Стабильность коллоидных растворов и взвесей клеток в большой степени зависит от величины ξ-потенциа-ла частиц. Для того чтобы произошло склеивание (агглютинация) частиц, необходимо их сближение на достаточное расстояние. При сближении частиц одноименно заряженные ионы диффузионных слоев испытывают взаимное отталкивание и это препятствует дальнейшему сближению частиц, их агглютинации и седиментации. Величина сил отталкивания возрастает пропорционально толщине диффузионного слоя и, следовательно, величине ξ-потенциала частиц. Факторы, которые вызывают уменьшение ξ-потенциала, приводят к усилению коагуляции коллоидов и агглютинации взвешенных клеток. Величина ξ-потенциала снижается при увеличении концентрации ионов в дисперсионной среде. При этом происходит сжатие диффузионного слоя и адсорбция противоионов на поверхности частиц, что и приводит к уменьшению ξ-потенциала. Коагулирующее действие электролитов зависит от валентности иона, знак заряда которого противоположен знаку заряда коллоидной частицы (правило Шульце — Гарди). Такая же зависимость существует и для агглютинации взвешенных клеток. Например, агглютинацию эритроцитов и бактериальных клеток ускоряют соли многовалентных металлов: алюминия, тория, лантана. Катионы этих солей сорбируются на отрицательно заряженной поверхности клеток и уменьшают ξ-потенциал. При снижении ξ-потенциала ниже некоторой критической величины начинается интенсивная агглютинация клеток, усиливающаяся по мере дальнейшего понижения потенциала. В случае образования двойного электрического слоя путем диссоциации ионогенных групп величина ξ-потенциала зависит от рН среды. Поэтому для соответствующих клеток скорость агглютинации будет зависеть от рН окружающего раствора.
Однако во многих случаях скорость агглютинации клеток возрастает без уменьшения ξ-потенциала. Например, при беременности значительно ускоряется агглюти-
14 Медицинская биофизика
209
нация эритроцитов, показателем которой является скорость оседания эритроцитов (СОЭ), но ξ-потенциал при этом не изменяется.
Кроме этого, было замечено, что у некоторых клеточных взвесей стабильность меньше, чем у других, несмотря на то что значение ξ-потенциала у данных клеток выше. Например, ξ-потенциал эритроцитов лошади больше ξ-потенциала эритроцитов быка. В то же время стабильность эритроцитов лошади значительно ниже стабильности эритроцитов быка.
Приведенные данные, а также ряд других заставляют сделать вывод, что стабильность клеточных взвесей зависит не только от величины сил отталкивания, определяемых ξ-потенциалом, но и от величины сил сцепления — кохезионных сил, склеивающих клетки при их достаточном сближении. Если силы отталкивания больше кохезионных сил, то клеточная взвесь является стабильной. Таким образом, силы сцепления определяют ту критическую величину ξ-потенциала клеток, которая необходима для создания уравновешивающих сил отталкивания, обусловливающих стабильность взвеси. Для бактерий тифа кролика, например, минимальная, критическая величина ξ-потенциала составляет 13 мВ. При увеличении сил сцепления или же при уменьшении ξ-потенциала стабильность взвеси клеток будет уменьшаться.
Описанные положения в какой-то мере объясняют механизм действия иммунных веществ — агглютининов. При выработке иммунитета в крови образуются специальные вещества — агглютинины, способные адсорбироваться определенными бактериями. Агглютинины адсорбируются на поверхности бактерий и увеличивают силы сцепления клеток. Имеющаяся величина ξ-потенциала клеток оказывается меньше критической, что и приводит к агглютинации бактерий и быстрому их оседанию. Агглютинировавшие же бактерии не способны проявлять болезнетворного действия. Кроме увеличения сил сцепления, адсорбция агглютининов изменяет электрохимические свойства поверхности клеток. ξ-Потенциал при этом может снижаться. Например, при агглютинации эритроцитов добавлением сыворотки крови другой группы ξ-потенциал эритроцитов снижался от 25 — 26 до 12 — 18 мВ. Снижение ξ-потенциала при адсорбции агглютининов также приводит к уменьшению стабильности взвеси клеток.
210
Г л а в а 9 '
