Vaikutukset soluihin kehonesteiden pH: n muutosten vuoksi

Kehon nesteiden pH: n muutoksella voi olla syvällinen vaikutus soluihin. Eri kehon nesteiden tai osastojen optimaalinen pH vaihtelee. Valtimoveren pH on 7,4, solunsisäisen nesteen pH 7,0 ja laskimoveren ja interstitiaalisen nesteen pH 7,35. PH-asteikko mittaa vetyionipitoisuuksia ja koska mittaus tapahtuu log-asteikolla, ero 1,0 tarkoittaa 10-kertaista eroa vetyionipitoisuudessa. Kun kehon nesteiden pH laskee liian matalaksi, keho alkaa kärsiä asidoosista ja kun se nousee liian korkeaksi, tilaa kutsutaan alkaloosiksi. Asidoosi tai alkaloosi voi johtua taudista tai ruokavaliosta.

Pieni muutos selkäydinnesteen ja aivojen nesteen pH: ssa asidoosin aikana vähentää hemoglobiinin affiniteettia happea kohtaan, mikä vähentää aivosolujen kriittistä hapensyöttöä. Akuutti asidoosi johtaa letargiaan ja henkiseen sekaannukseen. Alkaloosin tai pH-arvon nousun aikana verisuonet supistuvat ja vähentävät siten veren ja hapen saantia aivosoluihin. Alkaloosi voi aiheuttaa sekavuutta, kohtauksia ja tajunnan menetystä.

Kun veren pH laskee alle 7,35 asidoosin aikana, immuunisolut, kuten makrofagit, vapauttavat tulehduksellisia sytokiineja. Acidoosi heikentää myös lymfosyyttien reaktiota taudinaiheuttajia vastaan, mikä johtaa heikkoon immuunivasteeseen.

Acidoosilla on haitallinen vaikutus luuhun, mikä lisää kalsiumin menetystä. Kun veren pH laskee alle pH-arvon 7,35, osteoklastisolut aktivoituvat ja resorboituvat tai tuhoavat luun. Luusolukokeissa alle 0,1 pH-arvon pudotus kaksinkertaisti osteoklastien resorboiman luun määrän. Normaalissa luun uudistumisessa osteoklastit resorboivat luun ja osteoblastit rakentavat luun. Alhainen pH tai asidoosi estää osteoblastien luunmuodostustoimintaa ja myötävaikuttaa koko luukadon menetykseen. Korkealla pH-arvolla 7,4 tai enemmän osteoklastien aktiivisuus tukahdutetaan.

Veren asidoosi voi johtaa lihasten menetykseen tai hajoamiseen. Tämä vaikuttaa luuston ja sydämen lihassoluihin. Alhainen pH heikentää sydänlihassolujen supistuksia. Asidoosi vaikuttaa myös sileisiin lihassoluihin. Esimerkiksi verisuonten sileät lihassolut supistuvat solunulkoisen pH: n nousun kanssa ja rentoutuvat pH: n laskiessa. Solunulkoisen pH: n nousu lisää kalsiumin virtausta verisuonten sileisiin lihassoluihin, kun taas pH: n lasku estää kalsiumin pääsyn soluihin.