مواضيع المحاضرة: Blood
background image

HematopatHology 

Hematopathology:  branch of pathology  which studies the diseases of hematopoietic  cells 
originate from the bone marrow and contribute the cellular components of blood including 
red blood cells (erythrocytes), white blood cells (leukocytes), and platelets. 

Blood

 

Blood is a life-sustaining fluid which circulates through the heart and blood vessels. It 
carries oxygen and nutrients to the tissues and waste products to the lungs, liver and 
kidneys, where they can be removed from the body. 
Usually when blood is removed from the body it forms a solid blood clot. However, if 
clotting is prevented by mixing with an anticoagulant, the blood separates, under the 
influence of gravity, into three layers. 
The bottom layer is deep red in colour and is composed of red cells. 
The top layer is clear and pale yellow. It is called 

plasma and is composed of various salts 

and proteins dissolved in water.

 In between is a narrow layer called the buffy coat because 

of its buff or yellowish white colour. The buffy coat is composed mainly of cells of a variety 
of types, collectively known as white cells. In addition there are small cellular fragments, 
called platelets, which have a role in blood clotting. 

 

 

Red cells 

The most numerous cells in a blood are the red cells (erythrocytes). Normal red cells are 
disc-shaped but are thinner in the center.  As a consequence, on a stained blood film, they 
have a circular outline and a paler central area. Red cells owe their pinkish-brown colour to 
the presence of a complex protein, 

haemoglobin

, which is their major constituent. 

The haemoglobin combines with oxygen from inspired air, in the lungs, and transports it to 
tissues where it is needed for the metabolic processes supplying the energy needs of the 
body. Mature red cells in humans differ from most body cells in that they do not have a 

Diagram of a tube 
of anticoagulated 
blood which has 
been allowed to 
sediment, showing 
the separation of 
blood into red cells, 
a buffy coat (white 
cells and platelets) 
and plasma. 

 


background image

nucleus. Red cells are produced in the bone marrow and usually lose their nuclei when they 
are released into the blood stream. 

 

 

 
 
 
 

 

 
 

A diagram of a red 
cell viewed from 
above and in cross-
section

.

 

Normal red cells 
(erythrocytes) 
showing little 
variation in size and 
shape, an 
approximately round 
outline and a small 
area of central pallor 
in some of the cells. 
The small lilac-
staining structures 
between the red cells 
are platelets.

 


background image

Red Blood Cell Disorders 

Anemia 

A reduction in the haemoglobin concentration in the blood, in comparison with what would 
be found in a normal individual of the same age and gender. 
Reduction of haemoglobin is usually accompanied by a fall in red cell count and packed cell 
volume (PCV) but these maybe normal in some patients with subnormal haemoglobin levels 
(and therefore by definition anemic). 

Anemia not a diagnosis  and an underlying cause should always be sought. It is the most 
common disorder of the blood. 

Definition of red blood cell indices

•  The mean cell volume (MCV) is a measure of the average red blood cell size. 

•  The mean cell hemoglobin (MCH) is the average mass of hemoglobin per red 

blood cell in a sample of blood. 

•  The mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC) is a measure of the 

concentration of hemoglobin in a given volume of packed red blood cells. 

 
 
 

Morphologic Classification of Anemia 

•  Hypochromic microcytic anemia (low MCV <80 fl , low MCH <27 pg) 

1. Iron deficiency 

2. Anemia of chronic disease (some cases) 

3. Thalassaemia 

•  Normochromic normocytic anemia (normal MCV 80-95 fl , normal  

MCH ≥ 27 pg) 

1.  Hemolytic Anemia  
2.  Anemia of chronic disease ( some cases ) 
3.  anemia of renal disease  
4.  Acute blood loss 
5.  Mixed deficiency ( iron + B12 or folate )  

•  Macrocytic anemia (high MCV 

≥ 95 fl ) 

1.  Megaloblastic Anemia (Vitamin B12, Folate deficiency) 
2.  Non-Megaloblastic Anemia (alcohol, liver disease, etc.) 

 

 

Initial laboratory approach to the diagnosis of anemia: 

•  Hemoglobin, hematocrit or red cell counts to determine degree of anemia. 

•  Red cell indices (MCV, MCH, MCHC) to determine whether normocytic, macrocytic 

or microcytic and hypochromic red cells. 


background image

•  Reticulocyte count in PB is a fairly accurate reflection of erythropoietic activity  

((Marrow response)).  

((Reticulocyte a young erythrocyte, newly released from the bone marrow, identified 
by its uptake of certain vital stains)). 

•  Examination of blood film to determine red cell shape, presence of red cell inclusions, 

& accompanying abnormalities of white blood cells & platelets. 

•  Bone marrow examination is valuable in certain cases of anemia. 

 
 

The Hypochromic Microcytic Anemia 

IRON DEFICIENCY ANEMIA (IDA) 

Iron deficiency is the most common cause of anemia in every country of the world. It is the 
most important cause of a microcytic hypochromic anemia, in which the two red cell indices 
MCV and MCH are  reduced and the blood film shows small (microcytic) and pale 
(hypochromic) red cells. This appearance is caused by a defect in hemoglobin synthesis. 

Iron is one of the most common elements in the Earth's crust, yet iron deficiency is the most 
common cause of anemia, affecting about 500 million people worldwide. This is because the 
body has a limited ability to absorb iron and excess loss of iron as a result of hemorrhage is 
frequent. 

The transport and storage of iron is largely mediated  by three proteins: transferrin, the 
transferring receptor 1 (TfR1) and ferritin. Transferrin can contain up to two atoms of iron. 
It delivers iron to tissues that have transferring receptors, especially erythroblasts in the bone 
marrow  which  incorporates  the iron into hemoglobin.  At  the  end of their life, red cells are 
broken down in  the macrophages of the reticuloendothelial system  (RES) and the iron is 
released from haemoglobin, enters the plasma and provides most of the iron on transferrin. 
Only a small proportion of plasma  transferrin iron comes from dietary iron, absorbed 
through the duodenum and jejunum. Some iron is stored in the macrophages as ferritin and 
hemosiderin, the amount varying widely according to overall body iron status. 
 
When iron deficiency is developing the reticuloendothelial stores (hemosiderin and ferritin) 
become completely depleted before anaemia occurs.  

Causes of iron deficiency: 

•  Chronic blood loss (uterine, gastrointestinal, others). 

•  Increased demands (Prematurity, Growth, and Pregnancy). 

•  Malabsorption (Gluten-induced enteropathy). 

•  Poor diet & vegetarian diet. 

 
 
 

 

 
 


background image

Laboratory findings: 

1.  Hematological findings: 

  Reduce in Hb 
  Reduce PCV, MCV, MCH, and MCHC. 
  Retic count is low to degree of anemia. 
  WBC usually normal, and Platelets counts often increase. 
  Blood film: Hypochromic Microcytic, with rod (pencil) and occasional target cells. 

2.  Biochemical findings: 

  Serum Iron reduced. 
  Total Iron binding capacity TIBC increased. 
  S. Iron/TIBC: Transferrin saturation reduced <15%. 
  S. transferring receptor (sTfR) increase. 
  S. Ferritin: reflects storage iron and is classically reduced in IDA. 

3.  Investigations for suspected underlying causes. 

 

U

Treatment 

The underlying cause is treated as far as possible. In addition, iron is given to correct 
the anaemia and replenish iron stores. 
 

 

 
 
 
 

 

 

 

 

 


background image

ANEMIA OF CHRONIC DISORDERS (ACD) 

One of the most common anemias occurs in patients with a variety of causes: 

  Chronic inflammatory diseases (infections & non-infections). 
  Malignant diseases. 

 

The characteristic features are: 

a.  Normochromic, normocytic or mildly hypochromic indices and red cell 

morphology. 

b.  Mild and non-progressive anaemia (hemoglobin rarely <9.0 g/dL) start 1-3 

months after the disease & the  severity being related to the severity of the 
disease. 

c.  Both the serum iron and TIBC are reduced  ((low serum iron  despite adequate 

iron stores  due to defect in iron mobilization from the storage sites));  

d.  The serum ferritin is normal or raised. 

 
The  pathogenesis of this anemia appears to be  related to decreased release of iron from 
macrophages to plasma, reduced red cell lifespan and an inadequate erythropoietin response 
to anaemia caused by the effects of cytokines such as IL-1 and tumour necrosis factor (TNF) 
on erythropoiesis. 
The physiologic advantage of ACD  to the patients is that iron is less available as a 
micronutrient to infectious agents. 
The anaemia is corrected  by successful treatment of the underlying disease  and does not 
respond to iron therapy. 
 
 

 

 
 


background image

Macrocytic anemia 

There are several causes but they can be broadly subdivided into megaloblastic and non-
megaloblastic, based on the appearance of developing erythroblasts in the bone marrow. 

 

MEGALOBLASTIC ANEMIA: 

This is a group of anemias  in which the erythroblasts  in the bone marrow show a 
characteristic  abnormality (maturation of the nucleus being

 

delayed relative to that of the 

cytoplasm). The underlying defect accounting for the asynchronous  maturation of the 
nucleus is defective DNA  synthesis and in clinical practice this is usually  caused by 
deficiency of vitamin Bl2 or folate.  

VITAMIN B12 (cobalamin): 

This vitamin is synthesized in nature by microorganisms. The vitamin is found in foods of 
animal origin such as liver, meat, fish and dairy product but does not occur in fruit, cereals or 
vegetables. 

Absorption &

 

Transport: 

A normal diet contains a large excess of B12 compared  with daily needs. Bl2 is combined 
with the intrinsic factor (IF) which is synthesized by the  gastric parietal cells. The IF-B12 
complex can then  bind to a specific surface receptor for IF,  which then binds to a second 
protein, which directs the absorption of the complex  in the distal ileum where Bl2 is 
absorbed and IF destroyed. 

Vitamin Bl2 is absorbed into portal blood where it becomes attached to the plasma-binding 
protein 

Transcobalamin (

TC) which delivers Bl2 to bone marrow and other tissues. 

 

FOLATE: 

Humans are unable to synthesize the folate structure and thus require preformed folate as a 
vitamin. 
 
Absorption & transport: 
Dietary folates are converted to methylTHF  during absorption through the upper small 
intestine. Once inside the cell they are converted to folate polyglutamates. 
Folate binding proteins  are present on cell surfaces including the enterocyte  and facilitate 
entry of reduced folates into cells. 
There is no specific plasma protein that enhances cellular folate uptake. 
 
 
 

 


background image

 

 

Vitamin B12 deficiency: 

In Western countries, severe deficiency is usually caused by pernicious anaemia ((This is 
caused by autoimmune attack on the gastric mucosa leading to atrophy of the stomach & 
secretion of IF is absent)). 

Less commonly, it may be caused by veganism in which the diet lacks B12, gastrectomy or 
small intestinal lesions. There is no syndrome of B12  deficiency as a result of increased 
utilization or loss of the vitamin ((the deficiency takes at least 2 years to develop)). 

Folate deficiency: 

This is most often a result of a poor dietary intake of folate alone or in combination with a 
condition of increased folate utilization or malabsorption. 

Excess cell turnover of any sort, including pregnancy, is the main cause of an increased need 
for folate, because the folate molecule becomes degraded when DNA synthesis is increased. 

Laboratory findings: 

The anemia is macrocytic (MCV >95 fL and often as high as 120 fL in severe cases) and the 
macrocytes are typically oval in shape. The reticulocyte count is low and the total white cell 
and platelet counts may be moderately reduced, especially in severely anemic patients.  
A proportion of the neutrophils show hypersegmented nuclei (with six or more lobes).  
The bone marrow is usually hypercellular and the erythroblasts are large and show failure of 
nuclear maturation but normal hemoglobinization (megaloblastic changes). 

The biochemical basis of 
megaloblastic anaemia caused 
by vitamin BI2 or folate 
deficiency.

 

 
 


background image

The serum unconjugated bilirubin and lactate dehydrogenase (LDH) are raised as a result of 
marrow cell breakdown. 
 

Diagnosis: 

a)  Check serum B12 and serum and red cell folate. 
b)  Tests for the cause of vitamin B12 or folate deficiency accordingly.  

 

Treatment

 

Most cases only need therapy with the appropriate vitamin. The patient feels better after  
24-48 h of correct vitamin therapy with increased appetite and wellbeing. 
 

Differential Diagnosis of Macrocytic Anemia : 

 
 

 

ﺍﻟﺩﻛﺗﻭﺭﺍﻻﺧﺗﺻﺎﺹ

 

ﻋﻠﻲ ﻋﺒﻴﺪ ﺍﺒﺭﺍﻫﻴﻢ ﺍﻟﺨﻔﺎﺠﻲ

 

ﺑﻭﺭﺩ )ﺩﻛﺗﻭﺭﺍﻩ ( ﺍﻣﺭﺍﺽ ﺍﻟﺩﻡ

 

M.B.Ch.B. F.I.C.M.S

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 6 أعضاء و 154 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل