Περιεχόμενο
Η μέτρηση του ρΗ, η οποία είναι σύντομη για την ενδεικτική συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου, είναι μια σημαντική έννοια στη χημεία που μετρά το επίπεδο οξύτητας μιας λύσης. Δεδομένου ότι τα βιολογικά συστήματα χρειάζονται μια υγιή ισορροπία μεταξύ των παραγόντων για να λειτουργήσουν, τυχόν μεταβολές στο επίπεδο του pH μπορούν να διαταράξουν τα συστήματα διαβίωσης.
Επίπεδα ρΗ
Στη χημεία, το οξύ είναι οποιαδήποτε ένωση που αυξάνει τη δραστικότητα ιόντων υδρογόνου (υδρογόνο με ηλεκτρικό φορτίο) όταν διαλύεται σε νερό. Τα οξέα συχνά προκαλούν αντιδράσεις με άλλες ενώσεις, κάτι που γνωρίζουμε ως οξύτητα. Οι ενώσεις βάσης ή αλκαλίων, από την άλλη πλευρά, αυξάνουν τη δραστικότητα των ιόντων υδροξειδίου (οξυγόνο δεσμευμένο στο υδρογόνο) όταν διαλύονται σε νερό. Το pH ενός υποκειμένου βαθμολογείται σε κλίμακα 14 σημείων. Το καθαρό νερό έχει ουδέτερο pH κοντά στο 7,0 στους 77 βαθμούς Φαρενάιτ. Λύσεις λιγότερο από αυτό είναι όξινα, ενώ οτιδήποτε μεγαλύτερο είναι η βάση. Κάθε επόμενος αριθμός αντιπροσωπεύει μια δεκαπλάσια διαφορά σε σχέση με την προηγούμενη.
Ομοιοστασία Οξέος-Βάσης
Η ομοιοστασία βάσης οξέος είναι η λειτουργία με την οποία διατηρούνται τα φυσιολογικά επίπεδα του ρΗ σε έναν οργανισμό. Πολλοί σημαντικοί ρυθμιστικοί παράγοντες ενεργούν για τη ρύθμιση των ανισορροπιών. Στο ρυθμιστικό σύστημα διττανθρακικού άλατος, για παράδειγμα, το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να συνδυαστεί με νερό για να σχηματίσει το ανθρακικό οξύ, το οποίο αποσυντίθεται για να σχηματίσει ένα ιόν υδρογόνου και διττανθρακικό. Η αντίστροφη αντίδραση μπορεί να συμβεί εάν καταλυθεί από ένα ένζυμο. Αυτό μπορεί να αυξήσει τα επίπεδα οξύτητας ή βάσης ανάλογα με τις ανάγκες. Προκειμένου να διατηρηθεί η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που κυκλοφορεί στην κυκλοφορία, οι αναπνευστικές λειτουργίες αλλάζουν έτσι ώστε να επιτευχθεί ισορροπία.
Επίπεδα ρΗ στο αίμα
Το αίμα πρέπει να παραμείνει στο προσεκτικό εύρος από 7,35 έως 7,45. Η περίσσεια οξέος μέσα στο αίμα είναι γνωστή ως όξυνση, και η περίσσεια βάσης είναι γνωστή ως αλκάλωση. Κάθε απόκλιση στα επίπεδα του pH στο αίμα μπορεί να μεταβάλει το φορτίο που διαχωρίζει τα ερυθρά αιμοσφαίρια και αλλάζει τη λειτουργία ή την υγεία άλλων οργάνων και συστημάτων στο σώμα. Επειδή τα οστά χρησιμοποιούνται συχνά ως πηγή ορυκτών για ρύθμιση του pH, για παράδειγμα, είναι ευαίσθητα στις μεταβολές των επιπέδων του pH στο αίμα. Οι αποκλίσεις ενδέχεται να μεταβάλλουν την πυκνότητα των οστών.
Γαστρικό οξύ
Μια πολύ κοινή χρήση οξέος σε έναν οργανισμό είναι το γαστρικό οξύ στο στομάχι, το οποίο αποτελείται κυρίως από υδροχλωρικό οξύ σε συνδυασμό με χλωριούχο κάλιο και χλωριούχο νάτριο. Το επίπεδο του pH είναι 1 έως 2. Όταν η πέψη τροφοδοτεί το στομάχι, τα οξέα αρχίζουν να διασπούν μια πρωτεϊνική δομή και έπειτα τους δεσμούς. Τα αντιόξινα δισκία μπορούν να εξουδετερώνουν το υπερβολικό οξύ του στομάχου εάν προκαλούν δυσφορία.
Υδρόβια περιβάλλοντα
Το χαμηλό pH μπορεί να μεταβάλει την ισορροπία του νατρίου και του χλωριδίου στο αίμα των υδρόβιων ζώων. Τα ιόντα υδρογόνου λαμβάνονται σε ένα κύτταρο στην απώλεια νατρίου, η οποία μπορεί να προκαλέσει θάνατο από αναπνευστική ανεπάρκεια ή απώλεια ρύθμισης στην οσμωτική πίεση. Ένα επίπεδο pH μικρότερο από 4,5 μπορεί να είναι καταστροφικό για τα υδάτινα περιβάλλοντα, αλλά επίπεδα υψηλότερα από αυτό μπορεί επίσης να προκαλέσουν δυσμενείς βιολογικές επιδράσεις.