background image

Approach to Anemia

TUCOM

Dep. of Medicine 

5

th

year

Dr. Hasan I. Sultan

2- 10- 2018


background image

Learning objectives 

1. Review the normal structure and function of red blood 

cell

2. Recognize the normal values for red blood cell 

measurements and indices

3. Define anemia
4. Review the causes of anemia
5. Clarify the clinical assessment of anemic patient
6. Explain the investigations of anemia
7. List the types of anemia according to mean cell volume 

(MCV) and low reticulocyte count


background image

Normal red blood cell structure and function

The red blood cells (RBCs, erythrocytes) deliver oxygen to all 
the tissues in the body and carry carbon dioxide back to the 
lungs for excretion. The erythrocyte is uniquely adapted to 
these functions. 
Normal mature red cell circulate for about 120 days. It is a 8 
μm non-nucleated, non-dividing cell, a biconcave disk shape 
that maximizes the membrane surface area for gas 
exchange, and it has a cytoskeleton and membrane 
structure that allow it to deform sufficiently to pass through 
the microvasculature.
About 98% of the cytoplasmic protein of the mature 
erythrocyte is hemoglobin. The remainder is mainly 
enzymatic proteins, such as those required for anaerobic 
metabolism and the hexose monophosphate shunt.


background image

Normal shape of a 

red blood cell


background image

Stem cells and growth factors in haematopoietic cell development. 


background image

Red cell precursors formed in the bone marrow from the erythroid (CFU–E) 
progenitor cells are called erythroblasts or normoblasts.  The first non-nucleated red 
cell is a reticulocyte, which still contains ribosomal material in the cytoplasm, giving 
these large cells a faint blue tinge (‘polychromasia’). Reticulocytes lose their 
ribosomal material and mature over 3 days, during which time they are released into 
the circulation.


background image

Red cell membrane (lipid bilayer) 
flexibility is conferred by 
attachment of cytoskeletal 
proteins, in order to:
• Pass through the smallest 

capillaries

• Prevent osmotic destruction in 

the pulmonary and renal 
circulation

Red cell membrane also carry the 
antigens for ABO blood group and 
Rhesus system.


background image

Proliferation and differentiation of red cell precursors is stimulated by 
erythropoietin, a polypeptide hormone produced by renal interstitial 
peritubular cells in response to hypoxia.


background image

Anemia

Anemia refers to a state in which the level of hemoglobin in 
the blood is below the reference range appropriate for age 
and sex. It is not a disease but it is an important sign of 
different underlying diseases.

Causes of anemia

Decreased or ineffective 
marrow production

• Lack of iron, vitamin B12 or 

folate

• Hypoplasia/myelodysplasia
• Invasion by malignant cells
• Renal failure
• Anemia of chronic disease

Normal marrow production 
but increased removal of 
cells

• Blood loss
• Hemolysis
• Hypersplenism


background image

Measurement

Unit

Normal Range 

Hemoglobin

g/dL

Males: 13.5–17.5
Females: 12–16

Hematocrit

%

Males: 40–52
Females: 36–48

Red blood cell (RBC) count

× 10

6

/μL of blood Males: 4.5–6.0

Females: 4.0–5.4

Mean cell volume (MCV)

fL

78–98

Mean cell hemoglobin (MCH)

pg

29–33

Mean cell hemoglobin concentration 
(MCHC)

g/dL

30–36

Red blood cell size distribution width

RDW-CV

%

12–14

RDW-SD

fL

37–47

Reticulocyte count (absolute number) No./μL of blood

40,000–100,000

Reticulocyte percentage

% of RBCs

0.5–1.5

Normal values for red blood cell measurements


background image

Age/Sex

Hemoglobin g/dL

Hematocrit %

At birth

17

52

Childhood

12

36

Adolescence

13

40

Adult man

16 (±2)

47 (±6)

Adult woman 
(menstruating)

13 (±2)

40 (±6)

Adult woman 
(postmenopausal)

14 (±2)

42 (±6)

During pregnancy

12 (±2)

37 (±6)

Changes in Normal Hemoglobin/Hematocrit Values with Age 
and Pregnancy


background image

Clinical presentation

The clinical presentation of anemia depend on its severity 
and the underlying cause.
• Acute anemia: due to acute hemorrhage or massive 

hemolysis may exhibit symptoms of hypovolemic shock. 

• Chronic anemia: most common, patients complaints are 

fatigue, pallor, dizziness, headache, decreased exercise 
tolerance, dyspnea, and palpitations. In patients with 
coronary artery disease, anemia may precipitate angina.

History:

• Gastrointestinal history, menstrual history or recent 

pregnancy are to important to looking for iron deficiency 
anemia (which is the most common type of anemia 
worldwide).


background image

• A dietary history should assess the intake of iron and 

folate, which may become deficient e.g. in pregnancy or 
during periods of rapid growth.

• Past medical history: such as rheumatoid arthritis 

(anaemia of chronic disease), chronic diarrhea or previous 
surgery (e.g. resection of the stomach or small bowel, 
which may lead to malabsorption of iron and/or vitamin 
B12).

• Family history and ethnic background: such as the 

haemoglobinopathies and hereditary spherocytosis.

• A drug history may reveal the ingestion of drugs which 

cause blood loss (e.g. aspirin and antiinflammatory
drugs), haemolysis (e.g. sulphonamides) or aplasia (e.g. 
chloramphenicol).

• Recent significant weight loss.


background image

On examination:

 General physical findings of anemia
• Pallor: of mucous membranes and conjunctiva (Hb < 9 g/dl) or skin 

creases (Hb < 7 g/dl)

• Tachycardia, systolic flow murmur, wide pulse pressure or features 

of heart failure

• Rectal digital examination to look for GI bleeding.
 Specific findings related to the aetiology of the anemia, for 

example:

• Spooning of the fingernails (koilonychia) due to iron deficiency 

anemia. Glossitis due to iron, folate and vitamin B12 deficiency.

• Right iliac fossa mass due to an underlying caecal carcinoma.
• Hemolytic anemia can cause jaundice. 
• Vitamin B12 deficiency may be associated with neurological signs, 

including peripheral neuropathy, dementia and signs of subacute

combined degeneration of spinal cord.

• Sickle-cell anemia may result in leg ulcers, stroke or features of 

pulmonary hypertension.

• Splenomegaly, lymphadenopathy and hemorrhagic skin rash due to 

hematological diseases.


background image

Smooth red tongue and angular 
stomatitis

koilonychia

Conjunctival pallor


background image

Chronic anemia. Pallor of the hand in anemia is obvious in this patient, especially 
when compared with the physician's hand on the right. The patient's hemoglobin 
concentration was 7 g/dL. The hand also shows that the patient was a heavy smoker. 
His anemia resulted from chronic blood loss from a carcinoma in the esophagus, a 
site where the risk for carcinoma is increased in smokers.


background image

Investigations

1- Complete Blood Counts: 

Hemoglobin level and 

hematocrit, RBC indices and RDW, WBC count and 
differential, platelet count, and reticulocyte count and 
percentage. 

A- Red blood cell indices:

Index

Normal Value

Mean cell volume (MCV) = (hematocrit x 10)/(red cell 

count x 10

6

)

78- 98 fL

Mean cell hemoglobin (MCH) = (hemoglobin x 

10)/(red cell count x 10

6

)

29- 33 pg

Mean cell hemoglobin concentration (MCHC) = 

(hemoglobin x 10)/hematocrit, or MCH/MCV

30- 36 g/dL


background image

Microcytosis is reflected by a lower than normal MCV (<78 
fl), whereas high values (>98 fl) reflect macrocytosis. 
Decrease in MCH and MCHC reflect defects in hemoglobin 
synthesis (hypochromia). 

B- Red cell distribution width (RDW): 

is the measurement  of 

variability of red cell volume or size (anisocytosis). RDW can 
be reported statistically as coefficient of variation (CV) 
and/or standard deviation (SD), RDW-CV and/or RDW-SD, 
respectively. 
• It aids in distinguishing between iron deficiency anemia 

(elevated RDW, low MCV) and thalassemia (normal RDW, 
low MCV); however, definitive tests are required.

• It can also help distinguish between megaloblastic anemia 

such as folate or vitamin B12 deficiency anemia (elevated 
RDW, high MCV) and other causes of macrocytosis (often 
normal RDW, high MCV).


background image

C- The reticulocyte count: 

allows the critical distinction 

between anemia arising from a primary failure of red cell 
production (reticulocyte count not elevated) and anemia 
resulting from increased red cell destruction or bleeding 
(reticulocyte count more than 2%).

2- Peripheral Blood Smear: 

it is complementary to the red 

cell indices, it may reveals variations in cell size 
(anisocytosis) and shape (poikilocytosis) and polychromasia
(increase reticulocytes). The appearance of nucleated red 
cells, Howell-Jolly bodies, target cells, sickle cells, and others 
may provide clues to specific disorders. In addition, 
examination of myeloid cells and platelets may also be 
helpful. Hypersegmented neutrophils and large platelets 
support the diagnosis of megaloblastic anemia, and the 
presence of immature blast forms may be diagnostic of 
leukemia.


background image

A normal peripheral blood smear indicates the appropriate appearance of red blood 
cells, with a zone of central pallor occupying about 1/3 of the size of the RBC.


background image

Normal blood smear (Wright's stain). High-power field showing normal 
red cells, a neutrophil, and a few platelets.


background image

Reticulocytes. Methylene blue stain demonstrates residual RNA in 
newly made red cells.


background image

Severe iron-deficiency anemia. Microcytic and hypochromic red cells 
smaller than the nucleus of a lymphocyte associated with marked 
variation in size (anisocytosis) and shape (poikilocytosis).


background image

Macrocytosis. Red cells are larger than a small lymphocyte and well 
hemoglobinized. Often macrocytes are oval-shaped 
(macroovalocytes).


background image

Peripheral blood smear showing hypersegmented neutrophils, 
characteristic of megaloblastic anemia.


background image

Howell-Jolly bodies. In the absence of a functional spleen, nuclear 
remnants are not culled from the red cells and remain as small 
homogeneously staining blue inclusions on Wright stain. 


background image

Red cell changes in myelofibrosis. The left panel shows a teardrop-
shaped cell. The right panel shows a nucleated red cell. These forms 
are seen in myelofibrosis with extramedullary hematopoiesis.


background image

Target cells. Target cells have a bull's-eye appearance and are seen in 
thalassemia and in liver disease.


background image

Sickle cell anemia. The elongated and crescent-shaped red blood cells 
seen on this smear represent circulating irreversibly sickled cells. 
Target cells and a nucleated red blood cell are also seen.


background image

Basophilic stippling: refers to erythrocytes display small dots at the 
periphery (visualized ribosomal aggregates) seen in lead poisoning and  
thalassemia.


background image

Spherocytosis: the red blood cells (RBCs) are sphere-shaped, rather 
than bi-concave disk shaped. Spherocytes are found in hereditary 
spherocytosis and autoimmune hemolytic anemia


background image

Microangiopathic hemolytic anemia: A nucleated red blood cell is seen 
with the fragmented red cells and spherocytes.


background image

3- Other blood tests for:

• Iron: serum iron, the TIBC, the percent transferrin saturation 

and serum ferritin.

• Vitamin B12 and folate serum levels.
• Indirect bilirubin.
• Direct Coomb’s test.
• Haptoglobin levle. 
• Osmotic fragility test.
• Hemoglobin electrophoresis.
• RBC enzyme studies

4- Occult blood in stool.
5- Bone Marrow Examination:

Marrow examination can diagnose primary marrow disorders 
such as myelofibrosis, a red cell maturation defect, or an 
infiltrative disease. Marrow biopsy can be stained for the 
presence of iron stores. 


background image

Bone marrow aspiration and trephine biopsy are usually performed on 
the back of the hip bone on posterior iliac crest.


background image

Refractory anaemia with ring 
sideroblasts. Blood smear with 
dimorphic red blood cells and 
macrocytes

Refractory anaemia with ring sideroblasts. 
Iron stain of bone marrow aspirate 
showing numerous ring sideroblasts


background image

Prussian blue stain for iron in a normal bone marrow (the blue staining 
material is iron within the reticuloendothelial cells in bone marrow). 
Iron deficiency anemia will develop following depletion of iron stores 
from the bone marrow.


background image

Differential diagnosis of anemia according to MCV with low 
reticulocyte count

 Microcytic Anemia (MCV < 

78 fl)

• Iron deficiency
• Thalassemia minor
• Anemia of chronic disease
• Sideroblastic anemia
• Lead poisoning

 Macrocytic Anemia (MCV > 98 

fl)

Megaloblastic Anemias

• Folate deficiency
• Vitamin B12 deficiency
• Drug-induced megaloblastic

anemia

• Myelodysplasia

Nonmegaloblastic Macrocytosis

• Liver disease
• Hypothyroidism
• Reticulocytosis

 Normocytic Anemia (MCV 78-

98 fl)

• Early iron deficiency
• Aplastic anemia
• Endocrinopathies
• Anemia of chronic disease
• Anemia of renal failure
• Mixed nutritional deficiency


background image

Investigation of anemia with 
normal or low MCV.


background image

Investigation of anaemia with 
high MCV. (LDH = lactate 
dehydrogenase)


background image

Thanks




رفعت المحاضرة من قبل: Bakr Zaki
المشاهدات: لقد قام عضو واحد فقط و 144 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