ETI

ЭТИ (филиал) СГТУ им. Гагарина Ю.А.

Реферат на тему: "Биохимия Полости Рта"

Студент: Рябов Р.В.

Группа: ОДЛ-13

Преподаватель: Лазаренко А.С.

Энгельс 2015

Содержание

Введение………………………………………………………………………….

Глава I. Биохимия твердых (минерализованных) тканей зуба……………….

Глава II. Биохимия жидкостей полости рта, зубной камень и зубной налет..

Глава III. Метаболические функции фтора, кальция и фосфора в ротовой полости……………………………………………………………………………

Глава IV. Патология: биохимический аспект…………………………………

Заключение……………………………………………………………………….

Список используемой литературы………………………………………………

Биохимия твердых тканей зуба

Биохимия твердых тканей зуба. К таким тканям относятся эмаль, дентин, цемент зуба. Эти ткани отличаются друг от друга различным происхождением в онтогенезе. Поэтому отличаются по химическому строению и составу. А также по характеру метаболизма. В них эмаль – эптодермального происхождения, а кость, цемент, дентин – мезентимального происхождения, но , несмотря на это, все эти ткани имеют много общего, состоят из межклеточного вещества или матрицы, имеющего углеводно-белковую природу и большое количество минеральных веществ, в основном, представленных кристалламиапатитов. Гомеостаз зуба — это относительное динамическое постоян­ство состава и свойств тканей зуба. Гомеостаз зуба зависит от обменных процессов, происходящих в организме (в основном на этапе формирования зубов) и от обменных процессов в полости рта в системе ротовая жидкость – эмаль.

Эмаль

Зубная эмаль (или просто эмаль) — внешняя защитная оболочка коронковой части зубов человека.

Эмаль является самой твёрдой тканью в организме человека, что объясняется высоким содержанием неорганических веществ — до 97 %. Воды в зубной эмали меньше, чем в остальных органах, 2—3 %. Твёрдость достигает 397,6 кг/мм² (250—800 по Виккерсу). Толщина слоя эмали отличается на различных участках коронковой части зуба и может достигать 2,0 мм, а у шейки зуба сходит на нет.

Правильный уход за зубной эмалью является одним из ключевых моментов личной гигиены человека.

Химический состав эмали

Твёрдость зубной эмали определяется высоким содержанием в ней неорганических веществ (до 97 %), главным образом кристаллов гидроксиапатита — Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ (до 75,04 %), модифицированного наличием магния, фтора, углерода и некоторых других элементов. Здоровая эмаль содержит 2-3 % свободной воды и 1-2 % органических веществ (белков, липидов, углеводов). Вода занимает свободное пространство в кристаллической решётке и органической основе, а также располагается между кристаллами.

Гидроксиапатиты очень восприимчивы к кислотам и начинают заметно разрушаться при pH < 4,5. (Слюна обладает pH от 5,6 до 7,6)

Дентин (dentinum, LNH; лат. dens, dentis — зуб) — твердая ткань зуба, составляющая его основную часть. Коронковая часть покрыта эмалью, корневая часть дентина закрыта цементом. Состоит из 72% неорганических веществ и на 28% органических веществ. Состоит в основном из гидроксиапатита (70% по весу), органического материала (20%) и воды (10%)^[1], пронизанного дентинными канальцами и коллагеновыми волокнами. Служит основой зуба и поддерживает зубную эмаль. Толщина слоя дентина колеблется от 2 до 6 мм. Твёрдость дентина достигает 58,9 кг/мм².

Различают околопульпарный (внутренний) и плащевой (наружный) дентин. В околопульпарном дентине коллагеновые волокна располагаются преимущественно конденциально и носят название волокон Эбнера. В плащевом дентине коллагеновые волокна располагаются радиально и носят название волокна Корфа.

Дентин подразделяют на первичный, вторичный (заместительный) и третичный (иррегулярный). Первичный дентин образуется в процессе развития зуба, до его прорезывания. Вторичный (заместительный) дентин формируется на протяжении всей жизни человека. От первичного отличается более медленными темпами развития, менее системным расположением дентинных трубочек, большим количеством эритроглобулярных пространств, большим количеством органических веществ, более высокой проницаемостью и меньшей минерализацией. Третичный дентин (иррегулярный) формируется при травмах зуба, препарировании зуба, при кариозных и других патологических процессах, как ответная реакция на внешнее раздражение.

Цемент (лат. — cementum) — специфическая костная ткань, покрывающая корень и шейку зуба человека, а также зубов других млекопитающих. Служит для плотного закрепления зуба в костной альвеоле. Цемент состоит на 68—70 % из неорганического компонента и 30—32 % из органических веществ.

Цемент подразделяется на бесклеточный (первичный) и клеточный (вторичный).

Первичный цемент прилежит к дентину и прикрывает боковые поверхности корня.

Вторичный цемент покрывает верхушечную треть корня и область бифуркации многокорневых зубов.

Клеточный цемент состоит из:

цементоцитов;

цементобластов;

межклеточного вещества.

Цементоциты лежат в особых полостях (лакунах) и по строению схожи с остеобластами.

Цементобласты — активные клетки, строители цемента, обеспечивающие ритмическое отложение его новых слоев.

Пульпа (лат. pulpis dentis) — рыхлая волокнистая соединительная ткань, заполняющая полость зуба (лат. cavitas dentis), с большим количеством кровеносных и лимфатических сосудов, нервов.

По периферии пульпы располагаются в несколько слоев одонтобласты, отростки которых находятся в дентинных канальцах на протяжении всей толщидентина, осуществляя трофическую функцию. В состав отростков одонтобластов входят нервные образования, проводящие болевые ощущения при механическом, физическом и химическом воздействий на дентин.

Кровообращение и иннервация пульпы осуществляются благодаря зубным артериолам и венулам, нервным ветвям соответствующих артерий и нервов челюстей. Проникая в зубную полость через апикальное отверстие канала корня зуба, сосудисто-нервный пучок распадается на более мелкие ветви капилляров и нервов.

Пульпа способствует стимуляции регенеративных процессов, которые проявляются в образовании заместительного дентина при кариозном процессе. Кроме того, пульпа является биологическим барьером, препятствующим проникновению микроорганизмов из кариозной полости через канал корня за пределы зуба в периодонт.

Нервные образования пульпы осуществляют регуляцию питания зуба, а также восприятия зубом различных раздражений, в том числе и болевых. Узкое апикальное отверстие и обилие сосудов и нервных образований способствует быстрому увеличению воспалительного отека при остром пульпите и сдавливанию отеком нервных образований, что обусловливает сильную боль.

Пародо́нт — комплекс тканей, окружающих зуб и удерживающих его в альвеоле, имеющих общее происхождение и функции. Его составляющими являются дёсны, периодонт, цемент и альвеолярные отростки. Ткани пародонта снабжает артериальной кровью челюстная артерия, ветвьнаружной сонной артерии. Пародонт иннервируют средняя и нижняя ветви тройничного нерва, в связи с большим количеством рецепторов он является обширной рефлексогенной зоной.

БИОХИМИЯ ЖИДКОСТЕЙ ПОЛОСТИ РТА И ЗУБНОГО НАЛЕТА

Слюна́ (лат. saliva) — прозрачная бесцветная жидкость, жидкая биологическая среда организма, выделяемая в полость рта тремя парами крупных слюнных желёз (подчелюстные, околоушные, подъязычные) и множеством мелких слюнных желёз полости рта. В полости рта образуется смешанная слюна или ротовая жидкость, состав которой отличается от состава смеси секретов желёз, так как в ротовой жидкости присутствуют микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности и различные компоненты пищи, компоненты зубного налёта и зубного камня. Слюна смачивает полость рта, способствуя артикуляции, обеспечивает восприятие вкусовых ощущений, смазывает и склеивает пережёванную пищу, способствуя глотанию. Кроме того, слюна очищает полость рта, обладает бактерицидным действием, предохраняет от повреждения зубы. Под действием ферментов слюны в ротовой полости начинается переваривание углеводов.

Состав слюны:

Слюна обладает pH от 5,6 до 7,6. Идеальный уровень pH для ротовой полости — выше 7. Чем выше кислотность, тем более благоприятная среда для развития микроорганизмов. Кислая среда возникает, например, после употребления богатой углеводами пищи. На 98,5 % и более состоит из воды, содержит соли различных кислот, микроэлементы и катионы некоторых щелочных металлов, муцин (формирует и склеивает пищевой комок), лизоцим (бактерицидный агент), ферменты амилазу и мальтазу, расщепляющие углеводы до олиго- и моносахаридов, а также другие ферменты, некоторые витамины. Также состав секрета слюнных желёз меняется в зависимости от характера раздражителя.

Вещество	Содержание[2]
Вода	994 г/л
Белки	1,4—6,4 г/л
Муцин	0,9—6,0 г/л
Холестерин	0,02—0,50 г/л
Глюкоза	0,1—0,3 г/л
Аммоний	0,01—0,12 г/л
Мочевая кислота	0,005—0,030 г/л
Соли натрия	6—23 ммоль/л
Соли калия	14—41 ммоль/л
Соли кальция	1,2—2,7 ммоль/л
Соли магния	0,1—0,5 ммоль/л
Хлориды	5—31 ммоль/л
Гидрокарбонаты	2—13 ммоль/л
Мочевина	140—750 ммоль/л

Десневая жидкость — это жидкое содержимое десневого желобка. Представляет собой физиологическую среду сложного состава. В ней содержатся лейкоциты, эпителий, микроорганизмы, электролиты, белки, ферменты и т. д. За сутки в ротовую полость поступает 0,5–2,5 мл десневой жидкости. В механизме образования десневой жидкости большое значение принадлежит морфологическим особенностям строения сосудов и эпителия десневого канала. Собственный слой слизистой желобка не имеет сосочков, и граница между эпителием и подлежащими тканями представлена ровной линией. Концевые сосуды в этой области расположены под эпителием и параллельно ему. Это создает удобные условия для транссудации содержимого капилляров в ротовую полость, включая даже некоторые белки крови. Показана возможность и обратного тока некоторых молекул из ротовой полости. Таким образом, у людей со здоровым парадонтом десневая жидкость представляет собой транссудат сыворотки крови. Поэтому содержание минеральных веществ в десневой жидкости такое же, как и в плазме крови. Микробный состав десневой жидкости подобен таковому у зубного налета. Из десневой жидкости выделены многие ферменты, характерные для крови, эпителия слизистой. Важной особенностью является то, что через десневой желобок в ротовую полость поступают лейкоциты. Это основное место проникновения лейкоцитов в полость рта. Поэтому десневую жидкость следует рассматривать как важную часть антимикробной защиты. Механическое удаление частиц из десневого канала с помощью десневой жидкости предотвращает возможность образования камней в этой области. При поражении парадонта десневая жидкость формируется за счет осмотической экссудации. В результате накопления продуктов метаболизма бактерий и компонентов зубного налета возникают воспалительные изменения, которые вызывают серьезные нарушения в ротовой полости. Кроме того, они могут служить причиной развития аутоиммунных процессов с последующим нарушением связочного аппарата зубов. Такие состояния обычно плохо поддаются лечению.

Зубной налёт (иногда используется термин «зубная бляшка» как дословный перевод с аналогичного английского термина) — скопление бактерий в виде плёнки, образующееся на зубах (в том числе и здорового человека). Зубной налёт включает как аэробные, так и, факультативно, анаэробные бактерии и начинает образовываться уже через 1—2 часа после чистки зубов.

Бактерии зубного налёта выделяют кислоту, но в первые часы она нейтрализуется слюной. А через несколько часов налёт становится толстым и плотным, слюна перестает проникать в него, и кислота начинает растворять эмаль зуба, что со временем приводит к оголению дентина и развитию кариеса.

Зубной камень

Вследствие минерализации зубного налета и отложения в нем неорганических веществ образуется зубной камень. Минеральные слои откладываются на коллоидной основе зубного налета, сильно изменяя соотношение между мукопротеидами, микроорганизмами, слюнными тельцами, слущенным эпителием и остатками пищи, что в конечном итоге приводит к его частичной или полной минерализации. Зубной камень в основном образуется путем импрегнации зубного налета кристаллами фосфата кальция. Для отвердения мягкой матрицы неоходимо около 12 дней. Начало минерализации становится очевидным уже через 1-3 дня после образования налета. Отвердевший зубной налёт, образующийся на поверхности зубов. Зубной камень достаточно тёмный, что объясняется тем, что в его состав входят остатки пищи, отмершие клетки

Фтор

Масса фтора в организме человека составляет около 7 мг; соединения биотика концентрируются в костной ткани, зубах и ногтях.

Почти 99% всего организменного фтора находится в твердых тканях в составе фторапатитов. В минеральной фазе преобладают мелкие кристаллы, погруженные в органическую матрицу. Фторид-ион превосходит все прочие ионы по своей способности замещать ^-ОН благодаря близости их ионных радиусов, одинаковым зарядам и степени гидратации, равной двум. Фтор включается в апатит либо в период формирования первичного кристалла, либо путем замещения^-ОН в преобразованном кристалле. В результате реакции замещения образуется смешанная форма апатита, отвечающая формуле Са₁₀(РО₄)₆(ОН)_2-ХF_Х. Содержание этого элемента в кости и зубной эмали составляет обычно 0,05 моль/кг и свидетельствует об отношении^-ОН к фтору в молекуле апатита, как 40:1. Среди твердых тканей первое место по содержанию фтора занимает цемент зуба, за ним кость, дентин и эмаль. Фтор играет существенную роль не только в начальных стадиях минерализации твердых тканей, но и предупреждает их деминерализацию. Фтор придает кристаллам фторапатита большую упорядоченность, снижая тем самым их растворимость при физиологическом значении рН.

В основе биологического действия иона фтора лежит его способность эффективно замещать гидроксид-ион не только в апатите костной ткани, но и в неминерализованных тканях. Кроме того, данный элемент способен включаться в структуру активного центра ферментов, модифицируя их активность.

Кальций

Масса фтора в организме человека составляет около 7 мг; соединения биотика концентрируются в костной ткани, зубах и ногтях.

Почти 99% всего организменного фтора находится в твердых тканях в составе фторапатитов. В минеральной фазе преобладают мелкие кристаллы, погруженные в органическую матрицу. Фторид-ион превосходит все прочие ионы по своей способности замещать ^-ОН благодаря близости их ионных радиусов, одинаковым зарядам и степени гидратации, равной двум. Фтор включается в апатит либо в период формирования первичного кристалла, либо путем замещения^-ОН в преобразованном кристалле. В результате реакции замещения образуется смешанная форма апатита, отвечающая формуле Са₁₀(РО₄)₆(ОН)_2-ХF_Х. Содержание этого элемента в кости и зубной эмали составляет обычно 0,05 моль/кг и свидетельствует об отношении^-ОН к фтору в молекуле апатита, как 40:1. Среди твердых тканей первое место по содержанию фтора занимает цемент зуба, за ним кость, дентин и эмаль. Фтор играет существенную роль не только в начальных стадиях минерализации твердых тканей, но и предупреждает их деминерализацию. Фтор придает кристаллам фторапатита большую упорядоченность, снижая тем самым их растворимость при физиологическом значении рН.

В основе биологического действия иона фтора лежит его способность эффективно замещать гидроксид-ион не только в апатите костной ткани, но и в неминерализованных тканях. Кроме того, данный элемент способен включаться в структуру активного центра ферментов, модифицируя их активность.

Фосфор

По содержанию в организме человека (0,95%) фосфор относится к макроэлементам. Фосфор – элемент органоген и играет исключительно важную роль в обмене веществ. Фосфор в виде фосфатов входит в состав белков (фосфопротеины) – 0,5-0,6% от общего количества, нуклеиновых кислот, моно- и динуклеотидов, фосфолипидов и ряда других соединений. Фосфор является основой скелета (кальций ортофосфат, гидроксиапатит) и зубов (гидроксиапатит, фторапатит и др.).

Многие реакции биосинтеза осуществляются благодаря разрыву макроэргических фосфатных связей. Фосфатная буферная система является одной из основных буферных систем крови. Кроме того, моносахариды и глицерол не могут использоваться клетками в качестве источников энергии или предшественников в анаболических процессах без предварительного фосфорилирования, как и некоторые витамины, образование активных форм которых связано с этой реакцией.

Обмен фосфора в организме тесно связан с обменом кальция и регулируется теми же гормонами (см. выше).

Суточная потребность взрослого человека в фосфоре составляет 1,3 г. Фосфор настолько распространен в пищевых продуктах, что случаи его явной недостаточности практически не встречаются. Однако, далеко не весь фосфор, содержащийся в пищевых продуктах, может всасываться, поскольку данный процесс зависит от многих факторов: рН, соотношения между содержанием кальция и фосфора в пище, наличия жирных кислот, но в первую очередь от содержания витамина D.

Паталогия: биохимический аспект

Кариес

Для объяснения этиологии и патогенеза кариеса зубов предложено около 400 теорий, самые известные из которых способствовали накоплению сведений, позволивших высказать определенное завершенное суждение по этой проблеме.

Еще в глубокой древности предпринимались попытки выявить причины возникновения кариеса зубов, выдвигалось множество теорий, однако дошедших до наших дней и способных привлечь внимание осталось очень мало, все остальные являются примитивными, не объясняющими патогенез заболевания.

В настоящее время достигнуты значительные успехи в изучении этиологии и патогенеза кариеса.

Общепризнанным механизмом возникновения данного страдания является прогрессирующая деминерализация твердых тканей зуба под действием органических кислот, образование которых связано с деятельностью микроорганизмов.

Существует множество причин, которые принимают участие в возникновении кариозного процесса, что позволяет считать эту патологию полиэтиологическим заболеванием. Основную роль в этиопатогенезе данного страдания играют:

микрофлора полости рта;

характер и режим питания, содержание фтора в воде;

количество и качество слюноотделения;

общее состояние организма;

экстремальные воздействия на организм.

Все вышеперечисленные факторы были названы кариесогенными и подразделены на общие и местные.

Общие факторы:

неполноценная диета и микроэлементный состав питьевой воды;

соматические заболевания, сдвиги в функциональном состоянии органов и систем в период формирования и созревания тканей зуба;

экстремальные воздействия на организм;

наследственность, обусловливающая неполноценность структуры и химический состав ткани зуба. Неблагоприятный генетический код;

Местные факторы:

зубная бляшка и зубной налет, изобилующие микроорганизмами;

нарушение состава и свойств ротовой жидкости, являющейся индикатором состояния организма в целом;

липкие пищевые остатки углеводной природы в полости рта;

изменение резистентности зубных тканей, обусловленная неполноценной структурой и отклонениями в химическом составе твердых тканей зуба;

отклонения в биохимическом составе твердых тканей зуба и неполноценная структура тканей зуба;

патологические состояния пульпы зуба;

состояние зубочелюстной системы в период закладки, развития и прорезывания постоянных зубов.

Кариесогенные факторы могут быть различной интенсивности и характера, разные варианты их взаимодействия способствуют возникновению кариеса, однако ведущим является микрофлора полости рта. В настоящее время признано, что кариозный процесс может развиться при наличии микроорганизмов в полости рта, избыточном количестве углеводов в пище и контакте углеводов и микроорганизмов с эмалью зуба.

Хорошо известно, что прием углеводов вызывает усиленное кислотообразование за счет того, что ферменты бактерий разлагают олиго-, дисахариды до мономеров (сахарозу до глюкозы и фруктозы и др.), последние также при участии энзимов (гликолиза, цикла трикарбоновых кислот и др.) микрофлоры приводят к локальному смещению рН на поверхности эмали в кислую сторону за счет накопления органических кислот, таких как лактат, пируват, ацетат, сукцинат, малат, оксалоацетат, пропионат и др.

При рН ниже 6,2 слюна из перенасыщенной ионами кальция и фосфатов становится недонасыщенной и этот сдвиг способствует образованию микроскопических очагов деминерализации. Уменьшение содержания кальция в гидроксиапатитах можно представить следующим уравнением:

Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂ + 2Н⁺Са₉Н₂(РО₄)₆(ОН)₂+ Са²⁺

Суть этой реакции в том, что протоны, вытесняя кальций, связываются с апатитами. Структура последних при этом сохраняется, но их способность противодействовать кислотам резко снижается. Так, при рН=5,0 растворимость гидроксиапатита повышается в десятки раз. В результате этого очаг поражения образуется в местах интенсивной кислотопродукции, под зубной бляшкой, где рН менее 4-5. В дальнейшем кариозная полость, быстро заполняется бактериями, компонентами пищи, которые усугубляют течение патологического процесса.

Флюороз (лат. Fluorum — фтор + osis) — хроническое заболевание, развивающееся до прорезывания зубов (и после) при длительном приёме внутрь воды или продуктов с повышенным содержанием соединений фтора (а также фтор поступает в организм при акте дыхания в загрязненной атмосфере). Заболевание носитэндемический характер. Флюороз зубов возникает как результат избыточных концентраций фторидов в питьевой воде и продуктах питания. При этом установлено, что концентрация биотика в питьевой воде более 1,5 мг/л приводит к флюорозу зубов I-IIстепеней, более 2 мг/л - к флюорозуIIIиIVстепеней и легкому поражению скелета. На развитие флюороза влияют ежедневное употребление чая, в котором содержится определенное количество фтора в зависимости от сорта, режим ультрафиолетового облучения, который значительно повышает устойчивость организма к фтору.

Поступление в организм большого количества фтора вызывает снижение энергетической эффективности тканевого дыхания и дисбаланс уровней кальция и магния в печени, изменение белкового, липидного, углеводного, минерального обменов, нарушение функционального состояния системы гипофиз-щитовидная железа.

В идентичных условиях организм ребенка накапливает больше фтора, чем организм взрослого. Отмечено также, что у школьников, употребляющих воду с концентрацией фтора 4 мг/л, наблюдается нарушение биоэлектрических процессов в сердечной мышце.

Хроническая интоксикация соединениями фтора вначале сопровождается изменениями мягких тканей, которые развиваются обычно задолго до возникновения типичных изменений в зубах и костях скелета. При флюорозе тяжело страдают также печень, почки, центральная нервная система, эндокринные железы.

Таким образом, повышенное поступление фтора токсически действует практически на все системы.

Для профилактики данного страдания в очагах эндемического флюороза следует ограничить в пищевом рационе детей, беременных и кормящих матерей мясо (говядину, баранину, свинина не аккумулирует фтор), топленое масло, чай (в отдельных сортах грузинского чая концентрация фтора в 300 раз превышает его суточную потребность), заменив его молоком, фруктами и соками. Увеличить употребление в зимнее время овощей. Разъяснять матерям необходимость более длительного (до года) кормления детей грудью. Обучать детей гигиене полости рта. Полезно назначать осенью, зимой и весной в течение 3-4 недель курсы витаминизации – витамины А, С, В₁, В₂, В₆, глицерофосфат кальция в возрастных дозах.

Пародонти́т (от др.-греч. παρα- — около, ὀδούς — зуб, -ит — воспалительного характера), иначе воспалительное заболевание тканей пародонта, характеризующееся прогрессирующим разрушением нормальной структуры альвеолярного отростка челюсти. Пародонтит распространён достаточно широко, как и другие заболевания пародонта. Хронический генерализованный пародонтит - одно из распространенных заболеваний пародонта, его частота составляет около 40-75% и имеет тенденцию к нарастанию. Главной причиной воспалительных изменений в пародонте является зубная бляшка, способствующая инвазии микрофлоры в ткани и последующему развитию воспалительно-деструктивного процесса с рассасыванием костной ткани альвеолярных отростков челюстей. Влияние иных местных и общих факторов расценивается как второстепенное, не имеющее решающего значения для развития и прогрессирования заболевания. В то же время результаты клинических и экспериментальных работ свидетельствуют о весьма значимой роли нейроэндокринных, нейроиммунных, психологических и других факторов в патогенезе воспалительно-дистрофического процесса в пародонте.