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PH (kurz für "Wasserstoffpotential") ist ein wichtiges Konzept in der Chemie, das die Acidität in einer Lösung misst. Da biologische Systeme ein gesundes Gleichgewicht brauchen, um zu funktionieren, können Änderungen des pH-Werts Auswirkungen auf ein System haben.
PH-Ebenen
In der Chemie ist Säure die Substanz, die die Aktivität von Wasserstoffionen (Wasserstoff mit elektrischer Ladung) erhöht, wenn sie in Wasser gelöst wird. Säuren reagieren oft mit anderen Verbindungen, die wir als Azidität kennen. Dagegen erhöhen basische oder alkalische Substanzen die Aktivität von Hydroxylionen (Wasserstoff-gebundener Sauerstoff), wenn sie in Wasser gelöst werden. Der pH-Wert einer Substanz wird auf einer Skala von 14 Einheiten gemessen. Reines Wasser hat einen pH-Wert von etwa 7 bis 25 ° Celsius. Lösungen mit niedrigeren Werten sind sauer, während solche mit höheren Werten basisch sind. Jede nachfolgende Zahl entspricht einer zehnfachen Differenz zur vorherigen Stufe.
Säure-Basen-Haushalt
Die Säure-Base-Homöostase ist die Funktion, bei der normale pH-Werte im Körper aufrechterhalten werden. Viele Aufsichtsbehörden handeln, um Ungleichgewichte zu vermeiden. In dem Bicarbonatregulierungssystem kann sich beispielsweise Kohlendioxid mit Wasser unter Bildung von Kohlensäure verbinden, die dissoziiert, um ein Wasserstoffion und Bicarbonat zu bilden. Die umgekehrte Reaktion kann passieren, wenn sie von einem Enzym katalysiert wird. Diese Reaktion kann die Acidität oder Alkalität nach Bedarf erhöhen. Um die Kohlendioxidmenge im Kreislauf zu halten, ändern sich die Atemfunktionen, so dass ein Gleichgewicht erreicht werden kann.
PH-Werte im Blut
Der pH-Wert des Blutes sollte zwischen 7,35 und 7,45 gehalten werden. Der Säureüberschuss im Blut wird als Azidämie und der Basenüberschuss als Alkaliämie bezeichnet. Jede Abweichung kann die Ladung verändern, die die Erythrozyten voneinander getrennt hält, und die Funktion oder Gesundheit von Organen und Systemen des Körpers beeinflussen. Da Knochen als Mineralquelle für das pH-Gleichgewicht verwendet werden, sind sie empfindlich für Änderungen des pH-Werts des Blutes. Abweichungen können die Knochendichte beeinflussen.
Magensäure
Eine sehr häufige Verwendung von Säuren im Körper ist Magensäure im Magen, die hauptsächlich aus Salzsäure in Kombination mit Kaliumchlorid und Natriumchlorid besteht. Ihr pH-Wert reicht von 1 bis 2. Wenn die verdauten Nahrungsmittel in den Magen gelangen, beginnt die Säure mit den Proteinstrukturen und ihren Bindungen. Antacida-Tabletten können überschüssige Magensäure neutralisieren, wenn sie Unwohlsein verursachen.
Wasserumgebungen
Niedrige pH-Werte können das Gleichgewicht von Natrium und Chlorid im Blut von Wassertieren beeinflussen. Mit dem Verlust von Natrium werden Wasserstoffionen von den Zellen absorbiert, was bei osmotischem Druck zum Ersticken oder zur Deregulierung führen kann. Ein pH-Wert unter 4,5 kann für Wasserumgebungen verheerend sein, höhere Werte können jedoch auch nachteilige biologische Auswirkungen haben.