تبادل الأيونات في خلايا الدم الحمراء يحدث من خلال تبادل الكلورايد والبيكربونات، ويحدث هذا التبادل بشكل رئيس بغرض نقل ثاني أكسيد الكربون من أجزاء الجسم إلى الرئة ليتم التخلص منه إلى خارج الجسم، وينتقل ثاني أُكسيد الكربون بثلاث طُرُق إلى الرئة؛ فمن الممكن أن ينتقل ذائِبًا في محلول، أو مرتبطًا مع بروتينات كالهيموغلوبين، أمّا الطريقة الثالثة هي من خلال محلول حمض الكربونيك.
طريقة نقل ثاني أُكسيد الكربون من خلال محلول حمض الكربونيك هي الطريقة التي يتم فيها الاعتماد على البروتينات المُبادلة للأيونات في خلايا الدم الحمراء، أمّا عن الطريقة التي يتم فيها الاستفادة من هذه الأيونات فهي تتمثل بالخطوات الآتية:
- تدخل جزيئات ثاني أكسيد الكربون إلى خلايا الدم الحمراء في الجسم.
- يقوم إنزيم حمض الكربونيك بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى حمض الكربونيك.
- يتحلل حمض الكربونيك إلى أيون البيكربونات.
- أيونات البيكربونات المتكونة يتم إفرازها في الدم بالتبادل مع أيونات الكلورايد، وهذا ما يُسمى بإزاحة الكلورايد.
- تقوم أيونات الكربونات عند وصولها إلى الرئة بالتبادل مع أيونات الكلورايد ويتم عكس العملية لإفراز ثاني أُكسيد الكربون لإخراجه من خلال الرئة.