Неорганические компоненты слюны

Неорганические компоненты слюны представлены макро- и микроэлементами (табл. 2.1).

Состояние электролитного обмена слюны отражает коэффициент калий/натрий. Содержание калия в слюне в 1,5 – 4 раза выше, чем в крови. Содержание натрия в слюне меньше по сравнению с кровью.

Наряду с другими ионами катионы калия и натрия определяют осмотическое давление слюны, буферную емкость слюны (способность слюны противостоять изменениям рН) и мицеллярную структуру слюны.

В течение суток концентрация калия и натрия в слюне меняется. При длительной гиперсаливации концентрация натрия в слюне повышается, а калия – уменьшается.

Таблица 2.1

Неорганические компоненты смешанной слюны и плазмы крови (в ммоль/л)

Вещество	Слюна	Плазма крови
Натрий	6,6 – 24,0	130 – 150
Калий	12,0 – 25,0	3,6 – 5,0
Хлор	11,0 – 20,0	97 – 108
Общий кальций	0,75 – 3,0	2,1 – 2,8
Неорганический фосфат	2,2 – 6,5	1,0 – 1,6
Общий фосфат	3,0 – 7,0	3,0 – 5,0
Гидрокарбонат	20,0 – 60,0	25,0
Тиоцианат	0,5 – 1,2	0,1 – 0,2
Медь	0,3	0,1
Йод	0,1	0,01
Фтор	0,001 – 0,15	0,15

Одними из неорганических компонентов слюны являются тиоцианаты, или роданиды (SCN-), которые секретируются в слюну из плазмы крови. Тиоцианаты образуются в печени из цианидов (солей синильной кислоты) с помощью фермента роданезы.

В слюне курильщиков содержится в 4 – 10 раз больше роданидов, чем у некурящих. Кроме того, количество роданидов повышается в слюне при воспалениях пародонта.

К числу тяжелых металлов, обнаруживаемых в слюне, относятся серебро, свинец и ртуть, которые попадают в слюну вследствие повышения их количества в плазме крови.

В результате жизнедеятельности некоторых микроорганизмов слюны образуется сероводород, который вступает в реакцию с тяжелыми металлами. Это приводит к образованию сульфидов, которые абсорбируются на эмали в области шейки зуба, что приводит к появлению «свинцовой каемки».

Важнейшими компонентами слюны, как и твердых тканей зуба, являются кальций и фосфаты. Они необходимы для минерализующей функции слюны, и от их количества в слюне зависит устойчивость зубов к кариесу, или кариесрезистентность.

Слюна перенасыщена ионами кальция и фосфатов. Концентрация кальция слюны составляет 1 – 3 ммоль/л. Кальций присутствует в слюне в двух формах:

1. ионизированный (легко мобилизуемый);

2. кальций, связанный с белками.

Соотношение ионизированного кальция к общему составляет 0,53 – 0,59. Если его величина падает, то в кристаллической решетке эмали появляются свободные места, и повышается проницаемость эмали для других ионов.

Фосфат слюны тоже содержится в двух формах:

1. неорганический фосфат;

2. фосфат, связанный с белками и другими органическими соединениями.

В слюне содержится в 2 раза меньше кальция, чем в сыворотке крови. Содержание неорганического фосфата в слюне в 2 – 10 раз выше, чес в сыворотке крови.

В основе минерализующей функции слюны лежат механизмы, препятствующие выходу из эмали составляющих ее компонентов и способствующие поступлению таких компонентов из слюны в эмаль. Эти механизмы обеспечивают состояние динамического равновесия состава эмали.

Равновесие состава эмали и окружающей ее слюны поддерживается на необходимом уровне благодаря равноденствию двух процессов: растворения кристаллов гидроксиапатита эмали и их образования.

Растворимость гидроксиапатита минерализованных тканей человека определяется концентрацией Са²⁺ и НРО₄^2-, рН среды и ионной силой биологических тканей и жидкостей.

Содержание кальция, фосфата и карбоната в слюне в первую очередь зависит от деятельности слюнных желез. У различных видов животных слюнные железы по-разному транспортируют в слюну минеральные компоненты. В отличие от желез животных (крыс, собак) железы человека не могут концентрировать кальций. У человека в них концентрируются йод, фосфаты, роданиды. Железы крыс и собак не способны накапливать фосфаты, а крыс – роданиды и йод. Слюнные железы обладают высокой селективностью в отношении проницаемости для различных ионов, что говорит о наличии гематосаливарного барьера.

Для слюны характерна высокая вариабельность содержания кальция и фосфатов, что влияет на интенсивность процессов минерализации и реминерализации в полости рта, индивидуальную резистентность к кариесу, а также на поддержание гомеостаза зубных тканей.

Состояние перенасыщенности слюны гидроксиапатитом имеет первостепенное значение для сохранения и поддержания постоянства зубных тканей в полости рта, для обеспечения гомеостаза минеральных компонентов в полости рта. Перенасыщенность слюны солями кальция и фосфатов препятствует растворению эмали, так как:

а) слюна уже перенасыщена составляющими эмаль компонентами;

б) перенасыщенность способствует диффузии в эмаль ионов кальция и фосфатов, поскольку их активная концентрация в слюне значительно превышает таковую в эмали, а состояние перенасыщенности способствует их адсорбции на эмали.

Слюна околоушной железы в отличие от секрета других желез часто бывает не насыщена гидроксиапатитом, с чем связывают более интенсивное поражение кариесом зубов верхней челюсти.

На минерализующую функцию слюны большое влияние оказывают колебания рН ротовой жидкости: от 6,0 до 8,0, что сказывается на перенасыщенности слюны гидроксиапатитом. С уменьшением рН степень перенасыщения слюны гидроксиапатитом резко снижается. Перенасыщенность слюны сохраняется лишь до рН 6,0 – 6,2, а при дальнейшем подкислении она быстро становится ненасыщенной гидроксиапатитом и способной к его быстрому растворению, что приводит к потере ее минерализующих свойств. В этих условиях слюна из минерализующей становится деминерализующей жидкостью.

Подщелачивание слюны дает обратный эффект: повышаются минерализующие свойства слюны вследствие увеличения степени перенасыщенности гидроксиапатитом, отмечается образование зубных камней.

Лишь три биологические жидкости человека (слюна, пузырная желчь и моча) способны в условиях патологии к образованию камней.

Эти жидкости имеют ряд особенностей:

1. они перенасыщены гидроксиапатитом;

2. в них наблюдается значительное варьирование рН: в слюне от 5,0 до 8,0; в желчи – от 5,6 до 8,0; в моче – от 5,0 до 7,5;

3. в этих биологических жидкостях концентрация фосфата значительно выше (в 3 – 10 раз), чем кальция.

В желчи и моче отмечается тенденция к образованию камней при снижении рН. В слюне при рН ниже 6,0 теряется защитная роль перенасыщенности гидроксиапатитом, что приводит к преобладанию деминерализации. При щелочных рН происходит избыточное отложение зубного камня.

Несмотря на то, что смешанная слюна перенасыщена кальцием и фосфатами, они не откладываются на поверхности зубов по двум причинам. Во-первых, слюна имеет мицеллярную структуру и, во-вторых, благодаря наличию в ротовой жидкости специальных белков, которые предотвращают спонтанную преципитацию кальция и фосфатов.

Мицеллы слюны представляют собой малые не растворяющиеся в воде частицы, которые находятся во взвешенном состоянии и не выпадают в осадок. Основным видом мицелл слюны являются мицеллы фосфата кальция. Это связано с тем, что: 1) именно данные ионы находятся в слюне в неравновесных концентрациях, причем содержание фосфата в 3- 4 раза выше, чем кальция; 2) эти ионы способны к активному взаимодействию с образованием нерастворимого ядра мицеллы.

Структурными компонентами мицеллы являются ядро и три окружающих ее слоя: адсорбционный слой зарядообразующих ионов, адсорбционный слой противоионов и диффузный слой.

Центральная часть мицеллы слюны называется ядром. В ядре находится фосфат кальция Са₃(РО₄)₂.

Ядро мицеллы окружено адсорбционным слоем зарядообразующих ионов. В этом слое сорбируются находящиеся в слюне в избытке ионы моногидрофосфата НРО₄^2-.

В следующих двух слоях мицеллы (адсорбционном слое противоионов и диффузном слое) находятся катионы кальция, являющиеся противоионами, то есть катионами, по отношению к анионам моногидрофосфата.

Некоторые белки слюны могут связывать катионы кальция и, таким образом, они окажутся во внешнем слое мицеллы – диффузном слое. Помимо этого, белки связывают большое количество воды. Это приводит к тому, что слюна распределяется между мицеллами и структурируется: она становится вязкой и малоподвижной.

При снижении величины рН слюны (повышении концентрации катионов водорода) происходит следующее:

Н⁺ + НРО₄^2- → Н₂РО₄^-

Как видно из уравнения, заряд мицеллы уменьшается, что приводит к вымыванию катионов кальция из внешнего слоя и последующей агрегации мицелл. При рН 6,2 слюна является деминерализующей.

При повышении величины рН слюны, или при повышении концентрации гидроксильных анионов, имеют место следующие реакции:

Н₂РО₄^2- → 2Н⁺ + РО₄^3-;

РО₄^3- + Са²⁺ → Са₃(РО₄)₂

Таким образом, при повышении рН слюны образуются не растворимые в воде соли зубного камня.

При физиологических значениях рН слюны ионы калия и натрия тоже обеспечивают устойчивость мицелл слюны. При повышении концентрации данных катионов теряются фосфатные ионы, образуются соли К₂НРО₄ и Na₂HPO₄, что способствует образованию камней.