Хората вдишват кислород и издишват въглероден диоксид. Този процес звучи прост, но детайлите всъщност са доста сложни. По време на процеса на дишане, хората превръщат захарта в енергия. Въглеродният диоксид е отпадъчен продукт от този процес. Въглеродният диоксид се отделя в кръвта, пътува до белите дробове и се издишва. Тъй като въглеродният диоксид е слаба киселина, толкова повече въглероден диоксид в кръвта, толкова по-кисела става кръвта.
Въглероден двуокис
Въглеродният диоксид има химическата формула СО2. Това означава, че за всяка молекула въглерод има две молекули кислород. Когато се разтваря във вода, въглеродният диоксид образува карбонова киселина, H2CO3. Въглеродната киселина може да загуби два водородни атома или протони. Загубата на протони в разтвора е това, което прави разтвора кисел.
Карбонатна буферна система
Карбонатната буферна система контролира нивата на рН в кръвта. PH е измерване на киселинността. Колкото по-ниско е рН, толкова по-кисел е разтворът. Въглеродният диоксид е съществена част от карбонатната буферна система. Когато въглеродният диоксид се разтваря в кръвта, той създава буфер, съставен от бикарбонатни йони, HCO3-, въглеродна киселина, H2CO3 и въглероден диоксид, СО2. И трите са в равновесие един с друг. Частта от въглеродната киселина в буфера може да неутрализира хидроксидните йони, което повишава рН на кръвта, докато бикарбонатната част на системата може да неутрализира водородните йони, което намалява рН на кръвта.
Клетъчно дишане
По време на клетъчното дишане хората вдишват кислород. Тялото използва този кислород като част от процеса на превръщане на захар и други молекули в енергия. Отпадъчен продукт от този процес е въглеродният диоксид. Въглеродният диоксид се отделя в кръвта. Тъй като нивата на въглеродния диоксид се увеличават, равновесието на карбонатния буфер се измества. Получава се повече въглеродна киселина H2CO3, което увеличава киселинността на кръвта.
Регулиране на кръвната киселинност
Тъй като отделянето на въглероден диоксид в кръвта премества равновесието на карбонатния буфер, тялото трябва да отстрани излишния въглероден диоксид, за да регулира нивото на рН. Следователно, кръвта пренася въглеродния диоксид в белите дробове, където се издишва. Скоростта и дълбочината на дишането регулират количеството изпускан въглероден диоксид. По-бързото, дълбоко дишане издишва повече въглероден диоксид.
Ацидоза и алкалоза
Регулирането на рН на кръвта е точен процес. Когато кръвта има твърде много или две малки киселини, резултатите са известни като ацидоза и алкалоза, съответно. Нарушенията на белия дроб или дишането могат да причинят респираторна ацидоза и дихателна алкалоза чрез нарушаване на количеството изпускан въглероден диоксид по време на дишането. Твърде малкото издишване на въглероден диоксид ще повиши киселинността на кръвта, докато прекаленият издишван въглероден диоксид ще намали киселинността на кръвта.
