Zawartość
Pomiar pH, który jest skrótem od potencjometrycznego stężenia jonów wodoru, jest ważną koncepcją chemiczną, która mierzy poziom kwasowości roztworu. Ponieważ systemy biologiczne potrzebują zdrowej równowagi między czynnikami, w których działają, wszelkie zmiany poziomu pH mogą zakłócać systemy żywe.
Poziomy pH
W chemii kwas to każdy związek, który zwiększa aktywność jonów wodoru (wodór z ładunkiem elektrycznym) po rozpuszczeniu w wodzie. Kwasy często wywołują reakcje z innymi związkami, co nazywamy kwasowością. Z drugiej strony związki zasadowe lub alkaliczne zwiększają aktywność jonów wodorotlenkowych (tlen związany z wodorem) po rozpuszczeniu w wodzie. PH pacjenta jest oceniane na 14-punktowej skali. Czysta woda ma neutralne pH zbliżone do 7,0 w 77 stopniach Fahrenheita. Roztwory mniejsze niż to są kwaśne, podczas gdy cokolwiek większego jest zasadą. Każda kolejna liczba reprezentuje dziesięciokrotną różnicę w stosunku do poprzedniej.
Homeostaza kwasowo-zasadowa
Homeostaza kwasowo-zasadowa to funkcja, dzięki której normalne poziomy pH są utrzymywane w organizmie. Wiele ważnych czynników buforujących reguluje nierównowagę. Na przykład w układzie buforującym wodorowęglan dwutlenek węgla można łączyć z wodą z wytworzeniem kwasu węglowego, który dysocjuje z wytworzeniem jonu wodorowego i wodorowęglanu. Odwrotna reakcja może zachodzić, jeśli jest katalizowana przez enzym. Może to zwiększać kwasowość lub poziomy zasad odpowiednio do potrzeb. Aby utrzymać ilość dwutlenku węgla w obiegu, funkcje oddechowe zmieniają się, aby można było osiągnąć równowagę.
Poziomy pH we krwi
Krew musi znajdować się w ostrożnym zakresie od 7,35 do 7,45. Nadmiar kwasu we krwi jest znany jako kwasica, a nadmiar zasady jest znany jako zasadowica. Każde odchylenie poziomu pH krwi może zmienić ładunek, który oddziela czerwone krwinki i zmienić funkcję lub zdrowie innych narządów i układów w ciele. Ponieważ kości są często wykorzystywane jako źródło mineralne do buforowania pH, na przykład są wrażliwe na zmiany poziomów pH krwi. Odchylenia mogą zmieniać gęstość kości.
Kwas żołądkowy
Bardzo powszechnym zastosowaniem kwasu w organizmie jest kwas żołądkowy w żołądku, który składa się głównie z kwasu solnego w połączeniu z chlorkiem potasu i chlorkiem sodu. Jego poziom pH wynosi od 1 do 2. Podczas trawienia pokarmu dostaje się do żołądka, kwasy zaczynają rozkładać strukturę białka, a następnie jego wiązania. Tabletki zobojętniające kwas mogą zneutralizować nadmiar kwasu żołądkowego, jeśli powoduje dyskomfort.
Środowiska wodne
Niskie pH może zmieniać równowagę sodu i chloru we krwi zwierząt wodnych. Jony wodoru są pobierane do komórki z utratą sodu, co może spowodować śmierć z powodu niewydolności oddechowej lub utratę regulacji ciśnienia osmotycznego. Poziom pH poniżej 4,5 może być niszczycielski dla środowiska wodnego, ale poziomy wyższe niż to mogą również powodować niekorzystne skutki biologiczne.