Măsurarea pH-ului, care este prescurtarea concentrației potențiometrice a ionului de hidrogen, este un concept important în chimie care măsoară nivelul de aciditate al unei soluții. Deoarece sistemele biologice au nevoie de un echilibru sănătos între factorii în care să funcționeze, orice modificare a nivelului pH-ului poate perturba sistemele vii.
Niveluri de pH
În chimie, acidul este orice compus care crește activitatea ionilor de hidrogen (hidrogen cu sarcină electrică) atunci când este dizolvat în apă. Acizii deseori stimulează reacții cu alți compuși, ceea ce știm ca aciditate. Compușii bazici sau alcalini, pe de altă parte, cresc activitatea ionilor de hidroxid (oxigen legat de hidrogen) atunci când sunt dizolvați în apă. PH-ul unui subiect este evaluat pe o scară de 14 puncte. Apa pură are un pH neutru aproape de 7,0 la 77 grade Fahrenheit. Soluțiile mai mici decât acestea sunt acide, în timp ce orice mai mare este bazat. Fiecare număr ulterior reprezintă o diferență de zece ori față de cel precedent.
Homeostaza acido-bazică
Homeostazia acido-bazică este funcția prin care nivelurile normale de pH sunt menținute într-un organism. Mulți agenți tampon importanți acționează pentru a regla dezechilibrele. În sistemul de tamponare a bicarbonatului, de exemplu, dioxidul de carbon poate fi combinat cu apă pentru a forma acid carbonic, care se disociază pentru a forma un ion hidrogen și bicarbonat. Reacția inversă se poate întâmpla dacă este catalizată de o enzimă. Acest lucru poate crește aciditatea sau nivelurile de bază în funcție de nevoie. Pentru a menține cantitatea de dioxid de carbon în circulație, funcțiile respiratorii se schimbă astfel încât să se poată ajunge la un echilibru.
Nivelurile de pH în sânge
Sângele trebuie să rămână în intervalul atent de la 7.35 la 7.45. Excesul de acid din sânge este cunoscut sub numele de acidoză, iar excesul de bază este cunoscut sub numele de alcaloză. Orice abatere a nivelului pH-ului din sânge poate modifica încărcătura care menține celulele roșii din sânge și poate schimba funcția sau sănătatea altor organe și sisteme din corp. Deoarece oasele sunt adesea folosite ca sursă minerală pentru tamponarea pH-ului, de exemplu, ele sunt sensibile la modificările nivelurilor de pH din sânge. Abaterile pot modifica densitatea osoasă.
Acid gastric
O utilizare foarte frecventă a acidului într-un organism este acidul gastric din stomac, care constă în principal din acid clorhidric combinat cu clorură de potasiu și clorură de sodiu. Nivelul său de pH este de 1-2. Când digestia alimentelor intră în stomac, acizii încep să descompună o structură proteică și apoi legăturile acesteia. Comprimatele antiacide pot neutraliza excesul de acid gastric dacă provoacă disconfort.
Medii acvatice
PH-ul scăzut poate modifica echilibrul de sodiu și clorură din sângele animalelor acvatice. Ionii de hidrogen sunt luați într-o celulă la pierderea de sodiu, care poate provoca moartea din cauza insuficienței respiratorii sau pierderea reglării presiunii osmotice. Un nivel de pH mai mic de 4,5 poate fi devastator pentru mediile acvatice, dar niveluri mai mari decât acesta pot provoca și efecte biologice adverse.