دانلود مقاله ساختار مغز استخوان

ساختار مغز استخوان از دو جهت مورد بررسی قرار می‌گیرد: 1) تراکم سلولی: مغر استخوان یک نوزاد تماماً از سلولهای خونساز تشکیل شده است.

با افزایش سن سلولهای چربی نیز در مغز استخوان جایگزین می‌شوند.

به طوری که در یک فرد بالغ طبیعی 50 درصد از کل سلولهای مغز استخوان را سلولهای چربی و در یک فرد 70 ساله سلوهای مغز استخوان را سلولهای چربی تشکیل می‌دهند.

2) نسبت سلولهای سازنده رده‌های مختلف در مغز استخوان فرد سالم نسبت سلولهای رده‌های مختلف از این قرار است: گرانولوسیتها و پیش‌سازهای آنها: 60 درصد - رده اریتروئید: 20 درصد لنفوسیت و منوسیت وپیش‌سازهای آنها: 10 درصد سلولهای خراب شده و غیر قابل قضاوت: 10 درصد در این میان چیزی که بیشتر روی آن تأکید شده است نسبت سلول های گرانولوسیتی (میلوئید) به اریتروئید است که به صورت بیان می‌شود.

این نسبت حدود است.

در عفونت‌ها تعداد گرانولوسیتها افزایش یافته و نسبت افزایش می‌یابد.

و در خونریزی‌ها تعداد رده گلبولهای قرمز افزایش یافته نسبت کاهش می‌یابد.

خصوصیات سلولهای نابالغ ویژگی سلولهای نابالغ رده‌های گلبولی به صورت زیر است: 1) معمولاً هر چه سلول نابالغ‌تر باشد بزرگتر است.

(به جز رده مگا کاریوسیت که سلول نابالغ یعنی مگاکاریوبلاست نسبت به سلول بالغ یعنی مگاکاریوسیت کوچکتر است).

2) در سلولهای نابالغ هسته بزرگ و نسبت هسته به سیتوپلاسم (N/C) بالا است و در واقع قسمت اعظم حجم سلول توسط هسته اشغال شده است.

3) کروماتین هسته سلول‌های نابالغ نازک و ظریف است که اصطلاحاً آن را یوکروماتین می‌نامند.

هسته سلولهای نابالغ کروماتین ضخیم و متراکم دارد که اصطلاحاً هتروکروماتین نامیده می‌شود.

از لحاظ بیولوژیک یوکروماتین فعال و هتروکروماتین غیر فعال است.

4) در داخل هسته سلولهای نابالغ هستک (نوکلئول) به خوبی دیده می‌شود و هرچه سلول بالغتر می‌شود هستکها ناپدید می‌شوند.

5) غشاء هسته سلولهای نابالغ ظریف است و دارای تعداد زیادی شکاف برای ورود Mrna کافی به سیتوپلاسم می‌باشد.

6) سیتوپلاسم سلولهای نابالغ فاقد دستگاه گلژی و فاقد واکوئل ترشحی اختصاصی است، زیرا این سلولها تمایز یافته نبوده و کار اختصاصی انجام نمی‌دهند.

7) سیتوپلاسم سلولهای نابالغ به دلیل ریبوزوم زیاد (برای سنتز پروتئین) بازوفیلی است.

8) احتمال دیدن تقسیم میتوز در سلولهای نارس زیاد است.

اصولاً در لام خونی محیطی نبایستی تقسیم میتوز دیده شود.

گلبول‌های قرمز تعریف گلبولهای قرمز سلولهای بسیار مهمی هستند که به واسطه دارا بودن مولکولHb وظیفه اکسیژن‌رسانی به بافتهای مختلف را عهده‌دار می‌باشند.

در بسیاری از مهره‌داران مانند خزندگان، پرندگان، ماهی‌ها و ...

گلبولهای قرمز هسته‌دار بوده، حاوی میتوکندری و ریبوزوم نیز می‌باشند.

یعنی این سلولها در تمام طول عمر خود به ساختن هموگلوبین مشغولند.

در انسان گلبولهای سرخ موجود در گردش خون فقط در طی دوران زندگی جنینی به صورت هسته‌دار هستند و گلبولهای سرخ بالغ در انسان فاقد هسته، ریبوزوم و میتوکندری بوده، لذا قادر به ساختن هموگلوبین نمی‌باشند و هموگلوبین موجود در آنها طی مراحل اولیه تکامل سلولی در مغز استخوان ساخته شده و در سیتوپلاسم ذخیره می‌گردد.

از آنجایی که گلبولهای قرمز و سلولهای سازنده آنها را به صورت بافت واحدی در نظر گرفته و بدان Erythron می‌گویند و به مجموعه گلبولهای قرمز خون محیطی Red cell mass اطلاق می‌شود.

مراحل تولید گلبول قرمز به روند تکثیر و تمایز سلولهای رده قرمز از مرحله بلاستیک تا تشکیل گلبول قرمز بالغ اریتروپوتز (Erythropoiesis) اطلاق می‌گردد.

به طور کلی اریتروپوتز به ترتیب ذیل انجام می‌گیرد: پرونورموبلاست بازوفیلیک نورموبلاست پلی کروماتوفیلیک نوموبلاست اریتروسیت رتیکلوسیت اورتوکروماتوفیلیک نورموبلاست در روند اریتروپوتز به تدریج اندازه سلول ها کوچکتر، انداز هسته کوچکتر، هسته متمایل به کناره سلول، نسبت N/C کمتر و کروماتین هسته فشرده‌تر و پررنگ‌تر می‌شود.

به طور کلی در سیر تکاملی اریتروسیتها از زمانی که پرونورموبلاست شروع به تکثیر توأم با تمایز می‌کنند تا به RBC بالغ تبدیل شود حدود 6-4 روز وقت لازم است که 3 روز آن تکثیر توأم با تمایز در مغز استخوان است و این سه روز تحت تأثیر اریترویوییتین کوتاه نمی شود.

در مدت این 3 روز ابتدا یک پرونورموبلاست تکثیر همراه با تمایز انجام می‌دهد و به دو عدد بازوفیلیک نورموبلاست تبدیل می‌شود.

این سلولها به نوبه خود و به ترتیب تکثیر همراه با تمایز انجام داده ابتدا 4 پلی کروماتوفیلیک نورموبلاست و سپس 8 اورتوکروماتوفیلیک نورموبلاست به وجود می‌آید.

در سلول اخیر تکثیر صورت نمی‌گیرد و فقط تمایز دارد و لذا 8 اورتوکروماتوفیلیک نورموبلاست به 8 رتیکوسیت تبدیل می‌شود.

بنابراین از ابتدا تا تبدیل به رتیکوسیت 3 روز طول خواهد کشید.

اریتروپوییتین روی CFU/E اثر گذاشته و تکثیر آن را زیاد می‌کند اما مدت این سه روز را کم نمی‌کند.

3 روز بعد عمر رتیکوسیت است.

رتیکوسیت دو روز از عمر خود را در حالت طبیعی در مغز استخوان می‌گذراند و یک روز را در خون محیطی.

این مدت تحت تأثیر اریتروپوییتین است.

یعنی اریتروپوییتین از عمر رتیکوسیت در داخل مغز استخوان کم کرده و بر مدت زمان عمر آن در خون محیطی می افزاید.

بنابراین کل این رویداد 6 روز طول می‌کشد اما بسته به میزان اریتروپوییتین ممکن است 6-4 روز طول بکشد تا محصولات پرونورموبلاست وارد خون محیطی شود که یا به صورت RBC و یا به صورت رتیکلوسیت می‌باشد.

* طول عمر RBC بالغ نیز به طور متوسط 120 روز است.

* در حالت طبیعی حدود 10 درصد از کل گلبولهای قرمز ایجاد شده در مغز استخوان قبل از ورود به خون محیطی منهدم می‌شوند.

به این امر خونسازی غیر موثر (ineffective erythropoieois)) گفته می‌شود که در بعضی از بیماریها مانند آنمی مگابلاستیک افزایش می‌یابد.

مورفولوژی سلولهای رده گلبول قرمز پرونورموبلاست (Pronormoblast) یا پرواریتروبلاست (Proerythroblast) * پرونورموبلاست اولین سلول قابل شناسایی رده اریتروئید است که تمام خصوصیات سلولهای نابالغ را دارا است.

1) بزرگترین سلول رده اریتروئید می‌باشد.(20).

2) هسته سلول گرد و مرکزی بوده و کروماتین آن باز (غیر فشرده) است.

3) دارای یک یا چند هستک کم‌رنگ می‌باشد.

در بین رده‌های اریتروسیتی هستک تنها در پرونورموبلاست دیده می‌شود و از این مرحله به بعد دیگر هستک دیده نمی‌شود.

4) سیتوپلاسم این سلول به صورت حاشیه باریک و آبی‌رنگی در اطراف هسته دیده می‌شود که داراری ریبوزوم میتوکندری است.

* در میکروسکوپ نوری پرونورموبلاست شباهت زیادی به میلوبلاست دارد ولی کروماتین میلوبلاست بازتر و پراکنده‌تر از پرونورموبلاست است و کروماتین پرونورموبلاست ضخیم تر و متراکم تر است.

همچنین سیتوپلاسم پرونورموبلاست بازوفیلی‌‌تر است و به طور کلی در مقایسه با بلاستهای رده‌های مختلف بازوفیلترین سیتوپلاسم را پرونورموبلاست دارد.

بازوفیلیک نورموبلاست ( Basophilic normoblast) یا مورموبلاست اولیه ( Early normoblast) یا Prorobricyte دومین سلول رده اریتروئید است که: 1) اندازه آن کوچکتر وحدود 15 می‌باشد.

2) هسته آن فشرده‌تر است.

3) فاقد هستک است.

4) سیتوپلاسم آن حتی از پرونورموبلاست آبی‌تر است که به علت وجود ریبوزومهای فراوان است و در واقع بیشترین تعداد ریبوزومها را در این سلول می‌بینیم.

* وظیفه اصلی بازوفیلیک نورموبلاست ساختن زنجیره‌های گلوبین طبق الگویی است که توسطMRNA از هسته سلولی آورده شده است.

بنابراین اولین علایم سنتز مولکولهای هموگلوبین در این مرحله شروع می‌شود ولی هنوز مولکول هموگلوبین در این سلول وجود ندارد پلی کروماتوفیلیک نورموبلاست (Polychromatophilic Normoblast) یا Intermediate normoblast یا Robricyte * سومین سلول رده قرمز است که: 1) اندازه آن کوچکتر و حدود 12 است.

2) هسته سلول متراکم تر و کوچکتر است.

4) درون سیتوپلاسم آن زمینه بازوفیلی و مناطق تغییر رنگ از آبی به قرمز دیده می شود.

این امر نشانه ساخته شدن هموگلوبین است.

* پلی کروماتوفیلیک نورموبلاست اولین سلول رده اریتروئید است که مولکولهای هموگلوبین در آن به طور کامل ایجاد می شود.

بیشترین مقدار میتوکندری در این سلول دیده می‌شود زیرا میتوکندری محل اصلی ساخته شدن Heme می‌باشد.

اورتوکروماتوفیلیک نورموبلاست ( Ortho chromatophilic normoblast) یا اسیدوفیلیک نورموبلاست یاLate nomoblast یا Metarobricyte * این سلول : 1) کوچکترین سلول هسته‌دار رده اریتروئید است که قطر آن حدود 10 است.

2) هسته این سلولها به قدری متراکم و فشرده است که به شکل جسم کوچک سیاهرنگ و معمولاً کناری دیده می شود.

نسبت هسته به سیتوپلاسم یا می‌باشد.

یعنی در اینجا میزان سیتوپلاسم بیشتر ازمیزان هسته شده است.

به مچاله شدن و متراکم شدن هسته در این مرحله Pyknosis گفته می شود.

4) سیتوپلاسم آن به رنگ قرمز (اسیدوفیل) دیده می‌شود که به علت وجود مقادیر بسیار زیاد هموگلوبین در سیتوپلاسم سلول است.

انتخاب واژه اورتوکروماتیک به این معنی است که سیتوپلاسم این سلول رنگ‌پذیری نزدیک به RBC رسیده دارد.

* هسته پیکنوزه اورتوماتوفیلیک نورموبلاست تدریجاً از سلول خارج می‌شود که به سلول حاصله رتیکلوسیت می‌گویند.

یعنی اورتوکروماتوفیلیک نورموبلاست تکثیر پیدا نمی‌کند و تنها تمایز پیدا کرده و به رتیکلوسیت تبدیل می‌شود.

رتیکلوسیت (Reticulocyte) * رتیکلوسیت یا Shift cell یا Stress cell 1) دارای قطر 10-8 بوده و کمی بزرگتر از RBC های نابالغ هستند.

2) این سلولها فاقد هسته و هستک می‌باشند.

3) سیتوپلاسم آنها کمی‌آبی‌تر از RBCهای رسیده است و این پدیده به این دلیل است که ریبوزوم و بقایای ریبوزوم و RNA (یعنی ریبونوکلئو پروتئین) هنوز داخل سلول وجود دارد.

در رنگ‌آمیزی حیاتی نیز رنگ، موجب رسوب ریبونوکلئوپروتئین به شکل شبکه می‌شود و به همین دلیل به این سلول رتیکلوسیت یعنی سلول شبکه‌ای می‌گویند.

* تفاوتهای رتیکلوسیت با RBC بالغ آن است که: 1) اندازه آنها کمی بزرگتر، سیتوپلاسم آنها کمی آبی‌تر است.

2) رتیکلوسیت دارای ریبوزوم و میتوکندری بوده و هنوز قادر است هموگلوبین بسازد و از متابولیسم اکسیداتیو (سیکل کربس) جهت تأمین انرژی استفاده کند.

3) از آنجایی که رتیکلوسیت‌ها عمل Hb سازی انجام می‌دهند دارای گیرنده ترانسفرین (حمل کننده آهن) هستند ولی RBCهای گیرنده ترانسفرین ندارند.

* رتیکلوسیت‌ها بعد از دو روز که در مغز استخوان به سر بردند توسط عمل دیاپدز از طریق منافذ کوچکی که در دیواره سینوزوئیدهای مغز استخوان وجود دارد به داخل خون می‌ریزند و حدود یک روز در خون محیطی باقی مانده و سپس با از دست دادن ریبوزومها و میتوکندری‌ها تبدیل به RBC بالغ می‌شوند.

از آنجایی که در حالت طبیعی حدود 1% از کل گلبولهای قرمز را رتیکلوسیت‌ها تشکیل می‌دهند و طول عمر آنها در خون محیطی 1 روز است می‌توان نتیجه گرفت که مغز استخوان در شرایط عادی روزانه حدود 1 درصد کل گویچه‌های سرخ موجود در خون اریتروسیت‌سازی می‌کند، تقریبا به همین مقدار نیز روزانه از گردش خون خارج می‌شود، لذا مقدار رتیکلوسیت‌های خون محیطی نشانه خوبی از میزان فعالیت اریتروپوئیتیک مغز استخوان است و تولید روزانه RBC را نشان می‌دهد.

در مواقعی که اریتروپوتز شدیداً تحریک می‌شود تعداد رتیکلوسیت های خون محیطی نیز افزایش می‌یابد و افزایش رتیکلوسیتها به هنگام درمان کم‌خونی‌ها نشانه پاسخ به درمان می‌باشد.

در مواقعی که اریتروپوتز شدیداً تحریک می‌شود تعداد رتیکلوسیتهای خون محیطی نیز افزایش می‌یابد و افزایش رتیکلوسیتها به هنگام درمان کم‌خونی‌ها نشانه پاسخ به درمان می‌باشد.

گلبول قرمز بالغ گلبول قرمز بالغ یا RBC یا اریتروسیت یا Discocyte یا Hemocyte آخرین سلول بالغ رده اریتروئید است که داری مشخصات زیر می‌باشد: 1) کوچکترین سلول رده اریتروئید است که با قطر 8-7 ، عرض 7/1، و FL96-80=MVC .

سطح آن حدود 140 میکرومتر مربع می‌باشد.

2) منافذ هسته، ریبوزوم و میتوکندری می‌باشد، لذا توانایی هموگلوبین‌سازی و توانایی متابولیسم اکسیداتیو (استفاده از سیکل کربس) را ندارد و فاقد گیرنده ترانسفرین است.

3) سیتوپلاسم آن اسیوفیل است که به دلیل وجود Hb می‌باشد.

4) گلبولهای قرمز همانند دیسکهایی مقعرالطرفین می‌باشند، این ویژگی موجب می شود که گلبول قرمز با حجم کم سطح زیادی داشته باشد و بتواند تبادلات گازی را به خوبی انجام دهد.

5) در لامهای رنگ شده خون محیطی بخش مرکزی گلبولهای قرمز طبیعی کم‌رنگ‌تر و اطراف آنها پررنگ تر به نظر می‌رسد.

به این رنگ‌پریدگی مرکزی گلبولهای قرمز Centeral pallor گویند که در گلبولهای طبیعی نباید از کل قطر گلبول قرمز بیشتر باشد.

6) گلبولهای قرمز طبیعی و سالم به علت ساختمان ویژه‌شان قابلیت انعطاف‌پذیری زیادی دارند و می‌توانند بدون آسیب‌دیدگی مانند یک واشر لاستیکی در جهات مختلف خم شوند.

این خاصیت به آنها اجازه می‌دهد که بتوانند از منافذی با قطر بسیار کمتر از خودشان (تا 4 میکرون) به سلامت عبور کنند.

7) گلبولهای قرمز را نباید صرفاً به دلیل نداشتن هسته، ریبوزوم و میتوکندری یک سلول غیرفعال پنداشت.

این سلولها مانند سایر سلولهای بدن زنده و فعال بوده و دارای مسیرهای مخصوص برای متابولیسم و تولید انرژی هستند.

8) یکی از جالب‌ترین ویژگی های گلبولهای قرمز قدرت ترمیم سیتوپلاسم به دنبال آسیب به غشاء سلول است.

غشاء گلبول قرمز از لحاظ ترکیب غشاء گلبول قرمز شامل 50% پروتئین، 40% لیپید و 10%‌کربوهیدرات می‌باشد و از لحاظ ساختمانی شامل دو لایه فسفولیپیدی است که در لابه‌لای آن مولکولهای پروتئین و کلسترول قرار گرفته‌اند.

1) مولکولهای فسفولیپید دارای یک سر آب‌گریز (هیدروفوب) و یک سر آ آبدوست (هیدروفیل) هستند و دو لایه فسفولیپید طوری قرار گرفته‌اند که سرهای هیدروفوب آنها روبه‌روی همدیگر واقع می‌شوند و سرهای هیدروفیل به سمت خارج و داخل سلول قرار می‌گیرند و به این ترتیب به صورت دو ورقه چسبیده به هم در می‌آیند.

2) لابه‌لای مولکولهای فسفولیپید مولکولهای کلسترول قرار دارند که در ورقه خارجی غشاء تراکم آنها بیشتر است.

این مولکولها در ایجاد قابلیت انعطاف‌پذیری غشاء نقش مهمی ایفاء می‌کنند.

3) نوع دیگری مولکولهای چربی در غشاء RBC یافت می‌شوند که متصل به مولکولهای قندی بوده و گلیوئکولیپید نامیده می‌شوند.

همچنین مولکولهای دیگری به نام گلیکوفورین (Glycophorin) وجود دارند که ترکیب پروتئین و قند هستند.

گلیکولیپیدها و گلیکوفورین‌ها خاصیت آنتی ژنیک داشته و در واقع آنتی‌ژنهای گروه‌های خونی را تشکیل می‌دهند.

4) پروتئینهای غشاء RBC را می‌توان به دو گروه تقسیم کرد: الف) پروتئینهای Integral پروتئینهایی هستند که تماماً در ضخامت غشاء سیتوپلاسیمی قرار گرفته‌اند یعنی یک سر این پروتئینها در داخل سلول و یک سر آنها در خارج سلول قرار می‌گیرد.

مهمترین پروتئین این دسته عبارت است از پروتئینی موسوم به پروتئین باند 3.

این پروتئین کانال عبور آنیونها مانند کلروبی کربنات می‌باشد.

ب) پروتیئنهای ساختمان (Structural) پروتئینهایی هستند که در سمت داخل غشاء سیتوپلاسمی قرار دارند و اسکلت و داربست اصلی ساختمان RBC را تشکیل می‌دهند.

مهمترین پروتئین ساختمانی Spectrin است که به صورت زنجیره های دوتایی درهم پیچیده بلافاصله در زیر غشاء قرار می‌گیرد.

طبیعی بودن ساختمان مولکولی اسپکترین جهت حفظ شکل طبیعی RBCها ضروری است.

برای مثال در بیماری اسفقروسیتوز ارثی که نوعی کم‌خونی همولیتیک است اشکال اصلی در زنجیره‌های اسپکترین می‌باشد.

5) بر سطح گلبولهای قرمز نوعی مولکول قندی خاصی به نام اسیدسیالیک وجود دارد که دارای بار منفی می‌باشد.

وجود همین بار منفی موجب می‌شود که RBCها در حالت نرمال فاصله‌ای حدود 25 نانومتر با هم داشته باشند و همچنین مانع از چسبیدن RBC ها به جدار رگهای خونی می‌گردد.

گلبولهای قرمز و مقاومت در برابر اکسیداسیون اکسیژنی که توسط گلبول قرمز حمل می شود و همچنین مواد اکسیدکننده‌ای که انسان همه روزه با آنها سرو و کار دارد (مانند باقلا، آسپرین، سولفانامدها و داروهای ضد مالاریا) می‌تواند به RBCها آسیب بزند.

این آسیب به دلیلی ایجاد مشتقات پر انرژی اکسیژن مانند H2O2و رادیکالهای آزاد اکسیژن مانند یون سوپراکسید( ( و یون OH و اثر آنها بر RBC می‌باشد.

حساس‌ترین مناطق آسب‌پذیر RBC در برابر اکسیداسیون عبارتند از: آهن دو ظرفیتی موجود در Hb (که اگر به آهن سه ظرفیتی اکسید شود بی‌فایده است)، پروتئنهای غشاء آنزیمهای دارای گوگرد.

اما گلبول قرمز طبیعی دارای سیستمهایی است که از ایجاد این آسیب ممانعت می‌کند یا آن را به حالت اول بر می‌گردانند.

1) چنانچه به تبدیل شود آنزیم Cytochrome _ b5_ Reductase، آهن سه ظریفیتی را احیا کرده و به حالت اول یعنی بر می‌گرداند.

کوآنزیم این آنزیم NADH است که از مسیر گلیکولیز تأمین می‌شود.

2) سیستم دیگری موسوم یه گلوتاتیون کاربرد موثری در این رابطه دارد.

گلوتاتیون یک تری پپتید است که از سه اسید آمینه گلایسین، سیستئین و گلوتامیک اسید تشکیل شده است و گوگرد موجود در سیتئین آن به صورت گروه سولفید ریل( -SH) می‌باشد.

در زمان برخورد با مواد اکسید کننده دو مولکول گلوتاتیون به کمک هم وارد عمل شده و از محل گروه سولفیدریل شان اکسید شده و به هم متصل می‌شوند.

به این ترتیب گلوتاتیون که در حالت احیاء شده (G_ SH) بود، با ماده اکسید کننده واکنش داده و به صورت گلوتاتیون اکسید شده ( G_ S_ S_ G) درآمده ودر نتیجه ماده اکسید کننده را خنثی می‌سازد: G_ S_ S_ G اکسیداسیون G_ SH + G _ SH 2H برای مثال G_ S_ S_ G+ 2H2O گلوتاتیون پراکسیدار 2G_ SH + H2O2 گلوتاتیون اکسید شده مجدداً توسط آنزیم گلوتاتیون ردوکتاز و کوآنزیم NADPH2 احیاء شده و جهت مقابله با مواد اکسید کننده به کار می‌رود.

NADPH2 از مسیری موسوم به پنتوز فسفات یا دهگزوز منوفسفات یا مسیر آلترناتیو تأمین می‌‌شود.

در این مسیر آنزیم G6PD (گلوکز 6 فسفات دهیدروژناز) روی گلوکز 6 فسفات اثر کرده و موجب تولید NADPH2 می‌گردد.

در کمبود آنزیم G6PD به علت عدم تولید NADPH2 و در نتیجه عدم تولید گلوتاتیون احیاء، RBC نسبت به عوامل اکسید کننده حساس شده و زنجیره‌های پروتئینی گلوبین دناتوره می‌گردد و در مجاور غشاء سلول رسوب کرده و موجب آسیب به غشاء و همولیز می‌شود.

اگر این گلبولهای قرمز را با رنگ‌های حیاتی مانند کریزل بلو رنگ کنیم ذرات هموگلوبین دناتوره به صورت اجسام متراکم متصل به غشاء موسوم به اجسام هاینز (Heinz body) مشاهده می‌شوند.

الکترولیتهای گلبول قرمز مانند همه سلولهای بدن غلظت پتاسیم (K+) داخل RBC بسیار بیشتر از غلظت پتاسیم مایع خارج سلولی می‌باشد و مقدار سدیم (Na) آن بسیار کمتر از غلظت سدیم خارج سلولی است.

وجود اختلاف غلظتهای فوق برای بقاء RBC ضروری است، لذا در هر RBC حدود 300 عدد پمپ Na_K وجود دارد که به طور فعال و با مصرف انرژی سدیم را از سلول خارج کرده و پتاسیم را به داخل آن وارد می‌کند (یعنی بر خلاف شیب غلظت عمل می‌کنند).

غلظت یون کلسیم داخلی سلولی نیز بسیار کمتر از کلسیم خارج سلولی است.

(مانند سدیم) و RBC مجهز به پمپهایی است که به طور فعال و با مصرف ATP کلسیم را از داخل به خارج می‌راند.

متابولیسم انرژی در گلبول قرمز گلوکز از طریق کانالهای پروتئینی مخصوص که در غشاء RBCوجود دارد بدون مصرف انرژی و از طریق انتقال تسهیل شده غیرفعال ( Facilitated passive diffwsion) وارد RBC می‌شود.

این عمل در مورد RBC همانند سلولهای مغزی و کبدی بدن دخالت هورمون انسیولین انجام می‌شود.

از آنجایی که RBC فاقد میتوکندری است توانایی اکسیداسیون هوازی را ندارد و انرژی مورد نیاز خود را از طریق اکسیداسیون بیهوازی گلوکز یا مسیر گلیکولیز تهیه می‌نمایند.

به طور کلی سه مسیر جهت متابولیسم گلوکز در RBC وجود دارد: 1) گلیکولیز یا مسیر Embden _ Mayerhof حدود 90٪ گلوکز مصرفی RBC از این راه متابولیزه می‌شود و این مسیر تنها راهی است که در آن انرژی به صورت ATP تولید می‌شود.

2) مسیر فقرعی هگزوز منوفسفات یا نپتوز فسفات.

این مسیر از گلوکز ـ 6 ـ فسفات (G6P) شروع می‌شود و منجر به تولید NADPH2 می‌گردد که برای ایجاد گلوتاتیون احیاء ضروری است.

3) مسیر فقرعی Rapaport Lubring در این مسیر ماده‌ای به نام 2 و 3ـ دی فسفو گلیسیرات (2,3_DPG) تولید می‌شود.

این ماده با زنجیره‌های بتای گلوبین ترکیب شده و به علت تغییرات فضایی ویژه‌ای که در ساختار مولکول Hb می‌دهد میل ترکیبی آن را با اکسیژن کم کرده و موجب انحراف منحنی اشباع هموگلوبین به سمت راست می‌گردد.

بنابراین افزایش 2,3DPG باعث تسهیل جداسازی اکسیژن از Hb در بافتها می‌شود.

این موضوع مکانیسم جبرانی مهمی را جهت مقابله با هیپوکسی در آنمی‌ها تشکیل می‌دهد.

مسیر امبدن _ هیرهوف در هسته سلولهای بدن هست ولی این مسیر فقط در RBC ها وجود دارد.

مورفولوژی گلبولهای قرمز به طور کلی به هنگام بررسی مورفولوژیک گلبولهای قرمز در زیر میکروسکوپ چهار نکته در نظر گرفته می‌ود: 1) تغییر در اندازه گلبول قرمز 2) تغییر رنگ‌پذیری گلبول قرمز 3) تغییر در شکل گلبول قرمز 4) وجود اجسام غیرطبیعی در گلبول قرمز * پدید آمدن تغییر در اندازه، شکل، رنگ‌پذیری و دیگر تغییراتی که بر اثر اشکال در نمونه‌گیری و تهیه لام و رنگ‌آمیزی به وجود می‌آیند، به نام کلی آرتیفکت (Artifact) خوانده می‌شود.

در موارد مشکوک به آرتیفکت بهتر است نمونه‌گیری از بیمار تکرار شده و یا یک قطره خون تازه بیمار را مستیماً و بدون رنگ‌آمیزی زیرمیکروسکوپ بررسی می‌کنیم.

تغییر اندازه گلبول قرمز 1) Normocyte نورموسیت به معنی RBC به اندازه طبیعی است که قطر آن 8-7 میکرون، و MCV ان 96-80 فمتولیتر باشد.

2) Microcyte میکروسیت به معنی RBC کوچکتر از اندازه طبیعی است که در آن قطر متوسط گلبولها از 6 میکرون و MCV از 76 فمتولیتر کمتر باشد.

آنمی فقر آهن مهمترین علت میکروسیتوز است و چون معمولاً با کاهش هموگلوبین سلولی همراه است ضخامت RBC نیز کاهش یافته و در نتیجه پس از رنگ‌آمیزی مشاهده می‌شود که بخش کمرنگ مرکزی گلبول قرمز (Central pallon) بزرگتر شده است.

در میکروسیت معمولاًMCh, Mcv و Mchc کاهش نشان می‌دهد.

3) Macrocyte ماکروسیت به معنی گلبول قرمز بزرگتر از حد طبیعی که در آن قطر متوسط گلبولها از 8 میکرون بیشتر و از 10 میکرون کمتر باشد و MVC بیش از 96 فمتولیتر باشد.

ماکروسیت در کمبود ویتامین B12 و همچنین در رتیوکلوسیتوز (افزایش رتیکلوسیتها) در خون مشاهده می شود.

4) Gigantocyte ژیگانتوسیت به RBCهایی اطلاق می‌شود که قطر آنها بیش از 10 میکرون باشد.

این امر معمولاً بر اثر عدم تقسیم میتوز ایجاد می‌شود و تنها تمایز رده اریتروئیدی صورت گرفته است.

5) Megalocyte مگالوسیت سلولی است که قطر آن به طور متوسط 2/9-1/9 میکرون بوده و علاوه بر آن ضخامت RBC نیز زیاد شده است به طوری که منطقه کمرنگ مرکزی در آنها دیده نمی شود.

در این حالت RBC ها حالت مقعرالطرفین ندارند.

مگالوسیت بر اثر کمبود ویتامین B12 یا اسید فولیک ایجاد می‌شود.

6) Anisocytosis آنیزوسیتوز یعنی وجود گلبولهای سرخ به اندازه‌های مختلف خارج از حد نرمال.

این حالت در بسیاری از آنمی‌ها به وجود می‌آید و یک حالت غیر اختصاصی است.گاهی اوقات به دنبال تزریق خون به یک بیمار در لاک خون محیطی دو نوع RBC به اندازه‌های مختلف دیده می‌شود که یکی از آنها مربوط به RBC فرد بیمار و دیگری مربوط به RBC تزریق شده است.

به این حالت Dimorphism اطلاق می‌شود که نباید آن را با آنیزوسیتوز اشتباه کرد.

تغییر در رنگ‌پذیری گلبول قرمز Normochromia نورموکروم حالتی است که گلبولهای قرمز از لحاظ رنگ‌پذیری طبیعی باشد و در واقع حالتی است که در آن یک ناحیه کمرنگ مرکزی (Centeral pallor) به قطر حدود قطر گلبول دیده می‌شود.

2) Hypochromia اگر ضخامت گلبول قرمز کاهش یابد یا غلظت هموگلوبین آن کم شود وسعت ناحیه کمرنگ مرکزی RBC بزرگتر به نظر می‌رسد و بیش از قطر گلبول را شامل می‌شود.

به این حالت هیبوکروم اطلاق می شود که بهترین مثال آن آنمی فقر آهن است.

در این آنمی هم حجم سلول کاهش دارد، هم ضخامت آن کم شده و هم غلظت هموگلوبین سلول کاهش می‌یابد یعنی MCH MCV و MCHC هر سه پایین می‌باشند.

3) Anulocyte انولوسیت نهایت هیپوکرومیا می‌باشد که در آن هموگلوبین فقط در جدار RBC وحود دارد.

4) Hyperchromia افزایش ضخامت RBC باعث خواهد شد که در لام خون محیطی وسعت ناحیه کمرنگ مرکزی RBC، کمتر شده و سلول را پررنگتر ببینیم که به آن هیپرکرومیا می‌گویند.

با اینکه از نظر تئوریک می‌توان تصور کرد که اگر غلظت هموگلوبین در RBC زیاد شود ایجاد هیپرکرومی خوآهند نمود، اما عملاً چنین حالتی وجود ندارد یا بسیار نادر است.

مهمترین علت هیپرکرومی کمبود Vit B12 یا اسیدفولیک است.

5) Anisochromia آنیزوکروم به حالتی گفته می‌شود که در لام خون محیطی تعدادی از سلولها نورموکروم و تعدادی دیگر هیپوکروم باشند.

6) (Polychromatophilia) Polychromasia پلی‌کرومازی یا پلی‌کروماتوفیلی به حالتی گفته می‌شود که در رنگ‌آمیزی معمولی (رومانوفسکی) بعضی از RBC ها کمی حالت بازوفیلی نشان بدهند یعنی رنگهای قلیایی را بیشتر جذب کرده و رنگ آنها آبی شود.

این وضعیت معمولاً در اثر افزایش رتیکلوسیتها دیده می‌شود.

زیرا رتیکلوسیتها در سیتوپلاسمشان دارای اسیدهای نوکلئیک هستند که موجب جذب رنگهای قلیایی می‌شوند.

تغیر در شکل گلبولهای قرمز 1) اسفقروسیت(Spherocyte) Sphere به معنی کره و Cyte به معنی سلول است.

بنابراین اسفقروسیت به معنی سلول کروی می‌باشد.

در این حالت گلبول قرمز کروی _ کوچک_ با قطر 4 و توپر می‌باشد.

در اسفقروسیت نسبت سطح به حجم در مقایسه با سلولهای طبیعی کاهش می‌یابد، در نتیجه اسفقروسیتها به صورت سلولهای کوچکتر و پررنگتر از حالت طبیعی دیده می‌شوند که بخش رنگ‌پریده مرکزی آنها یا از بین رفته، یا بسیار کوچک شده است.

تفاوت گلبول میکروسیت با اسفقروسیت آن است که در میکروسیت قطر کاهش یافته ولی ضخامت معمولاً تغییر نمی‌کند در حالی که در گلبول اسفقروسیت قطر کاهش یافته و ضخامت افزایش می‌یابد.

مهمترین علل اسفقروسیتوز عبارتند از اسفقروسیتوز ارثی، ناسازگاری سیستم ABO بین مادر و جنین، انعقاد داخل عروقی منتشر (DIC) 2) الیپتوسیت (Eliptocyte) یا اوالوسیت (Ovalocyte) در این حالت RBC به جای اینکه دایره‌ای شکل باشد بیضی شکل می‌شود.

در افراد نرمال کمتر از 1%RBCها الیپوسیت هستند و بیشترین مقدار آن در الیپتوسیتوز ارثی مشاهده می‌شود که مقدار آنها 90-70% گلبولهای قرمز می‌باشد.

3) استوماسیت (Stomatocyte) در این حالت بخش کمرنگ مرکزی RBC ها به جای دایره به صورت شکاف مستطیلی شکلی شبیه شیار گندم و یا دهان ماهی درمی‌آید و نیمرخ این سلولها، در حالتی که سلولها هنوز فیکس نشده باشند تقریبا شکل کاسه یا فنجان است.

یکی از مواردی که در آن استوماتوسیتوز دیده می‌شود Rh null می‌باشد.

Rh null حالتی است که در آن گلبولهای قرمز فاقد کلیه آنتی‌ژنهای سیستم Rh می‌باشند و از آنجایی که این آنتی‌ژنها جزئی از ساختمان غشاء RBC هستند، فقدانشان موجب ایجاد استوماسیت می‌گردد.

این نوع گلبول به علت مقاومت گلبولی بسیار پایین خود به خود لیز می‌شوند.

4) گلبول قطره اشکی (Tear drop) یا داکروسیت (dacrocyte) در این حالت RBC ها شبیه به قطره اشک یا گلابی‌شکل می‌باشند.

این سلولها معمولاً به علت تغییر شکل ساختمانی که در منافذ موجود در سینوزوئیدهای مغز استخوان به وجود آمده، حین عبور و ورود به داخل خون محیطی دچار این تغییر شکل می‌شود.

این حالت در میلوفیبروز به وجود می‌آید.

5) لپتوسیت(Leptocyte) لپتوسیت گلبول قرمز با غشاء نازک می‌باشد، که حلقه تازکی از Hb در اطراف آن وجود دارد و قسمت مرکزی آن بی‌رنگ است.

در آن حالت برعکس اسفقروسیت، قطر افزایش و ضخامت سلول کاهش یافته است، در حالی که در گلبول ماکروسیت قطر افزایش و ضخامت تغییری نمی‌کند.

در لیتوسیت نسبت سطح به حجم در مقایسه با سلولهای طبیعی افزایش می‌یابد.

لپتوسیتها در تالاسمی، بیماریهای کبدی و اختلالات متابولیسم لیپیدها دیده می‌شوند.

6) تارگت سل(Torget cell) تارگت سل یا سلول هدف که به آن کلاه مکزیکی (Mexicant hat) و کودوسیت (codocyte) نیز می‌گویند نوعی لپتوسیت است که در آن گلبول قرمز با مرکز و اطراف تیره و حلقه روشن بین مرکز و اطراف مشاهده می‌شود.

در تارگت سل هم ضخامت و هم حجم سلول کمتر از سلول معمولی بوده و در عوض سطح آن بیشتر است.

از جمله بیماریهایی که در آن این سلول دیده می‌شود عبارتند از: تالاسمی مینور، هموگلوبینوپاتیهای SC,S,D,E,C و بعد از طحال‌برداری.

هنگامی که درغشاء RBC میزان و نسبت چربی‌ها به هم بخورد تارگت سل دیده می‌شود.

برای مثال در کمبود آنزیم LCAT (لستین کلسترول آسیل ترانسفقراز) تارگت سل در خون محیطی دیده می‌شود.

در این حالت، لستین و کلسترول غیراستریفه افزایش و کلسترول استریفیه و لیزولستین کاهش دارند.

7) اکینوسیت (Echinocyte) اکینوسیت نوعی گلبول قرمز کنگره‌دار (Crenated cell) می‌باشد یعنی در این حالت گلبولهای قرمز به شکل گرد یا دراز و دارای حاشیه مضرس می‌باشند به طوری که 30-10 عدد خار درشت و کوتاه به اندازه‌های مساوی و در فواصل منظم تمام سطح خارجی سلول را پوشانده است.

لبه این برجستگی‌ها گرد بوده و به طور یکنواخت در سطح سلول پراکنده‌اند.

مواردی که در آن اکینوسیت دیده می شود عبارتند از: خون محیطی نوزادان طبیعی، نارسایی مزمن کلیه یا اورمی، زخم معده، کم شدن ATP داخل RBC مثلاً به علت کمبود پیروات کیناز.

مشاهده اکینوسیت در لام خون محیطی رنگ شده فاقد ارزش است و باید پیگیری شود به این معنی که ابتدا خون تازه از مریض گرفته، با سرم فیزیولوژی رقیق کرده، با لام و لامل پلاستیکی پوشانده و مشاهده می‌کینم (زیرا شیشه به دلیل قلیایی بودن اثر اکینوسایتوژنیک دارد) و اگر آکینوسیت مشاهده شد گزارش می‌کنیم.

8) آکانتوسیت (Acanthocyte) اکانتو به معنی خار است و آکانتوسیت نیز نوعی گلبول قرمز کنگره‌دار است که در سطوح خود دارای برجستگی‌های خار مانند است.

این حالت غیرقابل برگشت بوده و نشانه خرابی کامل سلول است.

فقرق آکانتوسیت با اکینوسیت آن است که: 1) تعداد برجستگی های آکانتوسیت کمتر است ( 10-5 عدد).

2) خارهای اکانتوسیت تیز، بلند، دارای انحناء، نامنظم و غیر هم اندازه می‌باشند.

مواردی که در آن آکانتوسیت دیده میشود عبارتند از: بیماری آبتالیپوروتئینمی، بیماری مزمن کبدی(الکلیسم)، کمبود پیروات کیناز.

آبتالیپوپروتئینمی یک بیماری ارثی است که در آن اختلال در جذب چربی و تنظیم چربی‌های خون وجود دارد.

این بیماری همراه با استئاثوره (اسهال چرب)، اختلالات شبکیه چشم و کاهش غلظت کلسترول خون می‌باشد.

علت تغییر شکل RBC در این حالت به هم خوردن نسبت کلسترول غیر استریفیه به فسفولیپید در بعضی نقاط غشاء RBC می‌باشد.

9) شیستوسیت (Schistocyte) یا شیروسیت (Schizocyte) گاهی اوقات گلبول قرمز به دلیل صدمات مکاینیکی که به آن وارد می‌آید شکسته و قطعه قطعه می‌باشد.

این قطعات نامنظم که دارای هموگلوبین می‌باشند شیستوسیت یا شیزوسیت یا پیکنوسیت (Pyknocyte) نامیده می‌شوند.

این سلولهای شکسته گاهی شبیه کلاه‌خود سربازان می‌گردند که به آن Helmet cell می‌گویند و گاهی شبیه مثلث می‌شوند که به آن Triangle cell می‌گویند و گاهی شبیه شاخ می‌شوند که به آن Keratocyte می‌گویند.

مهمترین علل ایجاد شیستوسیتها عبارتند از: 1) آنمی همولیتیک میکروآنژوپاتیک هرگاه الیاف فیبرین در جریان خون تشکیل شود (مانند DIC)، گلبولهای سرخ به علت برخورد با این موانع به قطعات متعددی شکسته می‌شوند و ایجاد شیستوسیت می‌کنند.

2) آنمی همولیتیک ماکروآنژیوپاتیک در بیمارانی که دریچه قلب مصنوعی دارند، RBC ها به علت برخورد با دریچه شکسته می‌شوند.

10) بورسل(B urr Cell) و اسپور سل(Spur Cell) بورسل یک کراتواکینوسیت است و اسپورسل یک آکانتوسیت می‌باشد.

بورسل در اورمی و کمبود پیروات کیناز دیده می شود.

11) سلول داسی‌شکل(Sickle cell) یا درپانوسیت (Derpanocyte) پلی‌مریزه شدن و رسوب انواع غیرطبیعی هموگلوبین باعث تولید RBC های داسی شکل می‌شود.

این سلولها علاوه بر حالت داسی شکل ممکن است به اشکال هلالی، بیضوی یا شبیه دانه جو (Oat shape cell) دیده شوند.

بیشترین حالتی که باعث ایجاد این سلولها می‌شود کم‌خونی داسی‌شکل (Sickle cell anemia) می‌باشد اما در سایر انواع هموگلوبینهای غیر طبیعی نیز (مانند Hb_E , Hb _ C) ممکن است در خون محیطی گلبول‌های قرمز داسی‌شکل دیده شوند.

حالت داس شدن سلولها برگشت‌پذیر می‌باشد، زیرا اگر این گلبولها در معرض اکسیژن قرار بگیرند تغییر شکل داده و به حالت نرمال تبدیل می‌شوند.

12) اجسام سلنوئید (Selenoid Body) در این حالت سلول قرمز شبیه داس می‌باشد ولی علت آن غیرطبیعی بودن زنجیره هموگلوبین نیست بلکه به علت تغییر در مقادیر لیپوپروتئنیهای پلاسما و اختلال در غشاء سلول به وجود می‌آید.

13) بلیستر سل (Blister cell) در این نوع سلول، به علت فقدان هموگلوبین در بخشی از سلول، قسمتی از RBC کاملاً سفید و خالی به نظر می‌رسد و شبیه به تاول می‌شود.

بنابراین Blister cell حاوی یک یا چند واکوئل می‌باشد.

بلیستر سل در واقع نهایت فشردگی گلبول و Hb داخل آن است.

موارد مهمی که در آن بلیستر سل مشاهده می‌شود عبارتند از: میکروآنژیوپاتیک همولیتیک آنمی (به علت ضربه به RBC) ، بیماری فاویسم (به علت کمبود آنزیم G6PD و رسوب Hb در بخشی از RBC)