pH
Het aantal H+ deeltjes bepaalt de zuurgraad van een oplossing. Werken met aantallen ionen (geladen deeltjes) is onhandig, omdat het gaat om grote hoeveelheden. Vandaar dat men een bepaalde formule heeft toegepast. Door deze omrekening ontstaat een (pH)schaal die loopt van 0 tot 14. Deze getallen zeggen dus iets over het aantal H+ deeltjes dat in de oplossing aanwezig is. Een pH van 7 komt overeen met het aantal H+ deeltjes in water. Water is namelijk voor een klein deel gesplitst in H+ en OH-.

Zuren en basen
Als je azijnzuur aan het water toevoegt, zal het aantal H+ ionen stijgen. De pH wordt dan lager dan 7. Dit lijkt heel verwarrend, maar het heeft te maken met de toegepaste rekenformule. Iedere stof die het aantal H+ ionen verhoogt, noemt men een zuur. Sommige stoffen zoals bleekwater laten het aantal H+ ionen juist dalen. De pH wordt dan hoger dan 7. Een dergelijke stof noemt men een base. De belangrijkste base in ons lichaam is bicarbonaat (HCO3-).

Buffers
Bicarbonaat is niet alleen een zwakke base, maar tevens een buffer. Een buffer is een stof die in staat is de pH van een oplossing constant te houden. Bicarbonaat heeft namelijk 2 bindingsplaatsen voor H+ deeltjes. 1 bindingsplaats is reeds bezet door een H+ ion. Bicarbonaat heeft dus 1 vrije bindingsplaats voor H+. Als het aantal H+ ionen in het bloed te laag is, laat bicarbonaat het H+ deeltje los. Als het aantal H+ ionen in het bloed te hoog is, zal bicarbonaat H+ binden. Zo is bicarbonaat dus in staat het aantal H+ deeltjes in het bloed contstant te houden. Dit noemt men het zuur-base evenwicht. Mede dankzij de buffers in ons lichaam, blijft de pH van het bloed binnen nauwe grenzen constant. Onder normale omstandigheden, daalt de pH niet onder de 7.35 en komt niet boven de 7.45 uit. Een pH lager dan 6.8 of hoger dan 8.0 is zelfs dodelijk. Bij dergelijke pH-waarden kunnen de enzymen in de lichaamscellen namelijk niet meer functioneren. Enzymen zijn noodzakelijk voor de talloze chemische processen die binnen de cel plaatsvinden.
Het geheel van deze chemische processen noemt men stofwisseling of metabolisme: in de cel worden energierijke stoffen zoals glucose verbrand. Hierbij komt energie vrij in de vorm van warmte en ATP (energiepakketjes). ATP kan vervolgens gebruikt worden voor de aanmaak van bijvoorbeeld eiwitten of voor de reparatie van celorganellen. Als het zuurbase-evenwicht zo ernstig verstoord wordt, dat de enzymen in de cellen niet meer kunnen functioneren, is celstofwisseling niet meer mogelijk en gaat de cel dood. Verstoring van het zuurbase-evenwicht kan bijvoorbeeld ontstaan wanneer (zure) afbraakprodukten van de celstofwisseling ophopen in het inwendig milieu.
Onder het inwendig milieu verstaat men het dunne laagje vocht dat de lichaamscellen omgeeft. Dit vochtlaagje is belangrijk voor de cel, omdat hierin de voedingsstoffen zijn opgelost. Ook het zuurstof haalt de cel uit het inwendig milieu. Bovendien loost de cel zijn afvalstoffen in dit vocht. Voortdurende verversing van het m.i. is dan ook van belang.

Acidose
Als de pH van het bloed lager is dan 7.35, spreekt men van acidose (verzuring). Mogelijke oorzaken zijn:

stoornissen in de ademhaling (bijv. emfyseem)

demping van het ademhalingscentrum (bijv. door morfine)

stofwisselingsstoornissen (bijv. ontregelde diabetes)

nierfalen

ophoping van melkzuur (bijv. door shock)

intoxicatie (bijv. acetyl-salicylzuur)

diarree (verlies van bicarbonaat)

Symptomen
Hyperventilatie: door uitademen van CO2 probeert het lichaam het teveel aan zuur te verwijderen. Daling van het bewustzijn: als de pH te ver daalt, kunnen de enzymen die nodig zijn voor de stofwisseling niet meer goed functioneren, waardoor orgaanfuncties uitvallen. Een pH van 6.8 of lager is dodelijk als dit niet tijdig wordt verholpen.

Diagnostiek
Een acidose is vast te stellen d.m.v. een Astrup. Dit is een onderzoek van arterieel of capillair bloed, waarbij de bloedgassen (zuurstof en koolzuurgas), de pH, de concentratie bicarbonaat en de base-excess worden bepaald. Daarna moet worden gezocht naar de onderliggende oorzaak. Uit de anamnese is vaak op te maken of de patiënt bekend is met emfyseem, diabetes of een chronische nierziekte.

Therapie
Wegnemen van de onderliggende oorzaak.
Als de acidose heel ernstig is, moet bicarbonaat intraveneus worden toegediend. Als de acidose echter het gevolg is van CO2 stapeling bij een emfyseempatiënt, zal toediening van bicarbonaat leiden tot verder toename van het CO2. In dat geval kun je de patiënt beter beademen om het CO2 gehalte te verlagen (de pH zal daardoor gaan stijgen).

Alkalose
We spreken van een alkalose als de pH hoger is dan 7.45. Mogelijke oorzaken voor deze pH-stijging zijn: overmatig braken, hyperventilatie, overmatige inname van basische stoffen (melk alkali syndroom), nieraandoeningen, aandoeningen van de hersenen.

Symptomen
Er kan een tetanie optreden: een kramptoestand van de spieren. Verder kunnen de patiënten klagen over duizeligheid, oorsuizen, prikkelingen rondom de mond, vingers en tenen. In ernstige gevallen kunnen epileptische aanvallen optreden.

Diagnostiek
Astrup

Therapie
Opheffen van onderliggend lijden: bij het acute hyperventilatiesyndroom is het opnieuw inademen van de uitgeademde lucht (met behulp van een plastic zak) een goede manier om een acute aanval te behandelen.