Mõju rakkudele kehavedelike pH muutuste tõttu

Kehavedelike pH muutus võib rakkudele sügavalt mõjuda. Erinevate kehavedelike või -osakondade optimaalne pH on erinev. Arteriaalse vere pH on 7,4, rakusisese vedeliku pH 7,0 ning venoosse vere ja interstitsiaalse vedeliku pH 7,35. PH-skaalal mõõdetakse vesinikioonide kontsentratsiooni ja kuna mõõtmine toimub logi skaalal, tähendab erinevus 1,0 vesinikioonide kontsentratsiooni kümnekordset erinevust. Kui kehavedelike pH langeb liiga madalale, hakkab keha kannatama atsidoosi all ja liiga kõrgele tõustes nimetatakse seda seisundit alkaloosiks. Atsidoosi või alkaloosi võib põhjustada haigus või toitumine.

Väike pH muutus selja- ja ajuvedelikus atsidoosi ajal põhjustab hemoglobiini afiinsuse vähenemist hapniku suhtes, vähendades ajurakkude kriitilist hapnikuvarustust. Äge atsidoos põhjustab letargiat ja vaimset segadust. Alkaloosi või pH tõusu ajal ahendavad veresooned ja vähendavad seeläbi ajurakkude vere- ja hapnikuvarustust. Alkaloos võib põhjustada segadust, krampe ja teadvusekaotust.

Kui atsidoosi ajal langeb vere pH alla 7,35, vabastavad immuunrakud, näiteks makrofaagid, põletikulised tsütokiinid, mis põhjustavad põletikku. Atsidoos kahjustab ka lümfotsüütide reageerimist patogeenidega võitlemisele, mille tulemuseks on nõrk immuunvastus.

Atsidoos mõjutab luu ebasoodsalt, põhjustades kaltsiumi kadu suurenemist. Kui vere pH langeb alla pH 7,35, aktiveeruvad osteoklastirakud ja resorbeeruvad või hävitavad luu. Luurakkude katsetes kahekordistas pH langus alla 0,1 osteoklastide poolt resorbeerunud luu kogust. Luu normaalse ümberkujundamise käigus resorbeeruvad osteoklastid luu ja osteoblastid loovad luu. Madal pH ehk atsidoos pärsib osteoblastide luude ülesehitamise aktiivsust, aidates kaasa luude üldisele kadumisele. Kõrge pH taseme 7,4 või üle selle korral pärsib osteoklastide aktiivsus.

Vere atsidoos võib põhjustada lihaste kaotust või degradeerumist. Mõjutatud on skeleti ja südamelihase rakud. Madal pH pärsib südame lihasrakkude kontraktsioone. Atsidoos mõjutab ka silelihasrakke. Näiteks vaskulaarsed silelihasrakud tõmbuvad kokku rakuvälise pH tõusuga ja lõdvestuvad koos pH langusega. Rakuvälise pH tõus suurendab kaltsiumi juurdevoolu veresoonte silelihasrakkudesse, samas kui pH langus pärsib kaltsiumi sisenemist rakkudesse.