биох. слюны_1cf1fc121ca18b8f9e0c5569fa383d4d. Лекция для 2 курса стоматологического факультета Тема Биохимия слюны План Химический состав и функции слюны

• Название: Лекция для 2 курса стоматологического факультета Тема Биохимия слюны План Химический состав и функции слюны
• Дата: 21.05.2021
• Размер: 1.12 Mb.
• Имя файла: биох. слюны_1cf1fc121ca18b8f9e0c5569fa383d4d.ppt
• Тип: Лекция; #207887

Кыргызская государственная медицинская академия им. И.К. Ахунбаева Кафедра биохимии с курсом общей и биоорганической химии им. А.Дж. Джумалиева

Лектор: доктор биологических наук, доцент Махмудова Жылдыз Акматовна
E-mail адрес: [e-mail]


Лекция для 2 курса
стоматологического факультета


Тема: Биохимия слюны
План:
Химический состав и функции слюны
Слюнные железы и механизмы слюноотделения, регуляция их секреции
Минерализующая функция слюны
Защитная и очищающая функция слюны
Переваривание углеводов в ротовой полости
Гликолиз в полости рта, конечные продукты, их влияние на рН полости рта
Десневая жидкость, ее химический состав и биороль
Поверхностные образования на зубах
Механизм образования зубного налета и зубного камня

Слюна является одной из важнейших жидкостей организма

В полости рта находится биологическая жидкость, которая называется смешанной слюной или ротовой жидкостью (в дальнейшем слюна).
У взрослого в норме за сутки выделяется до 2,0 л слюны.
Слюна смачивает, размягчает твердую пищу, обеспечивает формирование пищевого комка и облегчает её проглатывание


Слюна имеет органическую и неорганическую составляющую.
Неорганическая составляющая слюны представлена макро- и микроэлементами, которые могут находится в составе различных соединений или в ионизированной форме.
Например: кальций, фосфаты, хлориды, сульфаты и т.д.

Функции слюны

1. Минерализующая (минерализация зубов и обеспечение оптимального состояния для функционирования зубов)
2. Пищеварительная функция
3. Защитная функция (ферменты, белки, Ig)
4. Восприятие вкуса
5. Поддержание гомеостаза в полости рта (буферные системы слюны)
6. Выделительная функция (обмен веществами между кровью и слюной)
7. Регуляторная функция (содержит много биологически активных веществ)

Химический состав слюны

Функции некоторых ионов слюны

Ионы Na + и K+ вместе с с другими ионами определяют осмотическое давление, буферную емкость и устойчивость мицелл слюны.
Бикарбонаты являются компонентами буферной системы слюны.
Ионы фтора попадают в слюну из десневой бороздки, фтор ускоряет процессы реминерализации, обладает ингибирующим действием на рост бактерий.

Органические компоненты слюны

Органические компоненты в слюне оставляют 0,8-6,0 г/л, что в 10-15 раз меньше, чем в крови.
Попадают в смешанную слюну из разных источников:
- слюнных желез ;
- клеток слизистой оболочки полости рта;
- десневой бороздки (лейкоциты);
- крови;
- клеток микроорганизмов.
Их количество зависит от состояния ротовой полости
и всего организма в целом.

Органический состав слюны

Слюна содержит:
- белки, углеводы, липиды, небелковые азотистые соединения (мочевину, мочевую кислоту) витамины, гормоны, органические и нуклеиновые кислоты и др.
Органические вещества слюны можно условно разделить на 2 группы: белковой и небелковой природы.

Белки слюны могут быть представлены:

Полиморфными группами:
- белки, богатые пролином
- белки, богатые гистидином - гистатины
- белки, богатые тирозином (стазерины)
- цистатины
- муцины
- ферменты слюны
Некоторые белки существуют в единичной форме: фактор роста эпителия, фактор роста нервов, лактоферрин и др.


Слюноотделение – секреторная деятельность слюнных желез. Их три пары больших желез:
околоушные,
подчелюстные
подьязычные,
а также множество мелких желёз, расположенных в ротовой полости: губные, щечные, небные, язычные и десневые.
Мелкие слюнные железы секретируют постоянно, увлажняя слизистую оболочку ротовой полости.


Большие слюнные железы имеют рефлекторную природу:
слюноотделение начинается при воздействии пищевых раздражителей – вид и запах пищи,
усиливается под влиянием раздражений рецепторов ротовой полости.

Слюнными железами синтезируются биологически активные вещества (БАВ) слюны:

Фактор роста эпителия (ФРЭ) - усиливает резорбцию (разрушение) костной ткани и деление одонтобластов.
Фактор роста нервов (ФРН) - оказывает мощное противовоспалительное действие.
Паротин - способствует минерализации.
Ренин – обладает сосудосуживающим действием.
БАВ слюны обладают эндокринной функцией и участвуют в регуляции гомеостаза полости рта и многих органов и тканей организма.


Снижение функциональной активности слюнных желез имеет серьёзные отрицательные последствия:
снижается степень омывания зубов слюной, в результате чего повышается растворимость эмали и снижается реминерализующий эффект;
при уменьшении секреции слюны ухудшается самоочищение полости рта, что способствует развитию микрофлоры;
уменьшение выделения минеральных компонентов со слюной у восприимчивых к кариесу лиц, отрицательно влияет на гомеостаз в твёрдых тканях зуба.


Минерализующая функция слюны
В основе минерализующей функции слюны лежат механизмы, препятствующие выходу из эмали составляющих ее компонентов и, наоборот, способствующие поступлению таковых из слюны в эмаль.
Равновесие состава эмали и окружающей ее биологической жидкости – слюны – поддерживается на необходимом уровне, благодаря воздействию двух процессов – растворения кристаллов гидроксиапатита эмали и их образования.


Растворимость гидроксиапатита эмали определяется концентрацией :
кальция
Н3РО4,
рН
ионной силой слюны.
В свою очередь, содержание кальция, Н3РО4 и карбоната в слюне зависит от деятельности слюнных желез.


Подкисление ротовой жидкости приводит к повышению концентрации дигидрофосфата, в результате чего резко снижается минерализующая функция слюны.
Высокая вариабельность содержания кальция и фосфата в слюне, оказывает большое влияние на интенсивность процессов минерализации зубов, индивидуальную резистентность к кариесу..


Важным фактором является постоянный уровень секреции кальция и фосфата в течение суток, это поддержание постоянства концентрации основных минеральных компонентов, необходимых для построения эмали
Слюна имеет нейтральную реакцию.
Снижение рН происходит после приёма углеводов. Наиболее сильным дестабилизирующим рН фактором слюны, является кислота продуцирующая микрофлорой полости рта.


Основным механизмом поддержания гомеостаза минерального обмена во рту является состояние перенасыщенности слюны гидроксиапатитом. Перенасыщенность слюны солями Са и Р препятствует растворению эмали: способствуют диффузии в эмаль ионов Са и Р и адсорбции их на поверхности, в результате чего увеличивается скорость ионного обмена в гидроксиапатите.


Перенасыщенность гидорксиапатитом слюны сохраняется лишь до 6,0-6,2, а при дальнейшем подкислении она быстро становится ненасыщенной и теряет свои минерализующие свойства.
Подщелачивание слюны дает обратный эффект: отмечается образование зубных камней.
Важное значение в поддержании рН слюны имеют буферные системы, особенно фосфатная, карбонатная и белковая


Защитная и очищающая функция слюны
Постоянный ток слюны, увлажнение ею слизистой оболочки полости рта способствует сохранению органов полости рта в активном функциональном состоянии, уменьшает трение, способствует вымыванию микрофлоры, остатков пищи, предотвращает высыхание слизистой оболочки и развитие воспалительных процессов.
Антибактериальные факторы в полости рта представлены лизоцимом, лактопероксидазой, лактоферрином, нейтрофилами. Они обладают бактериостатическими, бактериоцидными свойствами.
Нейтрофилы ротовой жидкости обладают выраженной фагоцитарной активностью.

Иммуноглобулины слюны - факторы специфической защиты

В слюне присутствуют все 5 классов иммуноглобулинов, а также секреторный – IgAs, продуцируемый слюнными железами.
Секреторный IgAs подавляет прикрепление бактерий на поверхности слизистой оболочки полости рта.
Он обладает выраженным бактерицидным, антивирусным и антитоксическим действием.


Установлено, что как у кариесвосприимчивых так и кариесрезистентных лиц, уровень А - иммуноглобулина в слюне изменяется, но в сыворотке крови остается неизменным.
У кариесрезистентных лиц обнаружено высокое содержание иммуноглобулинов А и М. В случае их отсутствия отмечается тенденция к увеличению интенсивности заболевания кариесом.
Все иммунные компоненты: IgA, IgC и IgМ скапливаются в зубодесневой жидкости и выходят в полость рта. При воспалении миграция их многократно усиливается.

Мицеллярное строение слюны – лежит в основе минерализующей функции слюны.

Слюна перенасыщена ионами кальция и фосфата, однако это не приводит к отложению этих минералов на поверхности зуба. Этому препятствует мицеллярное строение слюны.
Мицеллы - коллоидные образования (структурные единицы слюны), которые поддерживают соли кальция в псевдорастворенном состоянии.

Строение мицеллы

Ядром мицелл является нерастворимый фосфат кальция Са3(РО4)2, вокруг которого располагаются заряженные ионы кальция, гидро- и дигидрофосфаты кальция, а также молекулы белков, основными из которых являются муцины и стазерины (на рисунке они изображены кругами и овалами).


Строение мицеллы фосфата кальция


Основу слюны составляют мицеллы, связывающие большое количество воды, что подтверждается высокой вязкостью при незначительном содержании в ней белка. Одновременное присутствие в слюне несовместимых ионов, возможно только при ее мицеллярном строении


Ядро мицеллы- m молекулы фосфата кальция на поверхности ядра сорбируются в n молекулы гидрофосфата. В адсорбционном и диффузных слоях мицеллы будут находиться ионы Са2+, являющиеся противоионами.
В кислой среде мицелла представляется так:


Заряд гранулы в кислой среде уменьшиться вдвое, уменьшиться диффузный слой, а следовательно, и устойчивость мицеллы.


В щелочной среде мицеллы выглядят так:


Такая мицелла практически неустойчива, т.к. ионы фосфата и кальция взаимодействуют, образуя выпадающий в осадок фосфат кальция, что наблюдается в полости рта при подщелачивании слюны, в этом случае активизируется
процесс камнеобразования.


Под самоочищением понимают постоянную способность ротовой жидкости к очищению ее органов от остатков пищи, микрофлоры.
Основную роль в самоочищении полости рта играют слюнные железы, обеспечивающие адекватные объемы секреции и качества слюны.
Для эффективного самоочищения важное значение имеют также движения нижней челюсти, языка, правильное строение зубочелюстной системы.

Муцины выполняют специфические функции.

Основные белки, обеспечивающие вязкость слюны, участвуют в
образовании мицелл слюны,
благодаря способности связывать воду.
Муцины выполняют роль смазки в полости рта.

Ферменты слюны

В смешанной слюне проявляют активность более 100 ферментов.
В основном ферменты синтезируются слюнными железами, часть попадает в слюну из разрушенных клеток эпителия, бактериальных клеток, лейкоцитов или из крови.
В слюне присутствуют:
- гликозидазы
- фосфатазы
- протеазы (катепсины A, B, H и L)
- ДНКазы и РНКазы
- ферменты – антиоксиданты и др.


Переваривание углеводов в ротовой полости
Расщепление крахмала и гликогена начинается в ротовой полости под действием α- амилазы слюны с образованием декстринов и дисахарида мальтозы.


Дальнейшее переваривание дисахаридов и олигосахаридов происходит в тонком кишечнике.


Метаболизм углеводов в полости рта

Надзубные образования

На протяжении всей жизни человека на поверхности эмали могут формироваться пелликула зуба и зубной налет.


Минерализация зубного налета приводит к образованию зубного камня.


Зубной налет (ЗН) представляет собой мягкую белую субстанцию, которая локализуется в области шейки зуба или на всей его по­верхности.
ЗН образуется в результате прилипания эпителиальных клеток к поверхности зуба, бактерий с их последующим ростом, а также преципитации полисахаридов, гликопротеинов и органических кислот.
На формирование матрицы ЗН влияют ферменты бактериального про­исхождения. ЗН - полупроницаемая мембрана.
Соединения, обладающие выраженной способностью к диффузии, такие как глюкоза, проникают в ЗН медленно, а высококонцентрированные вещества - быстрее, например глицерофосфат кальция


ЗН устойчив к смыванию слюной и полосканий рта, т.к. его поверхность покрыта слизистым полупроницаемым веществом - мукоидным гелем.
Химический состав ЗН . Из минеральных веществ ЗН содержит кальций, фосфор, калий, натрий. Кальций и фосфор в основном поступают из слюны. У молодых лиц содержание фосфора, натрия и калия в ЗН намного больше, чем в слюне. С возрастом в ЗН увеличивается концентрация неорганических солей и гидроксиапатита.


Органические вещества ЗН. Это белок, углеводы, ферменты. Из углеводных компонентов в ЗН обнаружены гликоген, мукополисахариды (глюкозамингликаны), протеингликаны. ЗН является наиболее важным этиологическим фактором в развитии болезней пародонта и кариеса зубов. Обменные реакции в ЗН зависят от количества углеводов во рту. Концентрация фосфатов уменьшается при наличии сахара в полости рта


Минеральные соли откладываются на коллоидной основе ЗН, способствуя ее частичной или полной минерализации и образованию зубного камня. Содержание микроэлементов: железа, цинка, марганца и фтора в ЗН больше, чем в эмали. Средняя концен­трация фтора в ЗН 6 мл/кг, но иногда достигает 180мл/кг. Это зависит от уровня фтора в питьевой воде. Фтор в ЗН содержится в виде кристаллов фторапатита, фтористого кальция, а также в комплексе с органическими веществами.

В норме на поверхности зуба поддерживается постоянство рН

Постоянство рН обеспечивается буферными системами слюны.
Уплотнение или утолщение зубного налета лишает слюну возможности проявлять свое защитное действие.

В зависимости от характера пищи и природы микроорганизмов в зубном налете могут реализоваться две противоположные ситуации:

1.Формироватся кислая среда (ее образованию способствует пища, богатая углеводами), в которой происходит деминерализация эмали и развитие кариеса.
2. Формироватся щелочная среда (в ней аккумулируются высокие концентрации кальция и фосфатов), то есть создаются условия для выпадения в осадок солей кальция и образования зубного камня.


В настоящее время возникновение кариеса зубов связывают с локальным изменением pH на поверхности зуба под зубным налётом, вследствие брожения (гликолиза) углеводов, осуществляемого микроорганизмами, и образования органических кислот.
Взаимодействие этих факторов обуславливает возникновение очага деминерализации.


Зубной камень ЗК. Вследствие минерализации зубного налета и отложения в нем неорганических веществ образуется зубной камень.
Химический состав ЗК. Минеральные вещества составляют 70-90%, это брушит СаНРО4*2Н2О, гидрооксиапатит, карбонатапатит, виктолат (СаМg)(РО4)6, СаF.
Из органических веществ содержатся белки: глико- и фосфопротеины, из углеводов есть галактоза, фруктоза, мальтоза, а также аминокислоты и АТФ.
Зубной камень образуется путем импрегнации зубного налета кристал­лами фосфата кальция. Для отвердения мягкой матрицы ЗН необходимо около 12 дней.


Десневая жидкость - это физиологическая среда, которая в норме заполняет десневую борозду. В десневой жидкости содер­жатся лейкоциты, микроорганизмы, ферменты, белковые фракции, клетки эпителия и другие вещества.
В норме, в течении суток в полость рта поступает 0,5-2,5 мл десневой жидкости. В составе десневой жидкости определяются такие элементы, как натрий, калий, кальций, фосфор, магний, фтор.

Десневая жидкость - биологическая жидкость полости рта, которая омывает десневую бороздку.

Включает в себя спущенные эпителиальные клетки, лейкоциты (основной источник поступления в слюну), микроорганизмы, электролиты, белковые компоненты и ферменты.
Имеется тесная взаимосвязь между степенью нарастания воспалительных изменений в пародонте и уровнем активности гидролитических ферментов лейкоцитов.

Наиболее характерные ферменты лейкоцитов десневой жидкости, оказывающие защитное действие на ткани пародонта:

Кислая фосфатаза (маркер лизосом);
Щелочная фосфатаза;
Различные гликозидазы;
Протеиназы (катепсины, эластаза, коллагеназа);
Лизоцим;
Фосфолипазы;
Миелопероксидаза и др.


Литература:


Алдашев А.А., Бозумова К.А., Махмудова Ж.А., Ибрагимова С.А., Баатырова Н.Ж. Биохимия человека . Учебник.- Бишкек.- 2013.-351 с.
Северин Е.С. -Биохимия, М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. С.365-388, 391-394, 397-40
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 2007. .-С.363-370,379-381.
Николаев А.Я.-Биологическая химия, -М.: Медицинское информационное агентство. -2004. 566с.

Спасибо за внимание!!!