Het menselijk lichaam beschikt over verschillende mechanismen om een ​​stabiel pH-niveau te handhaven en reguleert dit strak binnen een nauw bereik, meestal tussen 7,35 en 7,45. Hier zijn enkele belangrijke mechanismen die bijdragen aan de pH-homeostase:

1. Buffersystemen :Het lichaam bevat verschillende buffersystemen die pH-veranderingen helpen weerstaan ​​door overtollige waterstofionen (H+) of hydroxide-ionen (OH-) te neutraliseren. De primaire buffers in het lichaam zijn onder meer:

- Bicarbonaatbuffersysteem: Dit is het belangrijkste buffersysteem in het lichaam. Het bestaat uit koolzuur (H2CO3) en bicarbonaationen (HCO3-) en speelt een cruciale rol bij het reguleren van de pH in het bloed, weefsels en andere vloeistoffen.

- Fosfaatbuffersysteem: Dit systeem omvat de interactie tussen diwaterstoffosfaationen (H2PO4-) en monowaterstoffosfaationen (HPO42-). Het is vooral belangrijk bij de regulering van de pH in de nieren en intracellulaire compartimenten.

- Eiwitbuffers: Eiwitten kunnen ook als buffers fungeren door H+-ionen te binden of vrij te geven. De imidazoolgroep van het aminozuur histidine is een bijzonder effectieve buffer binnen eiwitten.

- Hemoglobinebuffersysteem: Hemoglobine, het zuurstofdragende eiwit in rode bloedcellen, kan ook als buffer fungeren door H+-ionen te binden.

2. Ademhalingsregulatie :Het ademhalingssysteem speelt een cruciale rol bij het reguleren van de pH door het kooldioxidegehalte (CO2) in het bloed te beheersen. Wanneer er een teveel aan H+-ionen is, waardoor de pH daalt, neemt de ademhalingsfrequentie toe. Dit leidt tot een toename van de uitademing van CO2, een vluchtig zuur, waardoor de concentratie ervan in het bloed afneemt en de pH-balans wordt helpen herstellen. Omgekeerd kan een verminderde ademhaling leiden tot CO2-retentie en een toename van H+-ionen, waardoor de pH daalt.

3. Renale regulatie :De nieren spelen een cruciale rol bij het reguleren van de pH door de uitscheiding of reabsorptie van H+-ionen en bicarbonaationen te controleren. Vooral de proximale tubuli spelen een belangrijke rol in dit proces. Wanneer de pH van het bloed daalt (acidemie), verhogen de nieren de uitscheiding van H+-ionen en behouden zij bicarbonaationen. Aan de andere kant, als de pH stijgt (alkaliëmie), houden de nieren H+-ionen vast en scheiden ze bicarbonaationen uit. Dit helpt bij de regulering en het behoud van de zuur-base balans in het lichaam.

4. Hormonale regulatie :Het endocriene systeem draagt ​​ook bij aan de pH-regulering via verschillende hormonen. Zo beïnvloedt het hormoon aldosteron, geproduceerd door de bijnieren, de reabsorptie van natriumionen (Na+) en de uitscheiding van H+-ionen in de nieren. Dit beïnvloedt indirect de pH-balans door de uitscheiding en reabsorptie van H+-ionen te veranderen.

5. Darmmicrobiota: Darmbacteriën spelen ook een rol bij de pH-regulering door vetzuren met een korte keten (SCFA's) te produceren tijdens de fermentatie van voedingsvezels. SCFA's kunnen de pH van de darmomgeving beïnvloeden en indirect de algehele pH-balans van het lichaam beïnvloeden.

Deze mechanismen werken samen om een ​​stabiel pH-niveau in de lichaamsvloeistoffen te handhaven. Elke significante afwijking van het normale bereik kan leiden tot een verstoord zuur-base-evenwicht, wat verschillende fysiologische processen kan verstoren en mogelijk gezondheidsproblemen kan veroorzaken.