Równowaga kwasowo-zasadowa

Równowaga kwasowo-zasadowa - to stan, w którym zachowany jest swoisty stosunek kationów i anionów w płynach ustrojowych, warunkujący odpowiednie pH i prawidłowy przebieg procesów życiowych
Optymalny zakres pH krwi dla większości procesów przemiany materii wynosi 7,35-7,45
Wiele produktów przemiany materii to kwasy, dlatego nawet w warunkach fizjologicznych istnieje tendencja do zakwaszania ustroju I tak, w procesach utleniania węglowodanów, tłuszczów i białek powstaje kwas węglowy, który w większości jest wydalany w postaci dwutlenku węgla przez płuca, w wyniku oksydacji metioniny i cystyny tworzy się kwas siarkowy, a organiczne związki fosforu (fosfolipidy, nukleoproteidy) są metabolizowane do kwasu fosforowego. Jeśli przemiana węglowodanów nie przebiega do końca, powstaje kwas mlekowy (np. przy nadmiernym wysiłku fizycznym), a w warunkach niecałkowitego spalania lipidów, co następuje przy głodzeniu lub gdy w pożywieniu jest dużo tłuszczów, a mało węglowodanów, powstają kwas acetooctowy i kwas betahydroksymasłowy. Substancjami o odczynie zasadowym są przede wszystkim związki jedno- i dwuwartościowych metali, przyjmowane z pożywieniem lub zmagazynowane w organizmie (kości).

Utrzymanie stałego pH krwi wymaga sprawnego funkcjonowania mechanizmów regulacyjnych, do których zalicza się system buforów krwi i tkanek, wydalanie nadmiaru dwutlenku węgla przez płuca oraz wydalanie kwasów lub zasad przez nerki i wytwarzanie amoniaku.
Aby nadmiar jonów mógł być przetransportowany do miejsc wydalania bez wpływu na pH płynu pozakomórkowego, musi być zbuforowany już w miejscu powstania. Zasadniczymi buforami krwi są: układ wodorowęglanowy, białczanowy i hemoglobinianowy. W tkankach istotną rolę odgrywa również układ fosforanowy. Regulacja wydalania CO2 przez płuca odbywa się w wyniku pobudzenia ośrodka oddechowego przy obniżeniu pH krwi. Następstwem tego jest zwiększenie wentylacji płuc i usunięcie CO2. Ogniwem decydującym ostatecznie o zmianach pH krwi są nerki. Ich rola polega na resorpcji zwrotnej wodorowęglanów, przesączonych w kłębuszkach nerkowych, dzięki czemu następuje uzupełnienie zapasów (regeneracja) tych anionów buforowych we krwi. Jeżeli buforowanie i kompensacja oddechowa nie są wystarczające do utrzymania równowagi kwasowo-zasadowej, to przy zakwaszeniu organizmu dochodzi do zwiększonego wydalania jonów H ' przez nerki (pH moczu może się wahać od 4,8 do 8), a gdy i to nie wystarcza, ma miejsce produkcja amoniaku z glutaminy i innych aminokwasów, do czego zużywane są jony wodoru. Powstające w nerkach sole amonowe wydalane są z moczem. Przy zmianach pH w kierunku zasadowym z moczem wydala się więcej jonów HCO3~.
Stan nagromadzenia we krwi nadmiernych ilości substancji o charakterze kwaśnym lub niedobór substancji o charakterze zasadowym, powodujący zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej krwi i przesunięcie jej w kierunku kwaśnym, nazywa się acidozą (kwasicą). W rzeczywistości pH krwi jest jednak zawsze wyższe od 7. Zaburzenia w kierunku wzrostu pH to alkaloza (zasadowica). Wspomniane zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej powodują przemieszczanie się elektrolitów, a zwłaszcza potasu, który łatwo przechodzi przez błony komórkowe między przestrzeniami wodnymi. Po obniżeniu pH krwi dochodzi do zubożenia komórek w potas i wzrostu jego stężenia w płynie pozakomórkowym (hiperkaliemia), a przy zasadowicy mamy do czynienia ze zjawiskiem odwrotnym (hipokaliemia). Zmiany odczynu, zwłaszcza przestrzeni śródkomórkowej, wywierają wpływ na aktywność enzymów, zmieniając szybkość i kierunek różnych torów metabolicznych. W kwasicy dochodzi m.in. do wzmożonej glukoneogenezy i katabolizmu białek, zmniejszenia zużycia glukozy przez tkankę mózgową i zmniejszenia kurczliwości mięśnia sercowego, a także do zwiększonego wydalania z moczem m.in. sodu, wapnia i magnezu, zużywanych do zobojętniania wydalanych kwasów. Natomiast w zasadowicy następuje m.in. zwolnienie obrotów cyklu kwasu cytrynowego, zahamowanie glukoneogenezy i aktywacja glikolizy beztlenowej. Zaburzenia w równowadze kwasowo-zasadowej zmieniają także powinowactwo leków do białek, co wpływa na efekt farmakodynamiczny podawanych substancji.

W praktyce częściej mamy do czynienia z zakwaszeniem organizmu niż z alkalozą. Objawami przewlekłego zakwaszenia organizmu, przy braku innych zaburzeń stanu zdrowia, są: stałe zmęczenie (nieustępujące po odpoczynku), bóle głowy, utrata apetytu, zła cera, starczy wygląd, apatia, skłonność do neurastenii oraz zaburzenia w przemianie materii i gorsze wykorzystanie składników odżywczych z pożywienia. Długotrwała kwasica sprzyja też powstawaniu schorzeń skóry, nadciśnieniu, cukrzycy i kamicy nerkowej.
W obszarze zainteresowań fizjologów znajdują się ponadto zmiany odczynu płynów ustrojowych o podłożu metabolicznym (kwasica metaboliczna i zasadowica metaboliczna) oraz zmiany związane z zaburzeniami oddychania (kwasica oddechowa i zasadowica oddechowa) oraz pracy nerek. W niniejszym rozdziale, ze względu na zakres podręcznika, poruszony zostanie tylko aspekt żywieniowy równowagi kwasowo-zasadowej, który ma dużo mniejsze znaczenie dla całości metabolizmu.
Produkty spożywcze różnią się zawartością pierwiastków kwaso- i zasadotwórczych, dlatego skład racji pokarmowej nie pozostaje bez wpływu na gospodarkę kwasowo-zasadową ustroju. Przy założeniu, że stosunek składników energetycznych w racji pokarmowej jest prawidłowy, wpływ ten można przewidzieć obliczając stosunek sumy milirównoważników pierwiastków kwasotwórczych, z których najważniejszy jest chlor, fosfor i siarka, do zasadotwórczych, tj. przede wszystkim do: wapnia, sodu, potasu i magnezu w poszczególnych produktach Innym sposobem określenia potencjalnej zdolności do zakwaszania lub alkalizowania jest oznaczenie kwasowości miareczkowej popiołu (tabela). Obie metody nie uwzględniają jednak faktu, ze nie wszystkie pierwiastki wykorzystywane są z pożywienia w tym samym stopniu, np. fosfor fitynowy nie wchłania się z przewodu pokarmowego, a więc me może mieć wpływu na równowagę kwasowo-zasadową.

Tabela. Potencjalna zdolność niektórych produktów spożywczych do zakwaszania lub alkalizowania
Produkty kwasotwórcze	cm3 NaOH 0 stężeniu 0,1 mola/dm1 potrzebne do zobojętnienia popiołu ze 100 g produktu	Produkty alkalizujące	cm1 HC1 0 stężeniu 0,1 mola/dm1 potrzebne do zobojętnienia popiołu ze 100 g produktu
Kasza jęczmienna	175	Buraki	89
Płatki owsiane	132	Marchew	68
Ryz	76	Pomidory	56
Makaron	38	Sałata	38
Wieprzowina	286	Ogórki	32
Wątroba wieprzowa	236	Kapusta	26
Szynka	162	Cebula	5
Wołowina	137	Czarne porzeczki	88
Cielęcina	124	Cytryny	85
Dorsz	162	Wiśnie	73
Śledź	115	Śliwki	48
Jaja	162	Agrest	41
Ser tylżycki	54	Gruszki	36
Mleko	27	Truskawki	35
Ziemniaki	89	Jabłka	30

W większości produktów spożywczych stanowiących podstawę naszej diety przeważają pierwiastki kwasotwórcze. Dotyczy to przede wszystkim mięsa i jego przetworów, drobiu, ryb i jaj (zwłaszcza żółtko), w nieco mniejszym stopniu także wszystkich produktów zbożowych. Natomiast źródłem pierwiastków zasadotwórczych są warzywa i owoce oraz mleko. W fasoli przeważają składniki alkalizujące, natomiast w grochu i soi składniki zakwaszające.
W owocach i niektórych warzywach składniki mineralne występują w postaci soli takich kwasów organicznych, jak kwas cytrynowy (cytryny, ananasy, pomidory), kwas jabłkowy (jabłka, śliwki, pomidory), winowy (winogrona), szczawiowy (niedojrzałe pomidory, truskawki, rabarbar, szpinak, szczaw) czy kwas benzoesowy (żurawiny, borówki) Wszystkie te kwasy nadają produktom smak kwaśny, jednak ich wpływ na równowagę kwasowo-zasadową jest różny. Z soli kwasów, które mogą łatwo się utleniać w organizmie, np. kwasu jabłkowego czy cytrynowego pozostają kationy działające alkalizująco. Z kolei kwas benzoesowy nie jest spalany, lecz sprzęgany w wątrobie z glicyną i wydalany z moczem w postaci kwasu hipurowego, toteż produkty, w których występuje, mimo iż odczyn ich popiołu jest alkaliczny, działają zakwaszająco Natomiast kwasy winowy i szczawiowy tworzą z niektórymi metalami trudno-rozpuszczalne sole, które tylko w niewielkim stopniu mogą być wchłaniane z przewodu pokarmowego. Ponieważ jednak kwasy te są utleniane i wydalane w postaci dwutlenku węgla i wody, nie powodują zakwaszania organizmu
Należy zwrocie uwagę, ze potencjalna zdolność do alkalizowania wykazywana przez większość warzyw, owoców oraz mleko jest mniejsza niż potencjalna siła kwasotwórcza produktów mięsnych Wynika z tego, ze dla zachowania równowagi kwasowo-zasadowej w diecie powinny ilościowo przeważać produkty zasadotwórcze
Najprostszym wskaźnikiem tego, czy tak się dzieje, jest pH wydalanego moczu Przy odżywianiu się dietą mieszaną odczyn moczu jest lekko kwaśny, natomiast u wegetarian - obojętny, a u ludzi jedzących dużo mięsa - kwaśny.

---