Flüssigkeiten im menschlichen Körper dienen der Verdauung, Schmierung, dem Transport von Nährstoffen und Sauerstoff sowie dem Schutz. Um diese Funktionen auszuführen, müssen die Säurespiegel variiert werden, um der Körperfunktion zu entsprechen. Der Gesamtgehalt an Säure oder Alkalität wird auf einer pH-Skala gemessen und muss in jeder Körperflüssigkeit sorgfältig kontrolliert werden.
Die pH-Skala
Säure ist definiert als die Fähigkeit einer Substanz, während einer chemischen Reaktion positiv geladene Ionen abzugeben. Eine Grundchemikalie hingegen ist eine, die die positiv geladenen Ionen aufnehmen kann. Wie sauer oder basisch eine Chemikalie ist, kann auf einer pH-Skala von 0 bis 14 gemessen werden. Je näher die Zahl an 0 liegt, desto saurer ist die Substanz und je höher die Zahl, desto basischer ist die Verbindung. Zum Beispiel hat Wasser einen neutralen pH-Wert von 7. Die Skala hat eine logarithmische Funktion, was bedeutet, dass jede Erhöhung oder Verringerung der ganzen Zahl die Wirksamkeit um das Zehnfache ändert. Wenn sich ein pH von 7 auf 6 ändert, ist die Verbindung 10-mal saurer.
Regulierungssysteme
Die biochemische Regulation im menschlichen Körper erfolgt mit Bicarbonat-, Phosphat- und Proteinsystemen. Sie alle arbeiten, indem sie positiv geladene Wasserstoffionen über Zellmembranen hin und her übertragen. Bicarbonat ist das Hauptpuffersystem in verschiedenen Körpersystemen, einschließlich Blut, Magen, Nieren und Lunge. Die Reaktion, die den pH-Wert reguliert, wird durch das Enzym Carboanhydrase katalysiert. Eine Erhöhung der Aktivität dieses Enzyms führt zu einer Erhöhung des Bicarbonats und einer basischen Flüssigkeit. Umgekehrt führt eine Abnahme zu einer saureren Flüssigkeit. Medikamente, die dieses Enzym blockieren, können verwendet werden, um den pH-Wert und den Flüssigkeitsspiegel im Körper zu verändern. Sie werden routinemäßig bei Glaukom und Höhenkrankheit eingesetzt.
Körperflüssigkeiten und pH-Werte
Speichel, Blut und Rückenmarksflüssigkeit haben alle einen pH-Wert von etwa 7, 4. Dieser nahezu neutrale Wert verhindert Gewebeschäden, die durch Werte an beiden Enden der pH-Skala verursacht werden können. Protonenpumpen, die die Wasserstoffionen im Magen regulieren, halten den pH-Wert zwischen 1, 5 und 3, 5. Diese stark saure Flüssigkeit zersetzt die Nahrung und ermöglicht die Fortsetzung der Verdauung. Änderungen in einem dieser Systeme können zu schwerwiegenden Erkrankungen führen. Beispielsweise führt ein pH-Ungleichgewicht im Mund zu Karies, und Veränderungen im Blut können zu Atembeschwerden führen. Wenn Magensäure über den schützenden Schließmuskel in der Speiseröhre hinausgeht, können Sodbrennen und ein saurer Geschmack auftreten. Das Brennen wird durch eine saure Schädigung des Gewebes in der Speiseröhre verursacht, und eine anhaltende Säure kann zu irreversiblen Veränderungen und Krebs führen.
Körperkompartimente und flüssiger pH-Wert
Körperkompartimente haben auch Mechanismen, die den pH-Wert regulieren. In der Vagina wird der pH-Wert bei 4, 3 leicht sauer gehalten. Dieser Wert verhindert, dass schädliche Bakterien und Pilze symptomatische Infektionen verursachen. Ableitungen von diesen Durchschnittswerten können bei der Diagnose verschiedener Krankheiten wie bakterieller Vaginose und Candidiasis hilfreich sein. Der Ruhe-pH-Wert der menschlichen Gebärmutter liegt zwischen 6, 6 und 7, 6 und wird vom Menstruationszyklus beeinflusst. Die Bauch- und Beckenhöhlen enthalten den Uterus, die Eierstöcke, den Dünndarm und den Dickdarm. Diese Hohlräume haben einen pH-Wert von 7, 4, wobei bei einigen Krankheiten wie Magenkrebs Schwankungen auftreten.
