หลักการเบื้องต้นเกี่ยวกับการตรวจวิเคราะห์ Blood gas(3 - 8)
       ตามปกติอากาศที่เราใช้หายใจนั้นจะประกอบด้วย nitrogen gas, oxygen gas , carbondioxide gas และ water vapour  คนจะหายใจผ่านเข้าทางรูจมูก หรือ ช่องปากแล้วผ่าน
ลงสู่หลอดลม เข้าสู่ถุงลมปอด โดยอากาศที่ใช้หายใจซึ่งประกอบด้วย  N2, O2 CO2, H2O (water
vapour) นั้น  เมื่อเข้าสู่ระบบหายใจจะมีความชื้นมากขึ้น ส่วนปริมาณและความดันของก๊าซแต่ละ
ชนิดจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างชัดเจนเมื่อก๊าซเข้ามาในถุงลม   (ซึ่งเป็นบริเวณที่มีการแลกเปลี่ยน
ก๊าซ)     อากาศที่หายใจออกก็จะเป็นอากาศที่ผสมกันระหว่างอากาศจากถุงลม กับอากาศที่อยู่ใน
ส่วนของ  anatomical dead space  เฉลี่ยแล้วในการหายใจแต่ละครั้ง จะมีอากาศจากภายนอก
เข้าไปในส่วนของถุงลมประมาณ 1/8 เท่านั้น

       ผนังของถุงลมบางแห่งนั้น  epithelial basement membrane  จะ  fuse  รวมกับ  capllary
basement membrane  โดยไม่มีชั้นของ  interstitial space  ความหนา ของผนังถุงลมบางแห่ง
จะหนาเพียง 0.2 ไมครอน    แต่โดยทั่วไปจะมีความหนาเฉลี่ยประมาณ 0.6 ไมครอน  ทั้งนี้ถุงลม
ทั้งหมดมีพื้นที่ผิวโดยรวม  50 - 100 ตารางเมตร         การแพร่ผ่านของอากาศผ่าน respiratory
membrane ซึ่งก็คือ  ผนังของถุงลม จะเกิดได้ที่ถงุลมซึ่งมีความหนาประมาณ 0.6 ไมครอน ทั้งนี้
เห็นได้ว่าหากเกิดพยาธิสภาพขึ้นที่บริเวณผนังถุงลมปอด   มีผนังหนาขึ้น   มีพื้นที่ผิวลดลงก็ย่อม
ทำให้การแพร่ผ่านของอากาศเกิดขึ้นได้ลดลง        การแพร่ผ่านนี้สามารถอธิบายได้ด้วยหลักการ
ทางฟิสิกส์ของ gas เบื้องต้น ตามกฎการแพร่ (diffusion law)

       ปัจจัยที่เกี่ยวกับการแพร่ของก๊าซผ่านผนังถุงลม      จะขึ้นกับความหนาของชั้น  respiratory membrane นั้นมีหลายอย่าง       ดังที่กล่าวแล้วบางสภาวะที่จะทำให้ผนังของถุงลมมีความหนา
มากขึ้น เช่นภาวะที่มีของเหลวคั่งในชั้น  interstitial  ก็จะมีผลทำให้อัตราการแพร่ผ่านช้าลงหรือมี
โรคปอดบางชนิดทำให้มี  fibrosis  บริเวณ  respiratory membrane  บางส่วนก็จะมีผลขัดขวาง
การแพร่ผ่านของก๊าซ เป็นต้น นอกจากนี้ยังขึ้นกับ  Surface area of the membrane   ประมาณ
ว่าในปอดของคนปกติจะมีพื้นที่ผิวของผนังถุงลม ประมาณ 50-100 ตารางเมตร     เมื่อเทียบกับ
ปริมาณเลือดที่อยู่ในหลอดเลือด  capillaries  บริเวณถุงลม ซึ่งมีประมาณ 60-140 ml จะเห็นว่า
ปอดมีพื้นที่ในการแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างอากาศกับเลือดสูงมาก  ดังนั้นในคนปกติถึงแม้พื้นที่ผิว
ในการแลกเปลี่ยนก๊าซลดลงไปเหลือเพียง 50 %     ก็ยังจะไม่พบความผิดปกติของการหายใจใน
ขณะพัก ในทางตรงกันข้าม ถ้าเป็นนักกีฬาที่มีการแข่งขัน ซึ่งร่างกายมีความต้องการใช้  O2 และ
กำจัด  CO2  สูงมากการที่มีพื้นที่ผิวลดลงแต่เพียงเล็กน้อยก็จะส่งผลถึงประสิทธิภาพ     ในการ
แข่งขันได้

              อัตราการแพร่ของก๊าซแต่ละชนิดผ่านเยื่อผนังถุงลม หาได้จากสูตร

D  =  diffusion rate  ของก๊าซนั้นๆ
P  =  ค่าต่างของความดันของก๊าซระหว่าง  alveoli  กับหลอดเลือด capillary
A  =  พื้นที่ผิวในการแพร่ผ่านของก๊าซ
d  =  ความหนาของชั้นผนังเยื่อบุถุงลม
KD=  diffusion coefficient  ของก๊าซนั้นๆ เมื่อผ่านเยื่อถุงลม

       ค่าสัมประสิทธิ์ของการแพร่ของก๊าซ  (KD)  จะแปรผันโดยตรงกับความสามารถในการ
ละลายของก๊าซในของเหลวและการซึมผ่านเยื่อบุถุงลม แต่จะแปรผกผันกับน้ำหนักโมเลกุล (ขนาดโมเลกุล) ของสาร
ดังสูตร 

        ค่า  diffusion coefficient  จะแสดงในรูปของค่าความสัมพันธ์ โดยจะเทียบกับค่า  KD  ของออกซิเจน 

        โดยทั่วไปเวลาที่ก๊าซ  O2  แพร่จากถุงลมเข้าสู่เลือด หรือ  CO2  แพร่จากเลือดสู่ถุงลมจะใช้
เวลาเพียง 0.25 วินาที ขณะที่คนปกติขณะพัก (หัวใจเต้นประมาณ 80 ครั้ง/นาที เวลาที่เลือดผ่าน  pulmonary capillary  จะประมาณ 0.75 วินาที    จึงเป็นเวลาที่เกินพอที่จะมีการแลกเปลี่ยนก๊าซ
จนเสร็จสมบูรณ์ ในคนหนุ่มปกติขณะพักจะมีค่า  diffusing capacity  สำหรับ  O2 ประมาณ 21 ml/min/mmHg Diffusing capacity  ของ  CO2  ประมาณ 400-450 ml/min/mmHg  และ  diffusing capacity  ของ  CO2  ประมาณ 17 ml/min/mmHg

        ปกติ  O2 ละลายได้ในพลาสมาประมาณ 0.3 มล. ต่อพลาสมา 100 มล. ซึ่งนเวลา 1 นาที
ที่เลือดผ่านปอด จะได้  O2 ประมาณ9-10 มล. เท่านั้น   (ในขณะที่ปกติขณะพัก ร่างกายมีความ
ต้องการ O2  เพื่อใช้ในการดำรงชีวิตประมาณ 210-250 มล. ต่อนาที)     แต่ในเลือดของคนและ
สัตว์ จะมีสารฮีโมโกลบินซึ่งอยู่ในเม็ดเลือดแดง โดยสารนี้จะมีความสามารถจับกับ  O2 ได้ดีกว่า
ได้ดีกว่าการละลายของ  O2  ประมาณ 50-60 เท่า โดยสรุปพบว่าฮีโมโกลบิน 1 กรัม สามารถจับ
กับ  O2  ได้ 1.34 มล. ใน 100 % O2 แต่เลือดดำที่เข้ามาใน  pulmonary capillaries มีค่า  O2  saturation  ประมาณ 75 % โดยปกติในเลือด 100 มล. จะมีประมาณของฮีโมโกลบินประมาณ
15 กรัม ดังนั้นในเลือดดำที่มาจากห้องหัวใจด้านขวา จะมีปริมาณ  O2 (O2 contnet  ประมาณ
1.34 x 15 x 0.975  =  19.6 ml       แสดงว่าเมื่อเลือด 100 มล. ผ่านปอด จะได้รับ O2 เพิ่มขึ้น
ประมาณ 4.5 ml.    โดยปกติร่างกายขณะพัก (ผู้ใหญ่) จะมีเลือดมาที่ปอด ประมาณ 5000 มล.
ต่อนาที ดังนั้นใน 1 นาที ร่างกายจะได้รับ  O2  จากการหายใจประมาณ  225 ml ซึ่งเพียงพอต่อ
ความต้องการใช้  O2 ของร่างกายขณะพัก

      หลังจากเลือดแดง (เลือดที่ผ่านปอดแล้ว) เมื่อไปเลี้ยงเนื้อเยื่อต่างๆ ในร่างกายจะมีการปล่อย
O2 ให้แก่เซลล์และนำ  CO2  เข้ามาเพื่อที่จะนำไปขจัดออกจากร่างกายที่ปอด  CO2 ในเลือด
ประมาณ 7 % จะอยู่ในรูปของการละลายกับพลาสมา 23 % จะจับกับ  hemoglobin (carbaminolumoglobin) ที่เหลืออีก 70 % จะทำปฏิกิริยากับน้ำ แล้วอยู่ในรูปของ  HCO3-  โดย
อาศัย  enz. carbonic anhydrase ปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นปฏิกิริยา  reversible เมื่อเลือดมาที่ปอด
CO2  ที่ละลายน้ำก็จะแพร่ผ่านตามความแตกต่างของความดัน     ความดันฮีโมโกลบินจะปล่อย
CO2  เพื่อจับกับ  O2  แทน และ  HCO3-  ก็จะรวมตัวกับ  H+ ทำปฏิกิริยาจนได้เป็น  (และ  H2O)
แล้วจึงแพร่ออกสู่  alveoli  ต่อไป ปกติ  PCO2  ในเลือดดำจะเท่ากับ 45 มม.ปรอทพบว่าเมื่อผ่าน
ปอดแล้วจะเหลือ  PCO2  ในเลือดแดงเท่ากับ 40 มม.ปรอท เมื่อเลือดผ่านปอด 100 มล. จะ
สามารถขับ CO2 ออกได้ประมาณ 4 มล. ดังนั้นใน 1 นาที ร่างกายจะขับ CO2 ได้ประมาณ 200 มล.

       ในคนปกติ (ผู้ใหญ่) ทั่วไปจะมีอัตราการหายใจประมาณ 12 ครั้ง/นาที    ปริมาณของอากาศ
ในการหายใจเข้า-ออก แต่ละครั้งประมาณ 500 มล.  (tidal volume)  ค่าปริมาตร  dead space
= 150 ml.   ดังนั้น alveolar  มีค่าเท่ากับ  (500-150) x 12 = 4200 มล./นาที    ในคนปกติจะมี
เลือดที่มาเลี้ยงที่ปอดประมาณ 5000 มล./นาที (เท่ากับปริมาตรของ  cardias output) ดังนั้นค่า
ventilation-purfusion ratio (V/Q) = 0.84
        ในคนปกติที่อยู่ในท่ายืน เนื่องจากผลของแรงโน้มถ่วง จะมีผลทำให้เลือดแพร่ผ่านปิดส่วน
บนได้น้อยกว่า โดยเฉพาะยอดของเนื้อปอด พบว่ามีค่าของ  V/Q  สูงกว่าปกติมาก (ประมาณ 3
เท่าของค่าปกติ)  แสดงว่าอากาศในถุงลมบริเวณนี้ บางส่วนไม่ได้มีการแลกเปลี่ยนก๊าซกับเลือด
(เกิด  alveolar dead space)     กล่าวได้ว่า บริเวณส่วนของปอดส่วนนี้มี  physiologic dead
space  มากกว่าส่วนอื่น  (physiologic dead space)  กล่าวได้ว่า บริเวณส่วนของปอดส่วนนี้
มี  physiologic dead space  มากกว่าส่วนอื่น  (physiologic dead space = anatomicald
space + alveolar dead space)  ส่วนบริเวณส่วนล่างของเนื้อปอด   พบว่ามีเลือดไปเลี้ยงได้
มากกว่า จึงมีผลทำให้ค่า  V/Q  มีค่าต่ำกว่าปกติ (ประมาณ 0.6)   แสดงว่าจะมีเลือดบางส่วน
ทีไม่ได้ผ่านการแลกเปลี่ยน  O2  (shunt)  กล่าวได้ว่าบริเวณส่วนล่างของปอดมี  shunt effect
มากกว่าส่วนอื่นๆ ปรากฏการณ์นี้ถ้าอยู่ในท่านอนจะไม่เกิดขึ้น

         "Physiologic shunt"       โดยทั่วไป 98 % ของเลือดที่เข้าสู่  left atrium  จะผ่านมาจาก
pulmonary capillaries  ในปอดซึ่งจะผ่านขบวนการแลกเปลี่ยน  O2  และ  CO2  แล้ว  (PO2  ประมาณ 104 มม.ปรอท)    ส่วนอีก 2 % ที่เหลือเป็นเลือดดำที่มาจาก  bronchail capillaries
การที่มีเลือดบางส่วนที่ไม่ได้ผ่านการแลกเปลี่ยนก๊าซ ทำให้ค่า PO2 ในหัวใจด้านซ้ายลดต่ำลง
เหลือประมาณ 95-100 มม.ปรอท

        ที่กล่าวมาแล้วนั้นเป็นค่า  variation  ของ V/Q ratio  ในคนปกติ ในโรคปอดเช่น โรคถุงลม
โป่งพอง  (emphysema)  อันมีสาเหตุมาจากการสูบบุหรี่ ซึ่งเป็นโรคที่มีการทำลายของ  V/Q  ทั้ง
shunt effect  และ  dead space effect  กล่าวคือเมื่อ  bronchioles ถูกทำลายจนมีการอุดตัน
ของท่อทางเดินหายใจ จะมีผลทำให้ส่วน  alveoli  ที่อยู่ต่ำลงไป ไม่มีการระบายอากาศ   แต่ยังมี
เลือดไหลผ่าน  capillaries  อยู่ทำให้  V/Q  ต่ำมากหรือเท่ากับ 0 (shunt effect)   เพราะเลือดที่
ผ่าน  alveoli  นี้ไม่มีการแลกเปลี่ยนก๊าซเลย

        ในบางส่วนของปอดก็จะมีพยาธิสภาพที่ทำลายเฉพาะผนัง  alveoli    มีผลทำให้เลือดผ่าน
ไปใน  pulmonary capillary  ไม่ได้ แต่  alveoli  ยังมีการระบายอากาศอยู่ แต่อากาศใน  alveoli
ก็ไม่มีขบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซ  (dead space effect)  ค่า  V/Q  ก็จะสูงมาก เป็นต้น   ซึ่งไม่ว่า
จะเป็นผลของ  shunt effectหรือ  dead space effect  ที่ผิดปกติไปมากๆ ก็จะมีผลต่อการแลก
เปลี่ยนก๊าซทั้งสิ้น

       สำหรับ pH นั้นไม่ใช่  blood gases แต่เกี่ยวข้องกับ blood gases ค่อนข้างมากทางคลินิก
เมื่อเจาะเลือดหา  blood gases  จะต้องหา  pH ด้วย ทั้งนี้เพื่อช้ช่วยการวินิจฉัยแยก  acidosis,
alkalosis  ชนิด  metabolic  ออกจากชนิด  respiratory

       pH  ในเลือด  (arterial blood)  จะอยู่ระหว่าง  7.4 + 0.05 ส่วนใน  venous blood จะมี
ความเป็นกรดมากกว่า  arterial blood  ถ้าค่า  = 7.4  จะมี  [H+]  เท่ากับ 40 nanomole/litre  วิธีคำนวณหา [H+] ง่ายๆ สำหรับช่วง  pH 7.5-7.1  ซึ่ง   [H+]  อยู่ระหว่าง  30-70 nmol/litre
คือถ้า  pH  เปลี่ยนจาก 7.4 ไป 0.01 unit [H+]  จะเปลี่ยนจาก 40 nmole/litre  ไป
1 nmolelitre  เช่นกัน

       pH  ใน venous blood จะต่ำกว่า arterial blood 0.03 unit  ดังนั้น [H+] concentration
ใน venous blood จะมากกว่าใน arterial blood 3 nmole/litre  ถ้า pH  ในเลือดจาก  arterial
blood < 7.35 หรือ >7.45   จะเกิดภาวะที่เรียกว่า  acidosis  และ  alkalosis   ตามลำดับ  pH
ที่ถือว่ายัง  compatible with life  อยู่ระหว่าง 7.8-6.8 ส่วน  intracellular pH จะแปรตามชนิด
ของเซลล์ เช่น ในเม็ดเลือดแดง  pH 7.2 ส่วนเซลล์กล้ามเนื้ออาจต่ำถึง  pH = 6.0 ได้

กลไกการควบคุม acid-base โดยระบบ buffer
       แหล่ง  H+ ion    ในร่างกายได้จากเมตาบอลิสมของคาร์โบไฮเดรท  ไขมัน โปรตีน และกรด
นิวคลิอิค จะให้ทั้ง  H+  และ CO2  ออกมา ส่วน  H+  จะเข้าไปใน  electron transport chain
และถูก  oxidized  ด้วย  O2   จากอากาศจนกลายเป็นน้ำ ในคนปกติที่มี  O2 supply  เพียงพอ  H+  ส่วนนี้จะไม่ส่งผลต่อการเปลี่ยน  pH  ในพลาสมาหรือเลือด แต่ถ้า  O2 supply  ไม่พอ  H+
ส่วนนี้จะทำให้เกิด  acidosis  ในเนื้อเยื่อเฉพาะที่ได้       กรดที่เกิดขึ้นในร่างกายอาจแบ่งเป็น 2
ประเภท ได้แก่    volatile acid  และ  non volatile acid, volatile acid  ได้แก่  H2CO3  ซึ่งมา
จาก  CO2  ที่เกิดขึ้นจากการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรท ไขมัน โปรตีน     และกรดนิวคลิอิค  CO2
เกิดขึ้นวันละ 14,400 meq/day  หรือ  10 mmol/min (1 meq/L = 1 mmol/L  สำหรับ
monovalent ions  เช่น  Na+, K+, Cl-  และ  HCO3  แต่ถ้าเป็น  polyvalent ions 1 meq/L
x valency = mmol/L) CO2  ที่เกิดขึ้นแม้ไม่ใช้  acid  แต่ในการขนส่ง  CO2  จากเนื้อเยื่อ  CO2
ทำปฏิกิริยากับ  H2O  โดย  carbonic anhydrase  จะได้  H2CO3     ซึ่งแม้จะเป็นกรดอ่อนแต่
แตกตัวได้ใน  pH 7.4  ให้  H+  ในอัตรา 10 mmol/min  และ  HCO3-  อีก 10 mmol/min  ซึ่ง
H+  ที่เกิดขึ้นนั้น จะถูกกำจัดโดย 2 กลไก

        ขับออกในรูปของ  CO2  โดยที่  H+  จะรวมตัวกับ  HCO3-  ที่ปอดให้  H2CO3  ซึ่งเป็น  volatile acid  และถูกขับออกทางลมหายใจ

 ข.  H+  จะถูก  buffered  โดย  buffering system  ในร่างกาย
       จากการครองธาตุ (metabolism) ของ  macromolecules    และปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดใน
เซลล์จะได้กรดอีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่า  non volatile acid  หรืออาจเรียกอีกว่า  endogenous
acid production (EAP)  เกิดขึ้นประมาณ 1 mmol/Kg  ของน้ำหนักตัวนผุ้ใหญ่  ส่วนใหญ่เป็น
กรดที่แก่กว่า  carbonic acid      ดังนั้นจะแตกตัวให้  [H+] มาก แบ่งเป็น  organic acid  เช่น
lactic acid    จากการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรท,  acetoacetic acid  และ  b-hydroxybutyric
acid  จากเมตาบอลิสมของไขมัน และ  inorganic acid  เช่น  sulfuric acid  จาก
S-containing amino acids  แต่ส่วนใหญ่ของกรดอินทรีย์ เหล่านี้จะเป็น  intermediates   ซึ่ง
ในที่สุดถูก  oxidized  เป็น  CO2  และ  H2O   จึงไม่เกิดการสะสม  [H+]  ในคนปกติ นอกจาก
H2SO4  และ  H3PO4  เท่านั้น        ซึ่งเมื่อเกิดขึ้นจะต้องถูกกำจัดออกจากร่างกายโดยอาศัยไต
ปริมาณของ  [H+]  ที่ถูกกำจัดออกโดยไตอยู่ระหว่าง 50-100 meq/day  และเปลี่ยนแปลงตาม
ปริมาณอาหารโปรตีนที่กินเข้าไป

       การที่ร่างกายต้องควบคุม  [H+]  หรือ  pH  ในร่างกายห้คงที่ระหว่าง 7.4 + 0.05  นั้น ส่วน
หนึ่งเนื่องจากคุณสมบัติของ  H+ ion  ที่เป็น  highty reactive ions  ทำให้ปฏิกิริยาระหว่าง  H+
ion  กับ  negatively charged  ส่วนอื่นของโมเลกุล เช่น โปรตีน เกิดขึ้นรุนแรงจนอาจสะเทือน
conformation  ของโปรตีนได้  และมาตรการแรกในการควบคุม  [H+]  คือ     buffer systems
ซึ่งในร่างกายคนมี  buffer system  สำคัญ 4 ระบบ ได้แก่

1.  Hemoglobin  และ  plasma proteins
       เนื่องจากโปรตีนในพลาสมา รวมทั้งโปรตีนอื่นๆ ในเซลล์ประกอบด้วย  amino acid  ซึ่งเป็น
zwitterion  และทั้ง  carboxyl group  กับ  amino group  สามารถแตกตัวได้ที่  pH  ต่างๆ กัน
       ดังนั้นจึงทำให้โปรตีนเป็น  buffer  ที่ดี โดยโปรตีนที่มีอยู่ใน 1 ลิตร ของพลาสมาสามารถจับ
proton ได้ 4.24  mEq
       สำหรับฮีโมโกลบินซึ่งเป็นโปรตีนหลักในเม็ดเลือดแดง และมีอยู่ในร่างกายถึง 15 gm % นั้น
ส่วน  imidazole groups  ของ  histidine residues จะแตกตัวได้ พบว่า imidazole group ของ
deoxyhemoglobin  จะแตกตัวได้น้อยกว่า  oxyhemoglobin  ดังนั้น  deoxyhemoglobin
จึงเป็น  weaker acid  กว่า  oxyhemoglobin  อันนี้เป็นระบบที่เหมาะสมเนื่องจากเมื่อ  HbO2
(oxyhemoglobin)  ไปถึงเนื้อเยื่อ โดยที่มี  H+ สูงในเนื้อเยื่อ ฮีโมโกลบินจะจับกับ  H+ และปล่อย
O2 (Bohr effect)  ซึ่งอาจเขียนในรูปสมการ

       ซึ่งจะเห็นว่าที่  pH = 7.4 หรือในการรักษาให้  pH  คงที่เท่ากับ 7.4 นั้น ขณะที่มีการเปลี่ยน
K.HBO2 H.Hb  นั้น จะสามารถเติม  H+  จำนวนหนึ่งโดย  pH  คงที่  ดังนั้นถึงแม้ว่าในช่วง  pH
ระหว่าง  7.0-7.7   ฮีโมโกลบินจะมีส่วนใน      buffering capacity   ไม่มากก็ตามแต่จากการที่
ฮีโมโกลบินมีปริมาณสูงในเม็ดโลหิตแดง และ 1 โมเลกุลยังมีถึง 38 histidine  จึงทำให้
ฮีโมโกลบินมี  buffering capacity  เป็น 6 เท่าของโปรตีนและเป็น  buffer system  ที่สำคัญ
รองจาก  HCO3/H2CO3 system

2.  Bicarbonate-carbonic acid system (HCO3-/H2CO3)
       Bicarbonate-carbonic acid system  เป็น  buffering system  ที่สำคัญที่สุดในร่างกาย
H2CO3 นั้นสามารถจะเพิ่มหรือลดได้ทันที        โดยอาศัยการทำงานของระบบหายใจนั่นคือเมื่อ
ต้องการลด H2CO3  ในเลือดทำได้โดยเพิ่ม  ventilation     และถ้าต้องการเพิ่ม  H2CO3  ก็ลด
การทำงานของปอดลง เป็นต้น และในขณะสมดุลย์จะมีลักษณะ

       CO2  +  H2O จะเกิดขึ้นเร็วมากในเม็ดเลือดแดงและใน renal tubular cell เมื่อเกิดขึ้นแล้ว
H2CO3  จะสลายเป็น  H+  +  HCO3-,  HCO3-  จะ  shift  ออกสู่พลาสมาทำให้  Cl-    ต้องเข้า
เซลล์และปฏิกิริยาจะ  reverse  ที่ปอดเมื่อ  CO2  ถูกขับ และ  pH  ของเลือดจะขึ้นอยู่กับอัตรา
ส่วนของ  HCO3-/H2CO3  ดังเห็นได้จาก  Henderson Hasselbach equation  ในปกติ  pH
พลาสมา  = 7.4; ratio  ของ [HCO3-] : [H2CO3]   เป็น 20 : 1 เสมอ    ดังนั้นถ้าความเข้มข้น
ของ  H2CO3  ใน  arterial blood = 1.2 mmol/litre (pCO2 = 40 mmHg)  จะต้องมี  HCO3-  concentration  เท่ากับ 24  mmol/litre   และพบว่าอัตราส่วนของ  [HCO3-] / [H2CO3]   ใน
venous blood  จะลดลงจาก 20 : 1 เล็กน้อย เนื่องจากใน  venous blood  มี  PCO2  เพิ่มขึ้น

3.  Phosphate buffer system 
      Phosphate buffering system (HPO4-2/H2PO4-1)  เป็น  buffer system  ซึ่งถือเป็น
องค์ประกอบส่วนน้อยในเลือดและพลาสมา แต่มีความสำคัญในการขับ  H+  ออกโดยไต

      เนื่องจากใน  pH  ของเลือดซึ่งเท่ากับ 7.4 นั้น  phosphate  จะอยู่ในรูป HPO4-2  ถึง 80 % แต่ใน  renal tubular lumen   ซึ่งมีการขับ  H+  จะจับกับ  HPO4-2  เป็น  H2PO4-1  และถูกขับ
ออกมาในปัสสาวะ    ดังนั้นถ้าปัสสาวะมีฤทธิ์เป็นกรดจะพบ  phosphate  ในรูป  H2PO-1  เป็น
ส่วนใหญ่

การควบคุม acid-base โดยระบบหายใจ
      เนื่องจาก   H2CO3    เป็น  volatile acid     การควบคุมสภาพความเป็นกรดด่างในร่างกาย โดยระบบหายใจ กระทำผ่านการควบคุม pCO2 ในเลือดโดย alveolar ventilation ถ้า alveolar
ventilation  ลดน้อยลง เช่นหายใจช้า หายใจตื้น จะทำให้การแลกเปลี่ยนก๊าซลดน้อยลง ดังนั้น
pCO2  ในเลือดจะสูงขึ้น pH จะลดลง หรืออาจกล่าวได้อีกนัยหนึ่งว่า hypoventilation จะทำให้
เกิด  respiratory acidosis  ส่วน   hyperventilation  ให้ผลตรงข้าม เมื่อ  CO2   ถูกขับออกมา
จะทำให้  pH  สูงขึ้น เกิดภาวะ  respiratory alkalosis  ได้ อธิบายได้ผ่านทาง  Henderson
Hasselbach equation  ดังได้กล่าวแล้ว

การควบคุม acid-base โดยระบบไต
        ไตทำหน้าที่ขับ  non volatile acid  ซึ่งได้จากกระบวนการการเมตาบอลิสม ในร่างกายออก
ทางปัสสาวะได้วันละ 50-80  meq H+/day      แต่ไตจะปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลง ของสภาวะ
กรดด่าง ในร่างกายได้ช้ามาก เช่น ถ้าเกิดมีกรดเกินปกติ  (acidosis) ไตต้องใช้เวลาหลายวันกว่า
จะปรับให้เพิ่มการขับกรดออก แต่เมื่อเพิ่มแล้วอาจจะขับได้  400   meq H+/day  ในทางตรงกัน
ข้ามถ้ามีเบสเกินปกติก็อาจขับ  HCO3-  ได้ถึง  200 meq H+/day