Биохимический состав слюны

ЛЕКЦИЯ 1. ПИЩЕВАРЕНИЕ

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПОНЕНТОВ СЛЮНЫ

Слюна является секретом слюнных желез и важной биологической средой полости рта, а потому ее свойства и химический состав существенно влияют на состояние зубов и слизевой оболочки полости рта.

Слюну выделяют три больших парных железы: околоушные, подъязычные, подчелюстные и мелкие слюнные железы полости рта. Секрет каждой железы имеет свой особенный состав и свойства:

   Околоушные железы – выделяют секрет серозного типа.

  Подчелюстные железы – выделяют секрет серозно-слизистого типа.

   Подъязычные железы – выделяют секрет слизевого типа.

В полости рта слюна смешивается и превращается в ротовую жидкость, в которой кроме собственно слюны как секрету слюнных желез содержится также эпителиальные клетки, лейкоциты, бактерии, остатки еды, и тому подобное.

За сутки в среднем выделяется 1,5-2,0 л. слюны при общей массе всех желез - 5-6 граммов. Наибольшее количество – 71% выделяют подчелюстные железы, 25% - околоушные мелкие слюнные железы, 3-4% - подъязычные.

Скорость секреции нестимулируемой слюны составляет 0,02-0,10мл/хв.(по другим данным 0,3-0,5мл/хв.). Стимулируемая слюна, которая образуется при действии раздражителя, выделяется со скоростью – 1,5-2,3мл/хв.

Функции слюны.

1. Пищеварительная функция. Слюна является первым пищеварительным соком на пути переваривания пищевых продуктов. Слюна увлажняет, размягчает еду и формирует первичную пищевую грудку. Процесс переваривания еды сопровождается механическим перемешиванием и насыщением муцином и гидролитическими ферментами: α-амилазою, мальтазой, трипсиноподобными ферментами, пепсиногеном, нуклеазой, каллекреинподобными липазами. Поэтому еда начинает перевариваться уже в ротовой полости, а растворенные в слюне соединения влияют на вкусовые рецепторы и стимулируют функцию желудочно-кишечного тракта.

2. Минерализирующая функция – участие в образовании и поддержании состава твердого апатита тканей зуба и прежде всего эмали. Снабжение эмали питательными соединениями осуществляется преимущественно за счет компонентов слюны. В слюне содержатся все необходимые факторы минерализации – неорганические и органические соединения, а также гормоны и витамины, которые регулируют этот процесс.

Изменения биохимического состава слюны являются основной причиной заболеваний зубов. В частности при гипосаливации и особенно – ксеростомии (отсутствие слюны) быстро развивается заболевание слизевой оболочки рта, а через 3-5 месяцев наступает множественное поражение зубов кариесом.

3. Защитная функция. Слюна является первым барьером на пути проникновения в организм вредных факторов, а потому содержит мощную ферментативную и иммунную систему защиты, которая включает: защитный фермент - лизоцим, ингибиторы протеиназ, факторы свертывания крови, муцин, систему секреторного иммуноглобулина А, лейкоциты.

4. Буферная функция - обусловленная наличием фосфатного буфера и белков. Слюна поддерживает слабощелочную реакцию в ротовой жидкости, которая является исключительно важным для оптимального протекания процессов минерализации и реминерализации эмали. Слабощелочная буферная система слюны позволяет успешно противодействовать деминерализирующему влиянию органических кислот (конечно в определенных пределах).

5. Функция выдела – со слюной выделяются конечные продукты азотистого обмена, метаболиты гормонов, минеральные соли, продукты превращения лекарств, токсинов. В частности, важной функцией слюны является выведение из организма роданидов – продуктов обеззараживания (детоксикации) цианидов в тканях (содержание 0,02-0,03г/л). Особенно высоким содержание роданидов является в слюне курильщиков (0,06-0,12г/л).

6. Регуляторная функция – это способность слюны поддерживать гомеостаз полости рта. В составе слюны выделяются гормоны и регуляторные пептиды, которые имеют высокую биологическую активность, в частности гормоны: кортизол, эстроген, прогестерон, тетростерон, паротин и пептидин: фактор роста эпителия, фактор роста нервов, белки с высоким родством к Са2+.

Физико-химические свойства слюны.

Смешана слюна – это вязкая жидкость с удельным весом 0,001-0,017. Вязкость слюны зависит от содержания муцину, который является основой слизевых образований и предотвращает повреждение слизевой оболочки рта и пищевода, формирует защитное покрытие зубной эмали.

рН слюны колеблется от 6,4 до 7,8 в зависимости от гигиены ротовой полости, характера питания, индивидуальных особенностей метаболизма. Сдвиг рН слюны в кислый бок (<6,2) приводит к деминерализации эмали и развитию кариеса. Такие условия влекутся в частности избыточным развитием ацидофильных бактерий, которые образуют большое количество органических кислот, и рядом заболеваний, которые сопровождаются развитием тканевой гипоксии, – сахарный диабет, разного рода гемофилии, ацидурии.

Оптимальным для процессов минерализации и реминерализации тканей зуба является слабощелочное значение рН слюны – 7,2-7,8.

Биохимический состав слюны.

Слюна является сложным секретом, в котором содержится 99% воды и 1% растворенных органических и неорганических соединений.

Органические компоненты слюны. Среди органических компонентов важнейшими являются белки, содержание которых составляет 2,0 – 5,0 граммов/л. В частности: муцин, гликопротеины, протеогликаны, альбумин α-глобулин, b-глобулин, -глобулины, а также ферменты: лизоцим, амилаза, кислая и щелочная фосфатаза, пероксидаза, аминотрансфераза, лактатдегидрогеназа, и тому подобное. Кроме того, в слюне содержатся углеводы (моно-, дисахарид, гликозаминогликаны), липиды (свободные жирные кислоты, фосфоацилглицероли, холестерол и его эфиры), небелковые азотистые соединения, витамины, гормоны.

Большую часть белков – 2-3 грамма/л составляет гликопротеин-муцин, который синтезируется в подчелюстных железах и благодаря наличию в его составе до 60% углеводов предоставляет слюне густого слизевого характера. Компонентами является глюкуроновая кислота, N-ацетилглюкозамин, фруктоза, галактоза. Агрегаты муцину образуют надмолекулярные комплексы больших размеров, они связывают и удерживают воду, благодаря чему имеют высокую вязкость.

Негативный, полианионный заряд углеводных компонентов в муцине обусловливает их способность адсорбироваться на поверхности гидроксиапатитов зубной эмали и защищать эмаль от влияния негативных факторов – в частности органических кислот.

В слюне содержится большое количество (до 10% общего содержания белка) фермента α-амилазы (0,2- 0,5 граммов/л). 70% α -амилазы продуцируется околоушными слюнными железами, остальные 30% - подчелюстными железами. α -Амилаза катализирует гидролиз полисахаридов - гликогену и крахмалю к дисахариду (мальтозы) и остаточным олигосахаридам и декстринов. α-Амилаза слюны за свойствами подобная к α-амилазе поджелудочной железы. Активность α-амилазы смешанной слюны в норме составляет 623±20 международных единиц.

Лизоцим (мурамидаза) слюны – фермент, содержание которого составляет 0,15-0,25 граммов/л, то есть около 5% всех белков слюны. Основным источником является секрет подчелюстных желез, в околоушных железах его содержание меньше. Лизоцим имеет высокие актибактериальные свойства, поскольку разрушает клеточную стенку бактерий. Клетки бактерий покрытых жесткой пористой оболочкой пептидогликановой природы – муреином. Муреин построен из длинных (нитей) цепей полисахаридов, которые состоят из N-ацетилглюкозамину и N-ацетилмурамовой кислоты. Полисахаридные цепи сшиты между собой белковыми (пента- и тетра-пептидными) фрагментами. Клеточная стенка - (муреин) это гигантская мешковидная молекула пептидогликана, что охватывает всю клетку. Лизоцим расщепляет гликозидные связки между N-ацетилглюкозамином и N-ацетил мурамовой кислотой в полисахаридах и клетка погибает.

Среди защитных ферментов слюны следует отметить пероксидазу и каталазу. Различают лактопероксидазу и миелопероксидазу, которые продуцируются соответственно железами или лейкоцитами. Лактопероксидаза слюны за своими свойствами подобная пероксидазе молока. Миелоперосидаза продуцируется лейкоцитами. Оба фермента ингибируют процессы перекисного окисления липидов, перерывая свободнорадикальные реакции, поскольку удаляют гидроперекиси из цепного процесса.

Ферменты: щелочная фосфотаза, которая усиливает процессы реминерализации и кислая фосфотаза, которая имеет деминерализирующее действие, образуются слюнными железами, микроорганизмами и лейкоцитами. Они проникают в эмаль зуба и существенно влияют на процессы минерализации – деминерализации.

Активность протеолитических ферментов в слюне является низкой в результате высокого содержания ингибиторов протеаз в слюне. В частности:

- железы продуцируют кислотостабильные ингибиторы трипсиноподобных протеиназ (КСИ);

- из плазмы поступают: α-антитрипсин но α2-макроглобулин;

- лейкоциты и микроорганизмы также продуцируют ряд ингибиторов.

В смешанной слюне определяют активность больше 100 ферментов. В слюне присутствуют: гиалуронидаза, нуклеаза, уреаза, ферменты гликолиза, переаминирования, декарбоксилирования, цикла трикарбонових кислот, тканевого дыхания, супероксиддисмутаза, нейраминидаза, холинестереза и другие. Поэтому исследования нарушений ферментативной активности слюны находят все более широкое приложение в энзим диагностических патологических процессов при ряде заболеваний.

Особенную группу белков слюны представляют иммуноглобулины. Полость рта имеет иммунитет в известной мере независимый от общей иммунной системы организма. Известно 5 классов иммуноглобулинов крови: IgG, IgМ, IgA, IgD, IgE. В сыворотке основным классом иммуноглобулинов является IGG, в слюне преобладает секреторный IGA, который отличается от IGA плазмы крови. Основную массу его содержания (до 90%) продуцируют околоушные железы.

Две 4-цепных молекулы IGA соединяются в димер с помощью полипептида, так называемого секреторного компонента (S), и образуют функционально активную форму – sIgA. Полный комплекс sIgA имеет ряд свойств, которые определяют его способность защищать слизевые оболочки от инородных агентов, которые имеют антигенную природу, а именно:

- высокую стойкость к действию проеиназ;

- неспособность связывать компоненты комплемента, который обусловливает отсутствие повреждающей действию на слизевые оболочки;

- способность препятствовать адгезии микрооганизмов и их токсинов, а также аллергенов, на эпителии и слизевых оболочках, что блокирует их проникновение во внутреннюю среду организма.

Антиадгезивные свойства sIgA обусловливают его антибактериальные, антивирусные и антиаллергические свойства. Важной является также его способность активировать систему клеточного комплемента.

Низкомолекулярные органические компоненты слюны включают:

мочевину – 1,5-2,0 ммоль/л

остаточный азот – 7,7-14,7 ммоль/л

аминокислоты – 1,5-2,2 ммоль/л и на порядок меньшие количества глюкозы, лактата, пирувата, тиоцианата, и тому подобное.

В слюне найдены витамины В, С, РР, А, Д.

Слюнные железы секретируют специфический гормон – паротин. Он снижает уровень Са2+ крови и усиливает его поступление в ткани, тем самым способствует минерализации зубов и костной ткани. Особенную группу соединений слюны составляют стероидные гормоны. Со слюной в ротовую полость выделяются: глюкокортикоиды, половые, тиреоидные гормоны, и тому подобное. Слюна содержит приблизительно 10-15% гормонов от их концентрации в крови. Поэтому определение содержания гормонов в слюне является информативным показателем состояния надпочечников, половых желез и гонадотропной функции гипофиза. 

Слюна содержит ряд белковых факторов свертывания крови и фибринолиза. В слюне обнаружены соединения, которые имеют тромбопластиновую и антигепариновую активность, а также естественные антикоагулянты – плазминоген и его активаторы. В смешанной слюне активность факторов свертывания крови и фибринолиза больше в сравнении со слюной проливов, которая свидетельствует о взаимном активирующем влияние всех компонентов смешанной слюны.

При нормальных физиологичных условиях активность прокоагулянта более высока, чем антикоагулянтов. При повреждениях тканей ротовой полости существенно повышается активность фибринолитических ферментов. Это способствует очистке слизевых оболочек от фибринозного налета и продуктов распада (автолизу) белков.