Hogyan befolyásolhatja a biológiai rendszert a pH-szint változása?

A pH mérése, amely rövid a potenciometrikus hidrogénion-koncentrációhoz, a kémia egyik fontos fogalma, amely az oldat savasságát méri. Mivel a biológiai rendszereknek egészséges egyensúlyra van szükségük a működéshez szükséges tényezők között, a pH-szint bármilyen változása megzavarhatja az élő rendszereket.

A kémia területén a sav minden olyan vegyület, amely vízben oldva növeli a hidrogénionok (elektromos töltésű hidrogén) aktivitását. A savak gyakran reakciókat váltanak ki más vegyületekkel, amit savasságnak ismerünk. A bázis vagy alkáli vegyületek viszont növelik a hidroxidionok (hidrogénhez kötött oxigén) aktivitását vízben oldva. Az alany pH-ját 14 pontos skálán értékeljük. A tiszta víz pH-értéke semleges, közel 7,0 77 Fahrenheit fokon. Az ennél kevesebb oldat savas, míg bármi nagyobb a bázis. Minden következő szám tízszeres különbséget jelent az előzőhöz képest.

A sav-bázis homeosztázis az a funkció, amellyel a normál pH-szint fenntartható egy szervezetben. Számos fontos pufferszer szabályozza az egyensúlyhiányt. A hidrogén-karbonát-puffer rendszerben például a szén-dioxidot vízzel kombinálva szénsavat lehet képezni, amely disszociálva hidrogén-iont és hidrogén-karbonátot képez. A fordított reakció akkor fordulhat elő, ha egy enzim katalizálja. Ez szükség szerint növelheti a savasságot vagy a bázisszintet. A keringésben lévő szén-dioxid mennyiségének fenntartása érdekében a légzési funkciók megváltoznak, így egyensúly érhető el.

A vérnek a 7,35 és 7,45 közötti óvatos tartományon belül kell maradnia. A vérben lévő sav feleslegét acidózisnak, a bázis feleslegét alkalózisnak nevezik. A vér pH-szintjének bármilyen eltérése megváltoztathatja a vörösvértesteket egymástól távol tartó töltést, és megváltoztathatja a test többi szervének és rendszerének működését vagy egészségét. Mivel a csontokat például ásványi anyagként használják a pH puffereléséhez, érzékenyek a vér pH-szintjének változásaira. Az eltérések megváltoztathatják a csontsűrűséget.

A sav nagyon gyakori használata a szervezetben a gyomorsav a gyomorban, amely többnyire sósavból áll, kálium-kloriddal és nátrium-kloriddal kombinálva. PH-értéke 1-2. Amikor az étel megemésztése belép a gyomorba, a savak elkezdenek lebontani egy fehérje szerkezetet, majd kötéseit. Az antacid tabletták semlegesíthetik a gyomorsav feleslegét, ha kellemetlenséget okoznak.

Az alacsony pH megváltoztathatja a nátrium és a klorid egyensúlyát a vízi állatok vérében. A hidrogénionokat nátriumveszteséggel viszik be a sejtekbe, ami a légzési elégtelenség következtében halált vagy az ozmotikus nyomás szabályozásának elvesztését okozhatja. A 4,5-nél alacsonyabb pH-szint pusztító lehet a vízi környezetben, de az ennél magasabb szint káros biológiai hatásokat is okozhat.