Взаимодействие между микробным зубным налетом и ротовой жидкостью
Нарушения кислотно-основного состояния в полости рта
Кислотно-основное состояние в полости рта является важным компонентом местного гомеостаза. Оно обеспечивает многие биохимические процессы, как например, ре- и деминерализацию эмали зубов, налето- и камнеобразование, жизнедеятельность ротовой микрофлоры и т.д. С состоянием КОС в полости рта тесно связаны физические и биохимические свойства слюны, ее минерализующая функция, активность ферментов слюны, транспорт воды и ионов, миграция клеточных элементов, выраженность клеточных и гуморальных факторов защиты, градиент и скорость ионообменных процессов. Поэтому нарушения КОС приводят к сдвигам в гомеостатической регуляции органов и тканей зубочелюстной системы. Все изменения КОС в полости рта идут в двух противоположных направлениях: в сторону ацидоза или в сторону алкалоза. Факторов, дестабилизирующих КОС в полости рта, много. К ним относятся пища, вода, состав воздуха, метеорологические и профессиональные факторы, курение и иные вредные привычки, средства гигиены, лекарственные препараты и лечебные воздействия, наконец, пломбы и протезы зубов. С прогрессом цивилизации число таких факторов не уменьшается, а увеличивается. Полость рта — это своеобразная морфологически и функционально ограниченная экологически открытая биосистема.
В регуляции КОС полости рта участвуют жидкости, ткани, органы и анатомические образования. На рис. 10.4 приведена схема основных взаимодействий в системе регуляции КОС, из которой видно, что основной жидкостью в полости рта, реализующей ионообменные реакции между разными зонами, тканями и органами, является ротовая жидкость, или смешанная слюна. К ней прибавляется десневая жидкость, выделяющаяся из десневого желобка.
Основные механизмы регуляции кислотно» основного состояния в полости рта.
Слюна является основной жидкостью полости рта, кроме того, сюда постоянно выделяется десневая и тканевая жидкость, диффундирующие через слизистую оболочку.
Секреция слюны в железах проходит два этапа. Сначала в ацинусах слюнных желез образуется первичный изотонический секрет, состав и свойства которого определяются пассивным транспортом ионов и действием электрофизиологических механизмов. Затем в протоках желез осуществляется контроль и коррекция первичного секрета в зависимости от его состава и физиологической необходимости. При этом затрагиваются кислотно-основные свойства секретируемой слюны (рис. 10.5).
Рис. 10.4. Схема основных взаимодействий в системе регуляции кислотно-основного состояния полости рта
Секрет слюнной железы pH 7,2
Рис. 10.5. Система ионного транспорта в канальцах слюнных желез, влияющая на кислотно-основной состав слюны. ИКП — интерстициальные клетки протока
Интерстициальные клетки протока участвуют в формировании гематосаливарного барьера, впервые описанного Ю.А. Петровичем, обладающего высокой селективностью к ионам. Избыток ионов водорода вместе с ионами натрия из протока железы путем пассивной реабсорбции поступают в кровь, что ведет к снижению кислотности слюны. А ионы НСОз из сыворотки крови и тканевой жидкости избирательно поступают в слюну путем активного транспорта, повышая ее щелочность. За счет такого механизма регуляции pH секретируемой слюны может заметно (на десятые доли pH) отличаться от всегда стабильного значения pH крови 7,4. Смешанная слюна является главным регулятором КОС в полости рта. Реализация функций слюны существенно зависит от скорости ее секреции, количества в полости рта и реологических свойств (вязкости, поверхностного натяжения).
Взаимодействие между микробным зубным налетом и ротовой жидкостью.
Взаимодействия, происходящие в системе «зубной налет - ротовая жидкость», являются наиболее частыми, быстрыми и выраженными. Микробный зубной налет является сильным фактором дестабилизации КОС в ротовой жидкости. Изменение КОС в ротовой жидкости может происходить как в сторону ацидоза, так и алкалоза (рис. 10.6). Ацидоз развивается в зубном налете чрезвычайно быстро вследствие преобладания ацидогенной микрофлоры, в основном стрептококков, ферментирующих простые углеводы. Поэтому с первых минут употребления сладкой пищи концентрация ионов водорода в зубном налете возрастает лавинообразно.
Рис. 10.6. Схема основных взаимодействий в системе «зубной налет — ротовая жидкость» при типовых нарушениях КОС
В толще зубного налета действуют те же буферные системы, что и в слюне. Однако из-за низких диффузных свойств налета их действие практически сводится к нулю. Кислоты смываются ротовой жидкостью, реакция которой (с учетом буферных свойств) изменяется в кислую сторону. Деминерализующие свойства смешанной слюны нарастают, а при pH ниже критического (6,2 —6,0) она полностью утрачивает свои минерализующие свойства. Одновременно микрофлора из слюны забирает ионы гидрофосфата, которые использует в реакциях фосфорилирования, требующих энергетических затрат.
Длительный или часто повторяющийся ацидоз на поверхности эмали зуба приводит к ее деминерализации и развитию кариеса. Наиболее вероятен такой процесс в местах постоянного скопления ацидогенной микрофлоры (фиссуры и ямки, пришеечная зона и контактные поверхности зубов). Эмаль зубов в этом случае начинает выполнять роль своеобразной буферной системы, принимающей участие в связывании ионов водорода и, следовательно, в уменьшении ацидоза в полости рта. Поэтому высокую активность кариозного процесса можно рассматривать как результат длительной декомпенсации адаптационных реакций, направленных на борьбу с ацидозом в полости рта.
Алкалоз в зубном налете и ротовой жидкости развивается не так быстро, как ацидоз, но тем не менее изменения реакции в щелочную сторону могут быть весьма выражены. Главным источником оснований в зубном налете и ротовой жидкости является мочевина. Некоторые микроорганизмы зубного и язычного налета (в основном, пародонтопатогенные) утилизируют мочевину, которая является субстратом для образования аммиака с помощью фермента уреазы. Превращение накопившегося аммиака в катион аммония является причиной алкалоза. В ротовую жидкость мочевина может попадать несколькими путями; с пищей, секретом слюнных желез (нитраты и нитриты), с десневой жидкостью, с плазмой крови при кровоточивости десны и слизистой оболочки, а также из распавшихся тканей. Мочевина также может синтезироваться микрофлорой из аминокислот, содержащихся в десневой жидкости, зубном налете и смешанной слюне (L-аргинин).
Важным результатом алкалоза в ротовой жидкости и зубном налете является его минерализация, ведущая к образованию зубного камня, чему также способствует увеличение выделения десневой жидкости. Образуется он более чем у 80 % людей. Процесс камнеобразования в условиях алкалоза сопровождается повышением в ротовой жидкости концентрации электролитов (ионов Са2+, НРО42-, Сl-, К4, Mg2+ и др.), недостаточным синтезом защитных белков и нарушением их структуры. Зубной камень становится в полости рта дополнительной буферной системой, образующейся в условиях длительной декомпенсации адаптационных реакций организма, направленных на борьбу с алкалозом. Образование зубного камня уменьшает алкалоз в полости рта путем связывания ионов гидрофосфата и ионов гидроксила.
Таким образом, декомпенсированные нарушения в системе взаимодействия «зубной налет — ротовая жидкость» являются важной причиной развития наиболее распространенных заболеваний зубов и пародонта. Деминерализация эмали в случае ацидоза приводит к развитию кариеса зубов. Образование камня в случае алкалоза наряду с другими факторами (во многом также зависящими от местного алкалоза) способствует усугублению воспалительной реакции в тканях пародонта.
Помимо зубного налета, выраженное влияние на КОС в полости рта оказывает налет на языке. Его микрофлора, включаюшая большую долю анаэробных микроорганизмов, принимает участие в образовании зубного налета, а также кислот и оснований в смешанной слюне, оказывает подавляющее действие на ацидогенную микрофлору. Мышечная система челюстно-лицевой области и полости рта является немаловажным фактором регуляции КОС. Жевание, моторика губ и щек способствуют более интенсивному слюноотделению, активной экскурсии ротовой жидкости, удалению пищевых остатков. В этом плане особую роль играет язык. Он не только участвует в формировании пищевого комка и самоочищения ротовой полости. Кончик языка является механическим регулятором КОС, особенно в области оральных и окклюзионных поверхностей зубов. Являясь одной из наиболее «чистых» зон в полости рта, почти лишенной микробного налета, кончик языка распределяет во рту выделяющуюся слюну, перемещает ее и тем самым ускоряет ионообменные процессы. Мышечные сокращения, связанные с жеванием, глотанием и речью, способствуют опорожнению слюнных желез.