بروتينات سكرية موجودة على سطح خلية الدم الحمراء، وتم تقسيم فصائل الدم لاحقا إلى أربع أنواع هي A وB وAB وO يتم تحديد زمرة الدم جينيا ً حيث يوجد لدى الإنسان نوعين من المورثات نوع A ونوع B وعند وجود كلا النوعين A وB لدى الحمض النووي لهذا الشخص تكون زمرة دمه AB إما إذا وجدت المورثة A فقط فزمرة دمه هي A وبذات الطريقة بالنسبة لزمرة الدم B أما عند عدم وجود أي من هاتين المورثتين تكون زمرة الدم O. وهناك فصيلة نادرة جدا من الدم وهي الدم الذهبي وهو OH ويقدر وجوده ب1 أو 3 أشخاص في المليون وسجلت السعودية 3 أشخاص يمتلكونه أما أمريكا الجنوبية فسجلت 7 أشخاص فقط وهناك وقد تم إستكشافه في [مومباي] ولذلك يسمى فصيلة دم مومباي أيضا. العامل الرايزيسي RH حيث أن هناك نوع آخر من البروتينات السكرية (الأنتجين) على سطح خلية الدم الحمراء، وسمي بهذا الاسم نسبة إلى القرد الرايزيسي لأنه يحمل هذا العامل، ويلحق بكل نوع من هذه الأنواع إشارة موجب (+) أو سالب (-) حيث ترمز إشارة (+) إلى وجود بروتين إضافي رمزه RH والإشارة (-) ترمز إلى عدم وجود هذا البروتين والزمر الدموية الموجبة أكثر انتشاراً بسبب كونها صفة وراثية سائدة.[69][70][71]

يبين الجدول التالي إمكانية نقل الدم من عدمه بين الفصائل الدموية المختلفة.[72][73]

الهيموجلوبين هو العامل الأساسى في الفقاريات الذي يعطي الدم لونه الأحمر. يحتوي كل جزئ هيموجلوبين على أربعة مجموعات من الهيم وهو الصباغ الذي يعطي الدم لونه الأحمر لاحتوائه على ذرة الحديد. يكون لون الدم أحمر فاتح عندما يمر الدم عبر الشرايين والشعيرات الدموية حيث يضفي الأكسجين لوناً أحمراً قوياً علي مجموعة الهيم، وذلك في الفقاريات والكائنات الأخرى التي تستخدم الهيموجلوبين. يكون لون الدم أحمر غامق عندما يكون غير مؤكسج ويتواجد هذا الدم في الأوردة، ويمكن رؤيته أثناء التبرع بالدم أو عند أخذ عينات الدم الوريدي. ويرجع ذلك إلي اختلاف طيف الهيدروجين المُمتص بين حالتي الأكسدة واللاأكسدة.[74]

تظهر الأوردة القريبة من سطح الجلد بالون الأزرق لعدة أسباب، والعوامل المساهمة في تغيير إدراك لون الدم ليظهر بالون الأزرق بدلاً من اللون الفعلي للدم الوريدي تكون مرتبطة بخصائص تشتت الضوء للجلد ومعالجة المدخلات بواسطة القشرة البصرية.[75]

تظهر دماء السقنقورية (أحد فصائل البراسينو هيما) باللون الأخضر، وذلك بسبب تراكم نفايات البيليفردين.[76]

يتلون دم معظم الرخويات باللون الأزرق بما في ذلك رأسيات الأرجل وبطنيات الأقدام، كذلك بعض المفصليات مثل سرطان حدوة الحصان، وذلك لاحتواء الدم على بروتين الهيموسيانين المحتوي على النحاس بتركيز حوالي 50 جرام لكل لتر.[77] يصبح الهيموسيانين عديم اللون عند إزالة الأكسجين ويتلون باللون الأزرق الداكن عند أكسدته. يتحول الدم في الدورة الدموية للمخلوقات التي تعيش عمومًا في بيئات باردة مع توتر منخفض للأكسجين إلى اللون الرمادي والأبيض إلى الأصفر الباهت،[77] ويتحول إلى اللون الأزرق الداكن عند تعرضه للأكسجين في الهواء ويظهر ذلك عند حدوث النزيف بسبب تغير لون الهيموسيانين عندما يتأكسد.[77] يحمل الهيموسيانين الأكسجين في السائل الخارجي للخلية، على النقيض من نقل الأكسجين داخل الخلايا في الثدييات عن طريق الهيموجلوبين في كرات الدم الحمراء.[77]

تستخدم معظم الديدان الحلقية وبعض الديدان متعددة الأشواك البحرية بروتين الكلوروكورين لنقل الأكسجين. وهو عبارة عن بروتين أخضر اللون في المحاليل المخففة.[78]

هو البروتين المسؤول عن نقل الأكسجين في شعبة اللافقاريات البحرية، ويكون عديم اللون في حالة عدم ارتباطه بالأكسجين، وعند الإرتباط فإنه يأخذ اللون الزهري-اللنفسجي.[78]

تحتوى دماء بعض أنواع الكيسيات، على بروتينات تسمي الفاناديين والتي تعتمد في تكوينها علي بروتينات الفاناديوم، وعلى عكس الهيموجلوبين والهيموسيانين، فإن الهموڤانادين ليس ناقلاً الأكسجين، ولكن عند تعرضه الأكسجين فأنه يتخذ لون الخردل الأصفر.[79][80]

هو إجراء طبي لا غنى عنه لتشخيص الحالة الصحية للإنسان ولتشخيص الكثير من الأمراض. يمكن استنتاج معلومات عن صحة الفرد وعاداته من نقطة واحدة من الدم كالآتي:[81][82][83][84]

اضطرابات الحجم

اضطرابات الدورة الدموية

الأنيميا

اضطرابات تكاثر الخلايا

اضطرابات التخثر

إضرابات الدم الناتجة عن الإصابة بعدوى

يمكن لبعض المواد الأخرى غير الأكسجين أن ترتبط بالهيموجلوبين، والذى من الممكن أن يسبب ضررًا لا يمكن إصلاحه للجسم. على سبيل المثال يعتبر أول أكسيد الكربون خطير للغاية عند إنتقاله إلى الدم بواسطة الرئتين نتيجة لعملية الاستنشاق، وذلك لأن أول أكسيد الكربون يرتبط بشكل لا رجعة فيه بالهيموغلوبين مكونا الكربوكسي هيموغلوبين، بحيث يكون الهيموجلوبين أقل حرية في إرتباطه مع الأكسجين، ونتيجة لذلك فإن ما ينتقل من جزيئات الأكسجين عبر الدم يقل تدريجيا. تكمن الخطورة أن غاز أحادي أكسيد الكربون غاز عديم اللون والرائحة، مما يصعب من مهمة التحقق من وجوده. يتشكل أحادي أكسيد الكربون من الاحتراق غير الكامل للمواد العضوية نتيجة عدم توفر كميات كافية من الأكسجين لتسمح بحدوث احتراق كامل والتحول إلى غاز ثنائي أكسيد الكربون CO2، كما يمكن أن ترتبط بعض من جزيئات أول أكسيد الكربون بالهيموجلوبين عند تدخين التبغ.[97][98][99]

يتم تجميع الدم المستخدم في عمليات نقل الدم من قبل متبرعين ومن ثم يتم حفظه في بنوك الدم. توجد عدة أنواع مختلفة من الدم لدى البشر، وتعد أشهر مجموعتين هما نظام مجوعة ABO ونظام  الزمرة الدموية الريسوسية. عند تزويد المريض بعينة دم غير متكافئة مع زمرة دمه من الممكن أن تحدث له مضاعفات قد تكون خطيرة أو احياناُ تصل لحد الموت، لذلك يتم عمل اختبار لمعرفة إذا ماكانت الزمرتان متوافقتان لضمان سلامة عملية النقل. عادة ما يتم الكشف عن الدم الناتج من عملية التبرع بعد تجميعة، لجعله مناسب لإستخدامات المرضى. يتم فصل الدم بعد ذلك لمكوناته بواسطة الطرد المركزي لينتج: خلايا دم حمراء، خلايا دم بيضاء، وبلازما، وصفائح دموية، وبروتين الألبيومين، وعوامل تخثر الدم، والراسب المبرد (Cryoprecipitate) والذي يحضر من بلازما الدم المجمدة، الأجسام المضادة، والفيبرينوجين المركز.[100][101]

تُعطى العديد من الأدوية (بدأ من المضادات الحيوية إلي العلاج الكيميائي) عن طريق الأوردة، وذلك لصعوبة إمتصاصها من قبل الجهاز الهضمي.

عند حدوث فقدان حاد في الدماء، يمكن أن يتم إعطاء المريض بعض السوائل والتي تعرف "بموسعات البلازما" والتي يتم حقنها وريدياُ إما في صورة محاليل ملحية (كلوريد الصوديوم، كلوريد البوتاسيوم، كلوريد الكالسيوم...إلخ) وذلك في حالة التركيزات الفسيولجية، أو في صورة محاليل غروية مثل الديكستران، مصل الألبيومين، أو بلازما حديثة متجمدة. يعتبر استخدام موسعات البلازما في مثل تلك الحالات إجراء أكثر فاعلية من نقل الدم، وذلك لأن الدم المنقول لا يتم تمثيلة غذائياُ مباشرة بعد نقل الدم.[102]

يعد الفصد أحد أساليب المعالجة الطبية القديمة والذي كان يعتقد أن الدم وجميع سوائل البلازما الأخرى يجب أن تبقي في حالة توازن مناسبة بهدف الحفاظ على صحة المريض، ويتم القيام بعملية الإدماء عن طريق سحب الدماء من المريض لمنع أو علاج الأمراض، ولقد تخلى الأسلوب الطبي الحديث عن جميع هذه الممارسات باستثناء بعض الحالات الطبية الخاصة.[103][104] ظل أستخدام تلك الطريقة شائعاً في أوربا نسبياُ حتى أواخر القرن الثامن عشر.[105]

يمكن لبقايا الدم أن تساعد الأطباء الذين يعملون في الطب الشرعي أو علم الأدلة الجائية في تحديد نوع الأسلحة، وإعادة بناء الإجراءات الجنائية، وربط المشتبه بهم بالجريمة، وذلك لأن من الصعب إزالة بقاياه بصورةٍ كاملة، وقد تم استعادة بقايا الدم من أدواتٍ حجريةٍ يبلغ.[106] من خلال تحليل نمط بقع الدم، يمكن أيضًا الحصول على معلومات الطب الشرعي من التوزيع المكاني لبقع الدم وتحليل بقايا الدم هو أيضًا تقنية تستخدم في علم الآثار.

عادةً يُفَتَش مسرح الجريمة بعنايةٍ للبحث عن بقايا الدم، ويساعد على ذلك وضع المصابيح اليدوية بزاويةٍ من السطح المراد فحصه، بالإضافة إلى بخاخ لومينول (luminol) الذي يستطيع الكشف عن وجود وحتى تعقب كمياتٍ من الدماء، وتتواجد الاختبارات الافتراضية التي باستطاعتها تمييز الدم عن البقع الأخرى المائلة للحُمرَة في مسرح الجريمة، مثل بقع الكاتشب أو الصدأ.[106]

الدم هو أحد سوائل الجسم التي استخدمت في الفن،[107] على وجه الخصوص، أظهرت بعض العروض الدم كعنصر مرئي بارز، مثل عرض فينيس أكشنست هيرمان نيتش وإستفان كانتور وفرانكو بي، وليني لي، ورون آثي، ويانغ تشيتشاو، ولوكاس أبيلا، وكيرا أورايلي، إلى جانب تصوير أندريس سيرانو. صنع مارك كوين منحوتات باستخدام الدم المجمد، بما في ذلك قالب من رأسه مصنوع من دمه.

يستخدم مصطلح الدم في علم الأنساب للإشارة إلى أسلاف المرء وأصوله وخلفيته العرقية كما في كلمة سلالة. المصطلحات الأخرى التي يستخدم فيها الدم بمعنى تاريخ العائلة مثل الدم الأزرق الذي يدل على النبالة والدم الملكي الذي يدل على القرابة.

عينات دم وريدي (الأغمق) وشرياني (الأفتح).

عينات دم مجلطة وأخرى غير مجلطة.

رسم توضيحي لكيس نقل الدم.

مكونات الدم والامراض.

خلايا الدم الحمراء في الانسان مُكبرة 1000 مرة.

خلايا الدم الحمراء في ضفدع مُكبرة 1000 مرة.

خلايا الدم الحمراء في سلحفاء مُكبرة 1000 مرة.

خلايا الدم الحمراء في دجاجة مُكبرة 1000 مرة.

تحوي كريات الدم الحمراء الناضجة للطيور على نواة، ولكن في دم إناث بطريق جنتو البالغات، تم ملاحظة وجود كريات دم حمراء (B) غير منواة، ولكن بتواتر قليل للغاية.

هناك تباين كبير في حجم كريات الدم الحمراء في الفقاريات، كما يوجد ارتباط بين حجم الخلية ووجود النواة. كريات الدم الحمراء عديمة النواة في الثدييات، أصغر بكثير من كريات معظم الفقاريات الأخرى.[108]

كريات الدم الحمراء النموذجية للثدييات: (a) ينظر إليها من الأعلى، (b) ينظر إليها من الجانب مع تشكيل ظاهرة التنضد (c) كروية الشكل بسبب الماء، (d) كرية محززة (تقلصت وأصبحت شائكة) بسبب الملح. (c) و(d) لا تحدث عادة في الجسم الطبيعي. يرجع الشكلان الأخيران إلى الماء الذي يتم نقله من وإلى الخلايا بواسطة التناضح.

وعاء دموي تظهر فيه كرة دم حمراء (E) داخل التجويف الداخلي، خلايا البطانية مكونة للغلاف المبطن، وخلايا حوطية مكونة للغلاف الخارجي.

فيديو يشرح مما يتكون الدم.
صورة بالميكروسكوب الإلكتروني لخلية دم حمراء (يسار)، صفيحة دموية (وسط) وخلية دم بيضاء (يمين).
أنواع خلايا الدم الحمراء في الفقاريات، القياسات مأخوذة بالميكرومتر.
رسم ثلاثي الأبعاد لأنواع مختلفة من خلايا الدم البيضاء.
صورة لعينة بلازما دم مجمدة.
رسم ثلاثي الأبعاد للصفائح الدموية.
الأربطة المشار إليها بالحرف L هي إشارة للصفائح الدموية (P) للهجرة نحو الجرح (الموقع A). وكلما تجمعت المزيد من الصفائح الدموية حول الفتحة، تكون المزيد من الروابط لتضخيم الاستجابة. وتتجمع الصفائح الدموية حول الجرح من أجل خلق غطاء لوقف تدفق الدم من الأنسجة.
عملية انتقال الدم بواسطة القلب.
مخطط يوضح نمو وتحور خلية جذعية مُكونه خلايا الدم المختلفة.[38]
رسم متحرك لدورة نموذجية لخلية دم حمراء في الانسان خلال الدورة الدموية. يحدث هذا الرسم المتحرك في الوقت الحقيقي (20 ثانية للدورة). يظهر الرسم تغير شكل خلية الدم الحمراء عند المرور داخل الشعيرات الدموية، وكذلك يبيّن تغيير لون الخلية بالتناوب حسب التقاطها الأكسجين ثم توصيل الأكسجين إلى الأقدام، وجمع ثاني أكسيد الكربون وإعادته للرئتين ليخرج من الجسم.
منحنى تفكك الهيموغلوبين. الخط الأحمر المنقط يناظر الانزياح نحو اليمين بسبب تأثير بور.
دائرة تحكم مبسطة للتنظيم الحراري البشري.[61]
رسم تخطيطي لنظام الدورة الدموية المفتوحة المُتكون من القلب والأوعية الدموية والدملمف، وهو السائل الموجود في معظم اللافقاريات والذي يعادل الدم. يُضخ الدملمف أولاً عبر القلب ومن ثم إلى الشريان الأورطي، ثم ينتشر في الرأس وفي جميع أنحاء الجوف الدموي، ثم يعود من خلال الفتحة الموجودة في القلب، ليبدأ دورة جديدة.
فئة الدم تحدد جزئيا بمستضدات فئة الدم ABO الموجودة في خلايا الدم الحمراء.
الهيموغلوبين، مجموعات الهيم (البروتين الكروي الأخضر).
موقع نشط للهيموسيانين في حالة غياب الأكسجين (كل جزئ نحاس متمركز في المنتصف يمثل كاتيون، تم حذف الشحنات أو حالات التأكسد).
مجموعة هيم بداخل بروتين الكلوروكروين، وهي مصدر لونه الأخضر الفريد.
الجزء النشط للهيميرثرين قبل وبعد عملية الأكسدة.
cbc
فحص دم شامل(CBC).
أعراض التسمم بأول أكسيد الكربون.
رسم توضيحي لعملية نقل الدم.
Baddesley Clinton 2017 086.jpg
الدم في الفن