Afgifte van rode bloedcellen (erytropoëse)
Rode bloedcellen worden voortdurend geproduceerd in het merg van bepaalde beenderen. Zoals hierboven vermeld, zijn bij volwassenen de voornaamste plaatsen waar rode bloedcellen worden geproduceerd, erytropoëse genaamd, de mergruimten van de wervels, ribben, borstbeen en bekken. In het beenmerg wordt de rode cel afgeleid van een primitieve precursor, of erytroblast, een kerncel waarin geen hemoglobine aanwezig is. De proliferatie vindt plaats als gevolg van verschillende opeenvolgende celdelingen. Tijdens de rijping verschijnt er hemoglobine in de cel en wordt de kern geleidelijk kleiner. Na enkele dagen verliest de cel zijn kern en komt dan in de bloedbaan terecht via de vasculaire kanalen van het merg. Elke dag wordt bijna 1 procent van de rode cellen aangemaakt, en het evenwicht tussen de aanmaak van rode cellen en de afvoer van verouderde rode cellen uit de circulatie wordt nauwkeurig in stand gehouden. Wanneer bloed uit de circulatie wordt verloren, neemt de erytropoëtische activiteit van het beenmerg toe tot het normale aantal circulerende cellen is hersteld.
In een normale volwassene worden de rode cellen van ongeveer een halve liter (bijna een pint) bloed elke week door het beenmerg aangemaakt. Voor dit proces zijn een aantal voedingsstoffen nodig. Sommige voedingsstoffen zijn de bouwstenen waaruit de rode cellen zijn opgebouwd. Zo zijn aminozuren in overvloed nodig voor de opbouw van de eiwitten van de rode cel, in het bijzonder van hemoglobine. Ook ijzer is een noodzakelijk bestanddeel van hemoglobine. Ongeveer een kwart gram ijzer is nodig voor de produktie van een halve liter bloed. Andere stoffen, die in sporenhoeveelheden nodig zijn, zijn nodig voor het katalyseren van de chemische reacties waardoor rode bloedcellen worden aangemaakt. Belangrijke vitaminen zijn riboflavine, vitamine B12 en foliumzuur, die nodig zijn voor de rijping van de rode cel in ontwikkeling, en vitamine B6 (pyridoxine), die nodig is voor de synthese van hemoglobine. De afscheiding van verschillende endocriene klieren beïnvloedt de productie van rode bloedcellen. Bij een onvoldoende toevoer van schildklierhormoon wordt de erytropoëse vertraagd en ontstaat er bloedarmoede. Het mannelijk geslachtshormoon, testosteron, stimuleert de aanmaak van rode bloedcellen; daarom zijn de rode bloedcellen van mannen hoger dan die van vrouwen.
De capaciteit van het beenmerg om rode bloedcellen te produceren is enorm. Wanneer het tot piekactiviteit wordt gestimuleerd en van voldoende voedingsstoffen wordt voorzien, kan het beenmerg het verlies van enkele liters bloed per week compenseren. Bloeding of versnelde vernietiging van rode bloedcellen leidt tot verhoogde activiteit van het merg. Het merg kan zijn productie van rode bloedcellen opvoeren tot acht maal de gebruikelijke snelheid. Daarna, als het bloedverlies aanhoudt, ontstaat bloedarmoede. De snelheid van erytropoëse is gevoelig voor de zuurstofspanning van het arteriële bloed. Wanneer de zuurstofspanning daalt, worden meer rode cellen geproduceerd en stijgt het aantal rode cellen. Om deze reden hebben mensen die op grote hoogte leven een hoger aantal rode cellen dan mensen die op zeeniveau leven. Er is bijvoorbeeld een klein maar significant verschil tussen het gemiddelde aantal rode bloedcellen van mensen die in New York City wonen, waar de luchtdruk op zeeniveau is, en mensen die in Denver, Colo. wonen, meer dan 1,5 km (1 mijl) boven zeeniveau, waar de luchtdruk lager is. Inwoners van de Andes, die bijna 5 km boven zeeniveau leven, hebben een extreem hoog aantal rode bloedcellen.
De produktiesnelheid van erytrocyten wordt geregeld door het hormoon erytropoëtine, dat grotendeels in de nieren wordt geproduceerd. Wanneer het aantal circulerende rode cellen afneemt of wanneer het zuurstoftransport door het bloed vermindert, detecteert een onbekende sensor de verandering en wordt de produktie van erytropoëtine verhoogd. Deze stof wordt vervolgens via het plasma naar het beenmerg getransporteerd, waar het de aanmaak van rode cellen versnelt. Het erytropoëtinemechanisme werkt als een thermostaat, die de snelheid van de rode-celproductie verhoogt of verlaagt naargelang de behoefte. Wanneer iemand die op grote hoogte heeft geleefd naar een omgeving op zeeniveau verhuist, wordt de productie van erytropoëtine onderdrukt, daalt de aanmaak van rode bloedcellen en daalt het aantal rode bloedcellen tot de normale waarde op zeeniveau is bereikt. Bij het verlies van één pint bloed wordt het erytropoëtine-mechanisme geactiveerd, de productie van rode bloedcellen wordt opgevoerd, en binnen enkele weken is het aantal circulerende rode bloedcellen weer op de normale waarde gebracht. De nauwkeurigheid van de controle is buitengewoon, zodat het aantal nieuwe rode cellen dat wordt aangemaakt het aantal verloren of vernietigde cellen nauwkeurig compenseert. Erytropoëtine is in vitro (buiten het lichaam) geproduceerd door middel van de techniek van genetische manipulatie (recombinant-DNA). Het gezuiverde, recombinante hormoon is veelbelovend voor personen met chronisch nierfalen, die bloedarmoede ontwikkelen door een gebrek aan erytropoëtine.