Učinci na stanice zbog promjena u pH tjelesnih tekućina

Promjena pH tjelesnih tekućina može imati dubok učinak na stanice. Optimalni pH različitih tjelesnih tekućina ili odjeljaka varira. Arterijska krv ima pH 7,4, unutarćelijska tekućina pH 7,0, a venska krv i intersticijska tekućina pH 7,35. Ljestvica pH mjeri koncentracije vodikovih iona, a budući da se mjerenje vrši na log skali, razlika od 1,0 znači deseterostruku razliku u koncentraciji vodikovih iona. Kada pH u tjelesnim tekućinama padne prenisko, tijelo počinje patiti od acidoze, a kada se povisi, stanje se naziva alkaloza. Acidoza ili alkaloza mogu biti uzrokovane bolešću ili prehranom.

Neznatna promjena pH u kičmenoj i cerebralnoj tekućini tijekom acidoze uzrokuje smanjenje afiniteta hemoglobina za kisik, smanjujući kritičnu opskrbu moždanim stanicama kisikom. Akutna acidoza dovodi do letargije i mentalne zbrke. Tijekom alkaloze ili porasta pH, krvne žile se sužavaju i na taj način smanjuju opskrbu moždanim stanicama krvi i kisika. Alkaloza može rezultirati konfuzijom, napadajima i gubitkom svijesti.

Kada pH krvi padne ispod 7,35 tijekom acidoze, imune stanice, poput makrofaga, oslobađaju upalne citokine, koji uzrokuju upalu. Acidoza također umanjuje odgovor limfocita na borbu protiv patogena, što rezultira slabim imunološkim odgovorom.

Acidoza štetno djeluje na kosti, uzrokujući povećanje gubitka kalcija. Kada pH krvi padne ispod pH 7,35, stanice osteoklasta aktiviraju se i resorbiraju ili uništavaju kost. U pokusima koštanih stanica, pad pH manje od 0,1 udvostručio je količinu kosti resorbirane osteoklastima. Tijekom normalnog preoblikovanja kosti, osteoklasti resorbiraju kosti, a osteoblasti grade kosti. Nizak pH ili acidoza inhibira aktivnost izgradnje kostiju osteoblasta, pridonoseći ukupnom gubitku kosti. Pri visokom pH od 7,4 ili više, aktivnost osteoklasta je suzbijena.

Acidoza u krvi može dovesti do gubitka ili propadanja mišića. Pogođene su stanice skeleta i srčanog mišića. Nizak pH smanjuje kontrakcije stanica srčanog mišića. Na glatke mišićne stanice također utječe acidoza. Na primjer, vaskularne stanice glatkih mišića kontrahiraju se s povećanjem izvanstaničnog pH, a opuštaju se s padom pH. Porast izvanstaničnog pH povećava priljev kalcija u vaskularne stanice glatkih mišića, dok pad pH koči ulazak kalcija u stanice.