Ľudia dýchajú kyslíkom a dýchajú oxid uhličitý. Tento proces znie jednoduchý, ale detaily sú v skutočnosti pomerne zložité. Počas procesu dýchania ľudia premieňajú cukor na energiu. Oxid uhličitý je odpadovým produktom tohto procesu. Oxid uhličitý sa uvoľňuje do krvi, prechádza do pľúc a vydychuje. Pretože oxid uhličitý je slabá kyselina, čím viac oxidu uhličitého v krvi, tým kyslá krv stáva.
Oxid uhličitý
Oxid uhličitý má chemický vzorec CO2. To znamená, že pre každú molekulu uhlíka existujú dve molekuly kyslíka. Pri rozpustení vo vode tvorí oxid uhličitý kyselina uhličitá, H2CO3. Kyselina uhličitá môže stratiť dva atómy vodíka alebo protóny. Strata protónov v roztoku spôsobuje, že roztok je kyslý.
Systém ukladania uhličitanov
Karbonátový pufrovací systém kontroluje hladiny pH v krvi. PH je meranie kyslosti. Čím je pH nižšie, tým je kyslé roztok. Oxid uhličitý je neoddeliteľnou súčasťou systému uhličitanového pufra. Keď sa oxid uhličitý rozpustí v krvi, vytvára tlmivý roztok zložený z bikarbonátových iónov, HCO3-, kyseliny uhličitej, H2CO3 a oxidu uhličitého, CO2. Všetky tri existujú v rovnováhe medzi sebou. Časť tlmivého roztoku kyseliny uhličitej môže neutralizovať hydroxidové ióny, čo zvyšuje pH krvi, zatiaľ čo bikarbonátová časť systému môže neutralizovať vodíkové ióny, čo znižuje pH krvi.
Celulárna dýchanie
Počas bunkového dýchania ľudia dýchajú v kyslíku. Telo používa tento kyslík ako súčasť procesu premeny cukru a iných molekúl na energiu. Odpadovým produktom tohto procesu je oxid uhličitý. Oxid uhličitý sa uvoľňuje do krvi. Pri zvyšovaní hladiny oxidu uhličitého sa posúva rovnováha uhličitanového pufra. Pripraví sa viac kyseliny uhličitej H2CO3, čo potom zvyšuje kyslosť krvi.
Regulácia kyslosti krvi
Pretože uvoľňovanie oxidu uhličitého do krvi posúva rovnováhu karbonátového tlmivého roztoku, telo potrebuje odstrániť prebytok oxidu uhličitého, aby sa regulovala hladina pH. Preto krv prenáša oxid uhličitý do pľúc, kde je vydychovaný. Rýchlosť a hĺbka dýchania reguluje množstvo vydychovaného oxidu uhličitého. Rýchlejšie, hlbšie dýchanie vylučuje viac oxidu uhličitého.
Acidóza a alkalóza
Regulácia pH krvi je presný proces. Keď má krv príliš veľa alebo dve malé kyseliny, výsledky sú známe ako acidóza a alkalóza. Pľúcne alebo dýchacie poruchy môžu spôsobiť respiračnú acidózu a respiračnú alkalózu prostredníctvom neregulovania množstva oxidu uhličitého vydychovaného počas dýchania. Príliš málo vydychovaného oxidu uhličitého zvýši kyslosť krvi, zatiaľ čo príliš veľký výdych oxidu uhličitého zníži kyslosť krvi.
