血液气体运输和酸碱平衡

血液气体运输和酸碱平衡的关系包括两方面： 一是呼吸气体在血液运输过程中所产生的酸碱性变化可以被缓冲，二是呼吸活动参与维持血液的酸碱平衡。
CO₂进入血液形成碳酸和碳酸血红蛋白，可使血液pH发生变化，但血液中缓冲系统却使可能出现的pH偏离迅速被纠正。血液缓冲系统有许多缓冲对，CO2增多时，血液中的蛋白质，特别是血红蛋白缓冲对

起着较重要的作用，因为血红蛋白在量上远远大于血浆蛋白，其缓冲范围广(包括所有正常和异常pH)，缓冲功效较大。曾有人计算当pH从7.5变成6.5时，1克HbO2能结合H+ 0.183mEq，而1克血浆蛋白只能结合H⁺ 0.11mEq; 1升血液中血红蛋白所能结合的H+约6倍于血浆蛋白所能结合的。更重要的是血红蛋白与氧的结合和解离在缓冲过程中还有特殊的作用。氧合血红蛋白是较强的酸，而氧合血红蛋白释放O₂以后所产生的脱氧血红蛋白是一种弱酸，后者可以接受较大量的H+而不致引起pH发生明显变化。当CO2进入红细胞形成碳酸，后者解离后形成的碳酸氢根(HCO-3)，即可取代与弱酸（脱氧血红蛋白）相结合的K+，形成碳酸氢钾。 1mEq氧合血红蛋白在脱氧后，血液pH大约移动0.048单位，即能接受0.3mmol的H⁺而保持pH不变。据估计，如果没有血红蛋白的缓冲作用，静脉血在运载CO₂的过程中，其增加的酸度即将比动脉血高800倍。当血液流到肺时，脱氧血红蛋白与氧结合形成酸性较强的氧合血红蛋白，以致结合H⁺的能力降低，于是H⁺被释放出与HCO-3结合成为H2CO3，最后进一步分解，以CO2形式呼出体外。由于有了这样的缓冲过程，使血液既能最大限度地运输CO2，又保持最小程度的pH值变动。
在CO₂运输过程中，固然有赖于上述的血液缓冲系统活动以维持pH值的稳定，同时碳酸氢根离子和碳酸又组成重要的缓冲对，在调节体内酸碱度中起重要作用。已知血液pH值取决于
(见“肾与酸碱平衡”)。动脉血液pH为7.4时，此比值为20/1。
[HCO-3]和[CO2]都可以调节，影响其中之一即可改变血液pH。CO2的含量可以通过呼吸调节，[HCO-3]可以由肾调节。[HCO-3]增加或[CO2]减少，二者的比值增加，pH值升高；[HCO-3]减少或[CO2]增加，则比值减少，pH值降低。体内产生或摄入大量强酸时，强酸解离与碳酸氢根发生作用，形成弱酸，如下式所示：HCl+NaHCO3⇌Na++Cl-+H₂CO₃。 H₂CO₃可进一步分解成CO2，由肺排出。这就减小体内酸碱度的变化。CO2呼出的速度直接受血浆中C_O2浓度的影响，血中CO₂增多，可增加肺通气量，CO₂的排出也增多，因此呼吸活动本身在调节机体酸碱平衡中就有重要作用。
呼吸系统发生病理改变，气体排出障碍时，可以导致血液pH值改变。例如血液中CO2潴留，使[HCO-3]/[CO₂]比值降低，血液pH因而降低，这就称为呼吸性酸中毒。如血氧降低引起过度通气，使大量CO2排出体外，于是血液中CO2含量降低，pH值增加，这就造成呼吸性碱中毒。慢性的呼吸性酸中毒可由肾脏减少HCO-3的排泄来代偿体内CO₂的增加，

比值得以不变，保持血液pH值的稳定。