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La medición del pH, que es la abreviatura de la concentración potenciométrica de iones de hidrógeno, es un concepto importante en química que mide el nivel de acidez de una solución. Dado que los sistemas biológicos necesitan un equilibrio saludable entre los factores para operar, cualquier cambio en el nivel de pH puede alterar los sistemas vivos.
Niveles de pH
En química, el ácido es cualquier compuesto que aumenta la actividad de los iones de hidrógeno (hidrógeno con una carga eléctrica) cuando se disuelve en agua. Los ácidos a menudo fomentan reacciones con otros compuestos, que es lo que conocemos como acidez. Los compuestos básicos o alcalinos, por otro lado, aumentan la actividad de los iones de hidróxido (oxígeno unido al hidrógeno) cuando se disuelven en agua. El pH de un sujeto se clasifica en una escala de 14 puntos. El agua pura tiene un pH neutro cercano a 7.0 a 77 grados Fahrenheit. Las soluciones inferiores a esta son ácidas, mientras que las mayores son básicas. Cada número posterior representa una diferencia de diez veces sobre el anterior.
Homeostasis ácido-base
La homeostasis ácido-base es la función por la cual se mantienen los niveles normales de pH en un organismo. Muchos agentes amortiguadores importantes actúan para regular los desequilibrios. En el sistema de amortiguación de bicarbonato, por ejemplo, el dióxido de carbono se puede combinar con agua para formar ácido carbónico, que se disocia para formar un ion hidrógeno y bicarbonato. La reacción inversa puede ocurrir si es catalizada por una enzima. Esto puede aumentar los niveles de acidez o base según la necesidad. Para mantener la cantidad de dióxido de carbono en circulación, las funciones respiratorias cambian para poder alcanzar un equilibrio.
Niveles de pH en sangre
La sangre debe permanecer dentro del rango cuidadoso de 7.35 a 7.45. El exceso de ácido en la sangre se conoce como acidosis, y el exceso de base se conoce como alcalosis. Cualquier desviación en los niveles de pH de la sangre puede alterar la carga que mantiene separados los glóbulos rojos y cambiar la función o la salud de otros órganos y sistemas dentro del cuerpo. Dado que los huesos se usan a menudo como una fuente mineral para el almacenamiento de pH, por ejemplo, son sensibles a los cambios en los niveles de pH en sangre. Las desviaciones pueden alterar la densidad ósea.
Ácido gástrico
Un uso muy común del ácido en un organismo es el ácido gástrico en el estómago, que consiste principalmente en ácido clorhídrico combinado con cloruro de potasio y cloruro de sodio. Su nivel de pH es de 1 a 2. Al digerir los alimentos ingresa al estómago, los ácidos comienzan a descomponer una estructura de proteínas y luego sus enlaces. Las tabletas antiácidas pueden neutralizar el exceso de ácido estomacal si está causando molestias.
Ambientes acuáticos
El pH bajo puede alterar el equilibrio de sodio y cloruro en la sangre de los animales acuáticos. Los iones de hidrógeno se introducen en una célula con la pérdida de sodio, que puede causar la muerte por insuficiencia respiratoria o la pérdida de regulación de la presión osmótica. Un nivel de pH inferior a 4.5 puede ser devastador para los ambientes acuáticos, pero niveles superiores a ese también pueden causar efectos biológicos adversos.