Лекция 4 Формирование слюнного секрета
В полости рта находится биологическая жидкость, которая называется ротовой жидкостью или смешанной слюной. Рис.12.1. Объемпроточной слюны составляет 0,5-2,0 л в сутки, рН 6,8-7,4. Слюна состоит из: ■ воды - 99,4%; ■ органических веществ; О,6 % ■ неорганических веществ. Формирование проточной слюны протекает в два этапа: 1. Образование первичного секрета – изотонической слюны. Этот секрет содержит белки, многие из них являются специфическими и в других секретах не встречаются, а также много солей. 2. Формирование гипотонической слюны. В слюнном протоке часть катионов и анионов реабсорбируются эпителиальными клетками, а слюну секретируются ионы калия и некоторые белки. Реабсорбция Na+ в протоках слюнных желез протекает аналогично процессу реабсорбции Na+ в канальцах почек и регулируется альдостероном. Слюна, поступающая в полость рта является гипотонической, осмотическое давление составляет 1/6 от ее давления в ацинарных клетках. Слюна секретируется в ответ на импульс возбуждения. В течение большей части дня (вне приема пищи), частота нейроимпульсов низкая, это обеспечивает «нестимулированный» уровень тока слюны. Скорость секреции нестимулированной слюны составляет ~0,3мл/мин. Эта величина вариабельна, она ↑ в середине дня и ↓до 0,1 мл/мин в ночное время. Объем секрета зависит: ■ от пола; ■ возраста; ■ физического и эмоционального состояния организма ■ сезона года; ■ обезвоживания организма; ■ освещенности помещения; ■ положения тела; ■ приема медикаментов и др факторов. Секреция «нестимулированной» слюны связана с выполнением одной из основных ее функций – защитной, в то время как большой стимулированный ток слюны необходим для улучшения пищеварения (формирование пищевого комка и проглатывание). Влияние медиаторов на секрецию слюны (рис.12.4). В регуляции формирования слюнного секрета принимают участие: ■ нейропептид Р (субстанция Р), который увеличевает проницаемость ацинарной клетки для белков плазмы крови; ■ вазоактивный кишечный полипептид (пептид VTP), который регулирует тонус кровеносных сосудов и секреторную функцию эпителиальных клеток. Трансдукция сигнала медиаторов идет с помощью АЦС (аденилатциклазной системы) и ИФС (инозитолфосфатной системы). Они регулируют: ■ поступление ионов в ацинарную клетку и из нее; ■ синтез белков слюны и их секрецию; ■ поток жидкости в клетку и из клетки. От соотношения сигналов управления зависит скорость секреции, количество и состав секрета. Неорганические компоненты слюны и ротовой жидкости – различные ионы: Na+, K+, Ca2+, Mo2+, Cu2+, CI-, Fe3+, HPO42-, H2PO4-, HCO3- и др. Они могут находиться как в ионизированной форме, так и в составе органических и неорганических соединений. Концентрация анионов и катионов в секрете зависит от многих факторов, в частности, от скорости слюноотделения. Важнейшие компоненты слюны – ионы калия и натрия. В смешанной слюнесодержание калия в норме в 1,5-4 раза выше, чем в плазме крови. Вместе с другими ионами они определяют осмотическое давление, буферную емкость и мицеллярную структуру слюны. При длительной гиперсаливации концентрация К+ в слюне снижается, натрия значительно возрастает и может достигать 130 ммоль/л. рН слюны. Смешанная слюна имеет рН близкое к нейтральному – 5,6-7,9. Поддержание оптимального значения рН осуществляют буферные системы: ▪ белковая; ▪ фосфатная [Na2HPO4]/ [NaH2PO4]; ▪ бикарбонатная [НСО3-]/[Н2СО3]. Бикарбонатная система обеспечивает 80% буферных свойств слюны, но является не очень стабильной, так как карбоангидраза легко превращает НСО3- в СО2. КАРБОАНГИДРАЗА Н+ + НСО3- → Н2СО3 СО2 + Н2О Значение рН ротовой жидкости зависит от содержания NH3. Источниками аммиака является: ■ мочевина, попадающая в слюну из крови; бактериальный фермент уреаза ее гидролизует: О УРЕАЗА Н2N-С- NН2 + Н2О СО2 + 2NН3 ■ NН3, который выделяют микроорганизмы (МО). Повышение NH3 в ротовой жидкости приводит к смещению рН в слабощелочную сторону. Влияние на рН слюны оказывают анаэробные микроорганизмы, окисляющие глюкозу до лактата. Кальций и фосфаты: ■ участвуют в регуляции рН слюны; ■ препятствуют растворению апатитов эмали; ■ участвуют в «изоморфных» замещениях в кристаллах ГАП Изменение концентрации этих ионов в слюне отражается на реминерализующих свойствах слюны и резистентности тканей зуба к развитию кариеса. Кальций в слюне находится в двух формах: ■ ионизированный кальций - 50%; ■ Са2+ связанный с белками – 15%; ■ остальная часть Са2+ находится в составе солей цитрата и фосфата. Са2+/Саобщий - отношение концентраций ионизированного кальция к общему показывает долю кальция, способного участвовать в реминерализации эмали. В норме он равен 0,54, его снижение приводит: ■ к появлению свободных мест в кристаллической решетке эмали; ■ увеличению ее проницаемости для других ионов. Общего фосфата в слюне в 2-3 раза выше чем в плазме. От 70% до 95% составляет неорганический фосфат – НРО42-, Н2РО4- и РО43-. Перенасыщенность смешанной слюны ионами фосфата и кальция не приводит к отложению минеральных компонентов на поверхности зубов. Этому препятствуют мицеллярное строение слюны, а также присутствующие в ротовой жидкости специфические белки. Мицеллы слюны – это коллоидные образования. Состав мицеллы описывается следующей формулой: {[m(Са3(РО4)2]·n(НРО42-)·yН2О·(n-х)Са2+·zН2О}2х-∙хСа2+·zН2О Ядро мицелы состоит из молекул фосфата кальция m[(Са3(РО4)2]. Некоторые белки слюны повышают устойчивость мицеллы, т.к. связывая кальций включаются в диффузный слой. Строение мицеллы фосфата кальция. Изменение состава, количества или рН слюны отражается на структуре мицелл и реминерализующих свойствах слюны. ● Снижение рН приводит к протонированию фосфатных групп потенциалобразующего слоя: НРО42- + Н+ → Н2РО4- Это приводит к: ■ ↓заряда мицеллы; ■ диссоциации Са2+ с поверхности мицелл; ■↑ вероятность агрегации мицелл; ■↓минерализующие свойства слюны; ■↑ деминерализующие свойства. При повышении рН слюны, происходит быстрое депротонирование Н2РО4- → Н+ + Н+ + РО43- РО43- образуют с кальцием труднорастворимые соли Са3(РО4)2 зубного камня. РО43- + 3Са2+ → Са3(РО4)2 ● При повышении концентрации К+ и Na+ в смешанной слюне, возрастает потеря потенциалобразущим слоем фосфат-ионов и образование растворимых солей К2НРО4 или Na2НРО4, что, вероятно, дает начало камнеобразованию. НРО42- + 2К+ → К2НРО4 НРО42- + Na + → Na 2НРО4. Существует тесная связь между состоянием зубов и функцией слюнных желез. Гипосаливация или полное отсутствие слюны (ксеростомия) снижают реминерализующие свойства слюны и приводят к кариесу. Белки и ферменты смешанной слюны различаются по: ■ месту синтеза; ■ первичной структуре пептидной цепи; ■ строению и составу углеводной составляющей; ■ функциональной активности. Белки поступают в слюны из (рис.12.11.): ■ слюнных желез - 90%; ■ клеток слизистой оболочки полости рта; ■ десневой бороздки; ■ крови; или имеют бактериальное происхождение. Многие белки слюны полифункциональны (рис.12.10). Большинство белков слюнных желез – гликопротеины. Специфический углеводный фрагмент может составлять до 70% его молекулярной массы. Биосинтез и структура муцинов. Муцины – это гликопротеины, имеющие: ● большую молекулярную массу: ● высокое содержание углеводов (50-70% от массы молекулы). Одна пептидная цепь содержит от 400 до 800 цепочек из 8-10 моносахаридных остаков. Муцины, в основном, синтезируются клетками поднижнечелюстных и подъязычных желез. ▪ Синтез полипептидных цепей идет на полирибосомах, связанных с ЭР. ▪ В полости ретикулума, происходит N-гликозилирование белка – присоединение моносахаридных остаков к - NH2 группам Асн. ▪ В аппарате Гольджи идет удлинение олигосахарида связанного с Асн и О-гликозилирование по ОН-группам Сер и Тре. О-связанные олигосахаридные цепи обеспечивают взаимодействие между молекулами муцина и его защиту от протеаз слюны. ▪ В клетках желез муцины связывают Са2+ и упаковываются в секреторные гранулы. ▪ Секреция муцинов сопровождается увеличением их объема примерно в 600 раз всего за 40 мс, за счет быстрого их гидратирования (рис.12.12). Освобожденный из гранул кальций участвует в: ● реминерализации эмали; ● поддержании стабильности мицелл фосфата кальция. В слюне между гидратированными молекулами муцина возникают дисульфидные мостики. Образованные структуры: ● придают слюне вязкость; ● обеспечивают высокие адгезивные свойства муцинов. Молекулы муцина образуют пелликулу, которая: ● играет роль селективного фильтра для эмали; ● защищает эмаль от пищевых кислот и продуктов жизнедеятельности микроорганизмов (МО). Муцины формируют пленку на поверхности слизистой полости рта и защищают ее от неблагоприятных воздействий: ● механических; ● химических; ● тепловых; ● бактерильных; ● вирусных. Специфические слюнные белки. Не присутствуют в других секретах. Белки, богатые пролином, статхерины, гистатины, цистатины. Для них характерно: ● преобладание одной или нескольких аминокислот; ● полифункциональное проявление активности; ● наличие домена, обеспечивающего их прикрепление к эмали или клеткам эпителия; ● ингибирующее действие на протеазы бактериального происхождения; ● присутствие доменов проявляющих антибактериальную, антигрибковую функции. Группоспецифические (антигенспецифические) вещества слюны. Это – гликопротеины, у которых: ● белковую часть, составляет 15%; ● ди- и три-сахаридные – 85% массы молекулы; ● первичная структура углеводных цепочек имеет индивидуальные особенности; ● строение углеводных цепочек идентично олигосахаридам мембраны эритроцитов у каждого человека. ● ди-три-сахариды проявляют антигенные свойства (рис.12.16). Синтезируются антигенсодержащие гликопротеины в малых слюнных железах и точно соответствуют группе крови. Их содержание в слюне составляет 10-130 мг/дл. Анализ слюны на присутствие антигенсодержащих белков используют в судебной медицине. Ферменты слюны. Ферменты смешанной слюны ( более 100) различающихся поместу синтеза: ● слюнные железы; ● клетки эпителия полости рта; ● бактериальные клетки; ● лейкоциты. Большая часть ферментов относится к классу гидролаз и подклассам: ● пептидаз (протеаз); ● гликозидаз. Снижение рН слюны способствует активации бактериальных гликозидаз, которые: ● разрушают гликопротеины и ГАГ соединительной ткани пародонта и вызывают развитие гингивита; ● расщепляя углеводную составляющую муцинов, нарушают структуру пелликулы и увеличивает вероятность развитие кариеса. Протеазы слюны различаются по месту синтеза: ● слущенные клетки эпителия полости рта; ● бактериальные клетки; ● лейкоциты. В норме протеазы не активны, так как в слюне присутствуют их ингибиторы, которые вырабатываются в слюнных железах. При гингивитах и пародонтитах их количество возрастает. Биологически активные вещества слюны. Слюнные железы выполняя эндокринную функцию, участвуют в регуляции гомеостаза многих органов и тканей организма. Они синтезируют и секретируют в слюну: ● инсулиноподобный белок; ● фактор роста нервов (ФРН); ● фактор роста эпителия (ФРЭ); ● паротин; ● эритропоэтин; ● фактор роста мезодермы и другие БАВ Фактор роста нервов (ФРН) секретируется поднижнечелюстными слюнными железами. Действуя на клетки-мишени ФРН: ● увеличивает поглощение клетками глюкозы, поэтому ↑V гликолиза; ● активирует работу Nа+,К+-АТРазы; ● индуцирует образование ферментов катализирующих синтез нуклеотидов и липидов; ● стимулирует заживление поврежденных тканей ротовой полости; ● стимулирует образование кишечных гормонов. Фактор роста эпителия (ФРЭ) секретируется поднижнечелюстными железами. Андрогены, прогестины, тироксин увеличивают синтез и повышают концентрацию в крови этого фактора. ФРЭ в составе слюны попадает в желудок и далее в кишечник. При повреждения слизистой ЖКТ он проявляет митогенное действие, снижает секрецию соляной кислоты в желудке, стимулирует заживление язв желудка и 12-перстной кишки. Паротин – гормон белковой природы, в смешанной слюне присутствуют близкие по структуре молекулы: паротин S, А, В и С. Они синтезируются околоушными (паротидными) железами, только паротин S в поднижнечелюстных железах. Гормон: ● регулирует фосфорно-кальциевый обмен подобно кальцитонину; ● способствует минерализации эмали; ● усиливает пролиферацию хряща; ● стимулирует синтез НК и белка в одонтобластах; ● регулирует минерализацию дентина и костей; ● понижает концентрацию кальция и глюкозы в плазме крови. Защитные системы полости рта. У здорового человека видовой состав микрофлоры полости рта отличается постоянством. Количество обитающих в полости рта микроорганизмов находится в состоянии динамического равновесия благодаря антибактериальным факторам слюны. Ферменты и белки слюны способны контролировать количественный и качественный состав микрофлоры и тем самым поддерживать гомеостаз полости рта. Защитные системы полости рта подразделяются на неспецифические и специфические. К неспецифические относятся белки слюны лизоцим, лактоферрин, лактопероксидаза (пероксидаза). Лизоцим (мурамидаза) является гликозидазой расщепляющая гликозидную связь между остатками N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурановой кислоты в полисахаридных цепях муреина (рис.12.22.). Муреин, который подвергается атаке, входит в составе гликопротеина клеточной стенки бактерий. Нарушение его структуры приводит к изменению проницаемости мембраны, лизису и фагоцитозу поврежденных клеток. В ротовой жидкости присутствует небольшое количество пероксида водорода (Н2О2), который вырабатывают в основном аэробные бактерии. Н2О2 спонтанно разрушается с образованием супероксидного аниона (О2-), вызывающего гибель анаэробных микроорганизмов, которые не имеют ферментативной защиты от супероксидных анионов (12.23). В полости рта анаэробов в 10 раз больше, чем аэробов. Увеличение колонии анаэробов, которые вырабатывают лактат, приводит к: ● ↓ рН смешанной слюны; ● активации пероксидазы. Фермент с высокой скоростью катализирует образование гипотиоцианата, из которого спонтанно образуются супероксидные анионы, повреждающие липиды клеточных мембран анаэробных микроорганизмов. Такой путь образования О2- оказывает в десятки раз более мощное антибактериальное действие и способствует восстановлению равновесия между аэробами и анаэробами в ротовой полости. Гипотиоцианат-ион и О2- не опасны для клеток эпителия ротовой полости, т.к. они способны быстро инактивировать эти ионы. Лактоферин принадлежит к семейству трансферринов – железосвязывающих и антибактериальных белков. Связывая железо, лактоферрин снижает его поступление в бактериальную клетку. Это приводит к замедлению образования гемсодержащих ферментов, участвующих в энергетическом обмене бактерий. Недостаток АТФ тормозит развитие и колонизацию патогенной микрофлоры. Иммуноглобулины и белки системы комплемента относятся к системе специфической защиты полости рта В слюне иммуноглобулины представлены 5 классами: IgА, IgD, IgЕ, IgG и IgМ, но особые защитные свойства проявляет sIgА. Он состоит из двух молекул IgА, связанных пептидами J и SC. Секреторный компонент (SC) – является гликопротеином, он синтезируется клетками железистого эпителия и экспонируется на поверхности базолатеральной мембраны. SC выполняет функцию рецептора, который специфически взаимодействует с димером (IgА)2-J. Образованный комплекс путем эндоцитоза поступает в клетку и перемещается к апикальной части мембраны (рис.12.24). Во время экзоцитоза от SС-рецептора под действием протеолитических ферментов отщепляется трансмембранная часть. В секрет поступает иммуноглобулины, состоящие из 2 мономеров IgА, объединенных J-пептидом и укороченным SС-гликопротеином. Формирование такой сложной структуры повышает устойчивость sIgА к протеолизу ферментами смешанной слюны и воздействию денатурирующих факторов, таких, как температура, изменение рН и др. Секреторные иммуноглобулины (sIgА) (рис.12.25): ● подавляют адгезию бактерий на слизистой оболочке полости рта; ● активируют систему комплемента, которая повреждает мембраны микроорганизмов и вызывают их гибель; ● связывают вирусы и снижают их адсорбцию и репродукцию в эпителиальных клетках слизистой оболочки; ● снижают адгезию кариесогенного стрептококка на эмали зуба и препятствуют развитию кариеса. Система комплемента представлена 20 белками, которые образуются в печени, в десневую жидкость попадают из крови. При взаимодействии с комплексом антиген-антитело происходит: ● последовательная активация сериновых протеаз (белков системы); ● образование биологически активных пептидов; ● прикрепление больших белков к мембране бактерий. Образованные комплексы формируют в мембране микроорганизмовотверстия, что приводит к нарушению их метаболизма и гибели (рис.12.27,12.28). Пептиды, освобождающиеся в процессе активации системы комплемента, усиливают защитную реакцию, вызывая расширение кровеносных сосудов и привлекая фагоцитирующие клетки к местам скопления микроорганизмов. Кроме того, комплемент повышает способность фагоцитирующих клеток связывать, поглощать и разрушать поврежденные микроорганизмы. К защитной функции слюны относится присутствие в ней ряда факторов свертывающей и противосвертывающей систем крови. Их присутствие имеет большое значение, так как микротравмы полости рта пищейвозникают ежедневно. Увеличение количества микроорганизмов в полости рта может быть вызвано: ● нарушением слюнообразования и слюноотделения; ● гигиенического состояния полости рта; ● наличием соматических заболеваний. В этих случаях система защиты полости рта ослаблена или недостаточна для подавления патогенного действия больших колоний микроорганизмов.
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (565)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |