Состав смешанной слюны

RЛЕКЦИЯ «БИОХИМИЯ СЛЮНЫ И ТКАНЕЙ ПОЛОСТИ РТА»

Ротовая жидкость

Ротовую жидкость образуют слюнные железы.

Слюнные железы делят на две группы:

- большие (околоушные, подъязычные, поднижнечелюстные);

- малые (находятся на кончике языка, губах и передней поверхности твердого неба).

В ротовую полость за сутки слюнные железы выделяют до 1,5 л слюны, 70% которой образуют поднижнечелюстные железы.

Слюна, поступающая в полость рта непосредственно в момент секреции, называется проточной. В ротовой полости в нее включаются лейкоциты и микроорганизмы, - образуется смешанная слюна (собирают для исследования путем сплевывания). Ротовую жидкость получают введением в полость рта адсорбционного материала.

Функции слюны:

- защитная (образует пелликулы зубов; поддерживает микрофлору ротовой полости; муцин, лейкоциты слюны формируют защитный барьер; очищает и увлажняет ткани рта);

- минерализационная (формирует апатиты эмали);

- пищеварительная (например, α-амилаза слюны гидролизует крахмал пищи в ротовой полости);

- выделительная (со слюной выделяются метаболиты гормонов, обмена белков, лекарств, ионы);

- регуляторная (влияние на процесс образования пищеварительных соков в ЖКТ; секреция гормонов для минерализации зубной ткани).

Формирование слюны происходит в два этапа. Сначала в ацинусах слюнных железах образуется жидкость, близкая по содержанию электролитов к сыворотке крови. Далее, при перемещении по протокам, в эту жидкость дополнительно поступают К⁺, гидрокарбонат-ионы, белки, и забираются хлорид-ионы и Na⁺. Слюна, поступающая в полость рта, является гипотонической.

Перенос веществ из крови в слюну избирателен из-за гематосаливарного барьера. Поступление веществ в железистую клетку обеспечивают диффузия (низкомолекулярные вещества) и пиноцитоз (ВМС).

Коэффициент проницаемости гематосаливарного барьера характеризует концентрацию веществ в слюне и крови. Для глюкозы, большинства гормонов и белков его величина, выражаемая в условных единицах, велика: вещества не переходят из плазмы в слюну.

В регуляции секреции слюны участвуют симпатическая и парасимпатическия иннервация, а также гормоны и нейропептиды.

Симпатическая иннервация активирует секрецию белков, парасимпатическая – выход жидкой фазы секрета.

Адреналин, норадреналин субстанция Р, вазоактивный кишечный полипептид регулируют тонус сосудов слюнных желез.

Субстанция Р – медиатор повышения проницаемости белков плазмы крови через гематосаливарный барьер; вазоактивный кишечный полипептид расширяет сосуды и увеличивает секрецию в слюну белков.

При секреции слюны клетки слюнных желез обедняются Cа⁺, который расходуется на изменение проницаемости мембран железистых клеток.

Формирование жидкого секрета в слюнных железах происходит с помощью К⁺/Nа⁺-АТФ-азы, К⁺/Са²⁺-АТФ-азы, кальций-активируемого канала для хлорид-ионов, кальций-активируемого калиевого канала, Na⁺/K⁺/2Cl^-- транспорта.

Реабсорбцию Na⁺ в протоках слюнных желез регулирует альдостерон: увеличивается реабсорбция ионов натрия и выделение К⁺.

Обмен ионов в подчелюстных и околоушных слюнных железах зависит от скорости секреции слюны.

Скорость секреции слюны составляет 0,4 мл/мин, во время сна – 0,05 мл/мин, под влиянием раздражителей – 2 мл/мин.

Скорость секреции слюны зависит от характера пищи, гормонального статуса, состава плазмы крови, наличия и течения ряда физиологических и патологических процессов.

Скорость выделения слюны снижается:

- при секреции адреналина, норадреналина, дофамина;

- у новорожденных;

- при сахарном диабете, обезвоживании, климаксе.

Скорость выделения слюны повышается:

- при секреции ацетилхолина;

- при воздействии никотина, наркотических веществ (кокаин, морфин);

- при беременности;

- при прорезывании молочных зубов;

- при заболеваниях слизистой рта, язве 12-перстной кишки.

Энергообеспечение при слюнообразовании в клетках слюнных желез происходит за счет протекающего в них аэробного гликолиза. АТФ расходуется на транспорт ионов из плазмы крови в слюну, на синтез специфичных белков и пептидов.

В слюнных железах образуется ряд биологически активных веществ: в поднижнечелюстной слюнной железе – фактор роста нервов, фактор роста эпителия и ренин; в околоушных слюнных железах – паротин; во всех больших слюнных железах – калликреин.

Фактор роста нервов – белок слюны, стимулирующий в ротовой полости заживление поврежденных тканей путем активации К⁺/Nа⁺-АТФ-азы, аэробного гликолиза, синтеза глицерофосфолипидов, нуклеиновых кислот и белка.

Количество фактора роста нервов увеличивают тироксин, андрогены, холиномиметики. При беременности и лактации содержание в слюне этого белка также возрастает.

Фактор роста эпителия – белок, состоящий из 2 субъединиц, действует на эпителиоциты слизистой оболочки полости рта, способствует новообразованию сосудов, прорезыванию резцов, стимулирует распад глицерофосфолипидов, синтез полиненасыщенных жирных кислот и простагландинов.

Действие фактора роста эпителия на костную ткань подобно паратгормону.

Фактор роста эпителия ингибирует синтез коллагена I типа на стадии его созревания.

Андрогены, тироксин, прогестерон стимулируют образование в слюнных железах фактора роста эпителия. При гиперпродукции этого белка возможно опухолевая трансформация клеток.

Паротин – белок, усиливающий пролифирацию хряща, минерализацию дентина, синтез белков, нуклеиновых кислот.

Калликреин – гликопротеин, являющийся протеиназой, и обладающий инсулиноподобным действием. Его субстраты - глобулярные белки кининогены, из которых при протеолизе образуются каллидин и брадикинин, что вызывает расширение сосудов слюнных желез.

Синтез калликреина в слюнных железах активируют андрогены, тироксин, простагландины, холиномиметики.

Ренин – протеиназа из двух пептидных цепей, объединенных дисульфидными связями. Регулирует сосудистый тонус и микроциркуляцию, увеличивая, тем самым, слюноотделение и репарацию тканей полости рта.

Состав смешанной слюны

Воды – 99%, остальное – неорганические вещества и органические соединения.

Неорганические вещества

рН смешанной слюны 6,5-7,4. Буферную емкость слюны определяют гидрокарбонит-ионы, поступающие с секретом околоушной и поднижнечелюстной слюнных желез.

Na⁺ и K⁺ поступают под контролем гипофиза и коры надпочечников в смешанную слюну из околоушной и поднижнечелюстной слюнных желез.

Слюна пересыщена ионами кальция и фосфора.

Различают неорганический (свободный) фосфат слюны (Ф_н) и органический, входящий в состав органических соединений слюны. Вместе неорганический и органический фосфат составляют общий фосфат (Ф_общ) слюны.

Общий фосфат слюны равен 7 ммоль/л, из него 80% приходится на долю неорганического.

Неорганический фосфат представлен гидро- и дигидрофосфат-ионами, которые образуют фосфатную буферную систему слюны.

Содержание Са²⁺ в слюне достигает 3 ммоль/л. Он, как фосфат-ионы, находится в слюне в ионизированной и связанной с белками формой. В норме Са²⁺/Са_общ = 0,53-0,69.

Кальций и фосфат слюны поддерживают гомеостаз тканей зуба, регулируя рН, внедряя ионы в минерализованные ткани, препятствуя растворению зуба.

Фосфат кальция – основной вид мицелл слюны, образующий нерастворимое ядро. На поверхности ядра адсорбируются находящие в избытке в слюне гидрофосфат-ионы. Противоионами в мицелле являются Са²⁺. Белки слюны, в основном, муцин, связывают воду и распределяют ее между мицеллами по всему объему слюны, т.о. слюна становится структурированной, вязкой, малоподвижной.

При снижении рН слюны заряд мицеллы уменьшается, снижается ее устойчивость. Вместо гидрофосфат-ионов в мицеллу встраиваются дигидро-фосфат-ионы. В результате слюна становится ненасыщенной ионами кальция и фосфора, и превращается в деминерализующую.

Увеличение рН слюны ведет к росту содержания фосфат-ионов, которые образуют нерастворимый фосфат кальция, осаждающийся из слюны в виде зубного камня.

Тяжелые металлы (например, Pb²⁺) выводятся через слюнные железы при их высокой концентрации в крови. В полости рта ионы свинца реагируют с сероводородом, выделяемым микроорганизмами, и осаждаются на зубах, образуя «свинцовую кайму» (маркер отравления), состоящую из сульфида свинца.

В смешанной слюне присутствует аммиак, выделяемый микроорганизмами при расщеплении мочевины уреазой.

Роданид-ионы поступают в слюну из плазмы крови. Их количество зависит от скорости слюноотделения и снижается при увеличении секреции слюны. Концентрация роданид-ионов повышена в слюне курильщиков и при воспалении пародонта.

Органические соединения

Белки

В слюне обнаружено более 500 белков и пептидов, из них 150 попадают в нее из слюнных желез, остальные имеют бактериальное и клеточное происхождение. Некоторые слюнные белки охарактеризованы, у них определен аминокислотный состав и раскрыта биологическая значимость.

Гликопротеины слюны

Большинство белков слюны относится к классу гликопротеинов.

Гликопротеины придают слюне вязкость. Содержание гликопротеинов в секрете слюны слюнных желез различно: больше всего их в слюне подъязычной железы. При стимуляции синтезируются неполноценные гликопротеины, и слюна становится менее вязкой.

Макромолекулярные гликопротеины

Имеют высокую степень гидратированности. Их белковая часть содержит много остатков серина, треонина, пролина и аланина.

Обеспечивают высокую вязкость слюны; защищают слизистую оболочку рта от механических, термических, химических и бактериальных повреждений; облегчают прохождение пищи в глотку и пищевод.

Муцин и группоспецифические вещества – наиболее исследованные представители макромолекулярных гликопротеинов.

Муцин

В пептидной цепи муцина много серина, треонина и пролина. Между радикалами этих аминокислот и небелковым компонентом образуется
О-гликозидная связь.

Углеводная часть муцина представлена фукозой, глюкозой,
N-ацетилгалактозамином, N-ацетилнейраминовой (сиаловой) кислотой.

Белковые глобулы муцина соединены дисульфидными мостиками.

Группоспецифические вещества

Секретируются малыми слюнными железами и точно соответствуют группе крови индивидуума. Данное свойство группоспецифичных веществ слюны используется для установления группы крови в случаях, когда иными способами это сделать невозможно.

Содержат 15% белка и 85% углеводного компонента.

Антигенная специфичность греппоспецифических гликопротеинов слюны определяется остатком углевода, расположенного на концах небелковой части. Например, цепь антигена А (II группа крови) заканчивается остатком N-ацетилгалактозамина, антигена В (III группа крови) – галактозы.

Гликолизированные белки, богатые пролином, входят в состав приобретенной пелликулы зуба, связывают микроорганизмы, необходимы для смачивания пищевого комка.

Фосфорсодержащие гликопротеины

Содержат до 1% ортофосфата, присоединенного к белковой части по остаткам серина, треонина или аргинина. Фосфаты защищают этот гликопротеин от гидролиза и связываются с ионами кальция гидроксиаппатита, формируя приобретенную пелликулу зуба.

Иммуноглобулины в слюне представлены всеми видами.

Лактоферрин оказывает бактериостатическое действие, связывая ионы железа бактерий.

Белки, богатые гистидином, участвуют в образовании пелликулы зуба, ингибируют рост кристаллов гидроксиапатита в слюне, обладают антимикробным и антивирусным действием.

Статерины – фосфопротеины, секретируемые околоушной слюнной железой. Ингибируют осаждение фосфатов кальция на поверхности зуба, в ротовой полости и в слюнных железах.

Цистатины синтезируются в околоушных и подчелюстных слюнных железах. Ингибируют активность цистеиновых протеиназ, выполняют антимикробную и антивирусную функции.

Ферменты слюны

α-амилаза слюны секретируется паротидной железой, гидролизует гликозидные связи в крахмале и гликогене.

Лизоцим – полипептид, гидролизует гликозидную связь в муреине (полисахарид клеточной стенки бактерий). Его активность в слюне уменьшается при пародонтите.

Пероксидаза слюны образуется в околоушной и подчелюстной слюнных железах. Катализирует окисление в ротовой полости роданид-ионов с использованием перекиси водорода. Продуктом окисления является гипотиоционат, обладающий антимикробным действием.

Кислая фосфатаза секретируется большими слюнными железами. Отщепляет неорганический фосфат от органических соединений. При пародонтите и гингивите активность этого фермента в слюне увеличивается.

Липиды

Поступают в слюну с секретом околоушной и подчелюстной желез. Содержатся в слюне в небольших количествах.

Липиды слюны представлены пальмитиновой, стеариновой, олеиновой кислотами, холестерином и его эфирами, триглицеридами, глицерофосфолипидами.

Мочевина

Наибольшее количество мочевины поступает в слюну с секретом малых слюнных желез. В полости рта она расщепляется бактериями с выделением аммиака, что увеличивает рН слюны. Концентрация мочевины в слюне увеличивается при заболеваниях почек.

Углеводы

В слюне находятся в основном в составе гликопротеинов.

Глюкоза слюны присутствует в секрете слюнных желез и отражает концентрацию глюкозы в крови. При тяжелых формах сахарного диабета содержание глюкозы в паротидной слюне сильно увеличено.

Гормоны

Представлены, в основном, стероидами (кортизол, тестостерон, альдостерон, эстрогены, прогестерон), находящимися в слюне в свободном состоянии.

Количество андрогенов и эстрогенов зависит от полового созревания и меняется при патологии репродуктивной системы.

Уровень эстрогенов и прогестерона в слюне коррелирует с фазами менструального цикла.

Десневая жидкость

Десневая жидкость – физиологическая среда организма, в норме заполняющая десневую бороздку (желобок).

Количество десневой жидкости в норме невелико и составляет 0,5-2,4 мл в сутки. При воспалении пародонта ее количество возрастает, а состав – меняется.

Десневая жидкость определяет амортизационные свойства зуба в ответ на жевательную нагрузку. Изменение количества и состава десневой жидкости сказывается на функции и подвижности зубных рядов.