Kiselinsko-bazna homeostaza
Šablon:Kiseline i baze Kiselinsko–bazna homeostaza je homeostatska regulacija pH tjelesne vanćelijske tečnosti (ECF). Pravilna ravnoteža između kiselina i baza (tj. pH) u ECF-u presudna je za normalne funkcije tijela i ćelijski metabolizam. Zato pH unutarćelijske i vanćelijske tečnosti treba održavati na konstantnoj razini. Mnogi vanćelijski proteini kao što su proteini plazme i membranski proteini u tjelesnim ćelijama su vrlo osetljivi zbog svoje trodimenzijskih struktura na vanćrlijski pH. Stoga postoje strogi mehanizmi za održavanje pH u vrlo uskim granicama. Izvan prihvatljivog raspona pH, protein s su denaturirani (tj. Njihova 3-D struktura je poremećena), uzrokujući poremećaje enzima i ionskih kanalai (između ostalog). Kod ljudi i mnogih drugih životinja, kiselinsko-bazna homeostaza održava se pomoću višestrukih mehanizama. koji su uključeni u tri linije odbrane: Prva linija obrane su razne hemikalije puferi, minimizirajući promjene pH koje bi se inače dogodile u njihovom odsustvu. Ne ispravljaju se odstupanja pH, već samo služe za smanjenje opsega promjene koja bi se inače dogodila. Ovi puferi uključuju bikarbonatni, fosfatni i proteinski puferski sistem. Druga linija obrane pH vanćelijske tečnosti sastoji se u kontroli koncentracije ugljične kiseline u ECF. To se postiže promjenom brzine i dubine disanja (tj. iperventilacijom ili hipoventilacijom), koji ispuhuje ili zadržava ugljični dioksid (a time i ugljičnu kiselinu) u krvnoj plazmi kao obavezno. Treća linija obrane je bubrežni sistem, koji može dodati ili ukloniti bikarbonatne ione u ECF ili iz njega. Bikarbonat je metabolički izveden iz ugljik-dioksida, koji se enzimski pretvara u ugljičnu kiselinu u bubrežne tubulske ćelije. Ugljična kiselina spontano disocira na ione vodika i bikarbonata. Kada pH u ECF teži padu (tj. postaje kiseliji), vodikovi oni se izlučuju u urin, dok se bikarbonatni zlučuju u krvnu plazmu, što dovodi do porasta pH u plazmi (ispravljanje početnog pada). Suprotno se događa ako pH u ECF raste : bikarbonatni ioni se zatim izlučuju u urin, a vodikovi ioni u krvnu plazmu. Fiziološke korektivne mjere čine drugu i treću liniju odbrane. To je zato što djeluju mijenjajući pufere, od kojih se svaki sastoji od dvije komponente: slabe kiseline i njene konjugirane baze. To je odnos koncentracije slabe kiseline prema njenoj konjugiranoj bazi, koja određuje pH rastvora. Dakle, manipulirajući prvo koncentracijom slabe kiseline, a zatim koncentracijom njene konjugirane baze, pH vanćelijske tečnosti (ECF) može se vrlo precizno podesiti na tačnu vrijednost. Bikarbonatni pufer, koji se sastoji od smjese ugljične kiseline (H2CO3) i bikarbonat (HCO− 3) so u rastvoru je najzastupljeniji pufer u vanćelijskojoj tečnosti, a ujedno je i pufer čiji se omjer kiseline i baze može vrlo lahko i brzo mijenjati. Kiselinsko-bazna neravnoteža poznata je kao acidaemija , kada je kiselost visoka ili alkalemija kada je kiselost niska.