Quando um ácido é adicionado ao sangue, o bicarbonato do tampão reage com ele produzindo um sal, formado com o sódio do bicarbonato e ácido carbônico. O ácido carbônico produzido pela reação do bicarbonato do tampão, se dissocia em CO2 e água e é eliminado nos pulmões.
O sangue humano é um sistema-tampão ligeiramente básico, ou seja, é um líquido tamponado: seu pH permanece constante entre 7,35 e 7,45. Um dos tampões mais interessantes e importantes no sangue é formado pelo ácido carbônico (H2CO3) e pelo sal desse ácido, o bicarbonato de sódio (NaHCO3).
Solução-tampão é uma solução que contém, geralmente, um ácido fraco com um sal desse ácido, ou uma base fraca com o sal dessa base, com a finalidade de evitar que o pH varie. Uma solução-tampão é uma mistura usada para evitar que o pH ou o pOH do meio sofra variações quando for adicionado ácidos fortes ou bases fortes.
Os rins controlam o pH ajustando a quantidade de HCO3− que é excretada ou reabsorvida. A reabsorção de HCO3− é equivalente a excretar H+ livre. As alterações na manipulação ácido-base renal ocorrem horas a dias após as alterações do estado ácido-base.
O equilíbrio ácido-base é um processo complexo, essencial para manter um pH extracelular estável que permita o normal funcionamento celular. A manutenção de um pH normal depende assim do balanço entre a produção e o consumo de ácido ou base e do seu metabolismo ou excreção.
O sistema respiratório é o principal controlador dos níveis de pH sanguíneo. O aumento da concentração de dióxido de carbono no sangue provoca aumento de íons H+ e, consequentemente, da acidez. Da mesma forma, a diminuição dos níveis de dióxido de carbono leva a um aumento da alcalinidade do sangue.
Os pulmões e rins também estão envolvidos na regulação do pH do sangue. Os pulmões diminuem a acidez do sangue através da eliminação do gás carbônico (CO2) e os rins excretam ácidos na urina e regulam a concentração de bicarbonato (uma base no sangue).