Дифференцировка и созревание клеток эритропоэза происходит в костном мозге. Эритрон – система, объединяющая самые ранние предшественники эритроидного ряда, морфологически идентифицируемые пролиферирующие и непролиферирующие ядросодержащие клетки, ретикулоциты и эритроциты. Родоначальными клетками красного ростка являются коммитированные предшественники эритропоэза. Они образуются из стволовой полипотентной клетки, претерпевая 5-10 делений. Наиболее ранние клетки-предшественники, бурстобразующие единицы эритропоэза (БОЕ-Э), характеризуются низкой чувствительностью к действию эритропоэтина (ЭПО). Дифференцированные клетки-предшественники колониеобразующие единицы эритропоэза (КОЕ-Э) отличаются максимальной чувствительностью к ЭПО. Образование эритобластов происходит только в присутствии достаточной концентрации эндогенного ЭПО, в противном случае клетки подвергаются гибели (апоптозу). Воздействие ЭПО осуществляется через специфические ЭПО-рецепторы, количество которых максимально на клетках КОЕ-Э, проэритробластах и базофильных эритробластах. Связывание ЭПО с соответствующим рецептором предотвращает апоптоз клеток. В целом дифференцировка и созревание эритроидных клеток, начиная с проэритробласта до эритроцита, осуществляется в течение 9-14 дней. В регуляции эритропоэза участвуют витамин В2, фолиевая кислота, микроэлементы (железо, медь).
Синтез гемоглобина в клеткахэ ритроидного ряда начинается на стадии проэритробласта. В делящихся клерках после митоза количество гемоглобина уменьшается вдвое. В течение иптерфазы концентрация его возрастает, и к концу второго митотического цикла (перед делением) клетки содержат 21,6 пг гемоглобина. В разделившихся дочерних клетках, которые по морфологии являются базофильными нормобластами, определяется по 10,8 пг. В конце митоза в базофильном нормобласте содержится 25.2 пг, в образовавшихся из него ранних полихроматофильных нормобластах – 12,6 пг гемоглобина. После деления раннего полихроматофильного нормобласта образуются средние полихроматофильные нормобласты с концентрацией гемоглобина 13,5 пг. При этом полностью прекращается синтез ДНК, а скорость синтеза гемоглобина также замедляется. Дальнейшее созревание клеток эритроидного ряда происходит без деления. 5-10% эритрокариоцитов достигают критической массы гемоглобина (27 пг) на стадии базофильного эритробласта (нормобласта), что приводит к завершению их дифференцировки и гибели в костном мозге. Этот вид эритропоэза называется неэффективным. Он обеспечивает механизмы физиологической регуляции нормального равновесия в системе эритропа в условиях постоянно меняющихся потребностей организма в продукции эритроцитов. Усиление неэффективного эритропоэза, возможно, свидетельствует о накоплении или увеличении клеток с ошибочной дифференцировочной или пролиферативной программой. Эти клетки подлежат элиминации посредством физиологической гибели, поэтому уровень неэффективного эритропоэза отражает интенсивность апоптоза.
В норме на долю ори эритрокариоцитов костного мозга приходится 20-30% всех ядросодержащих клеток.
Ретикулоциты в костном мозге созревают 1-2 дня, после чего поступают в циркуляцию, где дозревают в течение 24-30 часов. Более молодые ретикулоциты способны синтезировать гемоглобин, липиды, пурины, в них сохраняются митохондрии, в которых синтез АТФ осуществляется за счет использования кислорода, одновременно в этих клетках протекает анаэробный гликолиз. Созревание peтикулоцитов сопровождается исчезновением полирибосом и экзоцитозом митохондрий, на конечной стадии ретикулоцит теряет способность синтезнровать гемоглобин и утилизировать кислород для синтеза АТФ. Ретикулоцит имеет на поверхности такие же молекулы, как зрелый эритроцит, включая гликофорин А, антигены группы крови и системы резус. Ретикулоцит абсорбирует молекулы железа благодаря рецепторам к трансферрину. Средний объем ретикулоцитов на 24-35% больше среднего объема эритроцитов, а концентрация гемоглобина примерно на 17% ниже, чем в зрелом эритроците, что объясняет появление гипохромных макроцитов в периферической крови при состояниях, сопровождающихся ретикулоцитозом.

Нормальное количество ретикулоцитов в периферической крови здорового взрослого человека колеблется в пределах 2-12%. Количество ретикулоцитов отражает скорость продукции эритроцитов в костном мозге, поэтому их подсчет имеет значение для оценки степени активности эритропоэза. Автоматизированный подсчет ретикулоцитов на гематологических анализаторах (GenS Beckman Coulter; XE-2100 Sysmex: ABX Pentra 120 Retic blood analayzer; Advia 120 Bayer; Cell-Dyn 4000 Abbott Diagnostics) позволяет определить относительное и абсолютное их количество, средний объем (MRV), индекс созревания ретикулоцитов (IММ). средний индекс флюоресценции (MFR) и оценить степень зрелости ретикулоцитов по количеству содержащейся в них РНК. Большинство анализаторов разделяют реликулоциты на 3 класса: RET L (LFR) – ретикулоциты с низким содержанием РНК (наиболее зрелые); RET M (MFR) – ретикулоциты со средним содержанием РНК: RET H (HFR) ретикулоциты с высоким содержанием РНК (самые молодые). При стимуляции эритропоэза время пребывания ретикулоцитов в костном мозге укорачивается, и в периферическую кровь попадают более молодые клетки, содержащие большое количество РНК, развивается так называемый «сдвиг» ретикулоцитов. Подсчет абсолютного и относительного количества ретикулоцитов и оценка ретикулоцитарных индексов периферической крови имеет важное значение для характеристики эритропоэза и дифференциальной диагностики анемий различного генеза.
Эритроциты представляют собой самую многочисленную популяцию клеток крови. У взрослого человека в физиологических условиях число циркулирующих эритроцитов составляет около 2 кг. Средняя продолжительность жизни эритроцита 110-120 дней. Наибольшее число эритроцитов имеет диаметр 7,2-7,5 мкм, площадь поверхности 140 кв.мкм, объем — 90 куб.мкм. Такую большую поверхность клетка имеет благодаря дискоидной двояковогнутой форме, которая совместно с высокой пластичностью и деформироемостью мембраны позволяет ей проходить через капилляры, проникать через стенки синусоидов, возвращаясь к исходным параметрам. Основной функцией эритроцита является участие в газообмене благодаря его способности связывать кислород и углекислый газ и нормально циркулировать в кровотоке. Связывание кислорода обеспечивается за счет высокого содержания в эритроците гемоглобина. Эритроциты участвуют в гемостазе, поддержании кислотно-основного равновесия, иммунологических реакциях. Число эритроцитов в организме регулируется скоростью их образования и разрушения. Тканевая гипоксия приводит к избыточному синтезу ЭПО, который стимулирует переход КОЕ-ГЭММ в КОЕ-Э с последующей активной их пролиферацией, увеличением общего содержания эритрокариоцитов в костном мозге и ретикулоцитов в периферической крови. Разрушение старых эритроцитов может осуществляться путем фагоцитоза макрофагами, преимущественно селезенки.