11.9. Влияние количественного и качественного состава пищи на состояние органов и тканей полости рта
Качественный и количественный состав пищевого рациона может стать причиной возникновения некоторых стоматологических заболеваний. Так, избыточное питание непосредственно не влияет на состояние органов полости рта, однако при этом могут возникнуть болезни обмена веществ, сопровождающиеся поражением зубов и слизистой оболочки.
Избыточное потребление углеводов, усиливая процессы брожения, снижает рН ротовой жидкости в кислую сторону, что благоприятствует размножению микроорганизмов, увеличивает образование налета на зубах и снижает кариесрезистентность эмали зуба.
Состояние слизистой оболочки полости рта и губ является индикатором недостаточности витаминов в пищевом рационе. Так, например, недостаток витамина А вызывает ороговение эпителия слизистой оболочки рта. Кроме того, возникает атрофия подслизистых малых слюнных желез, в связи с чем уменьшается образование слюны. Слизистая оболочка рта быстро высыхает, на ней возникают трещины, которые легко инфицируются, что приводит к развитию воспалительных процессов.
Недостаток витаминов группы В обычно проявляется воспалением слизистой оболочки рта, наличием атрофических участков на языке, его отечностью, появлением трещин в углах рта.
Большой дефицит витамина С у взрослых вызывает цингу, которая характеризуется спонтанными кровотечениями, в частности из десен. Десны набухают, отмечается их гиперемия, изменение цвета на синюшно-красный. Как правило, присоединяется вторичная инфекция. Зубы больных покрыты инфицированным, зловонным кровяным сгустком, на деснах образуются болезненные язвы. Если воспаление продолжается длительное время, наступает некроз десен и межзубных сосочков.
Главным компонентом минеральной фазы твердых тканей зуба являются кристаллы гидроксиапатита (ГАП), ионная решетка которых содержит ионы фосфата и кальция. При снижении поступления кальция и фосфора с пищей, при замещении ионов кальция другими ионами, например стронция, бария, молибдена и др., или, что чаще встречается, при нарушении всасывания кальция и фосфора в кишечнике возникает дестабилизация кристаллической решетки гидроксиапатита. Это сопровождается уменьшением прочности тканей зуба.
В регионах, где почва и пища богаты стронцием, часто наблюдаются патологические переломы костей нижней челю-
сти, что связано с замещением кальция в кристаллической решетке ГАП стронцием.
Дестабилизацию кристаллов гидроксиапатита вызывает замещение фосфатов ионами AsO, или НАЮ3~ при использовании препаратов, содержащих соединения мышьяка и алюминия (алюминиевая посуда, экологические аномалии).
Замещение ионов НО кристаллической решетки ГАП на Г в небольших концентрациях способствует повышению устойчивости ГАП к растворению в кислой среде и как следствие повышению устойчивости к заболеванию кариесом. При действии высоких концентраций F на ГАП формируется малорастворимый фторид кальция (флюорид), который быстро исчезает с поверхности эмали зуба при рН > 7,0. Болезнь, связанная с высоким содержанием фтора в почве, а следовательно, и в пище, называется флюорозом.
11.10.Особенности пищевого рациона
испособы питания больных
с патологией челюстно-лицевой области
У больных с нарушениями целости полости рта в результате травм или врожденных дефектов, а также с затруднением открывания рта при болезнях височно-нижнечелюстного сустава или с фиксацией челюстей после перелома нарушается акт жевания. Это ведет к неполноценной механической и химической обработке пищи в полости рта. В таких случаях необходимо, чтобы пища была теплой (40—60 "С), жидкой консистенции, что позволяло бы вводить пищу через зонд, и сбалансированной по содержанию белков, витаминов и микроэлементов.
Кормление жидкой пищей с помощью зонда можно проводить путем введения зонда через ретромолярное пространство или даже через нос. В редких случаях прибегают к операции эзофаготомии или формированию фистулы желудка. Возможно использование питательных клизм.
В отдельных случаях, при тяжелых формах поражений че- люстно-лицевой области, возможно питание пациента парентерально, т.е. минуя пищеварительный тракт, через кровь. Такой способ введения пищи назначают на короткое время — до 10 сут. Парентерально можно вводить в организм высокоэффективные белковые препараты, водорастворимые витамины и минеральные соли.
Гл а в а 12 ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ
12.1.Значение температуры для жизненных процессов
Впроцессе обмена веществ их потенциальная энергия в конечном счете превращается в тепловую, которая необходима для осуществления жизненных процессов. Так, обмен веществ, ферментативные процессы, действие гормонов осуществляются в пределах температурного коридора 25—43 °С. При более высоких температурах белки коагулируют, а при низких температурах все обменные реакции организма прекращаются, прекращается и жизнь как «форма существования белковых тел».
Для обеспечения адекватности приспособительных реакций скорость метаболических превращений должна быть оптимальной и постоянной. Это возможно только в том случае, когда температура внутренней среды организма поддерживается на постоянном уровне. Таким образом, температура является одной из важных констант организма.
Все живые организмы по механизмам поддержания температуры тела в соответствии с температурным режимом окружающей среды делят на 3 группы: пойкилотермные, гомойотермные и гетеротермные.
Животные, температура тела которых изменяется в зависимости от температуры окружающей среды, называются пойкилотермными. Они появились на более ранних этапах эволюционного развития. Эти животные не способны удерживать температуру тела на постоянном уровне, вследствие чего их активность существенно зависит от температуры окружающей среды. К пойкилотермным относятся земноводные и пресмыкающиеся. В условиях низких температур они впадают в состояние гипоили анабиоза.
Вместе с тем пойкилотермные животные могут в определенных пределах противостоять резким колебаниям внешних температур, поскольку у них имеется терморепепция и некоторые механизмы терморегуляции. К ним относятся:
•способность к стабилизации метаболизма на основе регуляции физико-химических и биохимических реакций в различных температурных оптимумах (температурная компенсация);
•поведенческая терморегуляция, когда животное просто избегает экстремально высоких или низких температур, перемещаясь в термоиндифферентную зону;
•способность при одних и тех же колебаниях температуры нагреваться быстрее, чем охлаждаться, что достигается изменением кровотока в кожных сосудах.
Организмы с постоянной температурой тела (изотермией) называются гомойотермными. Температура тела человека и высших животных поддерживается на постоянном уровне, несмотря на значительные колебания температуры окружающей среды, что позволяет вести активный образ жизни.
Гетеротврмные, или животные с факультативной п ой килотермностью, могут периодически вступать в состояние гипоили анабиоза (зимняя спячка у медведей, летучих мышей, некоторых птиц, например колибри).
Способность к гомойотермности приобретается не только в процессе фило-, но и онтогенеза. Так, у новорожденных детей температура тела зависит от условий среды: она падает при охлаждении и повышается от крика. Аппараты терморегуляции созревают постепенно в процессе роста и развития индивида.
Изотермия - - постоянство температуры тела, характерное для гомойотермных животных, имеет большое значение для обеспечения процессов жизнедеятельности. Она, во-первых,
обеспечивает |
независимость обменных |
процессов в |
тканях |
и органах от |
колебаний температуры |
окружающей |
среды; |
во-вторых, обеспечивает температурные условия для оптимальной активности ферментов, необходимой для нормального метаболизма. Колебания температуры в течение суток зависят от социального ритма окружающей жизни. У рабочих, длительно работающих в ночную смену, может быть обратный ритм. При переезде из Владивостока в Москву температура тела может изменяться в соответствии с изменением суточного ритма на новом месте. Опыты на обезьянах с удвоенным временем суток подтвердили наличие суточных ритмов в температурных показателях.
Изотермия у гомойотермных организмов относительна. Тело человека можно представить состоящим из пойкилотермной «оболочки» — тканей, расположенных на глубине до 2,0— 2,5 см, меняющей температуру в зависимости от условий внешней среды, и внутреннего, гомойотермного «ядра» — внутренних органов, ЦНС, скелетных мышц, лежащих глубже 2—3 см от поверхности.
Температура кожи, подкожной клетчатки, наружных слоев мышц может колебаться в пределах 24,4—34,4 °С, но эти значения всегда ниже температуры внутренних органов. Наиболее низкая 24,4—24,8 °С температура кожи у человека отмечается в области кистей и стоп. При купании в холодной воде температура здесь может достигать 16 °С без неприятных ощущений. На ладонных поверхностях рук температура составляет 25—34 °С. Измерение температуры тела человека производят обычно в подмышечной впадине, где она равна 36,5—36,9 °С. Измерять температуру можно также в паховой складке (36,9—37 °С), в прямой кишке (37.2—37.5 °С) и в по-
лости рта (36,9—37 °С); эти приемы используют для измерения температуры тела у детей и тяжелобольных людей.
В течение суток температура тела человека может быть меньше или превышать нормальные значения на 0,3—1,5 °С. Она минимальна в 3—4 часа и максимальна в 16—18 часов. Эти колебания связаны с эндогенным циркадианным биоритмом в режиме «день — ночь». Существуют и более длительные биоритмы, влияющие на характер температурных колебаний.
Температурная схема тела. Температура кожи человека в различных участках имеет характерные отличия. Ее значения и образуют «температурную схему тела». Наиболее высокой является температура кожи туловища и особенно головы — 33—34 °С. Температура кожи конечностей снижается но направлению к их дистальным отделам. Резко отличается температура закрытых одеждой участков тела, где она выше, от температуры на открытых участках. В связи с этим существуют отличия температурных схем у мужчин и женщин. Закаливание создает новую температурную схему.
Данные значения температур в различных областях тела являются нормальными и относятся к мягким константам организма. Нормальная температура может изменяться в зависимости от функционального состояния организма — наличия физической или эмоциональной нагрузки, воспалительных процессов, стрессовых ситуаций.
Для «ядра» организма человека характерна более высокая и более постоянная температура, величина которой не зависит от условий окружающей среды.
Таким образом, млекопитающие животные и человек имеют п о й кил отер м н у ю «оболочку» и гомойотермное «ядро». У человека гомойотермия формируется в процессе онтогенеза — новорожденный ребенок обладает только пойкилотермией, у него еще не сформировались механизмы терморегуляции. Кроме того, в экстремальных условиях гомойотермные животные могут включать защитные механизмы анабиоза, как и пойкилотермные. За счет снижения интенсивности метаболизма и снижения энерготрат они переживают состояние теплового или холодового стресса и поддерживают оптимальный уровень температуры тела.
12.2. Температурный гомеостаз
Температурный гомеостаз является одним из важных условий, лежащих в основе «свободной, независимой жизни» (К. Бернар), и обеспечивается с помощью специальных механизмов саморегуляции, реализующихся в функциональной системе, поддерживающей оптимальную для метаболизма температуру тела (рис. 12.1).
Рис. 12.1. Функциональная система, обеспечивающая оптимальную для метаболизма температуру крови.
Полезным приспособительным результатом является температура крови в правом предсердии, равная 37 "С. Именно сюда притекает кровь от всех органов тела. Температура крови в этой области наиболее точно отражает температуру «ядра» и является постоянной.
Поскольку температура определяет скорость ферментативных реакций, обеспечивающих метаболические процессы в тканях, она должна поддерживаться в пределах оптимальных значений действия. Температурный оптимум действия ферментов у высших животных и человека лежит в пределах 36— 40 °С.
Аппараты контроля представлены терморецепторами, раздражение которых приводит к рефлекторным изменениям процессов терморегуляции.
Терморецепторы — холодовые и тепловые — расположены в кожных покровах, в слизистых оболочках, в стенках подкожных сосудов. Эти рецепторы являются периферическими. Существуют и центральные терморецепторы, наибольшее число которых находится в гипоталамусе.
Гипоталамус и другие структуры ЦНС (ретикулярная формация, продолговатый и спинной мозг, кора большого мозга) являются аппаратами регуляции (управления). В гипоталамусе расположены группы ядер, составляющие центр терморегуляции, который включает центры теплообразования и теплоотдачи.
Центр теплообразования расположен в каудальной части гипоталамуса. При разрушении этого участка мозга у живот-
ного нарушаются механизмы теплообразования. Такое животное становится неспособным поддерживать постоянство температуры тела при понижении температуры окружающей среды, что приводит к развитию гипотермии.
Центр теплоотдачи расположен в переднем гипоталамусе (между передней комиссурой и зрительным перекрестом). При разрушении этой области мозга животное также теряет способность поддерживать изотерм ию. Повышение окружающей температуры вызывает перегревание организма животного, но при этом способность переносить низкие температуры у него сохраняется. В условиях понижения температуры окружающей среды афферентация от холодовых терморецепторов усиливает тонус центра теплопродукции. Афферентация от тепловых рецепторов при повышении температуры окружающей среды приводит к активации центра теплоотдачи.
В центре терморегуляции установлено наличие нескольких типов нейронов.
•Сенсорные нейроны получают информацию от периферических и центральных терморецепторов.
•Задающие нейроны формируют активность, характерную для оптимальной температуры гипоталамуса (37,1 °С), при которой теплопродукция и теплоотдача в организме уравновешены.
На нейронах сравнения происходит сопоставление интегрированной активности сенсорных и задающих нейронов. При наличии различий вырабатывается управляющий сигнал, который передается на эфферентные центры теплопродукции и теплоотдачи.
Кроме гипоталамуса, на процессы терморегуляции оказывают влияние и другие структуры ЦНС: центры спинного мозга, полосатое тело, ретикулярная формация ствол а мозга, кора большого мозга. Из этих структур гипоталамус, ретикулярная формация и центры спинного мозга играют ведущую роль в рефлекторной регуляции температуры тела. Аппаратами реакции являются внутренние органы, мышцы, сосуды, эндокринные структуры, изменение жизнедеятельности которых может сопровождаться увеличением или уменьшением процессов теплоотдачи или образования тепла в организме. Например, при снижении температуры окружающей среды возбуждение от холодовых рецепторов поступает по афферентным нервам в центры теплопродукции гипоталамуса и осцилляторные центры спинного мозга. Отсюда возбуждение идет по двигательным нервам к мышцам, увеличивая их тонус, а затем вызывает мышечную дрожь, что приводит к значительному увеличению теплообразования. По вегетативным нервам возбуждение поступает к сосудам (особенно кожных покровов) и вызывает уменьшение их просве-
та. В результате этого поверхностные слои кожи получают меньше теплой крови и, следовательно, отдают меньше тепла.
Деятельность аппаратов реакции в функциональной системе поддержания оптимальной для метаболизма температуры тела заканчивается достижением полезного результата. Температура крови в правом предсердии должна оставаться на уровне 37 °С. Оценка достижения результата осуществляется звеном обратной афферентации — периферические и центральные терморецепторы вторично сигнализируют в ЦНС о состоянии константы, и при необходимости, если величина температуры не восстановлена, включается внешнее звено саморегуляции. При этом, чтобы не допустить переохлаждения или перегревания организма, меняется поведение: возникает определенная поза, меняется двигательный режим, характер одежды, устройство жилья и др.
Таким образом, способность гомойотермных животных поддерживать температуру тела на постоянном уровне обеспечивается двумя взаимосвязанными процессами — теплообразованием и теплоотдачей, равенство которых обеспечивает изотерм ию организма.
Процессы, связанные с образованием тепла в организме, объединяют понятием «химическая терморегуляция», а процессы, обеспечивающие отдачу тепла, — «физическая терморегуляция».
12.3. Химическая терморегуляция
Химическая терморегуляция обеспечивает определенный уровень теплопродукции (термогенеза), необходимый для нормального осуществления ферментативных процессов в тканях. Образование тепла в организме происходит вследствие непрерывно совершающихся экзотермических реакций, которые протекают во всех органах и тканях. Наиболее интенсивное образование тепла происходит в мышцах, печени, почках, эндокринных и пищеварительных железах. Меньше тепла образуется в костях, хрящах и соединительной ткани. Прием пищи увеличивает обмен веществ на 15—30 %. До 50 % специфического динамического действия пищи обусловлено процессами, протекающими в полости рта.
Различают два вида термогенеза.
А Несократительный термогенез связан с образованием:
•первичной теплоты, выделяющейся при окислительном фосфорилировании в митохондриях;
•вторичной теплоты, выделяющейся при использовании АТФ для обеспечения деятельности органов.
А Сократительный термогенез обусловлен:
•непроизвольными мышечными сокращениями следующих видов:
а) терморе гул я торн ы м тонусом мыши головы, шеи, сгибателей конечностей;
б) мышечной дрожью — нерегулярными сериями сокращений мышц-антагонистов, начиная с жевательных мышц;
•произвольными мышечными сокращениями, которые могут увеличить общую теплопродукцию в 12—15 раз.
Статическая работа мышц, даже когда человек лежит неподвижно, но с напряженной мускулатурой, повышает теплообразование на 10 %. Незначительная двигательная активность приводит к повышению теплообразования на 50—80 %,
атяжелая мышечная работа — на 400—500 %.
Впроцессах теплообразования, кроме мышц, значительную роль играют мозг, печень и почки. На долю печени приходится до 34 %, мозга — 16 %, сердца — И %, почек — 8 % образующегося тепла в организме.
12.4. Физическая терморегуляция
Физическая терморегуляция осуществляется путем изменения отдачи тепла организмом. Теплоотдача осуществляется следующими путями:
•излучением (радиацией);
•проведением (кондукцией);
•конвекцией;
•испарением.
Теплоизлучение (радиация) обеспечивает отдачу тепла организмом в окружающую его среду с помощью инфракрасного излучения с поверхности тела. Путем радиации организм отдает большую часть тепла. В состоянии покоя и в условиях температурного комфорта за счет радиации выделяется более 60 % тепла, образующегося в организме.
Теплопроведение (кондукция) происходит при контакте с предметами, температура которых ниже температуры тела. Путем теплопроведения организм теряет около 4 % тепла.
Конвекция обеспечивает отдачу тепла прилегающему к телу воздуху или жидкости. В процессе конвекции тепло уносится от поверхности кожи потоком воздуха или жидкости. Путем конвекции организм отдает около 16 % тепла.
Отдача тепла организмом осуществляется также путем испарения воды в процессе дыхания с поверхности кожи, со слизистых оболочек дыхательных путей и полости рта, в
том числе и с поверхности языка. У животных, которые лишены потовых желез и не имеют механизма потоотделения, при повышении температуры окружающей среды повышается тонус дыхательного центра — возникает тепловая одышка как один из механизмов физической терморегуляции. Дыхание становится частым и очень поверхностным — усиливается теплоотдача. В качестве аппаратов реакции в данном случае у наземных хищников (собака и другие животные) выступают слюнные железы — слюна выделяется в большем количестве и, испаряясь со слизистой оболочки рта и языка, поддерживает температурную константу организма.
Испарение воды с поверхности тела происходит при выделении пота. Даже в условиях температурного комфорта и при отсутствии видимого потоотделения с поверхности кожи испаряется до 0,5 л воды в сутки. Путем испарения из организма удаляется около 20 % тепла. При температуре окружающей среды, равной или выше температуры тела человека, когда другие способы отдачи тепла резко уменьшаются, испарение воды становится главным способом отдачи тепла — испарение 1 л воды требует расхода 580 ккал. Отдача тепла испарением уменьшается при увеличении влажности воздуха и полностью прекращается при 100 % относительной влажности.
Процессы химической и физической терморегуляции находятся в реципрокной зависимости и входят в состав аппаратов реакции функциональной системы, обеспечивающих постоянство температуры тела. Температура отдельных участков тела различна, что связано с неодинаковыми условиями теплопродукции и отдачи тепла. В состоянии покоя и умеренной физической нагрузки наибольшая теплопродукция и наименьшая теплоотдача происходят во внутренних органах, поэтому их температура относительно высока, например в печени 37,8—38 °С. От внутренних органов тепло переносится кровью к поверхности тела, где теплопродукция невысока, но выражена теплоотдача, поэтому температура кожных покровов ниже температуры внутренних органов.
В терморегуляции принимают участие и гуморальные факторы, прежде всего гормоны щитовидной железы (тироксин) и надпочечников (адреналин). При снижении температуры внешней среды количество тироксина и адреналина в крови возрастает. Эти гормоны, как и симпатические нервные влияния, усиливают окислительные процессы, увеличивая тем самым количество тепла, образующегося в организме. Одновременное увеличение образования глюкокортикоидов увеличивает чувствительность тканей к действию адреналина. Адреналин, кроме
