Un cambiamento nel pH dei fluidi corporei può avere un profondo effetto sulle cellule. Il pH ottimale di diversi fluidi corporei o compartimenti varia. Il sangue arterioso ha un pH di 7,4, il liquido intracellulare un pH di 7,0 e il sangue venoso e il liquido interstiziale hanno un pH di 7,35. La scala del pH misura le concentrazioni di ioni idrogeno e poiché la misurazione avviene su una scala logaritmica, una differenza di 1,0 significa una differenza di 10 volte nella concentrazione di ioni idrogeno. Quando il pH nei fluidi corporei scende troppo, il corpo inizia a soffrire di acidosi e quando sale troppo, la condizione è chiamata alcalosi. L'acidosi o l'alcalosi possono essere causate da malattie o dalla dieta.
Cellule cerebrali
Una leggera variazione del pH nel liquido spinale e nel liquido cerebrale durante l'acidosi provoca una riduzione dell'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno, riducendo l'apporto critico di ossigeno alle cellule cerebrali. L'acidosi acuta porta a letargia e confusione mentale. Durante l'alcalosi, o un aumento del pH, i vasi sanguigni si restringono e quindi riducono l'apporto di sangue e ossigeno alle cellule cerebrali. L'alcalosi può provocare confusione, convulsioni e perdita di coscienza.
Cellule immunitarie
Quando il pH del sangue scende al di sotto di 7,35 durante l'acidosi, le cellule immunitarie, come i macrofagi, rilasciano citochine infiammatorie, che causano infiammazione. L'acidosi altera anche la risposta dei linfociti a combattere i patogeni, con conseguente scarsa risposta immunitaria.
cellule ossee
L'acidosi ha un effetto negativo sulle ossa, causando un aumento della perdita di calcio. Quando il pH del sangue scende al di sotto del pH 7,35, le cellule degli osteoclasti si attivano e riassorbono, o distruggono, l'osso. Negli esperimenti sulle cellule ossee, una caduta di pH inferiore a 0,1 ha raddoppiato la quantità di osso riassorbito dagli osteoclasti. Durante il normale rimodellamento osseo, gli osteoclasti riassorbono l'osso e gli osteoblasti costruiscono l'osso. Un pH basso, o acidosi, inibisce l'attività di costruzione ossea degli osteoblasti, contribuendo alla perdita ossea complessiva. Ad un pH elevato di 7,4 o superiore, l'attività degli osteoclasti è soppressa.
Cellule muscolari
L'acidosi del sangue può portare a perdita o degradazione muscolare. Le cellule muscolari scheletriche e cardiache sono interessate. Un pH basso deprime le contrazioni delle cellule del muscolo cardiaco. Anche le cellule muscolari lisce sono colpite dall'acidosi. Ad esempio, le cellule muscolari lisce vascolari si contraggono con l'aumento del pH extracellulare e si rilassano con la diminuzione del pH. Un aumento del pH extracellulare aumenta l'afflusso di calcio nelle cellule muscolari lisce vascolari, mentre una diminuzione del pH inibisce l'ingresso del calcio nelle cellule.
