pH si viatǎ sǎnǎtoasǎ

pH si viatǎ sǎnǎtoasǎ

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.

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.

Dac valoarea pH-ului sangelui nu se incadreaz in intervalul amintit exist riscul mortii:

Prin com , dac pH-ul este mai mic de 7;

Prin tetanizare, dac 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. Aceast "plaj " relativ larg a valorii pH-ului depinde de modul in care rinichiul elimin excesul de aciditate sau bazicitate din sange (valoarea normal a pH-ului urinei este de 6,2). pH-ul urinei variazǎ 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 (pH~1) valoarea aceasta scazut a pH-ului fiind legat 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 acidit tii.

Hiperaciditatea este o tulburare functionalǎ care se manifestǎ prin cresterea excesivǎ a cantitǎtii de acid clorhidric din secretia gastricǎ, tulburare intalnitǎ in cazul gastritei si a ulcerului duodenal.

Hipoaciditatea este o tulburare organicǎ datoratǎ scǎderii secretiei sucului gastric sub valorile normale si cauzatǎ de unele boli de stomac.

Uneori pentru a elimina excesul de aciditate unele persoane consum "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.

P rul si pielea sunt si ele p rti ale organismului si se pare c ar trebuii s folosim produse cosmetice cu pH aproximativ 5,5 deci slab acid pentru a neutraliza alcalinitatea introdus de ap sau detergenti. Firul de p r este format din catene lungi de aminoacizi iar intre aceste catene apar leg turi, formandu-se un polimer, o molecul urias format din foarte multi aminoacizi care se repet unul dup altul. Aminoacizii sunt substante organice, reprezentand unitatile structurale de baz ale proteinelor.

Intre lanturile de aminoacizi pot ap rea leg turi de hidrogen, de sulf, sau punti saline (de tip ionic).Cand ne sp l m pe cap, puntile de hidrogen se rup, ele se vor reforma in alte pozitii asigurand trainicia p rului nostru.

Dac samponul folosit este foarte acid (pH=1-2) puntile de hidrogen si cele saline nu se mai formeaz , p rul devine fragil si f r str lucire. Dac pH-ul este unul bazic (8,5) d uneaz de asemenea  p rului.

Pentru cǎ majoritatea tinerilor consumǎ mari cantitǎti de alcool (bere sau bǎuturi distilate) precum si tutun, toate acestea asociate cu o hranǎ necorespunzǎtoare cum ar fi: nu existǎ un program de masǎ, se consumǎ alimente gen fast food, foarte multe prajeli au drept efect deteriorarea mucoasei stomacale astfel incat, sucul gastric, care s-a vǎzut mai sus este foarte acid, ajunge la peretele stomacului incepand erodarea acestuia.

Dupǎ cativa ani cei care nu renuntǎ 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 genereaz direct sau indirect cantit ti apreciabile de ioni H, ceea ce face ca ele s fie considerate - in ansamblu - drept procese produc toare de acizi. Dintre acestea fac parte, in primul rand, cǎile catabolice fundamentale ale principiilor imediate (glucide, lipide, proteine). Astfel:

a) Glicoliza, calea initial de degradare a glucozei din metabolismul glucidic, conduce la formarea de acid piruvic sau de acid lactic. Fiecare molecul de glucoz (cu 6C) conduce la cate dou 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 - inc de la prima etap de desfacere hidrolitic a acestora - eliberarea acizilor grasi constitutivi. Ulterior, degradarea oxidativ 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 - genereaz ioni H+ din acidul carbonic corespunz tor.

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 oxidativ a metioninei se elibereaz - in final -cantit ti aprecibile de protoni. . Hrana datorit unor componenti alimentari, reprezint si ea o surs de ioni H+ in organism. Spre exemplu, fosforul din alimente - in urma degrad rilor hidrolitice si oxidative din organism - este transformat in acid fosforic ( sau anionul HPO care disociaz ca acid). Astfel, prin oxidarea complet a fosfolipidului complex numit lecitin rezult cantit ti mari de protoni. Desi obtinerea de baze in organism are loc in mai mic masur , produsul final de oxidare in majoritatea degrad rilor este baza anionica, HCO, care se formeaz in cantit ti apreciabile. Pe de alt parte, majoritatea alimentelor vegetale din hran sunt considerate surse alcalinizante, tocmai pentru c in urma degrad rilor genereaza baze anionice de felul bicarbonatului tinand seama de cele mentionate aici, se intelege c organismul este confruntat, in permanent , cu numeroase tendinte acidifiante si alcalinizante care-i amenint p strarea constant a pH-lui mediului intern. Impotriva acestor tendinte organismul 'se apar ' 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 c rui valoare normal , pentru organismul uman, este cuprins 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, rezult din faptul c majoritatea enzimelor ce controleaz 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 desf surarea activit tii metabolice a organismului. Pentru indeplinirea acestei conditii, echilibrul acido-bazic prezint mecanisme complete si rapide, legate de desf surarea functiilor vitale ale organismului.

Tendintele de variatie, in sensul cresterii sau sc derii pH-ului in diferite conditii de activitate a organismului, sunt controlate prin intermediul sistemului tampon ale sangelui si prin intermediul activit tii diferitelor organe (in special rinichiul si pl manul). Sistemul tampon este format fie dintr-un acid slab si sarea sa cu o baz tare, fie dintr-o baz slab si sarea sa cu un acid puternic. Deoarece tendinta de crestere a acidit tii (sc derea pH-ului) este preponderent 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 deosebit rezult din faptul c , pe de o parte, CO este produs continuu de c tre metabolismul celular, iar pe de alt parte, acesta formeaz cu apa, in prezenta anhidrazei carbonice, acidul carbonic (HCO) care disociaza usor HCO si H. Acest sistem cuprinde exces de component bazic (bicarbonat). Intr-adev r, concentratia bicarbonatului de sodiu din sange este de 20 de ori mai mare decat cea a acidului carbonic. Datorit acestui fapt, sistemul tamponeaz eficient acizii realizand p strarea constant a pH-ului mediului intern (sangelui). Un alt aspect care confer sistemului tampon bicarbonat/acid carbonic o important functional deosebit este posibilitatea de reglare foarte rapid a concentratiei lui sanguine datorit controlului respiratiei, care se realizeaz 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 sc derii presiunii partiale a CO (alcaloza) frecventa respiratorie scade. Din mecanismele prezentate rezult c functia respiratorie are o important deosebit in mentinerea echilibrului acido-bazic al organismului.

2) Sistemul tampon al fosfatilor se afl atat in celule cat si in spatiul extracelular. Eficienta lui este mare; in special, in celule unde concentratiile KHPO si KHPO sunt de asemenea mari. In spatiul extracelular componentii sistemului sunt fosfatii de sodiu (NaHPO si NaHPO), corespunz tori 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 c in saliva ambele sisteme tampon (acid carbonic - bicarbonat de sodiu si fosfat monosodic - fosfat disodic) sunt deosebit de eficiente pentru mentinerea constant 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, datorit faptului c cuprinde - in partea sa proteic - multe resturi de histidina. Acesta este un aminoacid cu nucleu imidazolic care, avand capacitatea s accepte si s cedeze H la un atom de azot din heterociclul sau, poate functiona ca baza sau ca acid. Hemoglobina intr 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 oxidat (oxihemoglobina) reprezint cele mai importante sisteme tampon cu componente proteice din sange.

Dac mecanismele respiratorii nu pot compensa perturb rile echilibrului acido-bazic, functia de excretie renal reprezint 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 urin se reabsoarbe sau se sintetizeaz un mol de HCO. Functia rinichiului in controlul echilibrului acido-bazic este mai lent 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.