Роль алкалоза и связанных с ним биохимических изменений в развитии и профилактике основных стоматологических заболеваний



страница1/9
Дата26.06.2015
Размер2,03 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9


Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тверской государственный медицинский университет

Министерства здравоохранения РФ


На правах рукописи
Наместникова

Ирина Владимировна
РОЛЬ АЛКАЛОЗА И СВЯЗАННЫХ С НИМ

БИОХИМИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В РАЗВИТИИ И ПРОФИЛАКТИКЕ ОСНОВНЫХ

СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
14.01.14 – «Стоматология»
Диссертация на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук


Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

В.А. Румянцев

Научный консультант:

доктор медицинских наук, доцент Е.Н. Егорова

Т


верь – 2015

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. Кислотно-щелочной баланс в полости рта и его

нарушения (обзор литературы) 11



    1. Регуляция кислотно-щелочного равновесия в полости рта 11

    2. Факторы нарушения кислотно-щелочного равновесия в

полости рта и их взаимообусловленность 21

1.3 Кислотно-щелочной баланс в полости рта при патологии 35

1.3.1 Состояние кислотно-щелочного равновесия в полости рта

при кариесе зубов 35

1.3.2 Состояние кислотно-щелочного равновесия в полости рта

при воспалительных заболеваниях пародонта 36

1.3.3 Состояние кислотно-щелочного равновесия в полости рта

при заболеваниях слизистой оболочки 37

1.3.4 Состояние кислотно-щелочного равновесия в полости рта

при общих хронических соматических заболеваниях 39



СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 2. Материал и методы исследования 43

2.1 Дизайн исследований 44

2.2 Материал исследований 46

2.3 Методы исследований 50

2.3.1 Методы стоматологического обследования 50

2.3.2 Биохимические методы исследований 51

2.3.3 Методы изучения кислотно-щелочного равновесия

в полости рта 52

2.3.4 Изучение in vitro влияния рН ротовой жидкости на содержание

в ней ионизированного кальция 56

2.3.5 Методы статистической обработки результатов 56

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 3. Результаты изучения динамики биохимических показателей

в полости рта при искусственно спровоцированном алкалозе

(тестовая карбамидная кривая рН) 57

3.1 Динамика биохимических показателей ротовой жидкости 57

3.2 Изменения водородного показателя зубного налета in situ

в типичных местах образования твердых зубных отложений 69

3.3 Изучение in vitro влияния рН ротовой жидкости на

содержание в ней ионизированного кальция 71



ГЛАВА 4. Результаты изучения биохимических показателей

в полости рта при однократном употреблении алкалогенных

продуктов питания и жевательной резинки 76

4.1 Результаты изучения действия в полости рта употребления

сыра «Чеддер» 76

4.2 Результаты изучения действия в полости рта употребления

грецких орехов 81

4.3 Результаты изучения действия в полости рта употребления

жевательной резинки с ксилитолом и ментолом 86

ГЛАВА 5. Результаты изучения влияния разного характера

питания на кислотно-щелочной баланс в полости рта у

практически здоровых добровольцев 100

5.1 Результаты изучения показателей тестовых кривых рН в ротовой

жидкости 100

5.2 Результаты изучения показателей тестовых кривых рН в зубном

налете 104

5.3 Результаты изучения показателей тестовых кривых рН в язычном

налете 108

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 114

ВЫВОДЫ 122

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 124

Список литературы 125 Приложения 152

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ВЗП – воспалительные заболевания пародонта

ГЭРБ – гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь

ДЖ – десневая жидкость

ЖКТ – желудочно-кишечный тракт

ЗН – зубной налет

КЩР – кислотно-щелочное равновесие

МЗП – межзубные промежутки

МКЗ – множественный кариес зубов

ПР – полость рта

РЖ – ротовая жидкость (смешанная слюна)

ЯН – язычный налет

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Кислотно-щелочное равновесие (КЩР) является важнейшим фактором сохранения местного гомеостаза в полости рта (ПР) [3, 26, 76, 92, 133, 142, 155, 158]. Учеными хорошо изучены и описаны в литературе те изменения, которые происходят в ПР при нарушениях КЩР в сторону ацидоза [67, 72, 122, 137]. Наиболее опасным является ацидоз, провоцируемый органическими кислотами ацидогенной ротовой микрофлоры ПР при ферментации ею простых углеводов [46, 61, 82]. Поскольку этот ацидоз достигает своего максимума на поверхностях зубов, он способствует деминерализации эмали и развитию кариеса – самого распространенного стоматологического заболевания [150, 173, 175, 191]. Изменения рН в зубном налете (ЗН) и РЖ после употребления сладкого описаны впервые R. Stephan (1940) и носят имя «кривой рН Стефана». Эта кривая давно и успешно используется для ранней диагностики риска развития кариеса зубов, его прогнозирования, оценки ацидогенного потенциала пищевых продуктов [24, 35, 74, 86].

В то же время, нарушения КЩР в ПР в сторону алкалоза изучены недостаточно. Известно лишь, что некоторые пищевые продукты, содержащие в своем составе азотистые соединения (сыр, орехи и др.) способны провоцировать в ПР временные алкалотические сдвиги КЩР [130, 157, 180]. Также известно, что при алкалозе может увеличиваться агрегативная способность слюны, что ведет к образованию твердых зубных отложений [60]. В.А. Румянцевым (1998) по аналогии с кривой рН Стефана была впервые описана и предложена для практического применения тестовая карбамидная кривая изменения рН в ПР под влиянием использования тестовой порции карбамида (мочевины) – продукта, легко ферментируемого уреазопозитивной аммиак-продуцирующей микрофлорой ПР [66, 91]. В то же время недостаточно изучено, какие именно биохимические процессы сопровождают алкалотические изменения КЩР в ПР, когда происходит существенное нарушение физиологических свойств РЖ. Не определено, имеются ли какие-либо особенности биохимических показателей РЖ у здоровых людей, а также кариесвосприимчивых и имеющих воспалительные заболевания пародонта. Совершенно не изучен вопрос состояния КЩР в ПР у людей, привычное питание которых отличается избытком белковой животной или растительной пищи. Не изучались те биохимические процессы, которые сопровождают искусственно спровоцированные алкалотические изменения в РЖ во время микробной ферментации карбамида в ПР. Такого рода исследования могут быть полезны для дальнейшего изучения вопросов патогенеза основной стоматологической патологии – кариеса зубов и воспалительных заболеваний пародонта (ВЗП), нарушений КЩР и местного гомеостаза в ПР в норме и при наличии патологии. Они позволили бы оценить значение пищи, характера питания и уже имеющейся стоматологической патологии на первичную или вторичную профилактику основных стоматологических заболеваний, научно обосновать способы профилактики нарушений КЩР в ПР на бытовом практическом уровне.

Цель работы

Поиск путей повышения профилактики и лечения основных стоматологических заболеваний путем ранней диагностики и предупреждения нарушений кислотно-щелочного равновесия в полости рта в сторону алкалоза и связанных с ними биохимических изменений.



Задачи исследования

  1. У практически здоровых и имеющих основную стоматологическую патологию лиц оценить биохимические процессы в полости рта при искусственно спровоцированном алкалозе (тестовая карбамидная кривая рН), выявить их особенности.

  2. У практически здоровых и имеющих основную стоматологическую патологию лиц оценить биохимические процессы в полости рта при употреблении в пищу алкалогенных продуктов (сыр, орехи) и жевательной резинки, их взаимосвязь с изменениями водородного показателя.

  3. У практически здоровых лиц с разным характером питания сравнить локальные изменения рН в полости рта под влиянием тестовой стимуляции ротовой микрофлоры ацидогенным и алкалогенным субстратами.

  4. На основе выявленных у обследованных закономерностей определить критическое значение изменений рН в щелочную сторону.

  5. С учетом роли нарушений КЩР в патогенезе кариеса зубов и воспалительных заболеваний пародонта обосновать методы диагностики с помощью тестовых кривых рН в ПР таких нарушений и профилактики основных стоматологических заболеваний.

Научная новизна

В работе впервые детально изучены изменения ряда биохимических показателей РЖ в связи с изменением КЩР в ПР в сторону алкалоза под влиянием тестовой стимуляции ротовой микрофлоры карбамидом и алкалогенными пищевыми продуктами. Выявлены различия этих показателей у практически здоровых, имеющих множественный кариес зубов и воспалительные заболевания пародонта пациентов.

Впервые изучены показатели состояния КЩР в ПР с помощью тестовых сахарозной и карбамидной кривых рН у лиц, различающихся привычным характером питания.

Впервые в экспериментальном исследовании обосновано существование критического значения рН РЖ при ее защелачивании, при котором происходит существенное увеличение ее агрегативных свойств.

Показана возможность использования тестовой стимуляции уреазопозитивной аммиак-продуцирующей микрофлоры ПР и значение тестовой карбамидной кривой рН в ранней диагностике нарушений КЩР и опосредованной диагностике местного дисбиоза.

На основе новых данных предложены методы профилактики изменений КЩР в ПР в щелочную сторону под влиянием физиологических и патологических процессов.


Практическая значимость

Обосновано практическое использование тестовой карбамидной кривой рН РЖ для опосредованной диагностики нарушений микробиоценоза и микробной метаболической активности в ПР.

Для патогенетически обоснованной профилактики кариеса зубов и воспалительных заболеваний пародонта рекомендовано изучение показателей тестовых сахарозной и карбамидной кривых рН РЖ.

Для сохранения КЩР в ПР и профилактики основных стоматологических заболеваний предложены индивидуализированные способы коррекции питания.

Установлена нерациональность привычного питания современного человека с точки зрения поддержания КЩР в ПР.

Показано, что избыток в рационе питания белковой или растительной пищи провоцирует стойкие нарушения КЩР в ПР, что следует учитывать при коррекции питания стоматологам, диетологам и специалистам по питанию.



Основные положения, выносимые на защиту

  1. При усилении алкалоза в РЖ существует критическое значение рН=7,9, превышение которого приводит к увеличению ее агрегативных свойств и риска образования твердых зубных отложений.

  2. Алкалогенные пищевые продукты провоцируют в ПР обратимые нарушения КЩР, которые могут усугублять воспалительные заболевания пародонта.

  3. Сложившийся характер питания современного человека нерационален с точки зрения поддержания КЩР в ПР.

Внедрение результатов исследования

Результаты исследования используются на кафедрах пародонтологии, терапевтической стоматологии, а также на кафедре биохимии с курсом клинической лабораторной диагностики ФДПО ГБОУ ВПО Тверской ГМУ Минздрава России в диагностическом и лечебном процессах, в обучении студентов. Эти результаты представлены в учебнике для студентов медицинских ВУЗов «Патологическая физиология» под редакцией профессоров А.И. Воложина и Г.В. Порядина, а также в учебном пособии для студентов стоматологических факультетов «Биохимия тканей полости рта» в соавторстве с профессором Ю.Н. Боринским и В.В. Жигулиной. Эти издания имеют гриф УМО.



Апробация работы

Основные результаты исследований доложены на:

- научной конференции «Вопросы интеграции здравоохранения, клиники и теории медицины», Тверь, 2002;

- юбилейной научно-методической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения проф. Т.Т. Школяр «Актуальные вопросы научной и педагогической стоматологии», Тверь, 2005;

- научном форуме «Стоматология-2006», Москва, 2006;

- XV Международной конференции челюстно-лицевых хирургов и стоматологов «Новые технологии в стоматологии», С.-Петербург, 2010;

- межВУЗовской научной конференции с международным участием, Москва, 2009;

- I Межрегиональном инновационном молодежном научном конвенте «Перспективы развития стоматологии», Тверь, 2010;

- научной конференции с международным участием «Стоматология XXI века: актуальные аспекты», Н. Новгород, 2012;

- научно-практической конференции «Современные методы диагностики и лечения основных стоматологических заболеваний», Тверь, 2012;

- межрегиональной с международным участием учебно-методической конференции, Тверь, 2013.

Личный вклад автора

Диссертантом проведено планирование исследования, разработаны индивидуальные карты обследования. Самостоятельно проведен анализ литературных источников и подготовлен обзор литературы. Проведено экспериментальное и клинико-лабораторные исследования, математическая и статистическая обработка результатов. Проведен анализ полученных результатов. На основании исследований сделаны выводы и разработаны практические рекомендации. Авторский вклад в написание научных работ по теме диссертации – около 90%.



Публикации

По теме диссертации опубликованы 21 научная работа, из них 3 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.



Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), 4 глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций. Библиографический указатель содержит 245 источников, из них – 113 отечественных и 132 – зарубежных авторов.

Диссертация изложена на 156 страницах, содержит 17 рисунков и 25 таблиц. Работа выполнена в соответствии с планом НИР ГБОУ ВПО ТГМУ Минздрава России и одобрена Этическим комитетом ТГМУ.

ГЛАВА I. Кислотно-щелочной баланс в полости рта и его нарушения (обзор литературы)

Кислотно-щелочное равновесие является важнейшим фактором сохранения местного гомеостаза в полости рта [3, 26, 76, 92, 133, 142, 155, 158, 195, 230].



1.1 Регуляция кислотно-щелочного равновесия в полости рта

В регуляции КЩР участвуют жидкости, ткани и органы ПР [15, 19, 165, 177]. При этом основной жидкостью является ротовая жидкость. Сюда же выделяются десневая и тканевая жидкости 1, 75. Слюна секретируется в железах в два этапа. Первоначально в ацинусах слюнных желез образуется первичный изотонический секрет [193]. Его состав и свойства определяются пассивным транспортом ионов и действием электрофизиологических механизмов [156, 192]. Затем в протоках желез осуществляется коррекция первичного секрета в зависимости от его состава и физиологической необходимости 5, 7, 40, 138. рН чистой слюны зависит от скорости ее секреции 21, 145, 146. Подмечена тенденция увеличения рН с увеличением скорости саливации. Интерстициальные клетки протока участвуют в формировании гематосаливарного барьера, обладающего высокой селективностью к ионам. Из протока железы избыток ионов водорода путем пассивной реабсорбции поступает в кровь, что ведет к снижению кислотности секрета [140]. Ионы HCO- из крови и тканевой жидкости поступают в слюну путем активного транспорта, повышая ее щелочность. Поэтому рН секретируемой слюны может отличаться от стабильного значения рН крови (7,4 ед.).

Учеными выявлено, что слюнные железы изменяют свою функцию и даже строение при заболеваниях других органов и систем [29, 31, 77 – 79, 147, 231]. На слюноотделение и состав слюны влияют многие факторы: возраст и характер питания, циркадный ритм, состояние центральной и периферической нервной системы, наличие системных соматических заболеваний [81, 83, 84, 132, 196]. В тех случаях, когда проблемно получить для исследования кровь, слюна является перспективным объектом изучения. По анализам слюны можно судить об употреблении алкоголя и наркотиков, а также целого ряда других веществ [167, 105, 201]. Но исследования слюны надо стандартизировать [182].

Состав слюны коррелирует с содержанием лекарств, гормонов и иммунных молекул, а также с наличием маркеров системных и стоматологических заболеваний в организме [67, 118]. От рН РЖ зависит степень адгезии некоторых лекарственных препаратов на слизистой полости рта [198]. В связи с этим анализ РЖ имеет большое значение при постановке диагноза [53].

Простой способ получения РЖ открывает широкие перспективы для ее использования в диагностике [27, 32, 116, 171, 190, 233]. Анатомическая общность с тканями зубочелюстной области обеспечивает возможность оценки степени выраженности воспалительных изменений в слизистой оболочке ПР и тканях пародонта по характеристикам РЖ [74]. Так, например, при гингивите определено повышение уровня общего белка в РЖ, что, возможно, связано с накоплением продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

Тонус нервной системы влияет на рН чистой слюны. При парентеральном введении веществ, возбуждающих вегетативную нервную систему, рН слабо снижается, а при введении атропина имеет место противоположный эффект. Потеря зубов ведет к нарушениям рефлекторной регуляции секреторной функции слюнных желез 110, 111, 152. А при значительной потере зубов в слюне увеличивается содержание ионов калия и натрия.

Защитная функция слюны направлена на сохранение структуры и функции зубов, слизистой оболочки, тканей пародонта, контактирующих с факторами внешней среды [124, 181]. Прежде всего, эта функция реализуется смачивающими и смазывающими свойствами РЖ [202]. Выделение слюны и ее проглатывание способствуют механическому очищению и удалению повреждающих факторов. Остаточный объем слюны во рту после сплевывания не превышает 1 – 2 мл [114, 169]. Очищающая способность РЖ также зависит от электрохимического потенциала на границе между слюной, поверхностями зубов и слизистой оболочки, активности фермента амилазы и протеаз. Образование слюной пелликулы на поверхности зубов способствует защите эмали. Удаление пелликулы увеличивает растворимость эмали в 3 – 5 раз.

РЖ содержит большое число бактерицидных факторов, от которых зависит поддержание нормобиоценоза в ПР [13, 17, 18, 33, 186]. Она обладает высокой гемокоагулирующей и фибринолитической активностью [93]. Защитная функция РЖ чувствительна к изменениям КЩР. При его нарушении изменяются электрохимические процессы, влияющие не только на физические свойства слюны и степень ее структурированности, но и на активность ферментов, факторов тканевого и гуморального иммунитета 42, 43. Колебания реакции слюны могут активизировать или тормозить деятельность ферментов, влияющих на ткани зуба и слизистую. Так, например, щелочная фосфатаза, катализирующая реакцию гидролиза ортофосфорных моноэфиров, имеет оптимум рН=9,1. Кислая фосфатаза имеет оптимум рН=4,7 – 6,0. От состояния КЩР в РЖ зависит и активность гиалуронидазы – фермента, влияющего на проницаемость мягких тканей, степень их гидратации, транспорт ионов и воды. Обнаружено также, что активность матричных металлопротеиназ зависит от рН РЖ [163, 235].

От рН РЖ зависит и проникновение ряда фармакологических препаратов в кровь через слизистую оболочку полости рта [90, 129]. В частности, в исследованиях на собаках проведено изучение влияния рН на степень проникновения препарата «Мидазолам» (анксиолитика и седативного средства) в слизистую щеки. Выявлено, что с увеличением рН степень проникновения лекарства через слизистую оболочку увеличивается. В связи с этим предложено изменить рН препарата с 2,8 до 3 ед. рН [244].

Определена зависимость от рН РЖ степени проникновения никотина через эпителиальные клетки слизистой оболочки ПР [103].

В настоящее время к показателям неспецифической резистентности ПР относят содержание в РЖ мурамидазы, муцина, С-реактивного белка, окислительно-восстановительный потенциал [95]. рН слюны – также неспецифический фактор резистентности.

На сохранение устойчивой структуры эмали зубов направлена минерализующая функция РЖ 50. Слюна вместе с пузырной желчью и мочой, являются жидкостями организма, перенасыщенными минеральными солями, прежде всего ионами Са2+ и НРО42-. Степень перенасыщенности РЖ вдвое больше, чем у сыворотки крови. Известно, что ионы кальция и фосфата образуют в слюне определенные структуры – мицеллы, связывающие большое количество воды. Шароподобная мицелла фосфата кальция имеет ядро, по периферии которого располагаются потенциал-образующие ионы гидрофосфата, за ними следуют адсорбционный и диффузный слои, содержащие ионы кальция (противоионы). Снаружи мицелла имеет плотную водно-белковую оболочку. Мицеллярным строением слюны объясняется одновременное присутствие в ней несовместимых ионов. Снижение рН РЖ меньше 6,2 (критическое значение рН) превращает ее из жидкости, перенасыщенной кальцием и фосфатами, в недонасыщенную ими [85]. То есть, минерализующая функция слюны является наиболее чувствительной функцией к изменениям КЩР в ПР [80]. Исследователи называют ее нарушения дискоординацией обменных процессов в РЖ [112, 127].

С потребностями организма выводить некоторые вещества непосредственно связана экскреторная функция слюны [125]. При ряде состояний и системных заболеваний со слюной могут выделяться избыток аммиака, желчных кислот, лекарственные препараты и др. Изменение состава слюны в таких случаях неизбежно сказывается на ее кислотно-щелочном состоянии 34.

Карбамид (или мочевина), CH4N2O = CO(NH2)2, впервые была открыта Руэлем в 1773 г., а как отдельная составная часть мочи, была выделена Круикшанком в 1797 г. В 1799 г. это открытие нашло подтверждение в исследованиях Фуркруа и Вокелена, получивших мочевину в кристаллах и указавших на ее способность давать малорастворимое соединение с азотной кислотой. Анализ мочевины (довольно точный) был впервые сделан Проутом, а синтез из неорганических веществ Веллером в 1828 г.

РЖ – основной источник мочевины – CO(NH2)2 в ПР в результате ультрафильтрации крови в слюнных железах. Эндогенно мочевина образуется в печени в результате орнитинового цикла. В ПР небольшое количество мочевины может образовываться вследствие гидролиза аргинина ферментом слюны аргиназой [189]. Такие уролитические бактерии, как Actinomyces viscosus, Actinomyces naeslundii, Haemophilus parainfluenzae, стафилококки, способны ее расщеплять до конечных продуктов, в числе которых наиболее важным является аммиак. Последний, кроме того, может продуцироваться через дезаминирование некоторых аминокислот макрофагами ПР и в результате анаэробного бактериального гликолиза [115, 148].

РЖ, омывая слизистую оболочку и поверхности зубов, способствует снижению избыточной концентрации ионов водорода 12 или ионов оснований в зонах их усиленного микробного образования путем перераспределения в те зоны, где эта концентрация ниже [65]. РЖ также обладает в отношении этих ионов большой нейтрализующей способностью благодаря действию буферных систем [185, 200]. Буферная емкость РЖ обеспечивается тремя основными буферными системами: бикарбонатной, фосфатной и белковой. Бикарбонаты обеспечивают около 80% всех буферных свойств слюны 50. Их концентрация возрастает прямо пропорционально увеличению скорости секреции. Бикарбонатная система представлена соединениями Н2СО3 и NaHCO3 (KHCO3). Механизм ее действия в слюне такой же, как и в других средах организма [9, 76, 139]. В фосфатном буфере слюны роль кислоты выполняет однозамещенный фосфорнокислый натрий (NaH2PO4), а роль основания – двузамещенный фосфат (Na2HPO4). Принцип действия фосфатного буфера аналогичен гидрокарбонатному. В слюне действие этого буфера слабое, но он в значительной степени влияет на поддержание постоянства бикарбонатного буфера. Избыток кислот в присутствии бикарбонатного и фосфатного буфера вызывает увеличение концентрации Н2СО3 и уменьшение NaHCO3. Далее с участием угольной кислоты происходит обменная реакция:

H2CO3 + Na2HPO4 ↔ NaHCO3 + NaH2PO4, (1.1)

Белковый буфер слюны обладает двойственностью: в кислой среде белки выступают, как основания, а в щелочной – как кислоты. Кроме перечисленных систем буферными свойствами в слюне обладают некоторые органические фосфатные соединения [50].

Воздействие ионизирующим облучением в области головы и шеи может вести к снижению скорости слюноотделения, повреждениям слизистой оболочки и увеличению интенсивности кариеса зубов. Металлопротеиназы в этих случаях могут участвовать в патогенезе повреждений слизистой и развитии кариеса зубов. T. Vuotila с соавт. (2002) определено, что под влиянием облучения снижается скорость слюноотделения, буферная емкость РЖ и ее рН, увеличивается концентрация лактобацилл. Активность металлопротеиназ также увеличивается при снижении рН слюны [172].

Эмаль зубов при ацидозе в ПР начинает выполнять роль буферной системы, принимающей участие в связывании ионов водорода и, следовательно, в уменьшении ацидоза [157]. Поэтому высокую активность кариозного процесса можно рассматривать, как результат длительной декомпенсации адаптационных реакций организма, направленных на борьбу с ацидозом в ПР. При рН ниже 6,76 на поверхности эмали зубов начинает преобладать ион Н2РО4-, не участвующий в процессе минерализации 180. Критическое значение рН для эмали зубов, ниже которого начинается ее деминерализация, близко к 5,5 ед. 158. Слюна и пелликула противодействуют кислотной атаке на зуб, но если эта агрессия длительна и периодически повторяется, то появление кислотной эрозии неизбежно [174]. Исследования показали, что в призмах эмали под влиянием неорганических кислот происходят изменения, как при микробной деминерализации [36]. Наблюдается дезорганизация межпризменного вещества с образованием пор. В дентине, прежде всего, страдает перитубулярный слой, дентинные трубочки увеличиваются. Если эрозия развивается быстро, то при этом характерно появление гиперестезии. Процесс созревания эмали зубов регулируется рН окружающей зачаток зуба среды и играет в этом большую роль [106].

Равновесие состава эмали и окружающей ее РЖ поддерживается на необходимом уровне благодаря двум разнонаправленным процессам – растворения кристаллов гидроксиапатита эмали и их образования. Растворимость солей в соответствии с химическими законами определяется величиной, называемой константой произведения растворимости (Кпр):

Кпр = аМ+аА-, (1.2)

где: аМ+ и аА- – активности катиона и аниона в любом водном растворе, соприкасающемся с солью, в частности в эмали, с гидроксиапатитом.

Константа произведения растворимости при равновесии является постоянной величиной. Когда гидроксиапатит взаимодействует с водой, происходят следующие реакции (табл. 1.1):

Таблица 1.1



Процесс преципитации



Процесс растворения

Ca10(PO4)6(OH)2



10Ca2+ + 6PO43- + 2OH-

Кристалл



Раствор

Небольшое количество гидроксиапатита растворяется, освобождая кальций, фосфат и гидроксил-ион. Процесс продолжается до тех пор, пока водный раствор не станет насыщенным по гидроксиапатиту. В этот момент скорость прямой реакции (растворение минерала) становится равна скорости обратной реакции (кристаллизации).

Кпр для гидроксиапатита представляет собой произведение активностей (эффективных концентраций) составляющих его ионов, то есть:

Кпр= [Ca2+]10[PO43-]6[OH-]2 (1.3)

Поскольку гидроксиапатит – в высшей степени плохо растворимый минерал, и поскольку активности трех его компонентов выражаются в единицах Моль/л, величина Кпр оказывается очень небольшой – порядка 10-117. Концентрации отдельных компонентов насыщенного раствора могут варьировать при постоянстве произведения Кпр.

Для любого интересующего раствора может быть рассчитано значение ионного произведения (Ip) по концентрациям кальция, фосфата и гидроксил-ионов. Если Ip=Кпр, то раствор насыщен в отношении гидроксиапатита. Если Ip<Кпр, то раствор не насыщен, а если Ip>Кпр, то он пересыщен.

Если зуб поместить в дистиллированную воду (pH=7,0), небольшое его количество будет растворяться (30 мг/л). Ip гидроксиапатита в дистиллированной воде равно 0, потому что вода содержит гидроксил-ионы и не содержит ионы кальция и фосфата. Поскольку Ip<Кпр, вода не насыщена и зуб будет растворяться, пока Ip не станет равным Кпр. Подобным образом зуб будет растворяться в любой жидкости, в которой не присутствуют ионы кальция и фосфата.

РЖ и жидкость ЗН содержат ионы кальция, фосфата и гидроксил-ионы, в большинстве случаев их Ip>Кпр по гидроксиапатиту. Поэтому зуб будет растворяться в РЖ или жидкости ЗН только при снижении pH меньше критического уровня. Критический уровень pH – значение pH, являющееся пограничным между процессами преципитации и растворения кристаллов. У лиц с низкими концентрациями кальция и фосфата критический уровень pH может быть равен 6,5, в то время как при высокой концентрации кальция и фосфата он может быть равен 5,5, а в зонах с очень высокой концентрацией кальция и фосфата даже ниже 5,1.

Растворимость некоторых минералов, например NaCl, практически не зависит от pH. Растворимость же гидроксиапатита возрастает десятикратно при уменьшении pH на одну единицу. Так при pH=7,0 растворимость гидроксиапатита в воде составляет примерно 30 мг/л, а при pH 4,0 она будет уже около 30 г/л. Имеются две основных причины этого явления. Во-первых, ионы водорода нейтрализуют гидроксил-ионы: H++OH-H2O. Произведение [H+][OH-] в воде всегда равно 10-14. Поэтому, если концентрация протонов возрастает, концентрация гидроксил-ионов должна уменьшиться. Во-вторых, неорганический фосфат в любой жидкости присутствует в 4 различных формах, а именно: H3PO4, H2PO4-, HPO42- и PO43-, а соотношение между ними целиком зависит от pH. На рисунке 1.1 показана зависимость концентраций отдельных форм фосфатов от pH при общей их концентрации 510-3 моль/л (такая концентрация характерна для РЖ). Чем меньше pH, тем меньше концентрация PO43-, единственной формы фосфатов, дающей вклад в Ip гидроксиапатита.

Таким образом, при закислении раствора концентрация кальция не изменяется, а концентрации OH- и PO43- уменьшаются, что приводит к ситуации, когда Ip<Кпр.





Рис. 1.1 Влияние pH на концентрации различных форм неорганического фосфата в слюне (общая концентрация фосфата 510-3 моль/л).

Диапазоны: 1 – pH желудочного сока; 2 – pH фруктовых напитков; 3 – pH ротовой жидкости; 4 – pH жидкости зубного налета
Одной из возможных причин повреждения эмали зубов являются фруктовые соки и газированные напитки, имеющие pH<3,0 [144, 218, 237, 243].

Межзубные промежутки (МЗП) представляют собой интерес в плане единой системы регуляции КЩР в ПР. МЗП почти также многочисленны, как и зубы, и являются ретенционными пунктами. В области МЗП концентрируется взаимодействие большинства факторов, влияющих на КЩР: твердые ткани зубов, десневой сосочек, десневая и РЖ, кончик языка, микрофлора, зубной камень и пища. Определена связь между рН РЖ и рН на поверхности десневого сосочка. Именно в области межзубного промежутка чаще всего начинается патологический процесс: кариес контактных поверхностей зубов и папиллит, приводящий впоследствии к гингивиту и пародонтиту.



Ткани пародонта оказывают непосредственное влияние на КЩР в ПР. Прежде всего, это влияние обусловлено десневой экссудацией. Пародонт также играет важную роль в адгезии микрофлоры и в борьбе с ней. В последнее время роль регулятора стала отводиться и костной ткани челюстей. Ее влияние на баланс кислот и щелочей в ПР опосредованное – через ткани пародонта [34]. Выявление предрасположенности к заболеваниям пародонта возможно путем оценки КЩР в ПР и в тканях пародонта. Например, выявленные различия в рН между тканевой жидкостью кости и плазмой крови является показателем тенденции к резорбции костной ткани челюсти [4].

Десневая жидкость (ДЖ) в норме заполняет десневую борозду и является переходной средой между тканями пародонта и РЖ. ДЖ содержит иммуноглобулины, ферменты, лейкоциты, цитокины и другие вещества, обладающие защитными свойствами, но в условиях патологии они могут участвовать в механизмах повреждения.

ДЖ образуется путем перспирации («выдавливания» транссудата крови) в силу разности осмотического давления крови и РЖ [126]. За сутки при наличии зубных рядов в ПР выделяется от 0,5 до 2,5 мл ДЖ [72]. С.И. Кычакова (1993) предположила, что главным продуцентом ДЖ является межзубный десневой сосочек, чему способствует его разветвленная капиллярная сеть 44. Однако, являясь транссудатом крови, ДЖ заметно отличается от сыворотки крови и тканевой жидкости. В отличие от них, рН ДЖ имеет более щелочную реакцию: 7,9 – 8,3. Высокие значения рН поддерживаются большим содержанием мочевины, ионов аммония, катионных протеинов. По-видимому, имеет место селективный транспорт этих веществ через эпителий зубодесневого соединения. рН ДЖ достаточно стабилен.

При воспалении тканей пародонта количество раневой ДЖ увеличивается из-за повышения проницаемости стенок кровеносных сосудов. Этому способствует гиалуронидаза, продуцируемая микрофлорой. С развитием воспаления рН тканевой жидкости десны изменяется в кислую сторону, что активирует эластазу нейтрофилов, освобождает и активирует калликреин. Тотальная трипсиноподобная активность ДЖ заметно коррелирует с индексом гингивита, гигиеническим индексом и глубиной пародонтального кармана, а тотальная глицилпропил-дипептидазная активность – с глубиной кармана. Определена достоверная корреляция между рН ДЖ и РЖ.

Мышечная система челюстно-лицевой области также является немаловажным фактором регуляции КЩР. Жевание, моторика губ и щек способствуют более интенсивному слюноотделению, активной экскурсии РЖ, удалению пищевых остатков. Мышечные сокращения, связанные с жеванием, глотанием и речью, способствуют опорожнению слюнных желез. При усилении работы губ, щек и языка снижается клиренс углеводов в ПР [127].

  1   2   3   4   5   6   7   8   9


База данных защищена авторским правом ©zubstom.ru 2015
обратиться к администрации

    Главная страница