background image

Respiratory regulation of acid-base balance  

The  second  line  of  defence  against  acid-base  disturbances  is  control  of  extracellular  fluid 

CO

2

 concentration by the lungs. CO

2

 is formed continually in the body cells by metabolism, 

and  then  it  diffuses  to  the  interstitial  fluids  and  blood  flow  which  transports  it  to  the  lungs 

alveoli and then expired by pulmonary ventilation. 

If the rate of metabolic formation of CO

2

 increases, the Pco

2

 of the ECF is increased & vice 

versa. If the metabolic formation of CO

2

 remains constant, the only other factor that affects 

Pco

2

  in  ECF  is  the  rate  of  alveolar  ventilation. 

alveolar  ventilation, 

Pco

2

  &  vice  versa. 

When  CO

2

  concentration  increases,  the  H

2

CO

3

  concentration  and  H

+

  concentration  also 

increase, thereby lowering ECF pH.  

Alveolar ventilation affects pH (Fig.2.1). An increase in alveolar ventilation to twice normal 

raises the pH of the ECF about 0.23 (7.63). Conversely, a decrease in alveolar ventilation to 

one  fourth  normal  reduces  the  pH  by  0.45  (6.95)  (note:  the  alveolar  ventilation  rate  can 

change markedly, from as low as 0 to as high as 15 times normal) . 

 

 

 

Figure 2.1 Change in extracellular fluid pH caused by increased or decreased rate of 

alveolar ventilation, expressed as times normal. 


background image

●  also  the  H

+

  concentration  affects  the  rate  of  alveolar  ventilation.  As  the  pH 

  from  the 

normal  value  of  7.4  to  the  strongly  acidic  value  of  7.0  (

H

+

  concentration),  the  alveolar 

ventilation rate 

 four to five times normal. Conversely, when plasma pH 

 above 7.4, this 

causes a 

 in the ventilation rate (Fig.2.2). From the graph, reduced pH affect ventilation rate 

much greater than 

 levels of pH  

The reason for this is that as the alveolar ventilation rate 

, due to an increase in pH (

 H

+

 

concentration), the amount of oxygen added to the blood 

 and the partial pressure of oxygen 

(PO

2

) in the blood also 

, which stimulates the ventilation rate.  

 

 

Figure 2.2 Effect of blood pH on the rate of alveolar ventilation 

 

●Respiratory control cannot return the H

+

 concentration all the way back to normal when a 

disturbance outside the respiratory system has altered pH. The lung control H

+

 concentration 

with effectiveness between 50 and 75 % occurs within 3 to 12 minutes. 

●the buffering  power  of  the respiratory  system  is 1 to  2  times  as  great  as that  of all  other 

chemical buffers in the ECF combined.  It acts rapidly and keeps the H

+

 concentration from 

changing too much until the slowly responding kidneys can eliminate the imbalance. 




رفعت المحاضرة من قبل: Deaa Al-deen El-taee
المشاهدات: لقد قام 8 أعضاء و 141 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل