Участь дихання в регуляції рН

У ссавців контроль за рН і вмістом вуглекислого газу у крові включає зміну швидкості вентиляції, але у риб це не так. Це пояснюється тим, що у водному середовищі і у крові риб відсутні великі коливання кількості вуглекислого газу, тому регуляторна система, заснована на рівнях вуглекислого газу, повинна або реагувати на дуже незначні зміни Рсо₂, або на рідкісні, помітні зміни Рсо₂. Жодний із цих шляхів не є достатньо задовільним для риб.

В зв'язку із цим у регуляції рН у риб під час дихання бере участь скоріше іон бікарбонату, ніж вуглекислий газ. Ці дві сполуки тісно взаємозалежні. Це означає, що вуглекислий газ зворотно реагує із водою із утворенням іонів водню і бікарбонатів. Іони бікарбонату переважають як у плазмі крові, так і у морській воді (обидва середовища злегка лужні) і звичайно утворюють невелику кількість іонів карбонату (СО₃^–). Додавання у середовище СО₂ або видалення НСО₃^– робить його більш кислим. Ці реакції в нормі протікають досить повільно, але значно прискорюються ферментом карбоангідразою, що є в зябровому епітелії і червоних кров'яних клітинах. Діоксид вуглецю може виділятися через зябра риб як у вигляді молекулярної СО₂, так і у вигляді НСО₃^–. При виділенні у вигляді НСО₃^– вона частіше обмінюється на Cl^– для підтримки електролітного статусу зябрових мембран.

Риби регулюють цю систему різними засобами. В результаті підвищення артеріального Рсо₂, наприклад під час посилення м'язової активності, зростає швидкість вентиляції і рівень екскреції СО₂. Якщо підвищення артеріального Рсо₂ є результатом підвищеного Рсо₂ зовнішнього середовища, то рН крові дещо знижується, оскільки артеріальне Рсо₂ залишається підвищеним, але потім рН відновляється в результаті збільшення вмісту НСО₃^– у плазмі. Так само реакція крові стає більш лужною із зниженням температури частково через подібні зміни рН води із температурою. Підвищена лужність крові супроводжується збільшенням вмісту в ній НСО₃^-, в той час як артеріальне Рсо₂ залишається незмінним.