Mjerenje pH, što je kratko za potenciometrijsku koncentraciju vodikovih iona, važan je pojam u kemiji koji mjeri razinu kiselosti otopine. Budući da biološkim sustavima treba zdrava ravnoteža između čimbenika u kojima mogu djelovati, bilo kakve promjene razine pH mogu poremetiti živi sustav.
Razine pH
U kemiji je kiselina bilo koji spoj koji povećava aktivnost vodikovih iona (vodik s električnim nabojem) kada se otopi u vodi. Kiseline često potiču reakcije s drugim spojevima, što je ono što znamo kao kiselost. Bazni ili alkalni spojevi, s druge strane, povećavaju aktivnost hidroksidnih iona (kisik vezan za vodik) kada se otope u vodi. PH ispitanika ocjenjuje se na skali od 14 točaka. Čista voda ima neutralni pH blizu 7,0 na 77 stupnjeva Fahrenheita. Otopine manje od ove su kisele, dok su sve veće bazne. Svaki sljedeći broj predstavlja deseterostruku razliku u odnosu na prethodni.
Kiselinsko-bazna homeostaza
Kiselinsko-bazna homeostaza funkcija je kojom se održava normalna razina pH u organizmu. Mnogi važni puferski agensi djeluju na regulaciju neravnoteže. Na primjer, u puferskom sustavu bikarbone, ugljični dioksid se može kombinirati s vodom da bi se stvorila ugljična kiselina, koja disocira dajući vodikov ion i bikarbonat. Obrnuta reakcija može se dogoditi ako je katalizira enzim. To može povećati kiselost ili bazne razine prema potrebi. Kako bi se održala količina ugljičnog dioksida u cirkulaciji, respiratorne se funkcije mijenjaju tako da se može postići ravnoteža.
Razine pH u krvi
Krv mora ostati unutar pažljivog raspona od 7,35 do 7,45. Višak kiseline u krvi poznat je kao acidoza, a višak baze alkaloza. Svako odstupanje u razini pH krvi može izmijeniti naboj koji razdvaja crvene krvne stanice i promijeniti funkciju ili zdravlje drugih organa i sustava u tijelu. Budući da se kosti često koriste kao mineralni izvor za puferiranje pH, na primjer, osjetljive su na promjene u razini pH krvi. Odstupanja mogu promijeniti gustoću kostiju.
Želučana kiselina
Vrlo česta upotreba kiseline u organizmu je želučana kiselina u želucu, koja se uglavnom sastoji od klorovodične kiseline u kombinaciji s kalijevim kloridom i natrijevim kloridom. Njegova razina pH je 1 do 2. Kad probavlja hranu ulazi u želudac, kiseline počinju razgrađivati strukturu proteina, a zatim i njegove veze. Antacidne tablete mogu neutralizirati višak želučane kiseline ako uzrokuje nelagodu.
Vodene sredine
Nizak pH može promijeniti ravnotežu natrija i klorida u krvi vodenih životinja. Vodikovi ioni unose se u stanicu gubitkom natrija, što može uzrokovati smrt uslijed zatajenja dišnog sustava ili gubitka regulacije osmotskog tlaka. Razina pH manja od 4,5 može biti pogubna za vodeni okoliš, ali razina viša od te također može uzrokovati štetne biološke učinke.