Sisältö
PH: n mittaus, joka on lyhyt potentiaaliseen vetyionipitoisuuteen, on tärkeä käsite kemiassa, joka mittaa liuoksen happamustasoa. Koska biologiset järjestelmät tarvitsevat terveen tasapainon tekijöiden välillä, joissa ne toimivat, kaikki pH-tason muutokset voivat häiritä eläviä järjestelmiä.
pH-tasot
Kemiassa happo on mikä tahansa yhdiste, joka lisää vetyionien (vety, jolla on sähkövaraus) aktiivisuutta, kun se liuotetaan veteen. Hapot aiheuttavat usein reaktioita muiden yhdisteiden kanssa, mikä tunnetaan happamuudella. Emäs- tai alkaliyhdisteet puolestaan lisäävät hydroksidi-ionien (vedylle sitoutuneen hapen) aktiivisuutta veteen liuenneena. Kohteen pH arvioidaan 14 pisteen asteikolla. Puhtaalla vedellä on neutraali pH lähellä 7,0 lämpötilassa 77 astetta Fahrenheit. Tätä pienemmät liuokset ovat happamia, kun taas kaikki suurempia ovat emäksiä. Jokainen seuraava numero edustaa kymmenkertaista eroa edelliseen nähden.
Happo-emäksen homeostaasi
Happo-emäksinen homeostaasi on toiminto, jolla normaalit pH-tasot ylläpidetään organismissa. Monet tärkeät puskuriaineet säätelevät epätasapainoa. Esimerkiksi bikarbonaattipuskurijärjestelmässä hiilidioksidi voidaan yhdistää veden kanssa hiilihapon muodostamiseksi, joka dissosioituu vetyionin ja bikarbonaatin muodostamiseksi. Käänteinen reaktio voi tapahtua, jos sitä entsyymi katalysoi. Tämä voi lisätä happamuus- tai emästasoja tarpeen mukaan. Hiilidioksidimäärän ylläpitämiseksi liikkeessä hengityselimet muuttuvat siten, että tasapaino voidaan saavuttaa.
Veren pH-tasot
Veren on pysyttävä varovaisella alueella 7,35 - 7,45. Ylimääräinen happo veressä tunnetaan asidoosina ja ylimääräinen emäs tunnetaan alkaloosina. Mikä tahansa veren pH-arvon poikkeama voi muuttaa varausta, joka pitää punasolut erillään ja muuttaa kehon muiden elinten ja järjestelmien toimintaa tai terveyttä. Koska luita käytetään usein mineraalilähteenä esimerkiksi pH-puskurointiin, ne ovat herkkiä veren pH-tason muutoksille. Poikkeamat voivat muuttaa luutiheyttä.
Vatsahappo
Hyvin yleinen hapon käyttö organismissa on mahalaukun happo, joka koostuu pääasiassa suolahaposta yhdistettynä kaliumkloridiin ja natriumkloridiin. Sen pH-arvo on 1 - 2. Kun ruoansulatuksessa on vatsaa, hapot alkavat hajottaa proteiinirakennetta ja sitten sen sidoksia. Antacid-tabletit voivat neutraloida ylimääräisen mahahapon, jos se aiheuttaa epämukavuutta.
Vesiympäristöt
Matala pH voi muuttaa natrium- ja kloriditasapainon vesieläinten veressä. Vetyionit johdetaan soluun natriumin menetyksellä, mikä voi aiheuttaa kuoleman hengitysvaikeuksista tai menetyksen säädöstä osmoottisessa paineessa. Jos pH on alle 4,5, se voi olla tuhoisa vesiympäristölle, mutta siitä korkeampi taso voi myös aiheuttaa haitallisia biologisia vaikutuksia.