i vävnad producerar cellulär andning koldioxid som en avfallsprodukt; som en av de primära rollerna i hjärt-kärlsystemet avlägsnas det mesta av denna CO2 snabbt från vävnaderna genom hydrering till bikarbonatjon. Bikarbonatjonen som finns i blodplasman transporteras till lungorna, där den dehydratiseras tillbaka till CO2 och frigörs vid utandning. Dessa hydrering och dehydreringskonverteringar av CO2 och H2CO3, som normalt är mycket långsamma, underlättas av kolsyraanhydras i både blodet och tolvfingertarmen. Medan i blodet tjänar bikarbonatjon till att neutralisera syra som införs i blodet genom andra metaboliska processer (t.ex. mjölksyra, ketonkroppar); på samma sätt neutraliseras alla baser (t. ex. urea från katabolismen av proteiner) med kolsyra (H2CO3).

RegulationEdit

som beräknat av Henderson-Hasselbalch ekvationen, för att upprätthålla ett normalt pH på 7,4 i blodet (varigenom PKA av kolsyra är 6,1 vid fysiologisk temperatur), måste ett 20:1 bikarbonat till kolsyra ständigt bibehållas; denna homeostas förmedlas huvudsakligen av pH-sensorer i hjärnans förlängda märg och förmodligen i njurarna, kopplade via negativa återkopplingsslingor till effektorer i andnings-och njursystemen. I blodet hos de flesta djur kopplas bikarbonatbuffertsystemet till lungorna via andningskompensation, den process genom vilken andningshastigheten och/eller djupet förändras för att kompensera för förändringar i blodkoncentrationen av CO2. Enligt Le Chateliers princip skjuter frisättningen av CO2 från lungorna reaktionen ovan till vänster, vilket får kolsyraanhydras att bilda CO2 tills allt överskott av syra avlägsnas. Bikarbonatkoncentrationen regleras också ytterligare av njurkompensation, den process genom vilken njurarna reglerar koncentrationen av bikarbonatjoner genom att utsöndra H+−joner i urinen samtidigt som HCO –
3-joner återabsorberas i blodplasman, eller vice versa, beroende på om plasmaets pH faller eller stiger.

Henderson–Hasselbalch equationEdit

en modifierad version av Henderson–Hasselbalch-ekvationen kan användas för att relatera blodets pH till beståndsdelar i bikarbonatbuffertsystemet:

pH = p k a H 2 CO 3 + logga in ( ) , {\displaystyle {\ce {pH}}={\textrm {p}}K_{a~{\ce {H_2CO_3}}}+\log \left({\frac {}{}}\höger),}

var:

• PKA H2CO3 är den negativa logaritmen (bas 10) av syradissociationskonstanten för kolsyra. Det är lika med 6.1.
• är koncentrationen av bikarbonat i blodet
• är koncentrationen av kolsyra i blodet

När man beskriver arteriell blodgas Citeras Henderson–Hasselbalch-ekvationen vanligtvis i termer av pCO2, partialtrycket av koldioxid, snarare än H2CO3. Dessa kvantiteter är emellertid relaterade till ekvationen:

= k H CO 2 c/c CO 2, {\displaystyle =K_{\ce {h~CO_{2}}}\gånger p_{\ce {CO_{2}}},}

var:

• är koncentrationen av kolsyra i blodet
• kH CO2 är en konstant inklusive lösligheten av koldioxid i blod. kH CO2 är ungefär 0,03 (mmol/L)/mmHg
• pCO2 är partialtrycket av koldioxid i blodet

tillsammans kan följande ekvation användas för att relatera blodets pH till koncentrationen av bikarbonat och partialtrycket av koldioxid:

pH = 6,1 + log ci ( 0,0307 ci p CO 2), {\displaystyle {\ce {pH}}=6,1+\log \left({\frac {}{0.0307 \ times p_ {{\ce {CO_2}}}}}\right),}

var:

• pH är surheten i blodet
• är koncentrationen av bikarbonat i blodet, i mmol/L
• pCO2 är partialtrycket av koldioxid i blodet, i mmHg

derivat av Cassirer–Bleich approximationEdit

Henderson–Hasselbalch ekvationen, som härrör från lagen om massverkan, kan modifieras med avseende på bikarbonatet buffertsystem för att ge en enklare ekvation som ger en snabb approximation av H+ eller HCO−
3 koncentration utan att behöva beräkna logaritmer:

k a , H 2 CO 3 = {\displaystyle K_{a,{\ce {H_2CO_3}}}={\frac {}{}}}

sedan partialtryck av koldioxid är mycket lättare att erhålla från mätning än kolsyra, Henrys lag löslighetskonstant – som relaterar partialtrycket hos en gas till dess löslighet – för CO2 i plasma används i stället för kolsyrakoncentrationen. Efter att ha omarrangerat ekvationen och tillämpat Henrys lag blir ekvationen:

= K ’ kub 0.03 p CO 2, {\displaystyle ={\frac {K’ \ cdot 0.03p_ {{\ce {CO_2}}}}{}},}

där K ’är dissociationskonstanten från PKA av kolsyra, 6,1, vilket är lika med 800nmol/L (eftersom K’ = 10−pKa = 10−(6,1) 8,00 x 10−07mol/L = 800nmol/L).

genom att multiplicera K ’(uttryckt som nmol / L) och 0,03 (800 X 0,03 = 24) och omarrangera med avseende på HCO –
3 förenklas ekvationen till:

= 24 p CO 2 {\displaystyle = 24 {\frac {p_ {{\ce {CO_2}}}} {}}}