Produktion af røde blodlegemer (erytropoiese)
Røde blodlegemer produceres løbende i knoglemarven i visse knogler. Som nævnt ovenfor er de vigtigste steder for produktion af røde blodlegemer, kaldet erythropoiese, hos voksne de vigtigste steder for produktion af røde blodlegemer, kaldet erythropoiese, marvrummene i ryghvirvlerne, ribbenene, brystbenet og bækkenet. I knoglemarven stammer de røde blodlegemer fra en primitiv forløber eller erythroblast, en celle med kerne, hvori der ikke findes hæmoglobin. Proliferation sker som følge af flere på hinanden følgende celledelinger. Under modningen optræder hæmoglobin i cellen, og kernen bliver gradvist mindre. Efter nogle få dage mister cellen sin kerne og kommer derefter ud i blodbanen i marvens karkanaler. Næsten 1 procent af de røde blodlegemer dannes hver dag, og balancen mellem produktionen af røde blodlegemer og fjernelsen af aldrende røde blodlegemer fra kredsløbet opretholdes præcist. Når blod tabes fra kredsløbet, øges marvens erythropoetiske aktivitet, indtil det normale antal cirkulerende celler er genoprettet.
I en normal voksen produceres de røde blodlegemer svarende til ca. en halv liter (næsten en pint) blod af knoglemarven hver uge. En række næringsstoffer er nødvendige for denne proces. Nogle næringsstoffer er de byggesten, som de røde blodlegemer er sammensat af. Der er f.eks. behov for aminosyrer i rigelige mængder til opbygning af de røde cellers proteiner, især hæmoglobin. Jern er også en nødvendig bestanddel af hæmoglobin. Der er behov for ca. et kvart gram jern til fremstilling af en halv liter blod. Andre stoffer, der er nødvendige i spormængder, er nødvendige for at katalysere de kemiske reaktioner, som danner de røde blodlegemer. Vigtige blandt disse er flere vitaminer som f.eks. riboflavin, vitamin B12 og folinsyre, der er nødvendige for modningen af de røde blodlegemer under udvikling, og vitamin B6 (pyridoxin), der er nødvendigt for syntesen af hæmoglobin. Sekreterne fra flere endokrine kirtler har indflydelse på produktionen af røde blodlegemer. Hvis der er en utilstrækkelig tilførsel af skjoldbruskkirtelhormon, forsinkes erythropoiesen, og der opstår anæmi. Det mandlige kønshormon, testosteron, stimulerer produktionen af røde blodlegemer; af denne grund er antallet af røde blodlegemer hos mænd højere end hos kvinder.
Knoglemarvens kapacitet til at producere røde blodlegemer er enorm. Når den stimuleres til maksimal aktivitet og får tilstrækkelig med næringsstoffer, kan knoglemarven kompensere for tabet af flere liter blod om ugen. Blødning eller fremskyndet destruktion af røde blodlegemer fører til øget aktivitet i knoglemarven. Marven kan øge sin produktion af røde blodlegemer op til otte gange så hurtigt som normalt. Derefter udvikles der anæmi, hvis blodtabet fortsætter, hvis blodtab fortsætter. Erythropoiesehastigheden er følsom over for iltspændingen i det arterielle blod. Når iltspændingen falder, produceres der flere røde blodlegemer, og antallet af røde blodlegemer stiger. Derfor har personer, der lever i stor højde, et højere antal røde blodlegemer end personer, der lever på havniveau. Der er f.eks. en lille, men signifikant forskel mellem det gennemsnitlige antal røde blodlegemer hos personer, der bor i New York City, hvor trykket er på havniveau, og personer, der bor i Denver, Colo. mere end 1,5 km over havniveau, hvor det atmosfæriske tryk er lavere. Indfødte i Andesbjergene, der bor næsten 5 km (3 miles) over havets overflade, har et ekstremt højt antal røde blodlegemer.
Produktionshastigheden af erythrocytter styres af hormonet erythropoietin, som i høj grad produceres i nyrerne. Når antallet af cirkulerende røde blodlegemer falder, eller når den ilt, som blodet transporterer, mindskes, registrerer en uidentificeret sensor denne ændring, og produktionen af erythropoietin øges. Dette stof transporteres derefter gennem plasmaet til knoglemarven, hvor det fremskynder produktionen af røde blodlegemer. Erythropoietin-mekanismen fungerer som en termostat, der øger eller nedsætter produktionen af røde blodlegemer i overensstemmelse med behovet. Når en person, der har levet i stor højde, flytter til et miljø på havniveau, bliver produktionen af erythropoietin undertrykt, produktionen af røde blodlegemer falder, og antallet af røde blodlegemer falder, indtil den normale værdi på havniveau er nået. Ved tab af en pint blod aktiveres erythropoietin-mekanismen, produktionen af røde blodlegemer øges, og i løbet af få uger er antallet af cirkulerende røde blodlegemer genoprettet til den normale værdi. Kontrolpræcisionen er ekstraordinær, således at antallet af nye røde blodlegemer, der produceres, nøjagtigt kompenserer for det antal celler, der er tabt eller ødelagt. Erythropoietin er blevet fremstillet in vitro (uden for kroppen) ved hjælp af genteknologi (rekombinant DNA). Det rensede, rekombinante hormon er lovende for personer med kronisk nyresvigt, som udvikler anæmi på grund af mangel på erythropoietin.