2.2.3. Теорія неіонної дифузії

Більшість органічних і неорганічних сполук є електролітами: або слабкими кислотами, або підставами. Тому швидкість транспорту електролітів через мембрани буде насамперед визначатися ступенем іонізації молекули в даних умовах, а потім уже ступенем розчинності нейтральної молекули в жирах. Ступінь іонізації органічних електролітів є функцією різниці негативного логарифма константи дисоціації рка і рн середовища. Ця залежність виражається рівнянням Гендерсона:

Для кислот:

Для основ:

Де Сm — концентрація молекулярної форми, Сi — концентрація іонізованої форми.

В організмі кожна молекула відповідно до рн біологічного середовища буде існувати у виді цих двох форм, що мають різну біологічну активність. Можливість багаторазової іонізації молекули приводить до появи різних діссоційованних форм при різних значеннях рн відповідно до рка цієї форми.

Процеси дисоціації електролітів і закони неіонної дифузії надзвичайно важливі для практичної токсикології, тому що біологічна дія іонізованої і неіонізованої форм тої самої хімічної речовини часто буває незрівнянно. Наприклад, доведено, що токсична дія барбітуратів на міокард прямо пропорційна концентрації в ньому неіонізованої форми, а іонізовані молекули барбітуратів узагалі не викликають токсичного ефекту. У цьому випадку можна сказати, що нагромадження і токсична дія електролітів прямо пропорційно концентрації неіонізованої форми, а при значенні рн, що не допускає нагромадження цієї форми, токсична дія барбітуратів узагалі не виявляється.

Концентрація водневих іонів (рн) існує у виді визначеного градієнта між позаклітинним середовищем і вмістом клітини, а також протоплазмою клітини і її органеллами. Саме цим градієнтом багато в чому визначається нагромадження токсичних речовин у тканинах чи окремих органеллах клітини, що також впливають на вибірковість токсичної дії.

Таким чином, теорія «неіонної дифузії» пояснює багато механізмів дії токсичних речовин.