مقاله در مورد ساختار مغز استخوان

بخشی از مقاله

ساختار مغز استخوان

ساختار مغز استخوان از دو جهت مورد بررسي قرار مي‌گيرد:
1) تراكم سلولي:
مغر استخوان يك نوزاد تماماً از سلولهاي خونساز تشكيل شده است. با افزايش سن سلولهاي چربي نيز در مغز استخوان جايگزين مي‌شوند. به طوري كه در يك فرد بالغ طبيعي 50 درصد از كل سلولهاي مغز استخوان را سلولهاي چربي و در يك فرد 70 ساله سلوهاي مغز استخوان را سلولهاي چربي تشكيل مي‌دهند.

2) نسبت سلولهاي سازنده رده‌هاي مختلف
در مغز استخوان فرد سالم نسبت سلولهاي رده‌هاي مختلف از اين قرار است:
- گرانولوسيتها و پيش‌سازهاي آنها: 60 درصد
- - رده اريتروئيد: 20 درصد
- لنفوسيت و منوسيت وپيش‌سازهاي آنها: 10 درصد
- سلولهاي خراب شده و غير قابل قضاوت: 10 درصد

در اين ميان چيزي كه بيشتر روي آن تأكيد شده است نسبت سلولهاي گرانولوسيتي (ميلوئيد) به اريتروئيد است كه به صورت بيان مي‌شود. اين نسبت حدود است. در عفونت‌ها تعداد گرانولوسيتها افزايش يافته و نسبت افزايش مي‌يابد. و در خونريزي‌ها تعداد رده گلبولهاي قرمز افزايش يافته نسبت كاهش مي‌يابد.

خصوصيات سلولهاي نابالغ
ويژگي سلولهاي نابالغ رده‌هاي گلبولي به صورت زير است:
1) معمولاً هر چه سلول نابالغ‌تر باشد بزرگتر است. (به جز رده مگا كاريوسيت كه سلول نابالغ يعني مگاكاريوبلاست نسبت به سلول بالغ يعني مگاكاريوسيت كوچكتر است).

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

3) كروماتين هسته سلول‌هاي نابالغ نازك و ظريف است كه اصطلاحاً آن را يوكروماتين مي‌نامند. هسته سلولهاي نابالغ كروماتين ضخيم و متراكم دارد كه اصطلاحاً هتروكروماتين ناميده مي‌شود. از لحاظ بيولوژيك يوكروماتين فعال و هتروكروماتين غير فعال است.

4) در داخل هسته سلولهاي نابالغ هستك (نوكلئول) به خوبي ديده مي‌شود و هرچه سلول بالغتر مي‌شود هستكها ناپديد مي‌شوند.

5) غشاء هسته سلولهاي نابالغ ظريف است و داراي تعداد زيادي شكاف براي ورود Mrna كافي به سيتوپلاسم مي‌باشد.

6) سيتوپلاسم سلولهاي نابالغ فاقد دستگاه گلژي و فاقد واكوئل ترشحي اختصاصي است، زيرا اين سلولها تمايز يافته نبوده و كار اختصاصي انجام نمي‌دهند.
7) سيتوپلاسم سلولهاي نابالغ به دليل ريبوزوم زياد (براي سنتز پروتئين) بازوفيلي است.
8) احتمال ديدن تقسيم ميتوز در سلولهاي نارس زياد است. اصولاً در لام خوني محيطي نبايستي تقسيم ميتوز ديده شود.

گلبول‌هاي قرمز
تعريف
گلبولهاي قرمز سلولهاي بسيار مهمي هستند كه به واسطه دارا بودن مولكولHb وظيفه اكسيژن‌رساني به بافتهاي مختلف را عهده‌دار مي‌باشند. در بسياري از مهره‌داران مانند خزندگان، پرندگان، ماهي‌ها و ... گلبولهاي قرمز هسته‌دار بوده، حاوي ميتوكندري و ريبوزوم نيز مي‌باشند. يعني اين سلولها در تمام طول عمر خود به ساختن هموگلوبين مشغولند. در انسان گلبولهاي سرخ موجود در گردش خون فقط در طي دوران زندگي جنيني به صورت هسته‌دار هستند و گلبولهاي

سرخ بالغ در انسان فاقد هسته، ريبوزوم و ميتوكندري بوده، لذا قادر به ساختن هموگلوبين نمي‌باشند و هموگلوبين موجود در آنها طي مراحل اوليه تكامل سلولي در مغز استخوان ساخته شده و در سيتوپلاسم ذخيره مي‌گردد. از آنجايي كه گلبولهاي قرمز و سلولهاي سازنده آنها را به صورت بافت واحدي در نظر گرفته و بدان Erythron مي‌گويند و به مجموعه گلبولهاي قرمز خون محيطي Red cell mass اطلاق مي‌شود.

مراحل توليد گلبول قرمز
به روند تكثير و تمايز سلولهاي رده قرمز از مرحله بلاستيك تا تشكيل گلبول قرمز بالغ اريتروپوتز (Erythropoiesis) اطلاق مي‌گردد. به طور كلي اريتروپوتز به ترتيب ذيل انجام مي‌گيرد:
پرونورموبلاست بازوفيليك نورموبلاست پلي كروماتوفيليك نوموبلاست
اريتروسيت رتيكلوسيت اورتوكروماتوفيليك نورموبلاست
در روند اريتروپوتز به تدريج اندازه سلول ها كوچكتر، انداز هسته كوچكتر، هسته متمايل به كناره سلول، نسبت N/C كمتر و كروماتين هسته فشرده‌تر و پررنگ‌تر مي‌شود.
به طور كلي در سير تكاملي اريتروسيتها از زماني كه پرونورموبلاست شروع به تكثير توأم با تمايز مي‌كنند تا به RBC بالغ تبديل شود حدود 6-4 روز وقت لازم است كه 3 روز آن تكثير توأم با تمايز در مغز استخوان است و اين سه روز تحت تأثير اريترويوييتين كوتاه نمي شود. در مدت اين 3 روز ابتدا يك پرونورموبلاست تكثير همراه با تمايز انجام مي‌دهد و به دو عدد بازوفيليك نورموبلاست تبديل مي‌شود. اين سلولها به نوبه خود و به ترتيب تكثير همراه با تمايز انجام داده ابتدا 4 پلي كروماتوفيليك نورموبلاست و سپس 8 اورتوكروماتوفيليك نورموبلاست به وجود مي‌آيد. در سلول اخير تكثير صورت نمي‌گيرد و فقط تمايز دارد و لذا 8 اورتوكروماتوفيليك نورموبلاست به 8 رتيكوسيت تبديل مي‌شود. بنابراين از ابتدا تا تبديل به رتيكوسيت 3 روز طول خواهد كشيد. اريتروپوييتين روي CFU/E اثر گذاشته و تكثير آن را زياد مي‌كند اما مدت اين سه روز را كم نمي‌كند. 3 روز بعد عمر رتيكوسيت است. رتيكوسيت دو روز از عمر خود را در حالت طبيعي در مغز استخوان مي‌گذراند و يك روز را در خون محيطي. اين مدت تحت تأثير اريتروپوييتين است. يعني اريتروپوييتين از عمر رتيكوسيت در داخل مغز استخوان كم كرده و بر مدت زمان عمر آن در خون محيطي مي افزايد. بنابراين كل اين رويداد 6 روز طول مي‌كشد اما بسته به ميزان اريتروپوييتين ممكن است 6-4 روز طول بكشد تا محصولات پرونورموبلاست وارد خون محيطي شود كه يا به صورت RBC و يا به صورت رتيكلوسيت مي‌باشد.

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

* در حالت طبيعي حدود 10 درصد از كل گلبولهاي قرمز ايجاد شده در مغز استخوان قبل از ورود به خون محيطي منهدم مي‌شوند. به اين امر خونسازي غير موثر (ineffective erythropoieois)) گفته مي‌شود كه در بعضي از بيماريها مانند آنمي مگابلاستيك افزايش مي‌يابد.

مورفولوژي سلولهاي رده گلبول قرمز
پرونورموبلاست (Pronormoblast) يا پرواريتروبلاست (Proerythroblast)
* پرونورموبلاست اولين سلول قابل شناسايي رده اريتروئيد است كه تمام خصوصيات سلولهاي نابالغ را دارا است.
1) بزرگترين سلول رده اريتروئيد مي‌باشد.( 20).
2) هسته سلول گرد و مركزي بوده و كروماتين آن باز (غير فشرده) است.
3) داراي يك يا چند هستك كم‌رنگ مي‌باشد. در بين رده‌هاي اريتروسيتي هستك تنها در پرونورموبلاست ديده مي‌شود و از اين مرحله به بعد ديگر هستك ديده نمي‌شود.
4) سيتوپلاسم اين سلول به صورت حاشيه باريك و آبي‌رنگي در اطراف هسته ديده مي‌شود كه داراري ريبوزوم ميتوكندري است.

* در ميكروسكوپ نوري پرونورموبلاست شباهت زيادي به ميلوبلاست دارد ولي كروماتين ميلوبلاست بازتر و پراكنده‌تر از پرونورموبلاست است و كروماتين پرونورموبلاست ضخيم تر و متراكم تر است. همچنين سيتوپلاسم پرونورموبلاست بازوفيلي‌‌تر است و به طور كلي در مقايسه با بلاستهاي رده‌هاي مختلف بازوفيلترين سيتوپلاسم را پرونورموبلاست دارد.

بازوفيليك نورموبلاست ( Basophilic normoblast) يا مورموبلاست اوليه ( Early normoblast) يا Prorobricyte
دومين سلول رده اريتروئيد است كه:
1) اندازه آن كوچكتر وحدود 15 مي‌باشد.
2) هسته آن فشرده‌تر است.
3) فاقد هستك است.
4) سيتوپلاسم آن حتي از پرونورموبلاست آبي‌تر است كه به علت وجود ريبوزومهاي فراوان است و در واقع بيشترين تعداد ريبوزومها را در اين سلول مي‌بينيم.

* وظيفه اصلي بازوفيليك نورموبلاست ساختن زنجيره‌هاي گلوبين طبق الگويي است كه توسطMRNA از هسته سلولي آورده شده است. بنابراين اولين علايم سنتز مولكولهاي هموگلوبين در اين مرحله شروع مي‌شود ولي هنوز مولكول هموگلوبين در اين سلول وجود ندارد

پلي كروماتوفيليك نورموبلاست (Polychromatophilic Normoblast) يا Intermediate normoblast يا Robricyte
* سومين سلول رده قرمز است كه:
1) اندازه آن كوچكتر و حدود 12 است.

2) هسته سلول متراكم تر و كوچكتر است.
3) فاقد هستك است.
4) درون سيتوپلاسم آن زمينه بازوفيلي و مناطق تغيير رنگ از آبي به قرمز ديده مي شود. اين امر نشانه ساخته شدن هموگلوبين است.

* پلي كروماتوفيليك نورموبلاست اولين سلول رده اريتروئيد است كه مولكولهاي هموگلوبين در آن به طور كامل ايجاد مي شود. بيشترين مقدار ميتوكندري در اين سلول ديده

مي‌شود زيرا ميتوكندري محل اصلي ساخته شدن Heme مي‌باشد.
اورتوكروماتوفيليك نورموبلاست ( Ortho chromatophilic normoblast) يا اسيدوفيليك نورموبلاست ياLate nomoblast يا Metarobricyte
* اين سلول :
1) كوچكترين سلول هسته‌دار رده اريتروئيد است كه قطر آن حدود 10 است.
2) هسته اين سلولها به قدري متراكم و فشرده است كه به شكل جسم كوچك سياهرنگ و معمولاً كناري ديده مي شود. نسبت هسته به سيتوپلاسم يا مي‌باشد. يعني در اينجا ميزان سيتوپلاسم بيشتر ازميزان هسته شده است. به مچاله شدن و متراكم شدن هسته در اين مرحله Pyknosis گفته مي شود.
3) فاقد هستك است.
4) سيتوپلاسم آن به رنگ قرمز (اسيدوفيل) ديده مي‌شود كه به علت وجود مقادير بسيار زياد هموگلوبين در سيتوپلاسم سلول است.
انتخاب واژه اورتوكروماتيك به اين معني است كه سيتوپلاسم اين سلول رنگ‌پذيري نزديك به RBC رسيده دارد.

* هسته پيكنوزه اورتوماتوفيليك نورموبلاست تدريجاً از سلول خارج مي‌شود كه به سلول حاصله رتيكلوسيت مي‌گويند. يعني اورتوكروماتوفيليك نورموبلاست تكثير پيدا نمي‌كند و تنها تمايز پيدا كرده و به رتيكلوسيت تبديل مي‌شود.

رتيكلوسيت (Reticulocyte)
* رتيكلوسيت يا Shift cell يا Stress cell
1) داراي قطر 10-8 بوده و كمي بزرگتر از RBC هاي نابالغ هستند.
2) اين سلولها فاقد هسته و هستك مي‌باشند.
3) سيتوپلاسم آنها كمي‌آبي‌تر از RBCهاي رسيده است و اين پديده به اين دليل است كه ريبوزوم و بقاياي ريبوزوم و RNA (يعني ريبونوكلئو پروتئين) هنوز داخل سلول وجود دارد. در رنگ‌آميزي حياتي نيز رنگ، موجب رسوب ريبونوكلئوپروتئين به شكل شبكه مي‌شود و به همين دليل به اين سلول رتيكلوسيت يعني سلول شبكه‌اي مي‌گويند.

* تفاوتهاي رتيكلوسيت با RBC بالغ آن است كه:
1) اندازه آنها كمي بزرگتر، سيتوپلاسم آنها كمي آبي‌تر است.

2) رتيكلوسيت داراي ريبوزوم و ميتوكندري بوده و هنوز قادر است هموگلوبين بسازد و از متابوليسم اكسيداتيو (سيكل كربس) جهت تأمين انرژي استفاده كند.
3) از آنجايي كه رتيكلوسيت‌ها عمل Hb سازي انجام مي‌دهند داراي گيرنده ترانسفرين (حمل كننده آهن) هستند ولي RBCهاي گيرنده ترانسفرين ندارند.

* رتيكلوسيت‌ها بعد از دو روز كه در مغز استخوان به سر بردند توسط عمل دياپدز از طريق منافذ كوچكي كه در ديواره سينوزوئيدهاي مغز استخوان وجود دارد به داخل خون مي‌ريزند و حدود يك روز در خون محيطي باقي مانده و سپس با از دست دادن ريبوزومها و ميتوكندري‌ها تبديل به RBC بالغ مي‌شوند. از آنجايي كه در حالت طبيعي حدود 1% از كل گلبولهاي قرمز را رتيكلوسيت‌ها تشكيل مي‌دهند و طول عمر آنها در خون محيطي 1 روز است مي‌توان نتيجه گرفت كه مغز استخوان در شرايط عادي روزانه حدود 1 درصد كل گويچه‌هاي سرخ موجود در خون اريتروسيت‌سازي مي‌كند، تقريبا به همين مقدار نيز روزانه از گردش خون خارج مي‌شود، لذا مقدار رتيكلوسيت‌هاي خون محيطي نشانه خوبي از ميزان فعاليت اريتروپوئيتيك مغز استخوان است و توليد روزانه RBC را نشان مي‌دهد. در مواقعي كه اريتروپوتز شديداً تحريك مي‌شود تعداد رتيكلوسيتهاي خون محيطي نيز افزايش مي‌يابد و افزايش رتيكلوسيتها به هنگام درمان كم‌خوني‌ها نشانه پاسخ به درمان مي‌باشد.

گلبول قرمز بالغ
گلبول قرمز بالغ يا RBC يا اريتروسيت يا Discocyte يا Hemocyte آخرين سلول بالغ رده اريتروئيد است كه داري مشخصات زير مي‌باشد:
1) كوچكترين سلول رده اريتروئيد است كه با قطر 8-7 ، عرض 7/1، و FL96-80=MVC . سطح آن حدود 140 ميكرومتر مربع مي‌باشد.
2) منافذ هسته، ريبوزوم و ميتوكندري مي‌باشد، لذا توانايي هموگلوبين‌سازي و توانايي متابوليسم اكسيداتيو (استفاده از سيكل كربس) را ندارد و فاقد گيرنده ترانسفرين است.
3) سيتوپلاسم آن اسيوفيل است كه به دليل وجود Hb مي‌باشد.

4) گلبولهاي قرمز همانند ديسكهايي مقعرالطرفين مي‌باشند، اين ويژگي موجب مي شود كه گلبول قرمز با حجم كم سطح زيادي داشته باشد و بتواند تبادلات گازي را به خوبي انجام دهد.
5) در لامهاي رنگ شده خون محيطي بخش مركزي گلبولهاي قرمز طبيعي كم‌رنگ‌تر و اطراف آنها پررنگ تر به نظر مي‌رسد. به اين رنگ‌پريدگي مركزي گلبولهاي قرمز Centeral pallor گويند كه در گلبولهاي طبيعي نبايد از كل قطر گلبول قرمز بيشتر باشد.

6) گلبولهاي قرمز طبيعي و سالم به علت ساختمان ويژه‌شان قابليت انعطاف‌پذيري زيادي دارند و مي‌توانند بدون آسيب‌ديدگي مانند يك واشر لاستيكي در جهات مختلف خم شوند. اين خاصيت به آنها اجازه مي‌دهد كه بتوانند از منافذي با قطر بسيار كمتر از خودشان (تا 4 ميكرون) به سلامت عبور كنند.

7) گلبولهاي قرمز را نبايد صرفاً به دليل نداشتن هسته، ريبوزوم و ميتوكندري يك

سلول غيرفعال پنداشت. اين سلولها مانند ساير سلولهاي بدن زنده و فعال بوده و داراي مسيرهاي مخصوص براي متابوليسم و توليد انرژي هستند.
8) يكي از جالب‌ترين ويژگي هاي گلبولهاي قرمز قدرت ترميم سيتوپلاسم به دنبال آسيب به غشاء سلول است.

غشاء گلبول قرمز
از لحاظ تركيب غشاء گلبول قرمز شامل 50% پروتئين، 40% ليپيد و 10%‌كربوهيدرات مي‌باشد و از لحاظ ساختماني شامل دو لايه فسفوليپيدي است كه در لابه‌لاي آن مولكولهاي پروتئين و كلسترول قرار گرفته‌اند.
1) مولكولهاي فسفوليپيد داراي يك سر آب‌گريز (هيدروفوب) و يك سر آبدوست (هيدروفيل) هستند و دو لايه فسفوليپيد طوري قرار گرفته‌اند كه سرهاي هيدروفوب آنها روبه‌روي همديگر واقع مي‌شوند و سرهاي هيدروفيل به سمت خارج و داخل سلول قرار مي‌گيرند و به اين ترتيب به صورت دو ورقه چسبيده به هم در مي‌آيند.

2) لابه‌لاي مولكولهاي فسفوليپيد مولكولهاي كلسترول قرار دارند كه در ورقه خارجي غشاء تراكم آنها بيشتر است. اين مولكولها در ايجاد قابليت انعطاف‌پذيري غشاء نقش مهمي ايفاء مي‌كنند.

3) نوع ديگري مولكولهاي چربي در غشاء RBC يافت مي‌شوند كه متصل به مولكولهاي قندي بوده و گليوئكوليپيد ناميده مي‌شوند. همچنين مولكولهاي ديگري به نام گليكوفورين (Glycophorin) وجود دارند كه تركيب پروتئين و قند هستند. گليكوليپيدها و گليكوفورين‌ها خاصيت آنتي ژنيك داشته و در واقع آنتي‌ژنهاي گروه‌هاي خوني را تشكيل مي‌دهند.

4) پروتئينهاي غشاء RBC را مي‌توان به دو گروه تقسيم كرد:
الف) پروتئينهاي Integral
پروتئينهايي هستند كه تماماً در ضخامت غشاء سيتوپلاسيمي قرار گرفته‌اند يعني يك سر اين پروتئينها در داخل سلول و يك سر آنها در خارج سلول قرار مي‌گيرد. مهمترين پروتئين اين دسته عبارت است از پروتئيني موسوم به پروتئين باند 3. اين پروتئين كانال عبور آنيونها مانند كلروبي كربنات مي‌باشد.

ب) پروتيئنهاي ساختمان (Structural)
پروتئينهايي هستند كه در سمت داخل غشاء سيتوپلاسمي قرار دارند و اسكلت و داربست اصلي ساختمان RBC را تشكيل مي‌دهند. مهمترين پروتئين ساختماني Spectrin است كه به صورت زنجيره هاي دوتايي درهم پيچيده بلافاصله در زير غشاء قرار مي‌گيرد. طبيعي بودن ساختمان مولكولي اسپكترين جهت حفظ شكل طبيعي RBCها ضروري است. براي مثال در بيماري اسفقروسيتوز ارثي كه نوعي كم‌خوني هموليتيك است اشكال اصلي در زنجيره‌هاي اسپكترين مي‌باشد.

5) بر سطح گلبولهاي قرمز نوعي مولكول قندي خاصي به نام اسيدسياليك وجود دارد كه داراي بار منفي مي‌باشد. وجود همين بار منفي موجب مي‌شود كه RBCها در حالت نرمال فاصله‌اي حدود 25 نانومتر با هم داشته باشند و همچنين مانع از چسبيدن RBC ها به جدار رگهاي خوني مي‌گردد.
گلبولهاي قرمز و مقاومت در برابر اكسيداسيون
اكسيژني كه توسط گلبول قرمز حمل مي شود و همچنين مواد اكسيدكننده‌اي كه انسان همه روزه با آنها سرو و كار دارد (مانند باقلا، آسپرين، سولفانامدها و داروهاي ضد مالاريا) مي‌تواند به RBCها آسيب بزند. اين آسيب به دليلي ايجاد مشتقات پر انرژي اكسيژن مانند H2O2و راديكالهاي آزاد اكسيژن مانند يون سوپراكسيد( ( و يون OH و اثر آنها بر RBC مي‌باشد. حساس‌ترين مناطق آسب‌پذير RBC در برابر اكسيداسيون عبارتند از:

آهن دو ظرفيتي موجود در Hb (كه اگر به آهن سه ظرفيتي اكسيد شود بي‌فايده است)، پروتئنهاي غشاء آنزيمهاي داراي گوگرد.
اما گلبول قرمز طبيعي داراي سيستمهايي است كه از ايجاد اين آسيب ممانعت مي‌كند يا آن را به حالت اول بر مي‌گردانند.

1) چنانچه به تبديل شود آنزيم Cytochrome _ b5_ Reductase، آهن سه ظريفيتي را احيا كرده و به حالت اول يعني بر مي‌گرداند. كوآنزيم اين آنزيم NADH است كه از مسير گليكوليز تأمين مي‌شود.

2) سيستم ديگري موسوم يه گلوتاتيون كاربرد موثري در اين رابطه دارد. گلوتاتيون يك تري پپتيد است كه از سه اسيد آمينه گلايسين، سيستئين و گلوتاميك اسيد تشكيل شده است و گوگرد موجود در سيتئين آن به صورت گروه سولفيد ريل( -SH) مي‌باشد. در زمان برخورد با مواد اكسيد كننده دو مولكول گلوتاتيون به كمك هم وارد عمل شده و از محل گروه سولفيدريل شان اكسيد شده و به هم متصل مي‌شوند. به اين ترتيب گلوتاتيون كه در حالت احياء شده (G_ SH) بود، با ماده اكسيد كننده واكنش داده و به صورت گلوتاتيون اكسيد شده ( G_ S_ S_ G) درآمده ودر نتيجه ماده اكسيد كننده را خنثي مي‌سازد:
G_ S_ S_ G اكسيداسيون G_ SH + G _ SH
2H
براي مثال
G_ S_ S_ G+ 2H2O گلوتاتيون پراكسيدار 2G_ SH + H2O2

گلوتاتيون اكسيد شده مجدداً توسط آنزيم گلوتاتيون ردوكتاز و كوآنزيم NADPH2 احياء شده و جهت مقابله با مواد اكسيد كننده به كار مي‌رود. NADPH2 از مسيري موسوم به پنتوز فسفات يا دهگزوز منوفسفات يا مسير آلترناتيو تأمين مي‌‌شود. در اين مسير آنزيم G6PD (گلوكز 6 فسفات دهيدروژناز) روي گلوكز 6 فسفات اثر كرده و موجب توليد NADPH2 مي‌گردد. در كمبود آنزيم G6PD به علت عدم توليد NADPH2 و در نتيجه عدم توليد گلوتاتيون احياء، RBC نسبت به عوامل اكسيد

كننده حساس شده و زنجيره‌هاي پروتئيني گلوبين دناتوره مي‌گردد و در مجاور غشاء سلول رسوب كرده و موجب آسيب به غشاء و هموليز مي‌شود. اگر اين گلبولهاي قرمز را با رنگ‌هاي حياتي مانند كريزل بلو رنگ كنيم ذرات هموگلوبين دناتوره به صورت اجسام متراكم متصل به غشاء موسوم به اجسام هاينز (Heinz body) مشاهده مي‌شوند.

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 مي‌دهد ميل تركيبي آن را با اكسيژن كم كرده و موجب انحراف منحني اشباع هموگلوبين به سمت راست مي‌گردد. بنابراين افزايش 2,3DPG باعث تسهيل جداسازي اكسيژن از Hb در بافتها مي‌شود. اين موضوع مكانيسم جبراني مهمي را جهت مقابله با هيپوكسي در آنمي‌ها تشكيل مي‌دهد.
مسير امبدن _ هيرهوف در هسته سلولهاي بدن هست ولي اين مسير فقط در RBC ها وجود دارد.

مورفولوژي گلبولهاي قرمز
به طور كلي به هنگام بررسي مورفولوژيك گلبولهاي قرمز در زير ميكروسكوپ چهار نكته در نظر گرفته مي‌ود:
1) تغيير در اندازه گلبول قرمز 2) تغيير رنگ‌پذيري گلبول قرمز
3) تغيير در شكل گلبول قرمز 4) وجود اجسام غيرطبيعي در گلبول قرمز

* پديد آمدن تغيير در اندازه، شكل، رنگ‌پذيري و ديگر تغييراتي كه بر اثر اشكال در نمونه‌گيري و تهيه لام و رنگ‌آميزي به وجود مي‌آيند، به نام كلي آرتيفكت (Artifact) خوانده مي‌شود. در موارد مشكوك به آرتيفكت بهتر است نمونه‌گيري از بيمار تكرار شده و يا يك قطره خون تازه بيمار را مستيماً و بدون رنگ‌آميزي زيرميكروسكوپ بررسي مي‌كنيم.

تغيير اندازه گلبول قرمز
1) Normocyte
نورموسيت به معني RBC به اندازه طبيعي است كه قطر آن 8-7 ميكرون، و MCV ان 96-80 فمتوليتر باشد.

2) Microcyte
ميكروسيت به معني RBC كوچكتر از اندازه طبيعي است كه در آن قطر متوسط گلبولها از 6 ميكرون و MCV از 76 فمتوليتر كمتر باشد. آنمي فقر آهن مهمترين علت ميكروسيتوز است و چون معمولاً با كاهش هموگلوبين سلولي همراه است ضخامت RBC نيز كاهش يافته و در نتيجه پس از رنگ‌آميزي مشاهده مي‌شود كه بخش كمرنگ مركزي گلبول قرمز (Central pallon) بزرگتر شده است. در ميكروسيت معمولاًMCh, Mcv و Mchc كاهش نشان مي‌دهد.

3) Macrocyte
ماكروسيت به معني گلبول قرمز بزرگتر از حد طبيعي كه در آن قطر متوسط گلبولها از 8 ميكرون بيشتر و از 10 ميكرون كمتر باشد و MVC بيش از 96 فمتوليتر باشد.
ماكروسيت در كمبود ويتامين B12 و همچنين در رتيوكلوسيتوز (افزايش رتيكلوسيتها) در خون مشاهده مي شود.

4) Gigantocyte
ژيگانتوسيت به RBCهايي اطلاق مي‌شود كه قطر آنها بيش از 10 ميكرون باشد. اين امر معمولاً بر اثر عدم تقسيم ميتوز ايجاد مي‌شود و تنها تمايز رده اريتروئيدي صورت گرفته است.

5) Megalocyte
مگالوسيت سلولي است كه قطر آن به طور متوسط 2/9-1/9 ميكرون بوده و علاوه بر آن ضخامت RBC نيز زياد شده است به طوري كه منطقه كمرنگ مركزي در آنها ديده نمي شود. در اين حالت RBC ها حالت مقعرالطرفين ندارند. مگالوسيت بر اثر كمبود ويتامين B12 يا اسيد فوليك ايجاد مي‌شود.

6) Anisocytosis
آنيزوسيتوز يعني وجود گلبولهاي سرخ به اندازه‌هاي مختلف خارج از حد نرمال. اين حالت در بسياري از آنمي‌ها به وجود مي‌آيد و يك حالت غير اختصاصي است.گاهي اوقات به دنبال تزريق خون به يك بيمار در لاك خون محيطي دو نوع RBC به اندازه‌هاي مختلف ديده مي‌شود كه يكي از آنها مربوط به RBC فرد بيمار و ديگري مربوط به RBC تزريق شده است. به اين حالت Dimorphism اطلاق مي‌شود كه نبايد آن را با آنيزوسيتوز اشتباه كرد.

تغيير در رنگ‌پذيري گلبول قرمز
Normochromia
نورموكروم حالتي است كه گلبولهاي قرمز از لحاظ رنگ‌پذيري طبيعي باشد و در واقع حالتي است كه در آن يك ناحيه كمرنگ مركزي (Centeral pallor) به قطر حدود قطر گلبول ديده مي‌شود.

2) Hypochromia
اگر ضخامت گلبول قرمز كاهش يابد يا غلظت هموگلوبين آن كم شود وسعت ناحيه كمرنگ مركزي RBC بزرگتر به نظر مي‌رسد و بيش از قطر گلبول را شامل مي‌شود. به اين حالت هيبوكروم اطلاق مي شود كه بهترين مثال آن آنمي فقر آهن است. در اين آنمي هم حجم سلول كاهش دارد، هم ضخامت آن كم شده و هم غلظت هموگلوبين سلول كاهش مي‌يابد يعني MCH MCV و MCHC هر سه پايين مي‌باشند.

3) Anulocyte
انولوسيت نهايت هيپوكروميا مي‌باشد كه در آن هموگلوبين فقط در جدار RBC وحود دارد.

4) Hyperchromia
افزايش ضخامت RBC باعث خواهد شد كه در لام خون محيطي وسعت ناحيه كمرنگ مركزي RBC، كمتر شده و سلول را پررنگتر ببينيم كه به آن هيپركروميا مي‌گويند. با اينكه از نظر تئوريك مي‌توان تصور كرد كه اگر غلظت هموگلوبين در RBC زياد شود ايجاد هيپركرومي خوآهند نمود، اما عملاً چنين حالتي وجود ندارد يا بسيار نادر است. مهمترين علت هيپركرومي كمبود Vit B12 يا اسيدفوليك است.

5) Anisochromia
آنيزوكروم به حالتي گفته مي‌شود كه در لام خون محيطي تعدادي از سلولها نورموكروم و تعدادي ديگر هيپوكروم باشند.

6) (Polychromatophilia) Polychromasia
پلي‌كرومازي يا پلي‌كروماتوفيلي به حالتي گفته مي‌شود كه در رنگ‌آميزي معمولي (رومانوفسكي) بعضي از RBC ها كمي حالت بازوفيلي نشان بدهند يعني رنگهاي قليايي را بيشتر جذب كرده و رنگ آنها آبي شود. اين وضعيت معمولاً در اثر افزايش رتيكلوسيتها ديده مي‌شود. زيرا رتيكلوسيتها در سيتوپلاسمشان داراي اسيدهاي نوكلئيك هستند كه موجب جذب رنگهاي قليايي مي‌شوند.

تغير در شكل گلبولهاي قرمز
1) اسفقروسيت(Spherocyte)
Sphere به معني كره و Cyte به معني سلول است. بنابراين اسفقروسيت به معني سلول كروي مي‌باشد. در اين حالت گلبول قرمز كروي _ كوچك_ با قطر 4 و توپر مي‌باشد. در اسفقروسيت نسبت سطح به حجم در مقايسه با سلولهاي طبيعي كاهش مي‌يابد، در نتيجه اسفقروسيتها به صورت سلولهاي كوچكتر و پررنگتر از حالت طبيعي ديده مي‌شوند كه بخش رنگ‌پريده مركزي آنها يا از بين رفته، يا بسيار كوچك شده است. تفاوت گلبول ميكروسيت با اسفقروسيت آن است كه در

ميكروسيت قطر كاهش يافته ولي ضخامت معمولاً تغيير نمي‌كند در حالي كه در گلبول اسفقروسيت قطر كاهش يافته و ضخامت افزايش مي‌يابد. مهمترين علل اسفقروسيتوز عبارتند از اسفقروسيتوز ارثي، ناسازگاري سيستم ABO بين مادر و جنين، انعقاد داخل عروقي منتشر (DIC)

2) اليپتوسيت (Eliptocyte) يا اوالوسيت (Ovalocyte)
در اين حالت RBC به جاي اينكه دايره‌اي شكل باشد بيضي شكل مي‌شود. در افراد نرمال كمتر از 1%RBCها اليپوسيت هستند و بيشترين مقدار آن در اليپتوسيتوز ارثي مشاهده مي‌شود كه مقدار آنها 90-70% گلبولهاي قرمز مي‌باشد.

3) استوماسيت (Stomatocyte)
در اين حالت بخش كمرنگ مركزي RBC ها به جاي دايره به صورت شكاف مستطيلي شكلي شبيه شيار گندم و يا دهان ماهي درمي‌آيد و نيمرخ اين سلولها، در حالتي كه سلولها هنوز فيكس نشده باشند تقريبا شكل كاسه يا فنجان است. يكي از مواردي كه در آن استوماتوسيتوز ديده مي‌شود Rh null مي‌باشد. Rh null حالتي است كه در آن گلبولهاي قرمز فاقد كليه آنتي‌ژنهاي سيستم Rh مي‌باشند و از آنجايي كه اين آنتي‌ژنها جزئي از ساختمان غشاء RBC هستند، فقدانشان موجب ايجاد استوماسيت مي‌گردد. اين نوع گلبول به علت مقاومت گلبولي بسيار پايين خود به خود ليز مي‌شوند.

4) گلبول قطره اشكي (Tear drop) يا داكروسيت (dacrocyte)
در اين حالت RBC ها شبيه به قطره اشك يا گلابي‌شكل مي‌باشند. اين سلولها معمولاً به علت تغيير شكل ساختماني كه در منافذ موجود در سينوزوئيدهاي مغز استخوان به وجود آمده، حين عبور و ورود به داخل خون محيطي دچار اين تغيير شكل مي‌شود. اين حالت در ميلوفيبروز به وجود مي‌آيد.

5) لپتوسيت(Leptocyte)
لپتوسيت گلبول قرمز با غشاء نازك مي‌باشد، كه حلقه تازكي از Hb در اطراف آن وجود دارد و قسمت مركزي آن بي‌رنگ است. در آن حالت برعكس اسفقروسيت، قطر افزايش و ضخامت سلول كاهش يافته است، در حالي كه در گلبول ماكروسيت قطر افزايش و ضخامت تغييري نمي‌كند. در ليتوسيت نسبت سطح به حجم در مقايسه با سلولهاي طبيعي افزايش مي‌يابد.
لپتوسيتها در تالاسمي، بيماريهاي كبدي و اختلالات متابوليسم ليپيدها ديده مي‌شوند.

6) تارگت سل(Torget cell)
تارگت سل يا سلول هدف كه به آن كلاه مكزيكي (Mexicant hat) و كودوسيت (codocyte) نيز مي‌گويند نوعي لپتوسيت است كه در آن گلبول قرمز با مركز و اطراف تيره و حلقه روشن بين مركز و اطراف مشاهده مي‌شود.
در تارگت سل هم ضخامت و هم حجم سلول كمتر از سلول معمولي بوده و در عوض سطح آن بيشتر است. از جمله بيماريهايي كه در آن اين سلول ديده مي‌شود عبارتند از: تالاسمي مينور، هموگلوبينوپاتيهاي SC,S,D,E,C و بعد از طحال‌برداري.
هنگامي كه درغشاء RBC ميزان و نسبت چربي‌ها به هم بخورد تارگت سل ديده مي‌شود. براي مثال در كمبود آنزيم LCAT (لستين كلسترول آسيل ترانسفقراز) تارگت سل در خون محيطي ديده مي‌شود. در اين حالت، لستين و كلسترول غيراستريفه افزايش و كلسترول استريفيه و ليزولستين كاهش دارند.

7) اكينوسيت (Echinocyte)
اكينوسيت نوعي گلبول قرمز كنگره‌دار (Crenated cell) مي‌باشد يعني در اين حالت گلبولهاي قرمز به شكل گرد يا دراز و داراي حاشيه مضرس مي‌باشند به طوري كه 30-10 عدد خار درشت و كوتاه به اندازه‌هاي مساوي و در فواصل منظم تمام سطح خارجي سلول را پوشانده است. لبه اين برجستگي‌ها گرد بوده و به طور يكنواخت در سطح سلول پراكنده‌اند. مواردي كه در آن اكينوسيت ديده مي شود عبارتند از:

خون محيطي نوزادان طبيعي، نارسايي مزمن كليه يا اورمي، زخم معده، كم شدن ATP داخل RBC مثلاً به علت كمبود پيروات كيناز.
مشاهده اكينوسيت در لام خون محيطي رنگ شده فاقد ارزش است و بايد پيگيري شود به اين معني كه ابتدا خون تازه از مريض گرفته، با سرم فيزيولوژي رقيق كرده، با لام و لامل پلاستيكي پوشانده و مشاهده مي‌كينم (زيرا شيشه به دليل قليايي بودن اثر اكينوسايتوژنيك دارد) و اگر آكينوسيت مشاهده شد گزارش مي‌كنيم.

8) آكانتوسيت (Acanthocyte)
اكانتو به معني خار است و آكانتوسيت نيز نوعي گلبول قرمز كنگره‌دار است كه در سطوح خود داراي برجستگي‌هاي خار مانند است. اين حالت غيرقابل برگشت بوده و نشانه خرابي كامل سلول است. فقرق آكانتوسيت با اكينوسيت آن است كه:
1) تعداد برجستگي هاي آكانتوسيت كمتر است ( 10-5 عدد).
2) خارهاي اكانتوسيت تيز، بلند، داراي انحناء، نامنظم و غير هم اندازه مي‌باشند.
مواردي كه در آن آكانتوسيت ديده ميشود عبارتند از: بيماري آبتاليپوروتئينمي، بيماري مزمن كبدي(الكليسم)، كمبود پيروات كيناز.

آبتاليپوپروتئينمي يك بيماري ارثي است كه در آن اختلال در جذب چربي و تنظيم چربي‌هاي خون وجود دارد. اين بيماري همراه با استئاثوره (اسهال چرب)، اختلالات شبكيه چشم و كاهش غلظت كلسترول خون مي‌باشد. علت تغيير شكل RBC در اين حالت به هم خوردن نسبت كلسترول غير استريفيه به فسفوليپيد در بعضي نقاط غشاء RBC مي‌باشد.

9) شيستوسيت (Schistocyte) يا شيروسيت (Schizocyte)
گاهي اوقات گلبول قرمز به دليل صدمات مكاينيكي كه به آن وارد مي‌آيد شكسته و قطعه قطعه مي‌باشد. اين قطعات نامنظم كه داراي هموگلوبين مي‌باشند شيستوسيت يا شيزوسيت يا پيكنوسيت (Pyknocyte) ناميده مي‌شوند. اين سلولهاي شكسته گاهي شبيه كلاه‌خود سربازان مي‌گردند كه به آن Helmet cell مي‌گويند و گاهي شبيه مثلث مي‌شوند كه به آن Triangle cell مي‌گويند و گاهي شبيه شاخ مي‌شوند كه به آن Keratocyte مي‌گويند.

مهمترين علل ايجاد شيستوسيتها عبارتند از:
1) آنمي هموليتيك ميكروآنژوپاتيك
هرگاه الياف فيبرين در جريان خون تشكيل شود (مانند DIC)، گلبولهاي سرخ به علت برخورد با اين موانع به قطعات متعددي شكسته مي‌شوند و ايجاد شيستوسيت مي‌كنند.

2) آنمي هموليتيك ماكروآنژيوپاتيك
در بيماراني كه دريچه قلب مصنوعي دارند، RBC ها به علت برخورد با دريچه شكسته مي‌شوند.

10) بورسل(B urr Cell) و اسپور سل(Spur Cell)
بورسل يك كراتواكينوسيت است و اسپورسل يك آكانتوسيت مي‌باشد. بورسل در اورمي و كمبود پيروات كيناز ديده مي شود.

11) سلول داسي‌شكل(Sickle cell) يا درپانوسيت (Derpanocyte)
پلي‌مريزه شدن و رسوب انواع غيرطبيعي هموگلوبين باعث توليد RBC هاي داسي شكل مي‌شود. اين سلولها علاوه بر حالت داسي شكل ممكن است به اشكال هلالي، بيضوي يا شبيه دانه جو (Oat shape cell) ديده شوند. بيشترين حالتي كه باعث ايجاد اين سلولها مي‌شود كم‌خوني داسي‌شكل (Sickle cell anemia) مي‌باشد اما در ساير انواع هموگلوبينهاي غير طبيعي نيز (مانند Hb_E , Hb _ C) ممكن است در خون محيطي گلبول‌هاي قرمز داسي‌شكل ديده شوند. حالت داس شدن سلولها برگشت‌پذير مي‌باشد، زيرا اگر اين گلبولها در معرض اكسيژن قرار بگيرند تغيير شكل داده و به حالت نرمال تبديل مي‌شوند.

12) اجسام سلنوئيد (Selenoid Body)
در اين حالت سلول قرمز شبيه داس مي‌باشد ولي علت آن غيرطبيعي بودن زنجيره هموگلوبين نيست بلكه به علت تغيير در مقادير ليپوپروتئنيهاي پلاسما و اختلال در غشاء سلول به وجود مي‌آيد.

13) بليستر سل (Blister cell)
در اين نوع سلول، به علت فقدان هموگلوبين در بخشي از سلول، قسمتي از RBC كاملاً سفيد و خالي به نظر مي‌رسد و شبيه به تاول مي‌شود. بنابراين Blister cell حاوي يك يا چند واكوئل مي‌باشد. بليستر سل در واقع نهايت فشردگي گلبول و Hb داخل آن است. موارد مهمي كه در آن بليستر سل مشاهده مي‌شود عبارتند از:
ميكروآنژيوپاتيك هموليتيك آنمي (به علت ضربه به RBC) ، بيماري فاويسم (به علت كمبود آنزيم G6PD و رسوب Hb در بخشي از RBC)

14) نيزوسيت (Kinizocyte)
گلبولهاي قرمزي هستند كه شبيه قسمت تنگ بطري بوده يا گلداني شكل مي‌باشند و در آنمي هموليتيك اسفقروسيتوز ارثي ديده مي‌شوند.

15) پوئي كيلوسيتوز (Poikilocytosis)
به حالتي گفته مي شود كه RBCها داراي اشكال متفاوت هستند و معمولاً با انيزوسيتوز و تغيير رنگ و Hb ، RBC ها مي‌باشد.

اجسام غيرطبيعي داخل گلبولهاي قرمز
1) گلبول قرمز هسته‌دار (NRBC)
گلبولهاي قرمز بالغ انسان بر خلاف مهره‌داران رده‌هاي پائين فاقد هسته بوده و پيش‌سازهاي هسته‌دار آنها در حالت طبيعي فقط در مغز استخوان ديده مي‌شوند. هنوز گلبول قرمز هسته‌دار (NRBC = Nucleated Red Blood Cell) د رخون محيطي به معني پركاري مغز استخوان، خونسازي اكسترامدولر و يا جايگزيني مغز استخوان مي‌باشد. حالتهايي كه در خون NRBC ديده مي‌شود عبارتند از:
الف) نوزادان طبيعي ظرف 4-3 روز اول تولد.
ب) نياز شديد به گلبولهاي قرمز كه معمولاً به دنبال خونريزي يا هموليز و همراه با پركاري شديد مغز استخوان بروز مي‌كند. از جمله مي‌توان بيماري هموليتيك نوزادان ( اريتروبلاستوز فتاليس) و تالاسمي ماژور را نام برد.
ج) جايگزيني مغز استخوان توسط بافت‌هاي غيرطبيعي و خونسازي خارج مغز استخواني.

* NRBC كه در خون ديده مي‌شود معمولاً از نوع ارتوكروماتيك نورموبلاست و پلي كروماتوفيليك نورموبلاست و ندرتاً از نوع بازوفيليك نورموبلاست مي‌باشد.

* معمولاً همراه با NRBC اشكال نارس گرانولوسيتها نيز در خون محيطي مشاهده مي‌شود كه به اين حالت واكنش لوكو اريتروبلاستيك (Leukoerythroblastic Recuction) مي‌گويند.

2) اجسام هاول_ ژولي (Howell _ Jolly body)
اجسام هاول ژولي عبارتند از قطعات كوچكي به اندازه 2-1 ميكرون كه باقيمانده هسته سلول بوده و از جنس DNA مي باشند بنابراين در رنگآاميزي فولگن، رنگ مي‌گيرند و در رنگ‌آميزي معمولي (رومانوفسكي) نيز به صورت يك يا چند نقطه گرد و بنفش و سياهرنگ درون سيتوپلاسم RBC ديده مي‌شوند.
در حالت طبيعي طحال قادر است به كمك ماكروفاژهاي خود اين اجسام را از داخل RBC بيرون بكشد (عمل Pitting) ولي در كم‌كاري طحال يا آتروفي طحال يا طحال‌برداري و يا در مواردي كه توليد اين اجسام زياد شده باشد، آنها را به تعداد زياد درون RBC هاي خون محيطي مي‌بينيم. يكي از مواردي كه اجسام هاول ژولي به تعداد زياد درون ديده مي‌شود آنمي مگالوبلاستيك است.

Pitting يكي از اعمال طحال است كه طي آن بدون آسيب‌ديديگي يا كشته شدن گلبولهاي سرخ، ماكروفاژهاي طحال اجسام غيرطبيعي مانند هاول ژولي بايد، اجسام هاينز و ... را با گاز گرفتن از سلول اصلي خارج مي‌سازد و لذا گاهي اوقات RBC به شكل سلول گازگرفته شده يا Bite cell در خون محيطي ديده مي‌شود.