葉酸屬于一種維生素,其在有葉植物、酵母菌、肝臟中的含量頗多,是構成胸腺嘧啶(thymine)的重要物質,對于DNA的合成相當重要,并進而影響了細胞的分裂,故當其含量不足時,便會影響細胞的正常分裂(尤其是像血紅素前質物等快速繁殖的細胞)。其中以增生迅速的細胞受到的影響最大(紅細胞前身細胞也是一種分裂迅速的細胞)。因此,如果葉酸缺乏的時候,紅細胞的制造量就會減少。
維他命B12為含鈷的維生素,所以又叫做cobalamin,雖然是合成紅細胞的重要元素,但所需要的量相當少(一天只需1微克),對于葉酸的活動相當重要,葉酸必須靠維生素B12才能發揮其功能。維生素B12必須透過由胃分泌的造血內因子(intrinsic factor),才可被人體吸收,內因子是一種由胃部分泌出來的蛋白質,如果缺乏這種蛋白質,就會引起維生素B12缺乏。而且維生素B12只存在于動物性食物中,因此素食者會缺乏這種維生素。另外,由于其亦是髓鞘(myelin)合成的重要物質,所以當其缺乏時,往往會造成神經方面疾病及紅細胞不足的綜合病癥。
人體每小時要制造5億新紅細胞。紅細胞主要在人體的骨髓(bone marrow)內生成(特別是紅骨髓)。它靠紅細胞生成素(erythropoietin)與鐵離子產生。紅細胞生成素是一種荷爾蒙,一般稱為EPO,紅細胞的生成就是由它負責控制。它產生于腎臟的毛細血管上皮中(肝臟也有此功能,只是其分泌量相對少很多),然后再進入血液中,其會作用在骨髓上,促使紅細胞前質物的生成及分化,以增加紅細胞的數量。在正常情況下,紅細胞生成激素的數量并不需要太多就可以刺激骨髓制造紅細胞。當不斷監測血液的腎臟含氧量下降而以化學方式發出警告時,就會制造出較多量的紅細胞生成激素,使骨髓制造紅細胞的數量增加。紅細胞生成素便命令骨髓制造一批新的紅細胞。通過這樣的機制,攜氧量就會增加。
年輕未成熟的紅細胞——網纖紅質體(reticulocyte)中尚有一些線粒體,經由它們的分泌,網纖紅質體中會形成了一種網狀構造;如果利用特殊的染色,可以把這些網狀結構染出來,所以這些細胞就叫做網狀球(reticuocyte)。經過一連串的分化后,這些骨髓細胞就會開始制造血紅素,使紅細胞具備了血紅素,但它們的細胞核及線粒體等結構卻也會消失,分化成熟后,紅細胞便離開骨髓并進入循環系統,以執行其功能。在正常情況下,只有成熟的紅細胞(已經完全失去核糖體)才會離開骨髓,進入血液循環內。但是如果紅細胞不正常地大量制造,在血液中就能找到很多網狀球。
紅細胞生成素的分泌量于平常并不會太多,可是一旦輸送至腎臟的氧含量降低時(其情形有: 1.心臟的輸血量不足 2.肺臟發生疾病 3.貧血 4.處于較高海拔時),其分泌量便會大增,使氧氣運輸量在紅細胞增多后恢復正常。
當腎臟衰竭時,EPO無法正常合成,在血液透析過程中造成貧血,需要EPO來增加紅細胞的產生,在給予EPO的同時必須注意體內鐵離子的含量,如果體內鐵不足,注射EPO而不給予鐵離子是無法使紅細胞產生增加。