เม็ดเลือดแดงมีอายุสั้นและแตกง่าย

เนื่องจากร้อยละ 95 ของตะกั่วในเลือดจะอยู่ในเม็ดเลือดแดงส่วนที่เหลือจะอยู่ในพลาสมา ถ้าตะกั่วในเลือดสูงปริมาณตะกั่วในพลาสมาจะเพิ่มขึ้น ตะกั่วสามารถจับกับหมู่ Thiol หรือ sulhydryl (SH) ของเอนไซม์โปรตีนหรือ เมมเบรนโปรตีนที่เยื่อหุ้มเซลล์ของเม็ดเลือดแดงหรือพลาสมาโปรตีน คือ albumin, transferrin (Fe carrier protein) และ ceruloplasmin (Cu carrier protein) ส่งผลให้ Fe หรือ Cu จับพลาสมาโปรตีนของมันลดลง เช่น มีการศึกษาในคนงานที่มีตะกั่วในเลือดสูงพบว่ามีปริมาณ Fe อิสระในพลาสมาสูงกว่าคนปกติเป็นต้น ผลต่อร่างกายที่สำคัญคือตะกั่วจับกับหมู่ thiol ของ ปั๊มโซเดียม (Na,K-ATPase)ที่เยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์หลายชนิด และยับยั้ง การทำงานมีผลให้มีความผิดปกติของสมดุลของ Na และ K ในเม็ดเลือดแดงและในพลาสมาและการทำงานของระบบประสาทเป็นต้น นอกจากนี้ตะกั่วยังยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ glucose 6 phosphate dehydrogenase (G6PD) ที่เป็นเอนไซม์ในขบวนการ pentose phosphate pathway (PPP) ทำให้ยับยั้งการสังเคราะห์ โคเอนไซม์ NADPH สำหรับสังเคราะห์ glutathione (GSH) ให้ทำงานได้ GSH สามารถกำจัดสารไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) ที่เกิดขึ้นในกระบวนการเมแทบอลิสมในสภาวะปกติ โดยเปลี่ยนให้เป็นน้ำ ทำให้ลดการสลายของเซลล์โดยเฉพาะเซลล์เม็ดเลือดแดง ยังมีการศึกษาพบว่าตะกั่วทำให้สัดส่วนของ phospholipid ที่เป็นส่วนประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ผลิตเม็ดเลือดแดงที่ผิดปกติมีทำให้เม็ดเลือดแดงแตกง่ายหรืออายุเฉลี่ยสั้นลงถ้ามีการแตกของเม็ดเลือดแดงมากกว่าปกติทำให้พบระดับของบิลิรูบินในเลือดสูงได้