Бікарбонатна буферна система складається з розчиненої в плазмі та еритроцитах вільної вугільної кислоти (у вигляді діоксиду вуглецю, донор протонів) та розчинених бікарбонатів — натрію (у плазмі) та калію (в еритроцитах) – акцептора протонів, її частка становить 10 % від усієї буферної ємності крові, вона найактивніше функціонує при рН 7,4.
При такому значенні рН вміст бікарбонатів перевищує вміст вільної вуглекислоти у 18 – 20 разів, що і зумовлює деяку лужність крові. Запас бікарбонатів у крові (тобто хімічно зв'язана вуглекислота) отримав назву лужного резерву крові, що є важливим біохімічним компонентом, який протидіє зсувам рН крові в кислий бік при накопиченні в організмі кислих продуктів, наприклад, молочної кислоти за умов важкої фізичної праці.
Механізм дії цієї системи полягає в тому, що при надходженні в кров великої кількості кислих продуктів іони Н+ взаємодіють з іонами бікарбонату НСО3- , що призводить до утворення вугільної кислоти Н2СО3-. Подальше зниження концентрації останньої досягається прискореним виділенням СО2 через легені внаслідок їх гіпервентиляції.
При надлишковій кількості основ відбувається їх взаємодія зі слабою вугільною кислотою з утворенням іонів бікарбонату та води. При цьому не відбувається помітного зсуву рН.
12.3.2. гемоглобінова буферна система має найпотужніші буферні властивості, вона в 9 разів потужніша за бікарбонатну і складається з неіонізованого гемоглобіну ННb (слаба органічна кислота, донор протонів) та калієвої солі гемоглобіну КНb (основа, акцептор протонів). В окисненій формі гемоглобін виявляє свої кислотні властивості (дисоціює з віддачею іонів Н+). віддаючи іони водню він зв’язує іони калію (з КНСО3, який міститься в еритроцитах). Відновлений гемоглобін у тканинних капілярах може взаємодіяти з вугільною кислотою (а також іншими кислими метаболітами), утворюючи вільний гемоглобін (кислоту) та сіль відповідної кислоти.
Оксигемоглобін, присутній в артеріальній крові, є сильнішою кислотою порівняно з гемоглобіном, його калієва сіль може розкладати бікарбонати з утворенням вугільної кислоти, яка виділяється легенями у формі СО2. Гемоглобіновий буфер є найбільш ємним, на його частку припадає до 75 % усієї буферної ємності крові.
12.3.3. Фосфатна буферна системастановить всього 1 % від всієї буферної ємності крові. Роль кислоти в ній належить однозаміщеному фосфату Н2РО4 (донор протонів), а солі - двозаміщеному НРO4 (акцептор протонів). Буферна дія фосфатної системи реалізується при зміні рН в межах 6,1 – 7,7 і базується на можливості зв'язування іонів Н+ аніонами НРO42- (з утворенням Н2РO4-) та іонів ОН- іонами Н2РO4- (з утворенням НРO42-). Органічні фосфати теж володіють буферними властивостями, проте порівняно з неорганічними їх потужність менша.
Фосфатний буфер у крові знаходиться в тісному взаємозв'язку з бікарбонатною буферною системою.
12.3.4. Білкова буферна система володіє буферними властивостями за рахунок наявності в білках кислотно-основних груп: білок – Н+ (кислота, донор протонів) і білок (спряжена основа, акцептор протонів). Білкова буферна система плазми крові ефективна при рН 7,2-7,4.