Биологическая роль гетерогенных равновесий

Рассмотренная теория гетерогенного равновесия и факторы, влияющие на него, позволяют медикам со знанием дела использовать препараты, применяемые для коррекции гетерогенных равновесий в организме.

Важную роль в организме играют гетерогенные равновесия между ионами Са²⁺, РО₄^3-, ОН^- и костной тканью, основу которой составляет гидроксиапатит Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂. Для нормального функционирования организма вреден как недостаток кальция, так и его избыток. В первом случае для смещения гетерогенного равновесия в сторону образования гидроксиапатита внутрь прини-мают растворимые соли кальция.

При избытке ионов Са²⁺ в организме самопроизвольно происходит смещение гетерогенного равновесия в сторону образования осадка, что может сопровождаться окостенением скелета, артритом и другими физиологическими отклонениями. В этом случае применяют динатриевую соль этилендиаминтетрауксус-ной кислоты (ЭДТА), которую также называют трилон Б (H₂Tr^2-). При этом ионы Са²⁺ сыворотки крови связываются в прочный комплекс:

Са²⁺ + H₂Tr^2- CaTr^2- + 2H⁺

и выводятся из организма. Потеря ионов Са²⁺ возмещается за счет мобилизации кальция из костной ткани и избыточных отложений солей кальция в организме.

Распространенным заболеванием является кариес зубов. Эта патология также связана со смещением гетерогенного равновесия. Кариес зубов начинается с образования на поверхности зуба повреж-денного участка эмали. Под действием кислот, вырабатываемых бактериями, происходит частичное растворение гидроксиапатита, который входит в состав зубной эмали:

Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂ + 14Н⁺ 10Са²⁺ + 6Н₂РО₄^- + 2Н₂О.

В качестве средства, корректирующего нарушение гетерогенного равновесия и повышающего сопротивляемость зубов к кариесу, используют фторид натрия NaF. Применение NaF способствует осаж-дению фторапатита, тем самым ускоряя процесс реминерализации (образование кристаллов):

10Ca²⁺ + 6PO₄^3-+ 2F^- Са₁₀(РО₄)₆F₂¯.

Кроме того, фторид-ионы легко замещают гидроксид-ионы в гидроксиапатите, образуя менее растворимый (и более твердый) защитный слой фторапатита:

Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂ + F^- Са₁₀(РО₄)₆F₂¯ + 2ОH^-.

Следует отметить, что предельно допустимой концентрацией фторид-ионов в питьевой воде является 1 мг/л. Превышение этой концентрации может привести к другому заболеванию - фторозу.