როგორ შეიძლება გავლენა იქონიოს ბიოლოგიურ სისტემაზე pH დონის ცვლილებამ?

PH- ის გაზომვა, რომელიც შემოკლებულია პოტენციომეტრიული წყალბადის იონის კონცენტრაციისთვის, არის მნიშვნელოვანი ცნება ქიმიაში, რომელიც ზომავს ხსნარის მჟავიანობის დონეს. ვინაიდან ბიოლოგიურ სისტემებს ჯანსაღი ბალანსი სჭირდებათ იმ ფაქტორებს შორის, რომელთა მოქმედებაც უნდა მოხდეს, pH დონის ნებისმიერმა ცვლილებამ შეიძლება ხელი შეუშალოს საცხოვრებელ სისტემებს.

ქიმიაში მჟავა არის ნებისმიერი ნაერთი, რომელიც ზრდის წყალბადის იონების (წყალბადის ელექტრული მუხტით) მოქმედებას წყალში გახსნისას. მჟავები ხშირად იწვევს რეაქციებს სხვა ნაერთებთან, რაც ჩვენთვის ცნობილია, როგორც მჟავიანობა. ფუძის ან ტუტე ნაერთები წყალში გახსნისას ზრდის ჰიდროქსიდის იონების აქტივობას (ჟანგბადი წყალბადთანაა დაკავშირებული). საგნის pH ფასდება 14 ბალიან სკალაზე. სუფთა წყალს აქვს ნეიტრალური pH 7.0 ფარენგეიტის ტემპერატურაზე 7.0 ახლოს. ამაზე ნაკლები ხსნარები მჟავეა, ხოლო უფრო მეტი - ბაზური. ყოველი შემდეგი რიცხვი წარმოადგენს ათჯერ სხვაობას წინა რიცხვის მიმართ.

მჟავა-ტუტოვანი ჰომეოსტაზი არის ფუნქცია, რომლის საშუალებითაც ორგანიზმში შენარჩუნებულია ნორმალური pH დონე. ბევრი მნიშვნელოვანი ბუფერული აგენტი მოქმედებს დისბალანსის მოსაწესრიგებლად. მაგალითად, ბიკარბონატის ბუფერულ სისტემაში ნახშირორჟანგი შეიძლება კომბინირდეს წყალთან და წარმოქმნას ნახშირმჟავა, რომელიც დისოცირდება წყალბადის იონის და ბიკარბონატის წარმოქმნით. საპირისპირო რეაქცია შეიძლება მოხდეს, თუ იგი კატალიზდება ფერმენტის მიერ. ამან შეიძლება გაზარდოს მჟავიანობა ან ბაზის დონე საჭიროების შესაბამისად. მიმოქცევაში ნახშირორჟანგის ოდენობის შესანარჩუნებლად, სუნთქვის ფუნქციები იცვლება ისე, რომ ბალანსი იყოს შესაძლებელი.

სისხლი ფრთხილად უნდა იყოს 7.35-დან 7.45-მდე. სისხლში ჭარბი მჟავა ცნობილია როგორც აციდოზი, ხოლო ზედმეტი ფუძე ცნობილია როგორც ალკალოზი. სისხლის pH დონის ნებისმიერ გადახრას შეუძლია შეცვალოს მუხტი, რომელიც სისხლის წითელ უჯრედებს აშორებს და შეცვლის სხეულის სხვა ორგანოებისა და სისტემების ფუნქციონირებას ან ჯანმრთელობას. მას შემდეგ, რაც ძვლები ხშირად გამოიყენება როგორც მინერალური წყარო pH ბუფერირებისთვის, ისინი მგრძნობიარეა სისხლის pH დონის ცვლილებების მიმართ. გადახრებმა შეიძლება შეცვალოს ძვლის სიმკვრივე.

ორგანიზმში მჟავის ძალიან ხშირი გამოყენებაა კუჭის მჟავა კუჭში, რომელიც ძირითადად შედგება მარილმჟავასგან, რომელიც შერწყმულია კალიუმის ქლორიდთან და ნატრიუმის ქლორიდთან. მისი pH დონეა 1-დან 2-მდე. საჭმლის მონელებისას კუჭში შედის, მჟავები იწყებენ ცილის სტრუქტურის დაშლას, შემდეგ კი მის კავშირებს. ანტაციდურ ტაბლეტებს შეუძლიათ კუჭის ზედმეტი მჟავის განეიტრალება, თუ ის დისკომფორტს იწვევს.

დაბალ pH– ს შეუძლია შეცვალოს წყლის ცხოველების სისხლში ნატრიუმის და ქლორიდის ბალანსი. წყალბადის იონებს იღებენ უჯრედში ნატრიუმის დაკარგვის დროს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სიკვდილი სუნთქვის უკმარისობით ან რეგულირების დაკარგვა ოსმოსური წნევის დროს. 4,5-ზე ნაკლები pH დონე შეიძლება დამანგრეველი იყოს წყლის გარემოში, მაგრამ ამაზე მაღალმა დონემ შეიძლება უარყოფითი ბიოლოგიური ეფექტები გამოიწვიოს.