Lidé dýchají kyslíkem a vydechují oxid uhličitý. Tento proces zní jednoduše, ale detaily jsou docela složité. Během procesu dýchání lidé převádějí cukr na energii. Oxid uhličitý je odpadním produktem tohoto procesu. Oxid uhličitý se uvolňuje do krve, cestuje do plic a je vydechován. Protože oxid uhličitý je slabá kyselina, čím více kysličníku uhličitého v krvi, tím kyslá krev se stává.
Oxid uhličitý
Oxid uhličitý má chemický vzorec CO2. To znamená, že pro každou molekulu uhlíku existují dvě molekuly kyslíku. Při rozpuštění ve vodě tvoří oxid uhličitý kyselina uhličitá, H2CO3. Kyselina uhličitá může ztratit dva atomy vodíku, nebo protony. Ztráta protonů v roztoku způsobuje, že roztok je kyselý.
Karbonátový vyrovnávací systém
Karbonátový pufrovací systém řídí hladiny pH v krvi. PH je měření kyselosti. Čím nižší je pH, tím je roztok s kyselým roztokem. Oxid uhličitý je nezbytnou součástí systému uhličitanového pufru. Když se oxid uhličitý rozpouští v krvi, vytváří pufr složený z bikarbonátových iontů, HCO3-, kyseliny uhličité, H2CO3 a oxidu uhličitého, CO2. Všechny tři existují ve vzájemné rovnováze. Časť pufru v kyselině uhličité může neutralizovat hydroxidové ionty, což zvyšuje pH krve, zatímco bikarbonátová část systému může neutralizovat vodíkové ionty, což snižuje pH krve.
Buněčné dýchání
Během buněčného dýchání lidé dýchají kyslíkem. Tělo používá tento kyslík jako součást procesu přeměny cukru a dalších molekul na energii. Odpadním produktem tohoto procesu je oxid uhličitý. Oxid uhličitý se uvolňuje do krve. Jak se zvyšují hladiny oxidu uhličitého, změní se rovnováha uhličitanového pufru. Vyrobí se více kyseliny uhličité H2CO3, což zvyšuje kyselost krve.
Regulace krevní acidity
Vzhledem k tomu, že uvolňování oxidu uhličitého do krve posouvá rovnováhu karbonátového pufru, musí tělo odstranit přebytečný oxid uhličitý, aby bylo možné regulovat hodnotu pH. Proto krev přenáší oxid uhličitý do plic, kde je vydechován. Rychlost a hloubka dýchání reguluje množství oxidu uhličitého, které je vydechováno. Rychlejší, hlubší dýchání vylučuje více oxidu uhličitého.
Acidóza a alkaloza
Regulace pH krve je přesný proces. Když má krev příliš mnoho nebo dvě malé kyseliny, výsledky jsou známé jako acidóza a alkalóza. Plic nebo dýchací potíže mohou způsobit respirační acidózu a respirační alkalózu v důsledku deregulace množství oxidu uhličitého vydechovaného během dýchání. Příliš málo vydechovaného oxidu uhličitého zvýší kyselost krve, zatímco nadměrný výdech oxidu uhličitého sníží kyselost krve.
