Účinky na buňky kvůli změnám pH tělesných tekutin

Změna pH tělesných tekutin může mít na buňky zásadní vliv. Optimální pH různých tělesných tekutin nebo oddílů se liší. Arteriální krev má pH 7,4, intracelulární tekutina pH 7,0 a venózní krev a intersticiální tekutina mají pH 7,35. Stupnice pH měří koncentrace vodíkových iontů a protože měření probíhá v logaritmickém měřítku, znamená rozdíl 1,0 10násobný rozdíl v koncentraci vodíkových iontů. Když pH v tělních tekutinách klesne příliš nízko, tělo začne trpět acidózou a když stoupne příliš vysoko, stav se nazývá alkalóza. Acidóza nebo alkalóza mohou být způsobeny chorobami nebo dietou.

Mírná změna pH v míšní tekutině a mozkové tekutině během acidózy způsobuje snížení afinity hemoglobinu ke kyslíku a snížení kritického přívodu kyslíku do mozkových buněk. Akutní acidóza vede k letargii a duševní zmatenosti. Během alkalózy nebo zvýšení pH se krevní cévy stahují, a tím snižují přísun krve a kyslíku do mozkových buněk. Alkalóza může mít za následek zmatek, záchvaty a ztrátu vědomí.

Když pH krve během acidózy poklesne pod 7,35, imunitní buňky, jako jsou makrofágy, uvolňují zánětlivé cytokiny, které způsobují zánět. Acidóza také zhoršuje reakci lymfocytů na boj s patogeny, což vede ke špatné imunitní odpovědi.

Acidóza má nepříznivý účinek na kosti a způsobuje zvýšení ztráty vápníku. Když pH krve klesne pod pH 7,35, buňky osteoklastů se aktivují a resorbují nebo ničí kosti. V experimentech s kostními buňkami pokles pH menší než 0,1 zdvojnásobil množství kosti resorbované osteoklasty. Během normální přestavby kostí osteoklasty resorbují kosti a osteoblasty vytvářejí kosti. Nízké pH neboli acidóza inhibuje kostní aktivitu osteoblastů a přispívá k celkovému úbytku kostní hmoty. Při vysokém pH 7,4 nebo vyšším je aktivita osteoklastů potlačena.

Krevní acidóza může vést ke ztrátě nebo degradaci svalů. Jsou ovlivněny buňky kosterního a srdečního svalu. Nízké pH potlačuje kontrakce srdečních svalových buněk. Buňky hladkého svalstva jsou také ovlivněny acidózou. Například buňky vaskulárního hladkého svalstva se smršťují se zvýšením extracelulárního pH a relaxují se snížením pH. Zvýšení extracelulárního pH zvyšuje přítok vápníku do buněk hladkého svalstva cév, zatímco snížení pH inhibuje vstup vápníku do buněk.