Questo è molto importante, sopratutto per chi pratica sport di endurance, dove è importante poter fornire alle cellule muscolari la maggior quantità possibile di ossigeno. Ossigeno che appunto si lega all'emoglobina contenuta nei globuli rossi.

Normalmente, nell'essere umano, la quantità complessiva di globuli rossi rimane costante, grazie al controllo e alla regolazione della produzione esercitata del midollo osseo. Ma chi dice al midollo osseo se la produzione è realmente sufficiente per soddisfare il bisogno di ossigeno di cui l'organismo ha bisogno?
Abbiamo visto che elementi come il ferro, l'acido folico e la vitamina B₁₂, sono importanti per la produzione del globuli rossi, ma nessuno di questi elementi è in grado di fornire lo stimolo, il segnale, che ne regoli effettivamente la quantità che deve essere prodotta.

Il controllo diretto della produzione di globuli rossi (eritropoiesi) è esercitato dall'ormone eritropoietina, prodotta dai reni (e dal fegato ma in misura molto ridotta).

L'eritropietina esercita la sua azione sul midollo osseo, sia stimolando la proliferazione delle cellule progenitrici dei globuli rossi che differenziando queste cellule nei globuli rossi maturi.

Di norma, l'eritropietina è secreta in piccole quantità, in modo da stimolare il midollo osseo a produrre un numero di globuli rossi sufficiente a rimpiazzare i globuli rossi andati perduti.
Se però si verificano situazioni di ridotto apporto di ossigeno ai tessuti dei reni (organo principale della produzione di eritropietina), la quantità di eritropoietina prodotta aumenta notevolmente.
Situazioni di carenza di apporto di ossigeno ai tessuti renali possono dipendere da:

• quantità di sangue pompata dal cuore insufficiente;
• malattie polmonari;
• anemia (riduzione del numero di globuli rossi o della concentrazione dell'emoglobina);
• permanenza in alta quota.

Come effetto dell'aumento di secrezione di eritropoietina, si ha un aumento di:

• concentrazione di eritropoietina nel plasma;
• produzione di globuli rossi;
• capacità che ha il sangue di trasportare l'ossigeno.

A questo punto, la quantità di ossigeno che viene consegnata ai tessuti ritorna a registrare valori normali.

La produzione di eritropietina è stimolata anche dal testosterone, l'ormone sessuale maschile (questo spiega, almeno in parte, il perché della maggior concentrazione di emoglobina negli uomini rispetto alle donne).

Nella figura seguente è schematizzato il riflesso sulla base del quale una diminuzione della quantità di ossigeno registrata dai tessuti dei reni aumenta la produzione di globuli rossi come conseguenza all'aumento della produzione di eritropoietina.

Sulla base di questo schema è possibile capire il perché le popolazione che vivono normalmente in altura (oltre i 2000 metri di altitudine), come chi vive sull'Himalaya, oppure sugli altopiani delle Ande nell'America del Sud, presentano caratteristiche di resistenza aerobica molto sviluppate. Proprio perché, dato che l'aria che loro normalmente respirano, è molto rarefatta, quindi povera di ossigeno, il loro organismo ne aumenta la capacità di trasporto attivando questo meccanismo di aumento dell'ertitropoietina che ha come risultato finale quello di aumentare la quantità di globuli rossi. Aumentando i globuli rossi, aumenta la percentuale di ematocrito, la parte "solida" del sangue, a scapito del plasma la parte "liquida". Questi porta ad avere un sangue più denso, ed è un fattore di rischio di malattie cardiovascolari e la formazione di coaguli che possono ostruire i vasi sanguigni provocando infarti al miocardo o ictus cerebrali.

Proprio per questo, nel mondo dello sport, sopratutto gli sport di resistenza (endurance), ma anche negli sport di squadra, non è raro includere nella fase di preparazione un periodo di "permanenza in altura", comunque sopra i 2000 metri