Produção de glóbulos vermelhos (eritropoiese)
Células vermelhas são produzidas continuamente na medula óssea de certos ossos. Como dito acima, em adultos os principais locais de produção de eritrópoies são os espaços da medula das vértebras, costelas, ossos do peito e pélvis. Dentro da medula óssea, a eritropoiese é derivada de um precursor primitivo, ou eritroblasto, uma célula nucleada na qual não há hemoglobina. A proliferação ocorre como resultado de várias divisões celulares sucessivas. Durante a maturação, a hemoglobina aparece na célula, e o núcleo torna-se progressivamente menor. Após alguns dias, a célula perde seu núcleo e é introduzida na corrente sanguínea nos canais vasculares da medula óssea. Quase 1% das hemácias são geradas a cada dia, e o equilíbrio entre a produção de hemácias e a remoção das hemácias envelhecidas da circulação é mantido com precisão. Quando se perde sangue da circulação, a atividade eritropoiética da medula aumenta até que o número normal de células circulantes seja restaurado.
Em um adulto normal, as hemácias de cerca de meio litro de sangue (quase um quartilho) são produzidas pela medula óssea a cada semana. Para este processo é necessária uma série de substâncias nutritivas. Alguns nutrientes são os blocos de construção dos quais os eritrócitos são compostos. Por exemplo, são necessários aminoácidos em abundância para a construção das proteínas dos glóbulos vermelhos, em particular da hemoglobina. O ferro também é um componente necessário da hemoglobina. Aproximadamente um quarto de um grama de ferro é necessário para a produção de um litro de sangue. Outras substâncias, necessárias em quantidades vestigiais, são necessárias para catalisar as reações químicas pelas quais os eritrócitos são produzidos. Entre elas, são importantes várias vitaminas, como riboflavina, vitamina B12 e ácido fólico, necessárias para a maturação dos eritrócitos em desenvolvimento; e vitamina B6 (piridoxina), necessária para a síntese de hemoglobina. As secreções de várias glândulas endócrinas influenciam a produção de eritrócitos. Se houver um suprimento inadequado de hormônio tireoidiano, a eritropoiese é retardada e aparece anemia. O hormônio sexual masculino, testosterona, estimula a produção de eritrócitos; por este motivo, a contagem de eritrócitos dos homens é maior que a das mulheres.
A capacidade da medula óssea de produzir eritrócitos é enorme. Quando estimulada ao pico de actividade e quando fornecida adequadamente com substâncias nutritivas, a medula óssea pode compensar a perda de várias pintas de sangue por semana. Hemorragia ou destruição acelerada dos eritrócitos leva ao aumento da atividade da medula óssea. A medula pode aumentar a sua produção de eritrócitos até oito vezes a taxa normal. Depois disso, se a perda de sangue continuar, desenvolve-se anemia. A taxa de eritropoiese é sensível à tensão do oxigénio do sangue arterial. Quando a tensão de oxigénio diminui, são produzidos mais eritrócitos e a contagem de eritrócitos aumenta. Por este motivo, as pessoas que vivem em altitudes elevadas têm uma contagem de glóbulos vermelhos mais elevada do que as que vivem ao nível do mar. Por exemplo, existe uma pequena mas significativa diferença entre a contagem média de eritrócitos das pessoas que vivem em Nova Iorque, a pressão do nível do mar, e das pessoas que vivem em Denver, Colo., a mais de 1,5 km (1 milha) acima do nível do mar, onde a pressão atmosférica é mais baixa. Nativos dos Andes, vivendo a quase 5 km (3 milhas) acima do nível do mar, têm contagens de eritrócitos extremamente altas.
A taxa de produção de eritrócitos é controlada pelo hormônio eritropoietina, que é produzido em grande parte nos rins. Quando o número de eritrócitos circulantes diminui ou quando o oxigênio transportado pelo sangue diminui, um sensor não identificado detecta a mudança e a produção de eritropoietina é aumentada. Esta substância é então transportada através do plasma até à medula óssea, onde acelera a produção de eritropoietina. O mecanismo da eritropoietina funciona como um termostato, aumentando ou diminuindo a taxa de produção de eritrócitos de acordo com a necessidade. Quando uma pessoa que viveu em alta altitude se desloca para um ambiente ao nível do mar, a produção de eritropoietina é suprimida, a taxa de produção de eritropoietina diminui e a contagem de eritrócitos diminui até que o valor normal do nível do mar seja atingido. Com a perda de um litro de sangue, o mecanismo da eritropoietina é ativado, a produção de eritropoietina é aumentada, e dentro de algumas semanas o número de eritrócitos circulantes é restaurado ao valor normal. A precisão do controle é extraordinária para que o número de novos eritrócitos produzidos compense com precisão o número de eritrócitos perdidos ou destruídos. A eritropoietina foi produzida in vitro (fora do corpo) pela técnica da engenharia genética (ADN recombinante). O hormônio recombinante purificado tem promessa para pessoas com insuficiência renal crônica, que desenvolvem anemia por falta de eritropoietina.