Биохимия экзамен ответы на стомат вопр. Биохимия костной ткани
 Скачать 69.4 Kb.
|
Функции эмали зуба:1. защита дентина и пульпы от механических, химических и температурных раздражителей. 2. проницаемость - основной путь проникновения со стороны пульпы и из слюны ионов кальция, аминокислот, витаминов, токсинов. Химический состав: 1. Вода - 3-4% 2.Органические вещества – 1,5% 3. Неорганические вещества – 95-97%, из них: Са - 37%, Р - 17%. Органические вещества: 1. Белки – образуют основу формирования эмали – белковую матрицу. В состав органической матрицы входят три группы белков: а) белки, нерастворимые в соляной и этилендиаминтетрауксусной кислотах – 0,18-0.2%. По своим свойствам близки к коллагену и эластину и играют роль «скелета», придающего устойчивость структуре эмали в целом. б) Са - связывающий белок эмали (КСБЭ) – 0,17% (М.м 20000). Он может связывать 8-10 ионов Са и образуется белковая трехмерная матричная сетка (белок соединен между собой Са-мостиками) не растворимая в нейтральной среде. Подкисление до рН 4,0 разрушает этот комплекс с минеральной фазой. Длина субъединицы КСБЭ, состоящей из 160-180 аминокислотных остатков – 25нм, это соответствует длине основного кристалла эмали – гидроксиапатита. Ионы Са, связывающиеся с матрицей, служат зонами роста этих кристаллов. в) водорастворимый белок эмали, который не способен к образованию комплекса с Са. Его роль еще не ясна.
обеспечивает энергию для процессов образования ядер кристаллизации. На поверхности эмали содержится в 10 раз больше углеводов, чем в глубоких слоях.
деминерализации твердой ткани зуба. Неорганические вещества: Основным минеральным компонентом эмали являются кристаллы гидроксиапатита.
В состав неорганических веществ входят около 20 микроэлементов: железо, цинк, свинец, олово и т. д. Их количество больше в поверхностном слое эмали. Поступление фтора вызывает ряд изменений в структуре эмали (в части кристаллов две гидроксильные группы замещены на фтор), увеличивая содержание фторапатита.  Флюороз зубов (эндемический флюороз зубов) – это хроническое заболевание, встречающееся в местностях с избыточным содержанием фтора в питьевой воде. Заболевание, развивающееся до прорезывания зубов. При флюорозе поражается преимущественно эмаль зубов. Флюороз обусловлен длительным поступлением в организм микроэлемента фтора и выражается образованием на поверхности эмали пятен и дефектов различной величины, формы и цвета. В тяжелых случаях поражаются кости скелета. 11 ДЕНТИН. Это грубоволокнистая ткань. Составляет основу зуба. Химический состав:
- Са – 28%; - Р – 16% Минеральные вещества представлены: - фосфатом кальция; - карбонатом кальция; - фторидом кальция. Твердость дентина уступает эмали - 60кг/мм2. По степени минерализации дентин аналогичен компактному веществу костной ткани. Минеральный компонент - гидроксиапатит, в котором чаще, чем в кости, обнаруживается магний. Фтористые соли также содержатся в дентине. В состав органического вещества дентина входит коллаген, богатый фосфатом, хондроитинсульфаты, гиалуроновая кислота. При развитии кариеса в поврежденном дентине и уменьшается количество оксипролина и оксилизина и растет количество глюкозаминогликанов. Всю массу дентина пронизывают канальцы, в просвете которых расположены отростки одонтобластов (клеток пульпы), нервные окончания (в резцах больше). Количество нервных окончаний увеличено в зонах, прилежащих к шейке зуба. Этим объясняется болезненность при лечении кариозных полостей. Дентин постоянных зубов – бесклеточная, бессосудистая ткань, пронизанная каналами, в которых находятся одонтобласты. Питание дентина осуществляется через сосуды пульпы. Обмен веществ в дентине протекает медленнее, чем в костной ткани. В основном осуществляется минеральный обмен. 13 ЦЕМЕНТ. Состоит из основного вещества, пропитанного солями извести. Трубочек и сосудов в цементе нет. Питается путем диффузии со стороны периодонта. Химический состав:
Цемент еще менее минерализован, чем дентин. Здесь больше воды и протеогликанов. Клеточные элементы - цементобласты. 14 ПУЛЬПА. Мягкая ткань, заполняющая полость зуба. Пульпа коронки представлена рыхлой соединительной тканью с нежной сетью проколлагеновых и коллагеновых волокон и большим количеством клеточных элементов. В пульпе корня коллагеновые волокна толще и плотнее идут по ходу нервно-сосудистого пучка.
- одонтобласты; - звездчатые клетки; - фибробласты; - макрофаги. 2. Химический состав: - белок – 52%; - гликоген – 42%. Кроме фибропластов, в пульпе есть и жировые клетки. Функции пульпы: а) трофическая – через отростки одонтобластов осуществляется питание дентина, коронки, корня; б) пластическая – связана с образованием дентина; в) защитная – клетки эндотелия в ответ на проникновение чужеродных веществ образуют соединительнотканную капсулу, ограничивающую зону повреждения от интактных участков. Пульпа зуба отличается относительно высокой активностью окислительно-восстановительных процессов, повышенным потреблением кислорода. В пульпе идет синтез РНК. Поскольку пульпа наиболее метаболически активна, она богата ферментами, в основном углеводного обмена, гликолиза. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ НА ЗУБАХ. На поверхности зуба имеются: кутикула, пелликула, зубной налет, зубной камень, муциновая пленка. 1. Кутикула теряется после прорезывания зуба и не играет существенной роли. 2. Пелликула образуется на поверхности после прорезывания зуба. Состоит из белково-углеводного комплекса: муцина, гликопротеинов, сиалопротеинов. В ней много глютаминовой кислоты, аланина и сиаловой кислоты. Во многих местах она покрыта слоем зубного налета. По мнению многих авторов ее можно рассматривать, как старый зубной налет, который видоизменился вследствии растворения содержащихся в ней бактерий.
эмали. Большинство авторов отводят зубному налету ведущую роль в возникновение кариеса. Зубной налет – это скопление микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности. Он начинает накапливаться уже после 2ч. после чистки зубов.. В первые 24ч. преобладает кокковая инфекция, после 24ч – палочковидные бактерии, через 2 суток – нитевидные бактерии. Без микроорганизмов зубной налет не образуется.. Состав зубного налета: вода (78-80%); белок (9,6-12,7%); углеводы (6,9-7,7%): глюкоза 3%, сахароза 2,5%, полисахариды 10% (леван, декстран, сиаловые кислоты); липиды (фосфолипиды, холестерол); ионы P, Ca, Na, K, Mn, Fe (меньше, чем в слюне); ферменты (более 50 микробного происхождения): сульфатаза – приводит к разрушению органического каркаса эмали, дентина, коллагеназа, протеазы – гидролизуют коллаген десен и кости альвеолярного отростка, гиалуронидаза – расщепляет гиалуроновую кислоту (основное межклеточное вещество соединительной ткани), эластаза – разрушает эластин сосудистой стенки, вызывая кровотечения, нейроминедаза – разрушает сиаловые кислоты пелликулы, расщепляет гликопротеины слюны, участвует в полимеризации сахарозы. Содержание фтора в зубном налете может в 10-100 раз превышать его содержание в слюне. Он включается в состав зубного налета из пищи, воды, слюны, но может поступать и из эмали зуба при снижении рН зубного налета и активации процессов деминерализации эмали. С возрастом содержание фтора в зубном налете увеличивается. Основу матрикса зубного зубного налета составляют гликопротеины слюны. Под действием ферментов бактерий синтезируются липкие полимеры, такие как декстран, леван. Происходит адгезия бактерий, фиксация на поверхности зуба. При большом употреблении углеводной пищи (сахароза) под действием ферментов микроорганизмов зубного налета увеличивается кислотообразование. Образуются органические кислоты: молочная, ПВК. Они при отложении зубного налета растворяют межпризматическое вещество эмали, образуя микрополости, которые заполняются бактериями. Происходит повышение процессов декальцинации над реминерализацией. Расщепление азотсодержащих остатков пищи различными ферментами микроорганизмов зубного налета ведет к образованию продуктов щелочного характера, способствующие осаждению в органическом матриксе зубного налета фосфатов кальция из слюны и жидкости десневого кармана с образованием зубного камня. 15 Зубной камень. Зубной камень возникает в результате осаждения из слюны солей – фосфатов и карбонатов кальция и магния в органическую матрицу зубного налета. Зубной камень так же можно рассматривать как минерализованную зубную бляшку, прикрепленную к эмали в области поверхности корня зуба. Различают наддесневые и поддесневые зубные камни. Химический состав: - кальций - 21-29%; - фосфор – 12-16%; - элементы: магний, натрий, железо, кремний, алюминий, цинк и др. - все виды аминокислот, но больше всего глютаминовой, аспарагиновой, глицина, аланина, валина, лейцина; - углеводы - 19% (глюкоза, галактоза, арабиноза, гликозаминогликаны, галактозамин, глюкуроновая кислота); - липиды – фосфолипиды, холестерол, ди- и триглицерины, свободные жирные кислоты. Зубной камень имеет слоистую структуру. Его образованию способствует снижение коллоидоустойчивое состояние слюны при смещении ее рН в щелочную сторону в связи с накоплением аммиака и потерей углекислого газа. Зубной камень играет важную роль в патогенезе болезней - пародонта. На шероховатой поверхности зубного камня задерживаются остатки пищи, эпителий, микроорганизмы. Токсины, выделяемые ими, оказывают раздражающее действие на десну и способствуют развитию воспаления – гингивита. Зубной камень механически действует на десну, оттесняя ее от шейки зуба, что приводит к изъязвлению десны, увеличению десневого кармана и изменению химического состава десневой жидкости. Это способствует активации процессов отложения зубного камня, следовательно, усилению воспаления, т.е. образуется прочный круг, ведущий к гибели тканей пародонта, расшатыванию и выпадению зубов. 111 БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ КАРИЕСЕ ЗУБА. Кариес (костоеда) - самое распространенное заболевание. Поражается 80-90% населения земного шара. На возникновение этого заболевания могут влиять как общие, так и местные факторы. Общие: неполноценное питание, питьевая вода, экстремальные воздействия, сдвиги в функциональном состоянии органов. Местные: зубной налет, бактерии, нарушение состава, свойств ротовой жидкости, углеводные остатки пищи. Клинически кариес начинается на поверхности зуба. Первым видимым признаком является кариозное белое пятно – признак деминерализации эмали. Непосредственной причиной кариеса и деминерализации эмали и дентина является выработка органических кислот (молочной, уксусной, пропионовой). Эти кислоты образуются под действием ферментов микроорганизмов. Микроорганизмы полости рта и зубного налета (прежде всего молочнокислые стрептококки) способны быстро превращать углеводы пищи, особенно сахарозу, сначала в полисахариды, а затем в глюкозу, ПВК, молочную кислоту. При этом снижается рН среды до 4-5. Кислоты растворяют кристаллы эмали и дентина. Происходит очаговая деминерализация и деполимеризация эмали. Важную роль в кариесрезистентности принадлежит фтору. Нарушение минерализации ткани приводит к повышению проницаемости. В ранней стадии кариеса показана возможность проникновения в очаг поражения ионов кальция. Неорганический фосфор в белом кариозном пятне снижен на 73%. Увеличивается проницаемость эмали для лизина, глицина (в 2 раза). Содержание аминокислот увеличивается в 3 раза. В кариозной полости обнаружена высокая активность ферментов гиалуронидазы, фосфатазы. Затем идет образование пигментированного пятна. Это связано с накоплением аминокислоты тирозина с последующим превращением в пигмент меланин. На этой стадии к расстройствам реминерализации присоединяется изменение белкового обмена. Идет распад белковой матрицы, неколлагеновых белков. В коллагене изменяется соотношение кислых и основных аминокислот. Распадаются гетерополисахариды. Содержание углеводов увеличивается в 12 раз. На стадии среднего кариеса процесс распространяется вглубь, образуется конусовидный очаг поражения. Повышается проницаемость по направлению от кариозной полости к пульпе. Распадаются коллагеновые волокна. В клетках повреждаются митохондрии, уменьшается АТФ. Накапливаются кислые продукты, что приводит к ацидозу. Накапливаются биогенные амины (гистамин, серотонин), что вызывает сильные «рвущие боли». Отток эксудата ухудшается. Повышается внутриклеточное давление. 19. Слюна. Физико-химические свойства слюны. Слюна – это сложная биологическая жидкость, вырабатываемая специализированными железами и выделяемая в ротовую полость. Химический состав слюны определяет состояние и функционирование зубов и слизистой оболочки полости рта. Различают понятия «слюна – секрет слюнных желез (околоушных, подчелюстных, подъязычных, малых желез полости рта)» и «слюна смешанная или ротовая жидкость», которая помимо секретов различных слюнных желез содержит микроорганизмы, слущенные эпителиальные клетки и другие компоненты. Объем смешанной слюны дополняется жидкостью, которая диффундирует через слизистую оболочку полости рта, и щелевой жидкостью десны. У взрослого человека за сутки в норме выделяется 0,5-2 литра слюны. Слюна – это мутная, вязкая жидкость, плотность которой составляет 1,002-1,017. Вязкость слюны (по методу Оствальда) колеблется в пределах 1,2-2,4 ед. Она обусловлена наличием гликопротеинов, белков, клеток. При множественном кариесе вязкость слюны, как правило, повышается и может достигать 3 ед. Увеличение вязкости слюны снижает ее очищающие свойства и минерализующую способность. рН слюны в покое колеблется по данным разных авторов, в пределах 6,5-7,5, т.е. близок к нейтральному значению. При некоторых патологических состояниях рН слюны может смещаться как в кислую (до 5,4 ед.), так и в щелочную (до 8 ед.) сторону. Подкисление среды приводит к резкой недонасыщенности слюны гидроксиапатитом и, следовательно, увеличивает скорость растворения эмали. Подщелачивание слюны вызывает противоположный эффект и должно вести к камнеобразованию. Кислотность зависит от скорости слюноотделения, буферной емкости слюны, гигиенического состояния полости рта, характера пищи, времени суток, возраста. При низкой скорости секреции слюны и несоблюдении гигиены полости рта рН слюны смещается, как правило, в кислую сторону. В ночное время суток рН слюны снижается, утром его значение самое низкое, к вечеру повышается. С возрастом отмечается тенденция к снижению кислотности слюны и повышению кариесрезистентности. Буферная емкость слюны - это способность нейтрализовать кислоты и основания (щелочи), за счет взаимодействия гидрокарбонатной, фосфатной и белковой систем. Установлено, что прием в течение длительного времени углеводистой пищи снижает, а прием высокобелковой - повышает буферную емкость слюны. Высокая буферная емкость слюны относится к числу факторов, повышающих резистентность зубов к кариесу. 2. Функции слюны. Слюна выполняет многообразные функции: пищеварительную, защитную, бактерицидную, трофическую, минерализующую, иммунную, гормональную и др. Слюна участвует в начальном этапе пищеварения, смачивая и размягчая пищу. В ротовой полости под действием фермента α-амилазы происходит расщепление углеводов. Защитная функция слюны состоит в том что, омывая поверхность зуба, ротовая жидкость постоянно изменяет ее структуру и состав. При этом из слюны на поверхность эмали зуба осаждаются гликопротеины, кальций, белки, пептиды и другие вещества, которые образуют защитную пленку – «пелликулу», препятствующую воздействию на эмаль органических кислот. Помимо этого, слюна предохраняет ткани и органы полости рта от механических и химических воздействий (муцины). В слюне содержатся вещества лизоцим, лейкины и т.п., обладающие бактерицидным действием. Слюна выполняет также иммунную функцию за счет синтезируемого слюнными железами полости рта секреторного иммуноглобулина А, а также иммуноглобулинов С, D и Е сывороточного происхождения. Неспецифическими защитными свойствами обладают слюнные белки: лизоцим (гидролизует β-1,4-гликозидную связь полисахаридов и мукополисахаридов, содержащих мурамовую кислоту, в клеточных стенках микроорганизмов), лактоферин (участвует в различных реакциях защиты организма и регуляции иммунитета). Малые фосфопротеины, гистатины и статерины играют важную роль в антимикробном действии. Цистатины являются ингибиторами цистеиновых протеиназ и могут играть защитную роль при воспалительных процессах ротовой полости. Муцины запускают специфическое взаимодействие между стенкой бактериальных клеток и комплементарными галактозидными рецепторами на мембране эпителиальных клеток. Гормональная функция слюны состоит в том, что слюнные железы вырабатывают гормон паротин (саливапаротин), который способствует минерализации твердых тканей зуба. Минерализующая функция слюны имеет важное значение в поддержании гомеостаза в полости рта. Ротовая жидкость представляет собой раствор, перенасыщенный соединениями кальция и фосфора, что лежит в основе ее минерализующей функции. При насыщении слюны ионами кальция и фосфора происходит их диффузия из полости рта в эмаль зуба, что обеспечивает ее «созревание» (уплотнение структуры) и рост. Эти же механизмы препятствуют выходу минеральных веществ из эмали зуба, т.е. ее деминерализации. За счет постоянного насыщения эмали веществами из слюны происходит повышение плотности эмали зуба с возрастом, снижение ее растворимости, что обеспечивает более высокую кариесрезистентность постоянных зубов пожилых людей по сравнению с молодыми. 3. Состав секрета слюнных желез. Около 98% всей массы слюнного секрета составляет вода; 2% приходится на сухой остаток, около 2/3 которого составляют органические вещества, 1/3-минеральные. К минеральным компонентам слюны относятся катионы: кальций, калий, натрий, магний, кремний, алюминий, цинк, железо, медь и др., а также анионы: хлориды, фториды, иодиды, бромиды, роданиды, бикарбонаты и др. Содержание кальция в слюне составляет 1,2 ммоль/л. При этом большая часть (55-60%) общего кальция слюны находится в ионизированном состоянии, остальные 40-45% всего кальция связываются с белками слюны. В комбинации с некоторыми органическими компонентами слюны избыток солей кальция может откладываться на зубах, образуя зубной камень, который играет особую роль в развитии пародонтоза. Содержание фосфора в слюне достигает 3,2 ммоль/л, что в несколько раз выше, чем в сыворотке крови. Фосфор слюны в основном представлен в виде неорганических соединений и лишь около 5% - в виде органических. Кальций и фосфор слюны образуют химические соединения типа гидроксиапатитов. В слюне постоянно поддерживается состояние перенасыщенности гидроксиапатитами, при гидролизе которых образуются ионы Са2+ и НРО42-. Перенасыщенность гидроксиапатитами характерна также и для крови и для всего организма в целом, что позволяет ему регулировать состав минерализованных тканей. Слюна обладает более высокой минерализующей способностью, чем кровь, так как она перенасыщена гидроксиапатитами в 4,5 раза, а кровь – в 2-3,5 раза. Обнаружено, что у лиц с множественным кариесом степень перенасыщенности гидроксиапатитами слюны на 24% ниже, чем у кариесрезистентных. При кариесе содержание натрия в слюне снижается, а хлора повышается. Содержание калия и натрия в слюне значительно изменяется в течение суток. В смешанной слюне содержится 0,4-0,9 ммоль/л магния. С возрастом содержание магния в слюне увеличивается. Соединения фтора, входящие в состав слюны, обладают способностью унетать бактериальную флору, а также включаться в состав зубного налета и фторапатитов эмали зуба. Концентрация неорганического йода в слюне приблизительно в 10 раз выше, чем в сыворотке крови, так как слюнные железы концентрируют йод, который необходим для синтеза гормонов щитовидной железы. В слюне обнаруживаются роданиды. Их содержание в слюне значительно варьирует, но они обнаружены даже в слюне грудных детей. Считают, что роданиды выполняют защитную функцию, так как наряду с галогенами активируют пероксидазы, участвующие в метаболизме перекисных соединений. Поскольку содержание роданидов в слюне превышает их содержание в других биологических жидкостях, принято считать, что слюна концентрирует роданиды. Этот факт используют в судебной медицине. 4. Органический состав слюны. В слюне содержатся следующие органические вещества: белки, углеводы и продукты их неполного расщепления, липиды, витамины, гормоны. Содержание белков в слюне варьирует в пределах 1-5г/л, что в 40-70 раз ниже, чем в плазме крови. Более половины всего содержания белков слюны составляют муцины. Это гликопротеины, содержащие в своем составе сиаловую кислоту, N-ацетилгалактозамин, фруктозу и галактозу. Муцины вырабатываются в подчелюстных железах и выполняют важные биологические функции. Смазывают слизистые оболочки полости рта и поверхности зубов, защищая их от различных повреждений, связывают кальций слюны, а также участвуют в поддержании постоянства рН. |