التأثيرات على الخلايا بسبب التغيرات في درجة الحموضة في سوائل الجسم

يمكن أن يكون للتغيير في درجة الحموضة في سوائل الجسم تأثير عميق على الخلايا. يختلف الرقم الهيدروجيني الأمثل لسوائل أو حجيرات الجسم المختلفة. يحتوي الدم الشرياني على درجة حموضة 7.4 ، والسائل داخل الخلايا درجة حموضة 7.0 والدم الوريدي والسائل الخلالي درجة حموضة 7.35. يقيس مقياس الأس الهيدروجيني تركيزات أيونات الهيدروجين ولأن القياس يتم على مقياس لوغاريتمي ، فإن الاختلاف 1.0 يعني فرقًا بمقدار 10 أضعاف في تركيز أيون الهيدروجين. عندما ينخفض ​​الرقم الهيدروجيني في سوائل الجسم بشكل كبير ، يبدأ الجسم في المعاناة من الحماض وعندما يرتفع بشكل كبير ، تسمى الحالة القلاء. يمكن أن يحدث الحماض أو القلاء بسبب المرض أو النظام الغذائي.

يؤدي تغيير طفيف في درجة الحموضة في السائل النخاعي والسائل الدماغي أثناء الحماض إلى انخفاض تقارب الهيموغلوبين للأكسجين ، مما يقلل من إمداد الأكسجين الضروري لخلايا الدماغ. يؤدي الحماض الحاد إلى الخمول والارتباك الذهني. أثناء القلاء ، أو ارتفاع درجة الحموضة ، تنقبض الأوعية الدموية وبالتالي تقلل من إمداد الدم والأكسجين إلى خلايا الدماغ. يمكن أن يؤدي القلاء إلى الارتباك والنوبات وفقدان الوعي.

عندما تنخفض درجة حموضة الدم إلى أقل من 7.35 أثناء الحماض ، تطلق الخلايا المناعية ، مثل البلاعم ، السيتوكينات الالتهابية التي تسبب الالتهاب. يضعف الحماض أيضًا من استجابة الخلايا الليمفاوية لمحاربة مسببات الأمراض ، مما يؤدي إلى ضعف الاستجابة المناعية.

للحماض تأثير سلبي على العظام ، مما يؤدي إلى زيادة فقدان الكالسيوم. عندما تنخفض درجة الحموضة في الدم عن 7.35 ، تنشط خلايا ناقضة العظم وتعيد امتصاص العظم أو تدميره. في تجارب خلايا العظام ، أدى انخفاض الرقم الهيدروجيني أقل من 0.1 إلى ضعف كمية العظام التي تمت إعادة امتصاصها بواسطة ناقضات العظم. أثناء إعادة البناء الطبيعي للعظام ، تقوم ناقضات العظم بامتصاص العظام وتبني بانيات العظم. يؤدي انخفاض درجة الحموضة أو الحماض إلى تثبيط نشاط بناء العظام في بانيات العظم ، مما يساهم في فقدان العظام بشكل عام. عند درجة حموضة عالية تبلغ 7.4 أو أعلى ، يتم قمع نشاط ناقضة العظم.

يمكن أن يؤدي الحماض الدموي إلى فقدان العضلات أو تدهورها. تتأثر خلايا عضلات الهيكل العظمي والقلب. يقلل الأس الهيدروجيني المنخفض تقلصات خلايا عضلة القلب. تتأثر خلايا العضلات الملساء أيضًا بالحماض. على سبيل المثال ، تتقلص خلايا العضلات الملساء الوعائية مع زيادات في درجة الحموضة خارج الخلية وتسترخي مع انخفاض درجة الحموضة. يؤدي ارتفاع درجة الحموضة خارج الخلية إلى زيادة تدفق الكالسيوم إلى خلايا العضلات الملساء الوعائية ، بينما يؤدي انخفاض الرقم الهيدروجيني إلى منع دخول الكالسيوم إلى الخلايا.