Физико-химические свойства смешанной слюны

Секреты различных смешанных желез неодинаковы, и они меняются в зависимости от различных условий. Каждодневный вклад секрета слюнных желез в ротовую жидкость составляет в среднем:

околоушных – 20%

поднижечелюстных – 70%

подъязычных 3-4%

малых слюнных желез – остальное.

Слюна смешанная представляет собой опалесцирующую, вязкую, слегка мутную жидкость с удельным весом (плотностью) 1, 001-1, 017, вязкостью 1, 10-1, 33 пуаза. Ее осмотическое давление составляет 1, 0-4, 6 атм или 20, 1- 40, 1 Па, рН колеблется от 6, 5 до 7, 5, поверхностное натяжение 0, 015-0, 026 ньютон/л, буферная емкость 8, 21±0, 51 мэкв/л (по кислоте) и 7, 52±0, 46 мэкв/л (по щелочи).

Буферную емкость слюны, или способность нейтрализовать кислоты и основания можно расценить как защитный механизм полости рта. Слюна является главным фактором регуляции кислотно-щелочного равновесия в полости рта. Буферная емкость слюны обеспечивается тремя основными буферными системами: бикарбонатной, фосфатной и белковой. До 80% буферных свойств слюны обеспечивается бикарбонатами. Концентрация бикарбонатов в слюне прямо пропорциональна интенсивности саливации. При некоторых состояниях рН слюны смещается в кислую и щелочную стороны. При этом происходят существенные сдвиги в коллоидно-кристаллической структуре фосфорно-кальциевых соединений слюны и нарушения ее минерализующей способности. Изменение концентрации ионов водорода в слюне существенно влияет на ее насыщенность гидроксиапатитами. Со сдвигом рН в кислую сторону перенасыщенность ее гидроксиапатитами снижается, и при рН ниже 6, 0 слюна становится ненасыщенной гидроксиапатитами кальция и теряет свои минерализующие свойства. Более того, при этом слюна начинает играть роль деминерализующего фактора.

Почему? Содержание кальция в слюне сопоставимо с его концентрацией в плазме крови, но зависит не от его концентрации в плазме, а от скорости секреции слюны: с увеличением саливации – концентрация кальция увеличивается. Слюна представляет собой раствор, пресыщенный соединениями фосфора и кальция. Однако они не выпадают в осадок, поскольку основу слюны составляют образованные из них мицеллы, соединяющие значительное количество воды. Таким образом, по современным представлениям, слюна является коллоидной системой, состоящей из мицелл фосфата кальция.

Ядро мицеллы составляет нерастворимый фосфат кальция [Са₃(РО₄)₂]_m. На поверхности ядра собираются ионы гидрофосфата (НРО₄^2-), находящиеся в избытке. Как противоион в адсорбционном и диффузном слоях мицеллы находятся ионы Са²⁺. Таким образом, мицеллы имеют следующее строение:

{[mCa₃(PO₄)₂]_n ·HPO₄^2-(n-x)Ca²⁺}^2x-·xCa²⁺

Концентрация фосфора в слюне в 3-4 раза выше, чем кальция. Мицеллы окружены водно-белковыми оболочками, которые препятствуют их сближению. Белки слюны, связывающие большие количества воды, способствуют распределению всего объема жидкости между мицеллами, и как результат слюна структуируется, имеет высокую вязкость. Между структурой мицеллы слюны и ее минерализующими свойствами имеется прямая связь, поскольку мицеллярная структура фосфорно-кальциевых соединений ротовой жидкости обуславливает их устойчивость в пресыщенном состоянии.

В кислой среде заряд мицеллы уменьшается, снижая ее устойчивость, ионы гидрофосфата такой мицеллы не участвуют в процессе реминерализации.

{[mCa₃(PO₄)₂]_n H₂PO₄^- · n-x/2Ca²⁺}^x-·x/2Ca²⁺

В таких мицеллах в образовании структуры участвуют ионы H₂PO₄^- вместо ионов HPO₄^2-.

Смещение рН слюны в щелочную сторону также приводит к нарушению нормального мицеллообразования:

{[mCa₃(PO₄)₂]_n PO₄^3- · 3/2(n-x)Ca²⁺}^3x-·3x/2Ca²⁺

При этом повышаются минерализующие свойства слюны, поскольку степень пресыщенности гидроксиапатитами увеличивается, что способствует образованию плохо растворимого соединения Ca₃(PO₄)₂, оседающего в виде зубных камней.

Снижение рН уменьшает минерализующий потенциал слюны и способствует развитию кариеса. Более важное значение в патогенезе кариеса имеют локальные смещения рН среды в кислую сторону, чем уменьшение рН ротовой жидкости в целом. Средняя величина рН слюны у кариесподверженных лиц составляет 7, 06±0, 26 и мало отличается от рН кариесрезистентных пациентов. Однако, если сравнительно кислая среда ротовой жидкости (рН ниже 6, 4) у здоровых лиц выявляется у 1-2% обследованных, то у людей, подверженных кариесу такое значение рН слюны обнаруживается уже у 9% [В.К. Леонтьев, 1978]. Локально, в местах скопления микроорганизмов в мягком зубном налете, в кариозных полостях, осадке слюны обнаруживается закономерное и значительное смещение среды в кислую сторону до рН 4, 0.

Уровень концентрации водородных ионов в слюне зависит от скорости слюноотделения, буферной емкости слюны, характера пищи, гигиенического состояния ротовой полости, времени суток, возраста. Несоблюдение гигиены полости рта, низкая скорость слюноотделения способствуют смещению рН слюны в кислую сторону. Увеличение кислотности слюны наблюдается и при частом употреблении в пищу кислых фруктов и соков. Снижение буферной емкости по основанию обуславливают и органические кислоты, которые вырабатываются в процессе ферментативных реакций в зубном налете. Наиболее сильным дистабилизирующим фактором слюны является кислотопродуцирующая активность микрофлоры полости рта, которая особенно высока в области спинки языка и контактных поверхностей зубов. Однако кислоты, продуцируемой на этих участках полости рта, недостаточно для понижения рН во всей массе слюны. Они нейтрализуются путем взаимодействия со свободными ионами кальция. В ночное время суток рН слюны уменьшается. С увеличением возраста, наоборот, наблюдается снижение кислотности и повышение кариесрезистентности слюны. При беременности, как правило, увеличивается кислотность слюны и уменьшается ее кариесрезистентность.

Таким образом, рН слюны является одним из важных показателей постоянства ее состава, в существенной мере определяющей состояние твердых тканей зуба.

Ротовая жидкость оказывает влияние и на величину электрического заряда на поверхности зуба. В полости рта происходят электрохимические процессы. Электрохимический потенциал возникает в области контакта жидкой (слюна, десневая жидкость), твердой (зубы) и мягкой (десна, слизистая оболочка) сред. Разность величин электрохимических потенциалов в отдельных точках полости рта приводит к появлению электрического тока с последующим развитием патологических процессов. Величина электрохимического потенциала колеблется от +5 до +160 мв. Выраженные изменения электрохимического потенциала наблюдаются при протезировании зубов металлами, и особенно при наличии протезов из разнородных металлов. Снижение величины электрохимического потенциала до отрицательного значения может происходить при кариесе и деминерализации зубов. Обычно после протезирования она повышается и становится положительной.

Очень важным показателем состояния слюны является ионная сила, от величины которой зависит активность ионов, в том числе и минерализующих компонентов (Са²⁺ и НРО₄^2-). Ионная сила составляет в среднем 0, 030, но может колебаться в пределах 0, 028-0, 036. Ионная сила слюны значительно ниже, чем ионная сила плазмы крови (составляет 0, 15). Благодаря этому активность ионов Са²⁺ и НРО₄^2- намного выше, чем в плазме крови, что обуславливает минерализующую функцию ротовой жидкости. Ионную силу слюны в основном поддерживают доминирующие катионы Na⁺ и К⁺.

Одним из интересных свойств слюны является ее микрокристаллизация (рис.1). Микрокристаллизация слюны, обнаруженная П.А. Леусом (1977), имеет особенности в зависимости от состояния полости рта и др. Характер микрокристаллов, которые образуются после высушивания капли ротовой жидкости на предметном стекле, отражает минерализующую способность слюны.

Рисунок 1. Кристаллы высохшей капли слюны [Е.В. Боровский, В.К. Леонтьев, 2002].

Различные типы микрокристаллизации свидетельствуют об интенсивности кариеса. Если имеется четкий рисунок удлиненных кристаллопризматических структур, сросшихся между собой и занимающих всю поверхность капли, то течение кариеса имеет компенсированную форму. При субкомпенсированной форме кариеса в центре капли видны отдельные дендридные кристаллопризматические структуры меньших размеров, чем при компенсированной форме. Декомпенсированный кариес характеризуется большим количеством изотермически расположенных кристаллических структур по всей капле.

Кристаллообразование слюны может служить также тест-системой для экспресс-диагностики некоторых соматических заболеваний.