二氧化碳与水结合成为碳酸，碳酸释放一个氢离子后剩下的就是碳酸氢根。反过来，碳酸氢根结合一个氢离子后成为碳酸。碳酸，碳酸氢根，氢离子三者的浓度会形成一个数学关系式：后二者的乘绩会与前者成固定比值。而氢离子浓度就是酸性的程度，因此，碳酸氢根浓度越少的情况下，则只要增加一少许碳酸，就会增加较多氢离子，也就是酸度。呼吸中枢对于二氧化碳的反应也就是藉由感受酸度来反应，因为二氧化碳变碳酸后释出氢离子。因此，在碳酸氢根浓度越少的情况下，呼吸中枢对于二氧化碳的反应越敏感。

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