Вы здесь

Проникновение в эмаль компонентов слюны

Еще из работ Н. А. Федорова и соавт. (1953), Pickard и соавт. (1965), Beveridge и соавт. (1967) известно, что слюна содержит различные растворенные органические и неорганические вещества, которые, проникая в эмаль и дентин, влияют на биохимический состав этих тканей.

В течение жизни человека концентрация ряда химических компонентов в слюне меняется. Еще в 30-х годах Bennett (1931) определил следующий состав слюны; воды 99,42%, солей 0,22%, органических веществ 0,22%, ферментов 0,14%. Масса твердого остатка слюны варьирует от 37 до 95 мг на 100 мл слюны (Deakins et al., 1941).

Среди ионов металлов в слюне найдены положительно заряженные ионы кальция, магния и калия и отрицательно заряженные ионы солей фосфатов, бикарбонаты, сульфаты, нитриты и др. (Stones, 1966). В смешанной слюне человека обнаружены почти все элементы периодической системы химических элементов Менделеева, однако особое значение имеют кальций, магний, фосфор, фтор, так как именно они определяют состав твердых тканей зубов.



Благодаря наличию в составе слюны ферментов и витаминов она биологически активна подобно крови или тканевой жидкости. Слюна не только служит источником поступления в эмаль различных веществ, но и активно влияет на процесс проникновения их в ткани зубов.

В эксперименте установлено проникновение в эмаль и дентин зуба из слюны многих неорганических и органических веществ (Боровский Е. В. и др., 1973; Боровский Е. В. и др., 1975).

Кальций. Радиоактивный кальций после разового внутривенного введения экспериментальным животным обнаружен в тканях зуба. В эмаль 45Са проникает на всю глубину, однако ее наружный слой включает большее количество меченого элемента, чем глубокие слои, что указывает на поступление кальция в эмаль из слюны (Боровский Е. В., 1967). При аппликации раствора радиоактивного кальция на поверхность зуба уже через 20 мин элемент обнаруживается в поверхностном слое эмали. При более длительном контакте раствора с зубом 45Са можно найти во всех слоях эмали — до эмалево-дентинного соединения (рис. 7).

В ранних работах (Лукомский И. Г., 1948) не было точных доказательств проникновения кальция в эмаль из слюны, более того, такая возможность отрицалась. Тем не менее некоторые авторы теоретически допускали проникновение кальция через кутикулу в эмаль зуба в виде растворимых фосфатов. Tosdick, Hutchinson (1965) считали эмаль живого зуба полупроницаемой мембраной, через которую могут диффундировать ионы Са++. Л. Н. Дагаева (1955), Е. Н. Померанцева (1966), В. В. Кочержинский (1973), применяя радиоизотопные методы исследования, показали возможность проникновения кальция в эмаль зубов. Успешные клинические наблюдения по применению кальцийсодержащих растворов и паст для профилактики кариеса (Федоров Ю. А., 1966) основаны на эффекте проникновения ионов кальция в эмаль, в результате чего происходит минерализация твердых тканей зуба.

Фосфор. В радиоизотопных исследованиях Н. А. Федорова с соавт. (1953), Л. Н. Дагаевой (1955) и др. установлено включение радиоактивного фосфора 32Р в твердые ткани зубов, в том числе в эмаль, после разового введения внутривенно вещества. Двухчасовая аппликация раствора Na2H32PО4 в слюне на поверхность зуба собаки способствует проникновению в эмаль зуба меченого фосфата, который обнаруживался в ткани методом авторадиографии.

Предполагается, что процесс проникновения минеральных элементов в эмаль играет значительную роль в минерализации твердых тканей (особенно эмали). Однако убедительных данных о количестве веществ, проникающих в твердые ткани зуба, нет. Известны лишь относительные количества (больше, меньше, процентное отношение) минеральных элементов, проникающих в эмаль зуба, что в настоящее время не может удовлетворять клиницистов.

Фтор. И. Г. Лукомский (1948) производил аппликацию раствора фторида натрия на поверхность зуба или обрабатывал ее фтористой пастой с последующими химическими анализами твердых тканей зуба на содержание в них фтора. Им установлено увеличение количества фтора в зубах, обработанных препаратами, содержащими фторид натрия. Автор связывает это с поглощением фтора тканями зуба во время их обработки (флюоризация).

По данным С. Я. Маркус, 1 г ткани интактного зуба способен поглощать 3,3—6,7 мг фтора из 0,7% раствора фторида натрия. Количество поглощенного фтора зависит от площади соприкасающейся с раствором фторида натрия поверхности тканей. Со временем активность поглощения нарастает, но существует предел насыщения ткани фтором, 50% проникшего в эмаль фтора фиксируется в ней. В более поздних работах проникновение фтора в эмаль доказано точными методами исследования, уточнены также и количества фтора, фиксирующиеся в эмали. Фтор быстро проникает в эмаль зуба на несколько десятков микрометров. Предполагают, что он вступает в реакции с минералами эмали (кальций) с образованием фторапатитов.

Установлено проникновение в твердые ткани зуба других микроэлементов: марганца, магния, меди, цинка, висмута, никеля, свинца, стронция, алюминия, железа, серебра, хрома и кобальта (Дмитриева И. В., 1967).

Органические вещества. В связи с тем что эмаль зуба снаружи покрыта органической оболочкой (приобретенная пелликула), проникновение в нее органических компонентов из слюны считалось невозможным (Лукомский И. Г., 1948). Однако с помощью радиоактивных изотопов доказана возможность проникновения из ротовой жидкости в эмаль аминокислот, углеводов, витаминов, токсинов (рис. 8, 9).

Taber (1925) показал, что в эмаль по ламеллам (эмалевые пластинки) могут проникать не только крупномолекулярные органические вещества, но и микроорганизмы. Однако этот вопрос является спорным. В целом эмаль, являясь очень плотной, высокоминерализованной структурой, относительно слабо проницаема для мелких молекул органических соединений слюны.



Механизм проницаемости эмали. Процесс проницаемости эмали в определенной мере зависит от разности осмотических давлений со стороны пульпы и на поверхности зуба. Согласно данным Fosdick и Hutchinson (1965), слюна богаче фосфатами, чем интерстициальные жидкости, и эти ионы имеют тенденцию передвигаться от слюны в ткани зуба. Такое представление о механизме проницаемости критиковал И. Г. Лукомский (1948), именуя это «механическим питанием». Однако он указывал, что «процесс диффузии кальция протекает медленно и зависит от силы осмотического давления».

Нельзя себе представить проникновение веществ в зубные ткани как процесс «перекачивания» ионов и молекул из среды, богатой ими, в среду, менее ими насыщенную, хотя бы потому, что и кальция, и фосфора, и фтора в эмали в согни раз больше, чем в ротовой жидкости. В то же время эти элементы не проникают из слюны в слизистую оболочку рта, где их концентрация очень невелика.

Надо полагать, что в основе механизма проницаемости эмали лежит сродство проникающих минеральных элементов к твердым тканям зуба. Этот процесс зависит от концентрации веществ, высушивания и смачивания поверхности зуба, механической нагрузки и связанной с пей микродеформацией зуба во время жевания (Jenkins, 1968) и других факторов.

Проникающие в ткань ионы кальция и фосфатов адсорбируются в эмали.

Savory и соавт. (1963) показали возможность замещения гидратных (ОН) ионов на поверхности кристалла апатита ионами кальция и фтора, содержащимися в слюне. Однако данные о включении органических компонентов (14С-глицин) в состав эмали требуют дальнейшего уточнения. Таким образом, проникновение компонентов среды полости рта в твердые ткани зуба является активным процессом, влияющим на химический состав зуба.

Пути проницаемости до сих пор не определены. Brown и Wallace (1965) считали, что ионы минеральных элементов диффундируют вдоль каналов, заполненных белком, между отдельными кристаллами, образующими эмаль.



Fosdick и соавт. (1966) считали, что проникновение ионов веществ происходит вдоль границ призмы. Методом микроавторадиографии в эксперименте на собаках обнаружено проникновение 14С-лизина по ламеллам эмали (рис. 10). Однако, и лизин, и меченый кальций обнаружены нами во всех структурных элементах эмали, а не только в ламеллах. В связи с этим мы предполагаем, что для различных веществ существуют разные пути проницаемости. Так, органические вещества проникают по структурам, содержащим большое количество органических веществ, ионы неорганических соединений диффундируют по минерализованным структурам. Не всегда можно «видеть» пути проницаемости. В сердцевине призмы, куда проникает 45Са, практически никаких путей для проникновения веществ нет. Отсюда следует, что существуют не морфологические пути проникновения (каналы), а сродство проникающих ионов к веществам, из которых состоит проницаемая структура.

На проницаемость эмали зуба оказывают влияние многочисленные местные и общие факторы. Мы полагаем, что строгой грани между указанными факторами нет, поскольку они тесно связаны между собой. Общие факторы отличаются от местных тем, что механизм их влияния более сложный.

По данным М. Н. Борисовой (1967), с возрастом животного проницаемость зубов для столбнячного токсина снижается. Нами в экспериментах на собаках показано, что радиоактивный кальций проникает в эмаль зубов с наибольшей интенсивностью у молодых животных по сравнению со старыми. Твердые ткани зубов подопытных животных в период острого авитаминоза поглощают значительно большие количества фосфора, чем в контроле.

Из местных факторов прежде всего на уровень проницаемости эмали влияют концентрация веществ в среде и длительность соприкосновения зуба с ними. Чем выше концентрация вещества и чем длительнее экспозиция, тем больше количество проникшего в ткани вещества. Однако эта закономерность имеет свои границы, так как со временем происходит насыщение ткани и уровень проницаемости снижается.

Интенсивность проницаемости зависит и от рН среды. Если остальные условия одинаковы, то при рН 6,0 в эмаль включается фтора на 50% больше, чем при рН 7,0.

Проницаемость различных анатомических структур зуба неодинакова в разных участках из-за неоднородности структуры. Так, для радиоактивного кальция дентин бугров клыков и моляров проницаем в большей степени, чем другие участки. Проницаемость зуба для кальция, фосфора и органических веществ уменьшается после обработки его растворами фторида натрия, нитрата серебра. Органическая пленка на поверхности зубов препятствует проникновению в эмаль органических веществ. В эмаль легче проникают эфиры фосфористых кислот по сравнению с их солями. Проницаемость ускоряется под действием некоторых ферментов. Так, лидаза усиливает проникновение глицина, меченного по углероду, и 45Са в эмаль зуба из слюны.

Все перечисленные факторы опосредуют свое влияние на проницаемость эмали для неорганических и органических веществ через слюну, так как сам процесс проницаемости невозможен без жидкой фазы слюны как среды, в которой зуб находится. Вне среды полости рта (in vitro) физиологическая проницаемость твердых тканей зуба нарушается. Механизм влияния общих и местных факторов на проницаемость эмали связан с особенностями взаимодействия поверхности зуба и жидкости полости рта. Благодаря проницаемости тканей зуба осуществляются восприятие внешних раздражителей, физиологические процессы в дентине и пульпе, однако наиболее важна проницаемость эмали для ее созревания после прорезывания.