PH matavimas, kuris yra trumpas potenciometrinei vandenilio jonų koncentracijai, yra svarbi chemijos sąvoka, matuojanti tirpalo rūgštingumo lygį. Kadangi biologinėms sistemoms reikia sveikos pusiausvyros tarp veiksnių, kad veiktų, bet kokie pH lygio pokyčiai gali sutrikdyti gyvąsias sistemas.
pH lygiai
Chemijoje rūgštis yra bet koks junginys, kuris ištirpęs vandenyje padidina vandenilio jonų (vandenilio su elektriniu krūviu) aktyvumą. Rūgštys dažnai sukelia reakcijas su kitais junginiais, ką mes žinome kaip rūgštingumą. Kita vertus, baziniai arba šarminiai junginiai, ištirpę vandenyje, padidina hidroksido jonų (deguonies, sujungto su vandeniliu), aktyvumą. Tiriamojo pH vertinamas pagal 14 taškų skalę. Gryno vandens neutralus pH yra artimas 7,0, kai temperatūra yra 77 laipsniai pagal Celsijų. Mažiau nei tai tirpalai yra rūgštūs, o bet kas didesnis yra bazė. Kiekvienas kitas skaičius reiškia dešimteriopą skirtumą nuo ankstesnio.
Rūgštinės bazės homeostazė
Rūgščių ir šarmų homeostazė yra funkcija, palaikanti normalų pH lygį organizme. Daugelis svarbių buferinių medžiagų reguliuoja disbalansą. Pavyzdžiui, bikarbonatų buferinėje sistemoje anglies dioksidas gali būti sujungtas su vandeniu, kad susidarytų anglies rūgštis, kuri disocijuodama sudaro vandenilio joną ir bikarbonatą. Atvirkštinė reakcija gali įvykti, jei ją katalizuoja fermentas. Tai gali padidinti rūgštingumą arba bazės kiekį pagal poreikį. Siekiant išlaikyti anglies dvideginio kiekį apyvartoje, kvėpavimo funkcijos keičiasi taip, kad būtų galima pasiekti pusiausvyrą.
pH lygis kraujyje
Kraujas turi likti atsargiai nuo 7,35 iki 7,45. Rūgšties perteklius kraujyje yra žinomas kaip acidozė, o bazės perteklius - alkalozė. Bet koks kraujo pH lygio nukrypimas gali pakeisti krūvį, kuris atskiria raudonuosius kraujo kūnelius, ir pakeisti kitų kūno organų ir sistemų funkciją ar sveikatą. Pavyzdžiui, kaulai dažnai naudojami kaip mineralinis šaltinis pH buferizavimui, todėl jie yra jautrūs kraujo pH pokyčiams. Nukrypimai gali pakeisti kaulų tankį.
Skrandžio rūgštis
Organizme labai dažnai naudojama rūgštis yra skrandžio rūgštis skrandyje, kurią daugiausia sudaro druskos rūgštis kartu su kalio chloridu ir natrio chloridu. Jo pH lygis yra nuo 1 iki 2. Kai virškinamas maistas patenka į skrandį, rūgštys pradeda skaidyti baltymų struktūrą, o paskui ir jo jungtis. Antacidinės tabletės gali neutralizuoti skrandžio rūgšties perteklių, jei tai sukelia nepatogumų.
Vandens aplinka
Mažas pH gali pakeisti natrio ir chlorido pusiausvyrą vandens gyvūnų kraujyje. Vandenilio jonai patenka į ląstelę praradus natrio kiekį, kuris gali sukelti mirtį dėl kvėpavimo nepakankamumo arba prarasti osmosinio slėgio reguliavimą. PH lygis, mažesnis nei 4,5, gali būti pražūtingas vandens aplinkai, tačiau didesnis nei tai gali sukelti neigiamą biologinį poveikį.