Biyolojik Sistem pH Düzeylerindeki Değişimden Nasıl Etkilenebilir?

Potansiyometrik hidrojen iyonu konsantrasyonunun kısaltması olan pH ölçümü, kimyada bir çözeltinin asitlik seviyesini ölçen önemli bir kavramdır. Biyolojik sistemler, çalışacak faktörler arasında sağlıklı bir dengeye ihtiyaç duyduğundan, pH seviyesindeki herhangi bir değişiklik canlı sistemleri bozabilir.

Kimyada asit, suda çözündüğünde hidrojen iyonlarının (elektrik yüklü hidrojen) aktivitesini artıran herhangi bir bileşiktir. Asitler genellikle asitlik olarak bildiğimiz diğer bileşiklerle reaksiyona girer. Baz veya alkali bileşikler ise suda çözündüklerinde hidroksit iyonlarının (hidrojene bağlı oksijen) aktivitesini arttırır. Bir öznenin pH'ı 14 puanlık bir ölçekte derecelendirilir. Saf su, 77 derece Fahrenheit'te 7.0'a yakın bir nötr pH'a sahiptir. Bundan daha az çözeltiler asidik iken, daha büyük olan her şey bazdır. Sonraki her sayı, bir öncekinden on kat farkı temsil eder.

Asit-baz dengesi, bir organizmada normal pH seviyelerinin korunması işlevidir. Birçok önemli tampon ajan, dengesizlikleri düzenlemek için hareket eder. Bikarbonat tamponlama sisteminde, örneğin, karbon dioksit, bir hidrojen iyonu ve bikarbonat oluşturmak üzere ayrışan karbonik asit oluşturmak üzere su ile birleştirilebilir. Bir enzim tarafından katalize edilirse ters reaksiyon gerçekleşebilir. Bu, ihtiyaca göre asitliği veya baz seviyelerini artırabilir. Dolaşımdaki karbondioksit miktarını korumak için solunum fonksiyonları bir dengeye ulaşacak şekilde değişir.

Kan, dikkatli bir şekilde 7.35 ila 7.45 aralığında kalmalıdır. Kandaki fazla asit asidoz, fazla baz ise alkaloz olarak bilinir. Kan pH seviyelerindeki herhangi bir sapma, kırmızı kan hücrelerini ayrı tutan yükü değiştirebilir ve vücuttaki diğer organ ve sistemlerin işlevini veya sağlığını değiştirebilir. Kemikler genellikle pH tamponlama için bir mineral kaynağı olarak kullanıldığından, örneğin kan pH seviyelerindeki değişikliklere karşı hassastırlar. Sapmalar kemik yoğunluğunu değiştirebilir.

Bir organizmada asidin çok yaygın bir kullanımı, çoğunlukla potasyum klorür ve sodyum klorür ile birleştirilmiş hidroklorik asitten oluşan midedeki mide asididir. pH seviyesi 1 ila 2'dir. Yiyecekleri sindirmek mideye girdiğinde, asitler bir protein yapısını ve ardından bağlarını parçalamaya başlar. Antasit tabletler, rahatsızlığa neden oluyorsa aşırı mide asidini nötralize edebilir.

Düşük pH, suda yaşayan hayvanların kanındaki sodyum ve klorür dengesini değiştirebilir. Hidrojen iyonları, sodyum kaybında bir hücreye alınır, bu da solunum yetmezliğinden ölüme veya ozmotik basınçta düzenleme kaybına neden olabilir. 4.5'ten düşük bir pH seviyesi, sucul ortamlar için yıkıcı olabilir, ancak bundan daha yüksek seviyeler de olumsuz biyolojik etkilere neden olabilir.