Dette blogindlæg undersøger videnskabeligt, hvordan vores krop opretholder pH-homeostase gennem blodbuffering og respiration, baseret på almindelige opfattelser af sure og basiske fødevarer.
Vi indtager forskellige typer mad for at få den energi, vi har brug for i hverdagen og for at opretholde vores helbred. For at nå disse mål søger folk information om mad og vælger, hvad de finder passende til deres behov. I denne proces har de fleste på et tidspunkt stødt på information om mads pH-værdi. For eksempel hører vi ofte, at cola er en sur fødevare, der er skadelig for tandsundheden, mens basiske fødevarer som kartofler, søde kartofler og gulerødder er gavnlige. Dette rejser naturligt et spørgsmål: Kan indtagelse af mere sure fødevarer gøre vores kroppe sure, og det at spise basiske fødevarer kan gøre dem basiske?
Levende organismer har imidlertid den egenskab at opretholde deres indre miljø relativt konstant uanset skiftende ydre forhold, en egenskab kendt som homeostase. I virkeligheden ændrer indtagelse af mad med en specifik pH-værdi ikke direkte kroppens indre pH-værdi til denne værdi. Hvis kroppens pH-værdi skulle ændre sig drastisk som reaktion på et miljø, ville den have svært ved at udføre sine normale funktioner korrekt, og i alvorlige tilfælde kan livet være truet. Denne forklarende tekst vil undersøge blodets bufferfunktion - en af de afgørende mekanismer, som vores kroppe bruger til at opretholde en stabil indre pH-værdi og forhindre skader på organfunktionen - og de sygdomme, der opstår, når denne bufferfunktion er forringet.
Før man forstår buffervirkningen, er det nødvendigt at forstå begreberne pH, syrer og baser. Kriteriet, der skelner mellem syrer og baser, er koncentrationen af hydrogenioner, der er til stede i en opløsning. Skalaen, der angiver denne grad af hydrogenionkoncentration, er pH. pH er defineret som den negative logaritme af hydrogenionkoncentrationen i en opløsning, der dannes, når et stof opløses i et opløsningsmiddel. Ifølge den moderne definition udtrykkes det som den negative fælles logaritme af hydrogenionkoncentrationen.
Det vil sige, at en højere pH-værdi indikerer en lavere koncentration af hydrogenioner i opløsningen, mens en lavere pH-værdi indikerer en højere koncentration af hydrogenioner. Med neutralt vand defineret som pH 7, er en pH under 7 sur, og en pH over 7 er basisk. Surhed og basicitet kan også klassificeres efter grad. Baseret på rækkefølgen af hydrogenioner, når de opløses i et opløsningsmiddel, kategoriseres stoffer som stærke syrer, svage syrer, neutrale, svage baser eller stærke baser. For eksempel producerer stoffer som saltsyre eller svovlsyre en meget stor mængde hydrogenioner, når de opløses i et opløsningsmiddel, hvilket resulterer i en meget lav pH. Derfor klassificeres de som stærkt sure stoffer. Omvendt producerer stoffer som natriumhydroxid en meget lav koncentration af hydrogenioner, når de opløses i et opløsningsmiddel, hvilket resulterer i en høj pH, og de forstås derfor som stærkt basiske stoffer.
Buffervirkning refererer til effekten af at minimere ændringer i hydrogenionkoncentrationen, når syre eller base tilsættes en opløsning. Grunden til, at denne buffervirkning er mulig i blod, er, at den svage syre kulsyre, der er til stede i blodet, og den basebase bicarbonation, der dannes, når denne svage syre frigiver hydrogenioner, eksisterer i ligevægt med hinanden. Hvis syre tilsættes blodet, kombineres de øgede hydrogenioner med bicarbonationerne, der fungerer som en base, for at omdanne kulsyre. Dette forhindrer, at blodet bliver for surt. Omvendt, når en base tilsættes, forløber reaktionen i den modsatte retning. Kulsyre ioniserer og producerer bicarbonationer og hydrogenioner. Dette forhindrer, at blodet bliver for alkalisk. Gennem denne proces bufrer blodet virkningerne af syrer eller baser, der introduceres udefra. Som et resultat forbliver blodets pH-værdi relativt konstant, selv når vi indtager sure eller alkaliske fødevarer.
Der kan dog opstå problemer med reguleringen af blodets pH-værdi, hvis blodets bufferfunktion er forringet, eller på grund af indtrængen eller udtrængen af andre stoffer. Kulsyre- og bikarbonationer, som spiller en afgørende rolle i blodbuffering, dannes, når kuldioxid, der produceres i kroppen, opløses i kropsvæsker. Kuldioxid er en gas, der genereres under vævsmetabolisme, inhaleres udefra eller udåndes gennem respiration. Hvis respirationen svækkes, eller gasudvekslingen bliver ineffektiv, øges koncentrationen af kuldioxid i kroppen. Højere kuldioxidniveauer fører til øget dannelse af kulsyre i blodet. Når kulsyre ioniserer, øges mængden af hydrogenioner, hvilket sænker kroppens pH-værdi. Denne tilstand kaldes acidose.
Omvendt, hvis vejrtrækningen bliver for hurtig, eller koncentrationen af kuldioxid bliver for lav, falder produktionen af kulsyre. Følgelig falder produktionen af hydrogenioner også, hvilket får kroppens pH-værdi til at stige. I sådanne situationer kan der forekomme alkalose.
Ved at syntetisere disse principper ser vi, at blodets bufferfunktion er en af de vigtigste mekanismer, der understøtter homeostase ved at opretholde ligevægten mellem syrer og baser. Især ved at regulere pH-værdien for stabilt at opretholde cellers og organers funktioner og derved hjælpe menneskekroppen med at opretholde normale fysiologiske processer, har blodets bufferfunktion stor betydning for at beskytte vores helbred.
