- Oxy hóa carbonhydrat và mỡ sinh ra CO2 (khoảng 20.000mmol/ngày) và nước; CO2 hợp nước (xúc tác bởi carbonic anhydrase) tạo thành acid carbonic H2CO3. Acid hóa amino acid và sự oxy hóa không hoàn toàn carbohydrat và mỡ tạo ra mỗi ngày khoảng
70mEq acid. Vì lượng acid này rất nhỏ so với lượng acid carbonic, nên yếu tố chủ yếu xác định pH huyết tương là sự cân bàng giữa CO2 và ion H+ - HCO3-:
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
- Theo phương trình Henderson - Hasselbalch: pH = pK + log {[HCO3-] / 0,03 PaCO2}
Tuy vậy, hệ đệm bicarbonat quan trọng vì 2 lý do: (1) bicarbonat (HCO3-) có nồng độ tương đối cao trong dịch ngoài tế bào, (2) lý do quan trọng hơn là PaCO2 được điều chỉnh chặt chẽ nhờ phổi và [HCO3-] huyết tương thì nhờ thận. Hai tạng này có khả năng làm thay đổi tỷ lệ [HCO3-] / PaCO2 và có ảnh hưởng quan trọng lên pH máu động mạch. Trong hồng cầu, bicarbonat đệm cho CO2 hình thành do chuyển hóa và tham gia vào vận chuyển CO2 từ tổ chức đến phổi. Bicarbonat còn cung cấp cơ chất cho ống thận bài tiết acid.
- Một dạng phương trình Henderson - Hasselbalch đơn giản, thực dụng và rất hữu ích trong lâm sàng vì pH dễ dàng chuyển đổi thành [H+]: [H+] = 24 x PaCO2 / [HCO3-]
Cơ chế duy trì kho bicarbonat (HCO3- pool) cơ thể: Chuyển hóa tế bào sinh ra 20.000 mmol/L ngày CO2 sẽ được thải qua phổi và 20 mEq/ngày acid cố định không bay hớĩe vào khoang dịch ngoài tế bào.Chế độ ăn và mất qua phân chiếm 40 mEq/ngày HCO3-. Trong 4330 mEq/ngày HCO3 được lọc qua thận, 3900 mEq/ngày được tái hấp thu ở ống lượn gần và thêm 430 mEq/ngày được ống lượn xa sản xuất. Bài tiết thực tế 60 mEq/ngày acid sẽ duy trì dự trữ HCO3- của cơ thể.
Các phản ứng cho vận chuyển CO2 của máu toàn phần:
- Một phần nhỏ CO2 được vận chuyển dưới dạng hòa tan trong huyết tương;
- Một phần nhỏ CO2 trực tiếp hợp nước và được vận chuyển dưới dạng acid carbonic trong nước huyết tương;
- CO2 được hợp nước trong hồng cầu (RBC) khi có enzym carbonic anhydrase (CA);
- Dịch chuyển Clo (chloride shift) trao đổi HCl ngoài tế bào lấy hệ đệm bicarbonat trong tế bào;
- ion H+ được đệm trực tiếp bởi hemoglobin;
- ion H+ cùng với tận cùng carboxyl của hemoglobin tạo thành hợp chất carbamino.