Toate procesele vitale din organism se desfasoara la valori exacte ale pH-ului.
Caracterul acid sau bazic al unei solutii poate fi pus in evidenta folosind
indicatori acido-bazici numiti si indicatori de pH. Un indicator de pH este
o substanta care are o anumita culoare cand se gaseste in forma sa de
acid, si o alta culoare , diferita, cand se gaseste in forma de baza conjugata.
q1d3dd
In organismul animal precum si in organismul omului, multe dintre reactiile
chimice sunt extrem de sensibile la pH-ul mediului de reactie. Pentru mentinerea
constanta a pH-ului in mediul intern, organismul uman foloseste ca mecanisme
functionale:
· Neutralizarea acizilor si a bazelor de catre solutii tampon
· Eliminarea renala a excesului de acizi
· Eliminarea functionala a dioxidului de carbon, cel mai frecvent produs
de metabolism.
Sangele uman are pH-ul cuprins intre 7,38-7,52. Prin urmare el este
usor bazic si numai in aceste conditii celulele sangelui isi pot indeplini
functiile lor.
Daca valoarea pH-ului sangelui nu se incadreaza in intervalul amintit
exista riscul mortii:
· Prin coma, daca pH-ul este mai mic de 7;
· Prin tetanizare, daca pH-ul este mai m are de 7,8 (tetanie contractii
puternice involuntare ale muschilor).
Rinichiul este un organ cu rol foarte important in reglarea pH-ului. pH-ul
urinei are valori normale intre 4,5-8. Aceasta „plaja” relativ larga
a valorii pH-ului depinde de modul in care rinichiul elimina excesul de
aciditate sau bazicitate din sange (valoarea normala a pH-ului urinei
este de 6,2). pH-ul urinei variaza in functie de alimentatie; este acid,
in cazul alimentatiei bogate in carne, si bazic, in cazul
unui regim vegetarian.
Stomacul este un organ care prezinta secretii foarte acide (pHI1) valoarea aceasta
scazuta a pH-ului fiind legata de functiile sale digestive.In timpul digestiei,
alimentele sunt prelucrate si cu ajutorul bilei si a sucului pancreatic (pH˜1)
.Arsurile pe care le simtim uneori in stomac se datoresc cresterii aciditatii.
Hiperaciditatea este o tulburare functionala care se manifesta prin cresterea
excesiva a cantitatii de acid clorhidric din secretia gastrica, tulburare intalnita
in cazul gastritei si a ulcerului duodenal.
Hipoaciditatea este o tulburare organica datorata scaderii secretiei sucului
gastric sub valorile normale si cauzata de unele boli de stomac.
Uneori pentru a elimina excesul de aciditate unele persoane consuma „bicarbonat
de sodiu” (carbonat acid de sodiu).
Gastritele acute sunt boli inflamatorii ale mucoasei gastrice cauzele lor fiind
ingestia de alcool, bauturi concentrate, substante toxice ca amoniacul, mercurul,
acidul sulfuric, soda caustica, medicamente.
Parul si pielea sunt si ele parti ale organismului si se pare ca ar trebuii
sa folosim produse cosmetice cu pH aproximativ 5,5 deci slab acid pentru a neutraliza
alcalinitatea introdusa de apa sau detergenti. Firul de par este format din
catene lungi de aminoacizi iar intre aceste catene apar legaturi, formandu-se
un polimer, o molecula uriasa formata din foarte multi aminoacizi care se repeta
unul dupa altul. Aminoacizii sunt substante organice, reprezentand unitatile
structurale de baza ale proteinelor.
Intre lanturile de aminoacizi pot aparea legaturi de hidrogen, de sulf,
sau punti saline (de tip ionic).Cand ne spalam pe cap, puntile de hidrogen
se rup, ele se vor reforma in alte pozitii asigurand trainicia parului
nostru.
Daca samponul folosit este foarte acid (pH=1-2) puntile de hidrogen si cele
saline nu se mai formeaza, parul devine fragil si fara stralucire. Daca pH-ul
este unul bazic (8,5) dauneaza de asemenea parului.
Naturasolutiei Suc de lamaie Otet Must Lapte Bere Saliva Apa marii Apa
de spalare
Valoare pH 2 3 4 6,5 5 7 8,5 9
Pentru ca majoritatea tinerilor consuma mari cantitati de alcool (bere sau
bauturi distilate) precum si tutun, toate acestea asociate cu o hrana necorespunzatoare
cum ar fi: nu exista un program de masa, se consuma alimente gen fast food,
foarte multe prajeli au drept efect deteriorarea mucoasei stomacale astfel incat,
sucul gastric, care s-a vazut mai sus este foarte acid, ajunge la peretele stomacului
incepand erodarea acestuia.
Dupa cativa ani cei care nu renunta la asemenea obiceiuri incep
prin a avea la inceput gastrite iar apoi alte boli mai grave la nivelul
stomacului sau a intestinelor
Majoritatea proceselor metabolice din organism genereaza direct sau indirect
cantitati apreciabile de ioni H , ceea ce face ca ele sa fie considerate - in
ansamblu - drept procese producatoare de acizi. Dintre acestea fac parte, in
primul rand, caile catabolice fundamentale ale principiilor imediate (glucide,
lipide, proteine). Astfel: a) Glicoliza, calea initiala de degradare a glucozei din metabolismul glucidic,
conduce la formarea de acid piruvic sau de acid lactic. Fiecare molecula de
glucoza (cu 6C) conduce la cate doua molecule de acid piruvic sau lactic
si fiecare din acesti acizi elibereaza prin disocierea carboxilului lor ioni
de hidrogen. b) In metabolismul lipidelor, degradarea trigliceridelor are ca rezultat
- inca de la prima etapa de desfacere hidrolitica a acestora - eliberarea
acizilor grasi constitutivi. Ulterior, degradarea oxidativa a acizilor grasi
duce la formarea corpilor cetonici ( acidul - hidroxibutiric si acidul acetoacetic)
precum si la cantitati apreciabile de bioxid de carbon care - ca si in
cazul precedent - genereaza ioni H+ din acidul carbonic corespunzator. c) In cazul metabolismului proteic, formarea ureei - ultimul catabolit
al proteinelor din organismul uman - este un proces generator de acizi. De asemenea,
degradarea oxidativa a aminoacizilor, proveniti din proteine, este si ea generatoare
de acizi. Spre exemplu, din degradarea oxidativa a metioninei se elibereaza
- in final -cantitati aprecibile de protoni. . Hrana datorita unor componenti
alimentari, reprezinta si ea o sursa de ioni H+ in organism. Spre exemplu,
fosforul din alimente - in urma degradarilor hidrolitice si oxidative
din organism - este transformat in acid fosforic ( sau anionul H PO care
disociaza ca acid). Astfel, prin oxidarea completa a fosfolipidului complex
numit lecitina rezulta cantitati mari de protoni. Desi obtinerea de baze in
organism are loc in mai mica masura, produsul final de oxidare in
majoritatea degradarilor este baza anionica, HCO , care se formeaza in
cantitati apreciabile. Pe de alta parte, majoritatea alimentelor vegetale din
hrana sunt considerate surse alcalinizante, tocmai pentru ca in urma degradarilor
genereaza baze anionice de felul bicarbonatului tinand seama de cele mentionate
aici, se intelege ca organismul este confruntat, in permanenta,
cu numeroase tendinte acidifiante si alcalinizante care-i ameninta pastrarea
constanta a pH-lui mediului intern. Impotriva acestor tendinte organismul
"se apara" prin utilizarea sistemelor tampon si prin alte mecanisme
fiziologice. Parametrul mediului intern numit pH (reprezinta logaritmul cu semn
schimbat al concentratiei H ) este unul dintre parametrii biologici a carui
valoare normala, pentru organismul uman, este cuprinsa intre limite foarte
apropiate: 7,35-7,42.
Variatia foarte restransa a valorii normale a pH-lui, in comparatie
cu variatia valorii altor parametrii ai homeostazei mediului intern, rezulta
din faptul ca majoritatea enzimelor ce controleaza metabolismul celular au un
pH optim de actiune, cu limite foarte apropiate si dependent de valorile lui
extracelulare. Din acest motiv mentinerea pH-ului mediului intern este o conditie
obligatorie pentru desfasurarea activitatii metabolice a organismului. Pentru
indeplinirea acestei conditii, echilibrul acido-bazic prezinta mecanisme
complete si rapide, legate de desfasurarea functiilor vitale ale organismului.
Tendintele de variatie, in sensul cresterii sau scaderii pH-ului in
diferite conditii de activitate a organismului, sunt controlate prin intermediul
sistemului tampon ale sangelui si prin intermediul activitatii diferitelor
organe (in special rinichiul si plamanul). Sistemul tampon este
format fie dintr-un acid slab si sarea sa cu o baza tare, fie dintr-o baza slaba
si sarea sa cu un acid puternic. Deoarece tendinta de crestere a aciditatii
(scaderea pH-ului) este preponderenta in organismul uman, sistemele tampon
antiacide sunt bine reprezentate. Unele sisteme tampon din organism sunt constituite
numai din substante anorganice iar altele din substante organice (mai mult sau
mai putin complexe). In ordinea complexitatii lor crescande, principalele
sisteme tampon din organism sunt:
1) sistemul tampon acid carbonic-bicarbonat,
2) sistemul tampon al fosfatilor,
3) sistemul tampon al unor acizi organici si
4) sistemul tampon al hemoglobinei.
1) Dintre sistemele tampon din organism cel mai important si mai rapid controlat
este sistemul bicarbonat/acid carbonic ( HCO /CO ). Importanta sa deosebita
rezulta din faptul ca, pe de o parte, CO este produs continuu de catre metabolismul
celular, iar pe de alta parte, acesta formeaza cu apa, in prezenta anhidrazei
carbonice, acidul carbonic (H CO ) care disociaza usor HCO si H . Acest sistem
cuprinde exces de componenta bazica (bicarbonat). Intr-adevar, concentratia
bicarbonatului de sodiu din sange este de 20 de ori mai mare decat
cea a acidului carbonic. Datorita acestui fapt, sistemul tamponeaza eficient
acizii realizand pastrarea constanta a pH-ului mediului intern (sangelui).
Un alt aspect care confera sistemului tampon bicarbonat/acid carbonic o importanta
functionala deosebita este posibilitatea de reglare foarte rapida a concentratiei
lui sanguine datorita controlului respiratiei, care se realizeaza prin valoarea
presiunii lui partiale din sangele arterial, prin intermediul chemoreceptorilor
periferici din sinusul carotidian si ai celor centrali din sistemul nervos.
Astfel, o crestere a presiunii partiale a CO si, implicit, a concentratiei sangiune
a H (acidoza) va determina cresterea frecventei respiratorii si eliminarea excesului
de CO . In conditiile scaderii presiunii partiale a CO (alcaloza) frecventa
respiratorie scade. Din mecanismele prezentate rezulta ca functia respiratorie
are o importanta deosebita in mentinerea echilibrului acido-bazic al organismului.
2) Sistemul tampon al fosfatilor se afla atat in celule cat
si in spatiul extracelular. Eficienta lui este mare; in special,
in celule unde concentratiile KH PO si K HPO sunt de asemenea mari. In
spatiul extracelular componentii sistemului sunt fosfatii de sodiu (NaH PO si
Na HPO ), corespunzatori celor de potasiu, intracelulari. Sistemul tampon al
fosfatilor din compartimentul extracelular este mai putin eficient decat
cel constituit din acid carbonic si bicarbonat. Trebuie retinut insa ca
in saliva ambele sisteme tampon (acid carbonic - bicarbonat de sodiu si
fosfat monosodic - fosfat disodic) sunt deosebit de eficiente pentru mentinerea
constanta a pH-ului salivar.
3) Sistemele tampon ale unor acizi organici sunt constituite, in special,
din: acid lactic si lactat alcalin, acid piruvic si piruvat alcalin, acid acetoacetic
si o sare a sa alcalina..
4) Sistemul tampon al hemoglobinei. Hemoglobina isi poate exercita actiunea
tampon in special, datorita faptului ca cuprinde - in partea sa
proteica - multe resturi de histidina. Acesta este un aminoacid cu nucleu imidazolic
care, avand capacitatea sa accepte si sa cedeze H la un atom de azot din
heterociclul sau, poate functiona ca baza sau ca acid. Hemoglobina intra in
constitutia a doua sisteme tampon: a)hemoglobina acida - hemoglo-binat de potasiu b)oxihemoglobina - oxihemoglobinat de potasiu. Atat sistemul care cuprinde
hemoglobina cat si cel care cuprinde hemoglobina oxidata (oxihemoglobina)
reprezinta cele mai importante sisteme tampon cu componente proteice din sange.
Daca mecanismele respiratorii nu pot compensa perturbarile echilibrului acido-bazic,
functia de excretie renala reprezinta urmatorul mecanism de control al pH-ului
mediului intern. Rinichiul intervine in acest proces atat prin reabsorbtia
si sinteza bicarbonatului cat si prin secretia H , sub forma acizilor
nevolatili - pentru fiecare mol de H eliminat prin urina se reabsoarbe sau se
sintetizeaza un mol de HCO . Functia rinichiului in controlul echilibrului
acido-bazic este mai lenta si depinde in special de valoarea pH-ului sanguin.
Deci, rinichiul, in functie de valoarea pH-ului sanguin, elimina fie excesul
de acizi, fie excesul de baze.