代谢性酸中毒时通过细胞外液缓冲、呼吸调节和肾脏调节来维持酸碱平衡。细胞外液中碳酸氢盐缓冲系统发挥作用；血液中H浓度升高刺激呼吸中枢使呼吸加深加快以排出更多CO；肾脏近端小管重吸收HCO，远端小管和集合管泌氢、产氨促进HCO生成和重吸收，不同年龄人群肾脏调节功能有差异。
一、细胞外液的缓冲作用
当代谢性酸中毒发生时，细胞外液中的缓冲系统迅速发挥作用。碳酸氢盐缓冲系统是其中重要的一部分，$H^+$与细胞外液中的$HCO_3^-$结合，生成$H_2CO_3$，然后$H_2CO_3$可解离为$CO_2$和$H_2O$，$CO_2$通过呼吸排出体外，从而降低体内$H^+$浓度，起到初步调节酸碱平衡的作用。例如，在实验研究中发现，代谢性酸中毒时，血液中碳酸氢盐缓冲系统会根据$H^+$浓度的变化进行相应的缓冲反应来维持酸碱平衡的动态调整。
二、呼吸调节
1.呼吸中枢的反应：代谢性酸中毒时，血液中$H^+$浓度升高，刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器，兴奋呼吸中枢，使呼吸加深加快。这样可以排出更多的$CO_2$，因为$CO_2$排出增多会使体内$H_2CO_3$浓度降低，从而降低$H^+$浓度，调节酸碱平衡。例如，在临床观察中，代谢性酸中毒患者往往出现呼吸深快的表现，这就是呼吸调节酸碱平衡的体现。从生理学角度来看，呼吸中枢对$H^+$浓度变化非常敏感，$H^+$浓度升高会刺激呼吸中枢兴奋，增加肺通气量。
2.儿童特殊情况：儿童的呼吸调节功能相对不完善，但在代谢性酸中毒时，同样会启动呼吸调节机制。不过儿童可能因为呼吸系统发育未成熟等原因，呼吸调节的反应程度和速度与成人有所不同。例如，新生儿在代谢性酸中毒时，呼吸改变可能相对不典型，但随着年龄增长，呼吸调节会逐渐完善，通过加深加快呼吸来排出更多$CO_2$以调节酸碱平衡。
三、肾脏的调节作用
1.近端小管对$HCO_3^-$的重吸收：肾脏近端小管是重吸收$HCO_3^-$的主要部位。在代谢性酸中毒时，近端小管上皮细胞内的碳酸酐酶活性增强，催化$CO_2$和$H_2O$生成$H_2CO_3$，$H_2CO_3$解离为$H^+$和$HCO_3^-$，$H^+$被分泌到小管液中，与小管液中的$HCO_3^-$结合生成$H_2CO_3$，进而分解为$CO_2$和$H_2O$，$CO_2$被重吸收回细胞内，而$HCO_3^-$则被重吸收回血液，从而增加$HCO_3^-$的重吸收量，提高血液中$HCO_3^-$的浓度，缓冲体内的$H^+$。研究表明，在代谢性酸中毒状态下，近端小管对$HCO_3^-$的重吸收明显增加，以维持酸碱平衡。
2.远端小管和集合管的泌氢和产氨作用：远端小管和集合管的闰细胞可主动泌氢，同时，细胞内的谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的作用下生成氨，氨扩散进入小管液，与小管液中的$H^+$结合形成$NH_4^+$，然后$NH_4^+$随尿排出体外。这样不仅排出了$H^+$，还促进了$HCO_3^-$的生成和重吸收。例如，在慢性代谢性酸中毒时，肾脏的泌氢和产氨功能会显著增强，以长期调节酸碱平衡。对于不同年龄的人群，肾脏的这种调节功能有所差异。老年人肾脏功能减退，在代谢性酸中毒时，肾脏的调节能力可能下降，需要更密切的观察和干预；而儿童肾脏处于发育阶段，其泌氢和产氨等调节机制也在不断完善过程中，在代谢性酸中毒时，肾脏的调节反应可能相对较弱，需要综合评估和处理。
