Химический состав слюны и её физико-химические свойства

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Химический состав слюны и её физико-химические свойства

Дзарасова М.А.

Слюна (saliva) - секрет слюнных желез, выделяющийся в полость рта. В полости рта находится биологическая жидкость, называемая ротовой жидкостью или «смешанной слюной». Смешанная слюна, кроме секрета слюнных желез, содержит клетки эпителия, лейкоциты, микроорганизмы, остатки пищи и обеспечивает нормальное функциональное состояние зубов и слизистой оболочки рта [1].

Количество и состав слюны человека изменяется в широких пределах и зависит от многих факторов: времени суток, принятой пищи, возраста человека, состояния центральной и вегетативной нервной системы, наличия заболеваний. Слюна выполняет ряд важных функций: пищеварительную, минерализующую, защитную, регуляторную и выделительную. За сутки выделяется от 0,5 до 2,2 л смешанной слюны.

Смешанная слюна состоит из 98,5-99,5% воды и сухого остатка 0,5-1,5%. Уникальные свойства и функции слюны определяются наличием в ней минеральных (1/3 часть) и органических компонентов (2/3 части сухого остатка) [2]. Слюна представляет собой вязкую слегка опалесцирующую мутноватую жидкость с плотностью 1,001-1,017 г/мл. Вязкость слюны равна 1,2 - 2,4 пуаз и зависит от содержания муцина, представляющего собой высокополимеризованный глюкопротеин. Вязкость слюны определяет ее поверхностные свойства и позволяет ей образовывать защитные пленки на поверхности слизистой оболочки полости рта и на эмали зубов (пелликулу). Осмотическое давление слюны составляет от Ѕ до ѕ осмотического давления крови (50-270 мОсмоль/л).

Величина рН смешанной слюны является важнейшим показателем гомеостаза органов полости рта и в норме составляет 6,4 - 7,8 [3]. Колебания рН слюны зависят от гигиенического состояния полости рта, характера пищи, скорости секреции. При низкой скорости секреции рН слюны сдвигается в кислую сторону, при стимуляции слюноотделения - в щелочную.

Смешанная слюна содержит три буферных системы: гидрокарбонатную, фосфатную и белковую.Вместе эти буферные системы формируют первую линию защиты против кислотных или щелочных воздействий на ткани полости рта. Все буферные системы полости рта имеют различные пределы ёмкости: фосфатная наиболее активна при рН 6,8-7,0, гидрокарбонатная при рН 6,1-6,3, а белковая обеспечивает буферную ёмкость при различных значениях рН. Высокая буферная емкость слюны относится к числу факторов, повышающих резистентность зубов к кариесу.

Химический состав слюны подвержен суточным колебаниям. Скорость слюноотделения колеблется в широких пределах (0,03-2,4 мл/мин) и зависит от ряда факторов. Во время сна скорость секреции снижается до 0,05 мл/мин, утром возрастает в несколько раз и достигает верхнего предела в 12-14 часов, к 18 часам она снижается. У людей с низкой секреторной активностью значительно чаще развивается кариес, поэтому уменьшение количества слюны в ночное время способствует проявлению действия кариесогенных факторов. Состав слюны и секреция также зависят от возраста и пола. У пожилых людей, например, значительно повышается количество кальция, что имеет значение для образования зубного и слюнного камня. Изменения в составе слюны могут быть связаны с приемом лекарственных веществ, интоксикацией и заболеваниями. Так, при обезвоживании организма, сахарном диабете, уремии происходит резкое снижение слюноотделения.

Неорганические компоненты слюны представлены макроэлементами, содержание которых составляет более 0,01 % и микроэлементами, содержание которых составляет менее 0,001 %. К макроэлементам относятся натрий, калий, кальций, магний, сера, фосфор, хлор. Микроэлементы содержатся в слюне в сверхмалых концентрациях и к ним относятся медь, железо, цинк, марганец, молибден, фтор, бром, йод и др. [4]. Они могут находиться в ротовой жидкости как в ионизированной форме в виде простых (Н+, К+, Na+, Ca2+, Сl- , F-, и др.) и сложных (Н2РО4-, НРО42-, РО43-, НСО32-, SCN-, SО42- и др.) ионов, так и в составе органических соединений - белков, белковых солей, хелатов. Из органических веществ в слюне обнаружены простые (альбумины, глобулины) и сложные (гликопротеиды) белки и небелковые азотсодержащие компоненты - аминокислоты, мочевина, а также моносахариды и продукты их превращения - пировиноградная, лимонная и уксусная кислоты. Одним из главных белковых компонентов смешанной слюны является муцин, представляющий собой высокополимеризованный глюкопротеин. В очищенном муцине имеются углеводистые компоненты типа полисахаридов, состоящие из групп аминогликоз, аминогалактоз и сиаловой кислоты. Благодаря способности связывать большое количество воды муцины придают слюне вязкость, защищают поверхность от бактериального загрязнения и растворения фосфата кальция. Бактериальная защита обеспечивается совместно с иммуноглобулинами и некоторыми другими белками, присоединенными к муцину.

В таблице приведено содержание основных неорганических компонентов в смешанной нестимулированной слюне и для сравнения в плазме крови [3].

Таблица

Содержание неорганических веществ в слюне и плазме крови

химический слюна неорганический

Особенностью смешанной слюны является преобладание содержания ионов К+ (в 4-5 раз) и низкое содержание ионов Na+ (в 5-10 раз) по сравнению с их содержанием в плазме крови. В смешанной слюне превалирует также содержание неорганического фосфата, гидрокарбоната, тиоцианата, йода и меди. Содержание кальция в слюне и плазме крови практически одинаково.

Катионы слюны (Na+ и К+) наряду с другими ионами обусловливают осмотическое давление слюны, ее ионную силу и входят в состав солевых компонентов буферных систем. Весьма важным показателем состояния слюны является ионная сила, от величины которой зависит активность ионов, в том числе и минерализующих компонентов (Са2+ и НРО42-). Установлено, что показатели активности ионов Са2+ и НРО42- в слюне намного выше, чем в плазме крови, что и обусловливает минерализующую функцию ротовой жидкости.

Слюна является минерализирующей жидкостью, она перенасыщена ионами кальция и фосфат-ионами и служит источником поступления этих ионов в эмаль зуба. Фосфат содержится в двух формах: в виде «неорганического» фосфата и связанного с белками и другими соединениями. Содержание общего фосфата в слюне достигает 7,0 ммоль/л, из них

70-95% приходится на долю неорганического фосфата (2,2-6,5 ммоль/л), который представлен в виде гидрофосфата - НРO42- и дигидрофосфата - Н2РО4-. Содержание кальция в слюне различно и колеблется от 1,0 до 3,0 ммоль/л. Кальций, как и фосфаты, находится в ионизированной форме и в соединении с белками. Доказано, что максимальным минерализующим эффектом обладает слюна, в которой отношение Са2+/Саобщий составляет 0,53-0,69. Такая концентрация кальция и фосфатов необходима для поддержания постоянства тканей зуба. Этот механизм протекает через три основных процесса: регуляцию рН; препятствие в растворении эмали зуба; включение ионов в минерализованные ткани.

Слюна играет чрезвычайно важную роль в защите зубов от кариеса. Однако её роль ещё недостаточно изучена. Она является основным источником поступления в эмаль зуба кальция, фосфора и других минеральных элементов, влияет на физические и химические свойства эмали зуба, в том числе на резистентность к кариесу. Эти специфические свойства и функции слюны можно объяснить тем, что она является коллоидной системой и имеет мицеллярное строение, состоит из устойчивых белково-минеральных частиц - мицелл [5]. Каждая мицелла состоит из нерастворимого ядра, адсорбционных слоев и диффузного слоя. Нерастворимое ядро мицеллы образует фосфат кальция Са3(РO4)2. На поверхности ядра адсорбируются находящиеся в слюне в избытке потенциалопределяющие ионы гидрофосфата (НРO42-). В адсорбционном и диффузных слоях мицеллы находятся ионы Са2+, являющиеся противоионами. Белки (в частности, муцин), связывающие большое количество воды, оказывают стабилизирующее действие, адсорбируясь на поверхности мицелл, и способствуют распределению всего объёма слюны между мицеллами, в результате чего она структурируется, приобретает высокую вязкость, становится малоподвижной. Состав и строение мицелл фосфата кальция ротовой жидкости можно выразить следующей формулой: {[m Са3(РO4)2] • n НРO42- • (n - x) Са2+}2x- • x Са2+.

Устойчивость мицелл слюны зависит от рН среды. В кислой среде заряд мицеллы может уменьшиться вдвое, так как ионы гидрофосфата связывают протоны H+ и превращаются в дигидрофосфат-ионы Н2РО4-. Это снижает устойчивость мицеллы, а ионы дигидрофосфата такой мицеллы не могут участвовать в процессе реминерализации эмали. Установлено, что при рН<6,4 усиливаются процессы деминерализации зубной эмали. Подщелачивание приводит к увеличению концентрации фосфат-ионов, которые соединяются с ионами Ca2+ и образуются малорастворимое соединение Са3(РO4)2. Это явление наблюдается в полости рта при повышении рН>7,8, что приводит к активизации процесса камнеобразования. Оптимальной величиной рН слюны для процессов минерализации и реминерализации тканей зуба является значение 7,2-7,8.

Рассмотренные представления о мицеллярном строении слюны позволяют объяснить механизмы поддержания и нарушения гомеостаза в системе эмаль зубов - слюна, возникновения кариеса зубов и образования зубного камня. Знание механизмов формирования указанных патологических состояний необходимо для их профилактики и лечения, которые должны быть направлены на поддержание и сохранение структурных свойств слюны.

Таким образом, минеральный состав слюны является одним из основных факторов, определяющих процессы минерализации твердых тканей зубов и их резистентность к кариесогенным влияниям.

Список литературы

Терапевтическая стоматология: Учебник для студентов стомат. фак. мед. вузов / Е. В. Боровский, В. С. Иванов, Ю. М. Максимовский, Л. Н. Максимовская; Под ред. Е. В. Боровского, Ю. М. Максимовского. - М.: Медицина, 2001. - 736 с.

Тарасенко Л.М., Непорада К.С. Биохимия органов полости рта. Учебное пособие для студентов факультета подготовки иностранных студентов. - Полтава: Видавництво «Полтава», 2008. - 70 с.

Вавилова Т.П. Биохимия тканей и жидкостей полости рта. Учебное пособие. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 208 с.

Вавилова Т.П., Янушевич О.О. Островская И.Г. Слюна. Аналитические возможности и перспективы. - М.: Издательство БИНОМ, 2014. - 312 с.

Боровской Е.В., Леонтьев В.К. Биология полости рта. - М.: Медицинская книга. Н. Новгород: Изд-во НГМА, 2001. - 304 с.

Размещено на Allbest.ru