Transport oxidu uhličitého v krvi je podstatně složitější. Malá část oxidu uhličitého, asi 5 procent, zůstává nezměněna a je transportována rozpuštěna v krvi. Zbytek se nachází v reverzibilních chemických kombinacích v červených krvinkách nebo plazmě. Nějaký oxid uhličitý se váže na krevní proteiny, hlavně hemoglobin, za vzniku sloučeniny známé jako karbamát. Asi 88 procent oxidu uhličitého v krvi je ve formě hydrogenuhličitanového iontu., Distribuce těchto chemických druhů mezi vnitřkem červených krvinek a okolní plazmou se značně liší, přičemž červené krvinky obsahují podstatně méně hydrogenuhličitanu a více karbamátu než plazma.
Méně než 10 procent celkového množství oxidu uhličitého se provádí v krvi je eliminován během průchodu přes plíce. Úplné vyloučení by vedlo k velkým změnám kyselosti mezi arteriální a žilní krví., Kromě toho krev normálně zůstává v plicních kapilárách méně než sekundu, což je nedostatečná doba k odstranění veškerého oxidu uhličitého.
Oxid uhličitý vstupuje do krve v tkáních, protože jeho místní parciální tlak je větší než jeho parciální tlak v krvi protékající tkání. Jak oxid uhličitý vstupuje do krve, kombinuje se s vodou za vzniku kyseliny uhličité (H2CO3), relativně slabé kyseliny, která se disociuje na vodíkové ionty (H+) a hydrogenuhličitanové ionty (HCO3-)., Kyselost krve je minimálně ovlivněna uvolněné vodíkové ionty, protože krevní bílkoviny, zejména hemoglobin, jsou účinné pufrační činidla. (Pufrový roztok odolává změně kyselosti kombinací s přidanými vodíkovými ionty a v podstatě je inaktivuje.) Fyzické konverze oxidu siřičitého na kyselinu uhličitou je relativně pomalý proces; nicméně, karboanhydrázy, protein, enzym přítomný uvnitř červených krvinek, katalyzuje tuto reakci s dostatečnou rychlostí, že je splněna pouze ve zlomku vteřiny., Protože enzym je přítomen pouze uvnitř červených krvinek, bikarbonát se hromadí v mnohem větší míře uvnitř červených krvinek než v plazmě. Schopnost krve přenášet oxid uhličitý jako hydrogenuhličitan je obohacen o ionty dopravní systém uvnitř červené krevní buněčné membrány, která současně pohybuje hydrogenuhličitanu iontů ven z buňky a do plazmy výměnou za chloridové ionty., Současná výměna těchto dvou iontů, známá jako chloridový posun, umožňuje použití plazmy jako úložiště pro hydrogenuhličitan bez změny elektrického náboje plazmy nebo červených krvinek. Jen 26 procent z celkového obsahu oxidu uhličitého z krve existuje jako hydrogenuhličitan uvnitř červených krvinek, zatímco 62 procent existuje jako bikarbonát v plazmě; nicméně, většina z bikarbonátové ionty jsou nejprve produkovány uvnitř buňky, pak transportován do plazmy., Reverzní sekvence reakcí nastává, když krev dosáhne plic, kde je částečný tlak oxidu uhličitého nižší než v krvi.
Hemoglobin působí jiným způsobem, aby usnadnil transport oxidu uhličitého. Aminoskupiny hemoglobinu molekuly reagují reverzibilně s oxidem uhličitým, aby výnos karbamátů. Několik aminokyselin na hemoglobinu je oxylabilní, to znamená, že jejich schopnost vázat oxid uhličitý závisí na stavu okysličení molekuly hemoglobinu., Změna molekulární konfigurace hemoglobinu, která doprovází uvolňování kyslíku, vede ke zvýšené vazbě oxidu uhličitého na oxylabilní aminokyseliny. Uvolňování kyslíku v tělesných tkáních tak zvyšuje vazbu oxidu uhličitého jako karbamátu. Okysličení hemoglobinu v plicích má opačný účinek a vede k eliminaci oxidu uhličitého.
Pouze 5 procent oxidu uhličitého v krvi je transportován zdarma ve fyzickém roztoku bez chemických změn nebo závazné, přesto tento bazén je důležité, protože pouze volný oxid uhličitý snadno prochází přes biologické membrány., Prakticky každá molekula oxidu uhličitého produkovaná metabolismem musí existovat ve volné formě, protože vstupuje do krve v tkáních a zanechává kapiláry v plicích. Mezi těmito dvěma událostmi je většina oxidu uhličitého transportována jako hydrogenuhličitan nebo karbamát.