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La misurazione del pH, che è l'abbreviazione di concentrazione potenziometrica di ioni idrogeno, è un concetto importante in chimica che misura il livello di acidità di una soluzione. Poiché i sistemi biologici hanno bisogno di un sano equilibrio tra i fattori in cui operare, qualsiasi modifica del livello di pH può interrompere i sistemi viventi.
Livelli di pH
In chimica, l'acido è qualsiasi composto che aumenta l'attività degli ioni idrogeno (idrogeno con una carica elettrica) quando viene sciolto in acqua. Gli acidi fomentano spesso reazioni con altri composti, che è ciò che conosciamo come acidità. I composti di base o alcalini, d'altro canto, aumentano l'attività degli ioni idrossido (ossigeno legato all'idrogeno) quando sciolti in acqua. Il pH di un soggetto è valutato su una scala di 14 punti. L'acqua pura ha un pH neutro vicino a 7,0 a 77 gradi Fahrenheit. Le soluzioni meno di questa sono acide, mentre qualcosa di più grande è base. Ogni numero successivo rappresenta una differenza di dieci volte rispetto al precedente.
Omeostasi acido-base
L'omeostasi acido-base è la funzione con cui vengono mantenuti normali livelli di pH in un organismo. Molti importanti agenti tampone agiscono per regolare gli squilibri. Nel sistema di tamponamento del bicarbonato, ad esempio, l'anidride carbonica può essere combinata con l'acqua per formare acido carbonico, che si dissocia per formare uno ione idrogeno e bicarbonato. La reazione inversa può verificarsi se è catalizzata da un enzima. Ciò può aumentare l'acidità o i livelli di base in base alle necessità. Al fine di mantenere la quantità di anidride carbonica in circolazione, le funzioni respiratorie cambiano in modo da raggiungere un equilibrio.
Livelli di pH nel sangue
Il sangue deve rimanere nell'intervallo accurato compreso tra 7,35 e 7,45. L'eccesso di acido nel sangue è noto come acidosi e l'eccesso di base è noto come alcalosi. Qualsiasi deviazione sui livelli di pH nel sangue può alterare la carica che tiene separati i globuli rossi e cambiare la funzione o la salute di altri organi e sistemi all'interno del corpo. Poiché le ossa sono spesso utilizzate come fonte minerale per il buffering del pH, ad esempio, sono sensibili alle variazioni dei livelli di pH nel sangue. Le deviazioni possono alterare la densità ossea.
Acido gastrico
Un uso molto comune di acido in un organismo è l'acido gastrico nello stomaco, che consiste principalmente di acido cloridrico combinato con cloruro di potassio e cloruro di sodio. Il suo livello di pH è compreso tra 1 e 2. Quando digerisce il cibo entra nello stomaco, gli acidi iniziano a scomporre una struttura proteica e quindi i suoi legami. Le compresse antiacido possono neutralizzare l'eccesso di acido gastrico se causa disagio.
Ambienti acquatici
Un pH basso può alterare l'equilibrio di sodio e cloruro nel sangue degli animali acquatici. Gli ioni idrogeno vengono immessi in una cellula alla perdita di sodio, che può causare morte per insufficienza respiratoria o perdita di regolazione della pressione osmotica. Un livello di pH inferiore a 4,5 può essere devastante per gli ambienti acquatici, ma livelli superiori a quello possono anche causare effetti biologici avversi.