碳酸氢盐是哺乳动物组织和细胞外液中的主要阴离子之一。与伴随的 H(+) 一起，HCO3 (-) 由 CO2 和 H2O 自发或通过碳酸酐酶的催化活性产生。它作为主要缓冲系统的一个组成部分，因此在 pH 稳态中发挥着关键作用。
碳酸氢盐也可以被多种离子转运蛋白利用，通常在耦合系统中工作，以将其他离子和有机底物转运穿过细胞膜。HCO3 (-) 和 HCO3 (-)-转运蛋白在上皮组织中的功能已被广泛研究，但它们在心脏中的功能尚不清楚。
小鼠心脏中主要 Cl/HCO3-交换剂和 Na+/HCO3-协同转运蛋白的相对表达水平。通过 RNA Seq 分析确定的 RPKM 值 ± SE（参见表 1 图例）显示了野生型 FVB/N 小鼠心脏 (n= 4)中最丰富的已知 HCO3-转运蛋白。请注意 AE3 和其他传输器的规模差异。
分离的肌细胞在 CO 2/HCO3-缓冲液中比在 HEPES 缓冲液中表现出更大的收缩性。使用 Langendorff 灌注酶解离大鼠心脏的心室肌细胞[104]，并在室温 (24°C) 下分析肌细胞力学，如前所述在 0.5 Hz 下进行刺激 [107]。肌细胞在 HEPES 缓冲的 Tyrode 溶液（以 mmol/L 为单位：NaCl 140、KCl 5.4、MgCl21、CaCl21.8、葡萄糖 10 和 Na-HEPES 5；pH = 7.4；用 100% O2起泡）和HCO3- -缓冲的克雷布斯溶液（以 mmol/L 计：NaCl 120、NaHCO3-25、KCl 4.2、KH2PO41.2、MgCl21、CaCl2&1.8、葡萄糖10；当用 95% O 2和 5% CO2起泡时，pH = 7.4)。A：代表肌细胞在 HEPES 缓冲液中的收缩追踪，然后切换到 HCO3-缓冲液，然后返回到 HEPES 缓冲液；下图显示了指定（广告）时间点的扩展比例。
下图显示HEPES缓冲液中肌细胞( n＝19)的部分缩短(B)和平均部分缩短(C)的时间过程，然后切换到含有HCO3-的缓冲液。使用来自 3 个心脏的肌细胞进行实验，并使用配对 t 检验进行统计分析。值是平均值 ± SE。
对浸泡在 CO 2/HCO3-缓冲液和 HEPES 缓冲液中的离体大鼠肌细胞进行Ca2+瞬态分析。为了记录 Ca2+瞬变，分离的心室肌细胞装载有 fluo-4 乙酰氧基甲酯（5 μmol/L，Molecular Probes，Eugene，OR），并在 0.5 Hz 的场刺激下激活。如前所述，使用 Nikon TE 2000 显微镜和 InCyt 标准 PM 光度计系统（Intracellular Imaging，Cincinnati，OH）测量荧光信号[104]。A：在 HEPES 和 HCO3-含缓冲液中具有代表性的 Ca2+瞬变；B：平均 Ca2+瞬态 (CaT) 幅度和 tau 值， HEPES 和 HCO3-含缓冲液 (n= 12)中 Ca2+瞬态衰减率的量度。相同的细胞在两个缓冲区中成像。肌细胞来自图 2 中使用的相同制剂，使用配对t检验进行统计分析。没有观察到显着差异。
在这里，我们回顾了心脏中 SLC4A 和 SLC26A 家族的 Cl(-)/HCO3 (-) 交换剂和 Na(+)/HCO3 (-) 协同转运蛋白的特性和生理功能的研究。我们还对它们的心脏 mRNA 表达水平进行了 RNA Seq 分析。
这些研究表明，slc4a3 (AE3) 是主要的 Cl(-)/HCO3 (-) 交换剂，在心力衰竭中起保护作用，Slc4a4 (NBCe1) 是主要的 Na(+)/HCO3 (-) 协同转运蛋白和影响动作电位持续时间。
此外，以前的研究表明，HCO3 (-) 在灌注心脏中具有正性肌力作用，这在很大程度上独立于对细胞内 Ca(2+) 的影响。HCO3 (-) 在收缩性调节中的重要性得到了实验的支持，这些实验表明，当从 Hepes 缓冲溶液切换到 HCO3 (-) 缓冲溶液时，分离的心肌细胞表现出显着增强的收缩性，Ca(2+) 瞬变没有变化。
碳酸氢钠是目前公认的用于在极端条件和运动中中和酸度的产品，临床研究显示，无定形碳酸钙 (ACC) 具有优于碳酸氢钠的益处和优越的活性，调节酸度水平的效果更佳。
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