Un changement de pH des fluides corporels peut avoir un effet profond sur les cellules. Le pH optimal des différents fluides corporels ou compartiments varie. Le sang artériel a un pH de 7,4, le liquide intracellulaire un pH de 7,0 et le sang veineux et le liquide interstitiel ont un pH de 7,35. L'échelle de pH mesure les concentrations d'ions hydrogène et comme la mesure est sur une échelle logarithmique, une différence de 1,0 signifie une différence de 10 fois la concentration en ions hydrogène. Lorsque le pH des fluides corporels tombe trop bas, le corps commence à souffrir d'acidose et lorsqu'il monte trop haut, la condition est appelée alcalose. L'acidose ou l'alcalose peut être causée par une maladie ou un régime alimentaire.
Les cellules du cerveau
Un léger changement de pH dans le liquide céphalo-rachidien et le liquide cérébral pendant l'acidose entraîne une réduction de l'affinité de l'hémoglobine pour l'oxygène, réduisant l'apport critique d'oxygène aux cellules du cerveau. L'acidose aiguë conduit à la léthargie et à la confusion mentale. Au cours de l'alcalose, ou d'une élévation du pH, les vaisseaux sanguins se contractent et réduisent ainsi l'apport de sang et d'oxygène aux cellules du cerveau. L'alcalose peut entraîner de la confusion, des convulsions et une perte de conscience.
Cellules immunitaires
Lorsque le pH du sang tombe en dessous de 7,35 pendant l'acidose, les cellules immunitaires, telles que les macrophages, libèrent des cytokines inflammatoires, qui provoquent une inflammation. L'acidose altère également la réponse des lymphocytes pour lutter contre les agents pathogènes, ce qui entraîne une mauvaise réponse immunitaire.
Cellules osseuses
L'acidose a un effet néfaste sur les os, provoquant une augmentation de la perte de calcium. Lorsque le pH du sang tombe en dessous de 7,35, les cellules ostéoclastes s'activent et résorbent ou détruisent l'os. Dans les expériences sur les cellules osseuses, une baisse de pH inférieure à 0,1 a doublé la quantité d'os résorbé par les ostéoclastes. Pendant le remodelage osseux normal, les ostéoclastes résorbent l'os et les ostéoblastes construisent l'os. Un pH bas, ou acidose, inhibe l'activité de construction osseuse des ostéoblastes, contribuant à la perte osseuse globale. À un pH élevé de 7,4 ou plus, l'activité des ostéoclastes est supprimée.
Cellules musculaires
L'acidose sanguine peut entraîner une perte ou une dégradation musculaire. Les cellules musculaires squelettiques et cardiaques sont touchées. Un pH bas diminue les contractions des cellules du muscle cardiaque. Les cellules musculaires lisses sont également impactées par l'acidose. Par exemple, les cellules musculaires lisses vasculaires se contractent avec l'augmentation du pH extracellulaire et se relâchent avec la diminution du pH. Une augmentation du pH extracellulaire augmente l'afflux de calcium dans les cellules musculaires lisses vasculaires, tandis qu'une diminution du pH inhibe l'entrée du calcium dans les cellules.
