Структурные свойства смешанной слюны человека в условиях физиологии и патологии полости рта

Актуальность проблемы. Кариес зубов и камнеобразование в полости рта являются важными проблемами современной стоматологии, так как этими заболеваниями страдает более 80% населения.

Кариес зубов ведет к тяжелым последствиям — воспалительным процессам, заболеваниям желудочно-кишечного тракта, а зубные камни оказывают негативное влияние на ткани перио-донта и зубную эмаль [5,1 1,71,92,98,146].

За последние годы достигнуты определенные успехи в изучении этиологии и патогенеза кариеса зубов благодаря работам Е. В. Боровского, П. А. Леуса, В. К. Леонтьева, Ю. А. Петровича, Т. Д. Овруцкого и других ученых. Вместе с тем, многие стороны нарушений физиологических и биохимических процессов, возникающих в полости рта при кариесе, не исследованы, что препятствует разработке и внедрению принципиально новых и эффективных методов профилактики и лечения основных стоматологических заболеваний.

Выяснение молекулярных механизмов поддержания и нарушения гомеостаза в системе «эмаль зубов — слюна» открывает большие возможности управления процессами минерализации для профилактики и консервативной терапии патологических изменений в полости рта. Это требует дальнейшего изучения роли слюнных желез и слюны в регуляции гомеостатических механизмов в полости рта и выяснению их действия на молекулярном уровне.

Известно, что слюна способна проявлять минерализующие свойства, если минерализующие компоненты (Са2+ и НР042″) находятся в пересыщенном состоянии [32,86,88]. Важным механизмом поддержания пересыщенности слюны минерализующими ионами является их мицеллярное состояние, которое обусловливает структурные свойства ротовой жидкости [33,59].

Для более полного представления о минерализующих свойствах слюны в условиях физиологии и патологии полости рта необходимы исследования ротовой жидкости, как коллоидной системы. Они предусматривают определение устойчивости частиц дисперсной фазы в зависимости от состояния полости рта и воздействия на слюну различных факторов, нарушающих и восстанавливающих её- структурные свойства.

Цель исследования. Изучить свойства ротовой жидкости как коллоидной системы и определить влияние различных факторов, нарушающих и восстанавливающих структурные свойства смешанной слюны человека.

Задачи исследования:

1. Изучить структурные свойства ротовой жидкости с применением физико-химических методов анализа чистых коллоидных систем.

2. Выявить влияние изменения кислотности ротовой жидкости, выходящие за пределы физиологических норм (резкое подкисление) на структурные свойства смешанной слюны человека.

3. Исследовать структурные свойства слюны в условиях моделирования кариесогенной ситуации и ситуации кам-необразования in vitro.

4. Исследовать закономерности электролитной коагуляции и определить порог коагуляции смешанной слюны человека.

5. Выявить влияние углеводной нагрузки на изменения в структурных свойствах ротовой жидкости.

6. Провести исследования по изучению влияния средств гигиены полости рта (современные зубные пасты, жевательные резинки, жидкие профилактические средства) на структурные свойства ротовой жидкости.

7. Выявить средства гигиены полости рта, восстанавливающие и нарушающие структурные свойства смешанной слюны человека.

Научная новизна. В настоящей работе впервые изучено состояние смешанной слюны человека как коллоидной системы и исследованы ее структурные свойства. Выявлены факторы, нарушающие и восстанавливающие мицеллярное состояние ее основных минерализующих компонентов.

Установлено, что смешанная слюна кариесрезистентных и кариесподверженных лиц в основном подчиняется закономерностям, характерным для чистых коллоидных систем, в то же время, частицы дисперсной фазы слюны кариесрезистентных лиц обладают более высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам воздействия, чем у лиц с кариесом. Проведены исследования электролитной коагуляции ротовой жидкости и определены значения порога коагуляции и коагулирующего действия электролита хлорида калия по отношению к смешанной слюне человека.

Экспериментально установлено, что рН 6,2 является критическим значением кислотности слюны, вызывающим явное нарушение ее структурных свойств и снижение минерализующего потенциала.

Впервые проведено комплексное изучение влияния средств гигиены полости рта (современные зубные пасты, жевательные резинки, жидкие профилактические средства) на структурные свойства ротовой жидкости.

Практическая значимость. Полученные данные в определенной степени расширяют и углубляют представления о смешанной слюне человека как коллоидной системе, минерализующий потенциал которой зависит от устойчивости частиц дисперсной фазы. Физико-химические методы исследования чистых коллоидных систем, адаптированные к условиям анализа in vitro ротовой жидкости человека, могут быть использованы в практике изучения структурных свойств слюны. Определение порогов коагуляции и коагулирующего действия электролитов в смешанной слюне человека может найти применение при разработке количественных методов оценки стабильности частиц дисперсной фазы ротовой жидкости и ее минерализующей способности в зависимости от состояния полости рта.

Полученные результаты о механизмах нарушения и возможном восстановлении мицеллярного состояния основных минерализующих компонентов слюны показывают, что при выборе гигиенических и профилактических стоматологических средств необходимо учитывать значение рН их сред и влияние на структурные свойства ротовой жидкости. Для профилактики распространенных стоматологических заболеваний — кариеса зубов и камнеобразования, рекомендуется использовать гигиенические средства, способствующие сохранению структурных свойств слюны.

Установленные закономерности могут быть применены для объяснения молекулярных механизмов нарушения и восстановления гомеостаза в полости рта, а также в качестве практических рекомендаций при разработке методов и средств профилактики и лечения основных стоматологических заболеваний.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на четвертой региональной научно-практической конференции Сибирского духовно-экологического университета «Актуальные аспекты здоровья и болезни человека» (Омск, 1998) — третьей межрегиональной научно-методической конференции «Новые технологии и интенсификация учебного процесса» (Омск, 1999) — первой Сибирской конференции Омского отделения Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности по проблемам человековедения (Омск, 1999) — объединенном заседании кафедр общей и биоорганической химии, биологической химии, кафедр стоматологического профиля и нормальной физиологии Омской государственной медицинской академии (2000) — заседании Омского отделения Всероссийского физиологического общества им. Павлова И.П.(2000).

По теме диссертационного исследования опубликовано 14 научных работ, из них 7 в центральной печати.

Положения, выносимые на защиту.

1. Смешанная слюна является коллоидной системой, со.

9 4* держащей основные минерализующие компоненты (Са и.

НРО4) в мицеллярном состоянии, что обусловливает структурные свойства ротовой жидкости.

2. Комплексный анализ изменения основных физико-химических показателей слюны (рН, Д, рИа, Са, Р, Са/Р коэффициент, эффект ФарадеяТиндаля) под действием различных биохимических и физиологических факторов дает возможность оценить структурное состояние ротовой жидкости.

3. В условиях кариесогенной ситуации и под действием факторов камнеобразования происходит нарушение структурных свойств смешанной слюны человека.

4. Структурные изменения слюны являются обратимым процессом, это определяет выбор профилактических стоматологических средств, восстанавливающих и сохраняющих структурные свойства ротовой жидкости.

Проведенная работа является частью комплексной программы «Изыскание патогенетических методов воздействия на зубочелюстную систему с целью профилактики кариеса и его осложнений», выполняемой сотрудниками стоматологического факультета Омской государственной медицинской академии.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ВЫВОДЫ.

1. Физико-химическими методами установлено, что слюна является структурированной коллоидной системой, содержащей мицеллы. Структурные свойства слюны обусловливают ее минерализующую функцию.

2. Показано, что у лиц с множественным кариесом структурные свойства слюны нарушены. Это является неблагоприятным признаком, свидетельствующим о снижении минерализующего потенциала слюны и потере механизмов поддержания пересыщенности ее минерализующих компонентов.

3. Кислотная обработка слюны in vitro приводит к нарушению го-меостаза электролитных компонентов, в основном характерному для лиц с кариесом. Это выражается в возрастании оптической плотности, активной концентрации ионов натрия, значительном снижении концентрации неорганического фосфора и достоверном возрастании Са/Р коэффициента ротовой жидкости при добавлении к ней конц. HCl. Из двух минерализующих компонентов (Ca и НРО4 ") более стабильным к экстремальным воздействиям является кальций.

4. При моделировании кариесогенной ситуации in vitro произошло нарушение структурных свойств слюны при значении pH 6,2 как у лиц с незначительной пораженностью кариесом (КПУ=2,0+0,96), так и при высоком индексе КПУ (10,2+1,15).

5. Выявлено, что щелочная обработка слюны приводит к более выраженному нарушению структурных свойств ротовой жидкости по сравнению с кислотной.

6. Установлено, что смешанная слюна подчиняется закономерностям электролитной коагуляции, характерным для чистых коллоидных систем. Из двух минерализующих компонентов более стабильным к воздействию электролитов является кальций. Коагулирующая способность катионов значительно превышает таковую анионов, что указывает на отрицательный заряд частиц дисперсной фазы слюны. Многозарядные катионы оказывают большее коагулирующее действие, чем однозарядные.

7. Определены величины порога коагуляции электролита хлорида калия (0,005 М) в слюне кариесрезистентных лиц (2,897+0,360 ммоль/л) и у лиц с кариесом (1,276+0,490 ммоль/л). Коагулирующее действие хлорида калия составило: 0,380+0,060 в группе КР-лиц и 1,180+0,230 в группе КП-лиц (КПУ=7,86+1,18). Выявлена более низкая устойчивость частиц дисперсной фазы слюны у лиц с кариесом по сравнению с кариесрезистентными.

8. Установлено, что углеводы (сахарная нагрузка) вызывают нарушение структурных свойств слюны человека. Чистка зубов пастами, имеющими довольно высокие значения рН («Мятная», рН 9,8- «Fresh», рН 9,4), значительно отличающиеся от условий физиологии полости рта, не приводит к восстановлению гомеостаза, нарушенного приемом сахара. Эти пасты не только не восстанавливают структурные свойства слюны, но при длительном применении будут способствовать их нарушению. Таким образом, восстанавливают структурные свойства слюны зубные пасты, рН которых приближен к условиям физиологии полости рта («Фторо-дент», рН 8,05- «Pomorin», рН 7,6- «Blend-a-med», рН 6,7). Использование жевательных резинок в качестве кариеспрофилакти-ческих средств приводит к подщелачиванию ротовой жидкости, особенно выраженному при жевании резинки «Орбит без сахара».

139 пластинки. Использование жидких профилактических средств в сочетании с зубными пастами в основном способствует сохранению структурных свойств слюны.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Физико-химические методы исследования чистых коллоидных систем, адаптированные к условиям анализа in vitro смешанной слюны человека, могут быть использованы научными работниками, врачами-стоматологами и студентами стоматологических факультетов в процессе изучения свойств ротовой жидкости как коллоидной системы. Отработанные применительно к ротовой жидкости оптические методы анализа рекомендуются для исследования структурных свойств смешанной слюны.

2. Выявленные факторы, приводящие к нарушению устойчивости мицелл слюны и пересыщенности ротовой жидкости основными минерализующими компонентами, должны учитываться при разработке материалов и методов профилактики основных стоматологических заболеваний — кариеса зубов и камнеобразования.

3. Рекомендуется при выборе гигиенических и профилактических стоматологических средств учитывать значение рН их сред и влияние на структурные свойства ротовой жидкости. Для профилактики распространенных стоматологических заболеваний необходимо использовать средства со значениями рН близкими к физиологическим.

4. Применяемые зубные пасты, жевательные резинки, жидкие профилактические средства должны способствовать сохранению или восстановлению структурных свойств смешанной слюны человека. Исходя из этого, зубную пасту «Colgate» целесообразнее использовать в сочетании с жидкими профилактическими средствами, а чистку зубов пастами «Фтородент», «Pomorin», «Blend-a-med» и «Pepsodent» можно проводить без применения других гигиенических средств. Пасты «Мятная» и «Fresh» не восстанавли.