Talloze complexe modellen en wiskundige vergelijkingen zijn opgesteld om het effect van de zuurgraad van het bloed op het koolstofdioxide en vice versa in beeld te brengen. Voor deze cursus wordt een eenvoudig hanteerbaar model gebruikt.
Koolstofdioxide (CO2) speelt een primaire rol bij de regulatie van het zuurbase evenwicht in het lichaam. CO2 wordt continu in het lichaam van de foetus gevormd als afbraakproduct bij metabole processen. Verbranding van glucose draagt hier het meest significant aan bij. Glucose wordt hierbij verbruikt en CO2 and H2O worden gevormd. Hoe meer glucose er wordt verbrand, des te meer CO2 er wordt gevormd.
Hoe meer CO2 zich in het lichaam ophoopt, des te zuurder het lichaam wordt
Dit klinkt in eerste instantie wellicht vreemd, wanneer men bedenkt dat de zuurgraad afhankelijk is van de concentratie H+ ionen. CO2 lijkt geen H+ ionen te bezitten. Dus hoe kan het lichaam nu zuur worden van CO2?
Dit wordt uitgelegd in de volgende formule:
Deze formule beschrijft hoe CO2 reageert met water (H2O) en hiermee koolzuur (H2CO3) vormt.
H2CO3 splitst vervolgens en vormt hierbij bicarbonaat (HCO3–) en H+. Deze laatste stap verklaart het zuur worden van het lichaam: H+ ionen komen vrij via de reactie van CO2 en H2O. Hoe meer CO2 in het lichaam, des te meer H+ ionen in het lichaam en des te lager de pH.
Regulatie van de CO2 concentratie in het ongeboren kind
Via de placenta wordt CO2 in het bloed van de foetus afgegeven aan het bloed van de moeder. Wanneer er minder bloed door de placenta kan, wordt de concentratie CO2 in het bloed hoger en zal het ongeboren kind zuurder (dus meer acidotisch/acidemisch) worden. Anderzijds, zal bij een intensievere doorbloeding van de placenta meer CO2 worden afgegeven aan het maternale bloed en zal het foetus weer minder zuur worden. Hiermee is het belang van een goede placentaire doorbloeding op de concentratie CO2 evident. Dit mechanisme zorgt niet alleen voor een adequaat fysiologische balans bij het foetus maar ook voor snelle compensatie in het geval van metabole zuurbase stoornissen.