2014-02-02
5212
Первоначальные изменения обмена, который приводит к изменениям молекулярной структуры тканей зуба, являются следствием нарушений регуляции этих процессов со стороны нервной системы и (или) нарушения в системе катализаторов обмена – гормонов, ферментов, микроэлементов и витаминов. Эти нарушения могут являться результатом эндогенного порядка (различные заболевания организма) и экзогенного порядка (влияние на организм различных факторов внешней среды). Нарушение структуры тканей, которые можно обнаружить визуально в клинике, являются результатом сочетанного действия указанных общих факторов и местных воздействий (ротовая жидкость, кислоты брожения и микроорганизмы зубного налета, механические, температурные и химически воздействия среды полости рта).[6]
Роль мягкого зубного налета.
В современной литературе дискуссии о связи зубного налета и кариеса нет: совершенно очевидно, что ЗН способствует развитию кариеса.
Мягкий зубной налет плотно примыкает к поверхности зуба и располагается над пелликулой зуба – тонкой приобретенной органической пленкой. На первых порах к приобретенной пелликуле прилипает монослой микроорганизмов. Этот слой пропитан межбактериальным матриксом. Матрикс состоит из полисахаридов, протеинов и в меньшей степени липидов. Основное место в структуре матрикса придается декстрану – полисахариду, продуцируемому бактериями, в основном стрептококками, из сахарозы. Этот полисахарид наряду с выраженными адгезилвными свойствами плохо растворим и весьма устойчив в присутствии микроорганизмов. Добавление в пищу сахарозы приводит к ускорению образования зубной бляшки и оказывает влияние на состав ее флоры. Кариесогенное действие сахарозы общепризнанно. Высказывается даже суждение, что одним из обязательных условий возникновения кариеса зубов является избыток в диете углеводов. Однако надо отметить, что кариесогенное действие сахара проявляется лишь в присутствии микробной бляшки.
Исследуя природу зубной бляшки J.Wood (1969) пришел к выводу, что сахароза накапливается в материале зубной бляшки в виде внутри – и внеклеточных полисахаридов и в течение 24 часов превращается в кислоту. Таким образом патогенность мягкого зубного налета зависит от способности входящих в его состав микроорганизмов вырабатывать кислоты из сахаров. При измерении рН бляшки J.Kleinberg нашел его равным 7,2 – 7,8, что на единицу выше значения рН слюны (6,8 – 6,9). Под бляшкой, т.е. непосредственно на поверхности эмали может происходить падение рН до 5,0, при которой возможно декальцинация эмали зуба. Локальное изменение значения рН в кислую сторону приводит к повышению проницаемости эмали. [15]. Кислота растворяет межпризматическое вещество эмали, вследствие чего образуется микрополости, которые заполняются бактериями, слюнными и бактериальными белками.
Кариесогенность ЗН определяется также содержанием в нем минеральных компонентов: чем больше кальция и фосфора в ЗН, тем меньше его кариесогенный потенциал.
Не исключено, что противокариозное действие фтора в определенной мере обусловливают процессы ингибирования кислотообразования бактериями ЗН, а также его участия в синтезе кариесрезистентных апатитов. Установлено, что микроорганизмы, содержащие фтор, частично теряют способность вырабатывать кислоту.
Роль слюны.
Слюна является биологической средой, которая постоянно с момента прорезывания зуба контактирует с эмалью. Аналогично тому, как кожа, соприкасаясь с воздухом, подвергаясь различным воздействиям окружающей среды, “дышит”, поглощает ультрафиолетовые лучи и испытывает другие воздействия химического и физического характера, так и эмаль соприкасаясь со слюной, подвергается ее воздействию. Ротовая жидкость по своему составу очень сложна. Она содержит макро – и микроэлементы: Са, Р, Mg, Na, K, Al, Si, Mn, Fe, Cu, Zn, и др. сложность состава слюны связана с той сложной функцией, которую она выполняет, в том числе и по отношению к эмали. [6]
В основе минерализующей функции слюны лежат механизмы, препятствующие выходу из эмали, составляющих ее компонентов и способствующие поступлению таких компонентов из слюны в эмаль. Эти механизмы и обеспечивают состояние динамического равновесия состава эмали.
Равновесие состава эмали и окружающей ее биологической жидкости – слюны поддерживается на необходимом уровне благодаря равнодействию двух процессов – растворения кристаллов гидроксиапатита эмали и их образования. Растворимость гидроксиапатита минерализованных тканей человека определяется в первую очередь активной концентрацией Са и НРО4, рН среды и ионной силой биологических тканей и жидкостей. Кальций в слюне находится как в ионизированном, так и в связанном состоянии. Значительная часть кальция связана с белками. В среднем 15% кальция связаны с белками, около 30% находится в комплексных связях с фосфатами, цитратом, и др., около 5% кальция – в виде ионов. Кальций в слюне может связываться амилазой, муцином, гликопротеидами.
Неорганический фосфат в слюне находится в виде пирофосфата (незначительное количество) и в различных замещениях ортофосфата. Почти весь фосфат ультрафильтрующийся, лишь 5,7% его связано с белками. Подкисление ротовой жидкости приводит к повышению концентрации дигидрофосфата, в результате чего резко снижается минерализующая функция слюны.
В содержании кальция фосфата и карбоната в слюне в первую очередь зависит от деятельности слюнных желез. Важным фактором является постоянный уровень секреции кальция и фосфата под влиянием различных факторов в течении суток. Очевидно, это обстоятельство чрезвычайно важно для поддержания гомеостаза зубных тканей, т.к. обеспечивает постоянство концентрации основных минеральных компонентов, необходимых для физико – химического обмена в эмали. Основным механизмом поддержания гомеостаза минерального обмена во рту является состояние перенасыщенности слюны гидроксиапатитум. Перенасыщенность слюны солями кальция и фосфора: а) препятствует растворению эмали, т.к. слюна уже перенасыщена составляющими эмаль компонентами; б) способствует диффузии в эмаль ионов кальция и фосфата, поскольку их активная концентрация в слюне значительно превышает таковую в эмали, а состояние перенасыщенности способствует их адсорбции на эмаль, в результате чего увеличивается скорость первой фазы ионного обмена в гидроксиапатите.
При подкислении слюны снижается степень насыщения ее гидроксиапатитом и связанные с этим минерализующие свойства слюны. При этом рН 6,0 – 6,2 является критическим, когда слюна из состояния перенасыщения переходит в ненасыщенное состояние, из минерализующей становится деминерализующей жидкостью.
Подщелачивание слюны дает обратный эффект: повышаются минерализующие свойства слюны вследствие увеличения степени перенасыщенности гидроксиапатитом, отмечает образование зубных камней. Вероятно, многократно отмеченный клиницистами антагонизм между кариесом и парадонтозом, устойчивость зубов при парадонтозе к кариесу связано с большей перенасыщенностью слюны дироксиапатитом при парадонтозе, что способствует образованию камней при этом заболевании.
Слюна обладает буферными свойствами так как имеет кислую и основную нейтрализующие силы. Эти свойства проявляются слюной благодаря имеющимся в ней фосфатам, бикарбонатам и белкам. Благодаря этому слюна замедляет действие кислот на зуб.
Также значительное влияние слюны на проницаемость эмали обусловлено наличием в ней ферментов. Наибольшая активность ферментативных реакций связана с расщеплением углеводистых компонентов полости рта. Так, уже в первые две минуты после введения сахарозы, она превращается в глюкозу и фруктозу, которые в дальнейшем подвергаются гидролизу и ферментации с образованием кислот. Птиалин и другие ферменты слюны гидролизируют карбогидратную часть гликопротеинового комплекса.
Фосфатазы, катализирующие гидролитическое расщепление органических эфиров фосфорной кислоты играют важную роль в минерализации ткани зуба, а также в течении физиологических процессов в тканях полости рта. Основным источником фосфатаз ротовой жидкости являются большие слюнные железы, а также продукты жизнедеятельности молочнокислых бактерий, актиномицетов, стрептококков.
Обнаружено, что активность гиалуронидазы в слюне увеличивается при наличии в полости рта 10 и более кариозных зубов. Установлена связь изменения уровня проницаемости эмали зуба с воздействием гиалуронидазы и возникновением кариозного процесса. Присутствие гиалуронидазы в ротовой жидкости связано с жизнедеятельностью микроорганизмов, обитающих в кариозных полостях и пародонтальных карманах.
Значение микроэлементов и фтора.
Среди многих факторов, определяющих качественную полноценность диеты, большую роль играют микроэлементы. Многие эксперементальные работы свидетельствуют об активном влиянии микроэлементов, поступающих в организм через пищеварительный тракт на различные физиологические процессы, в частности на минерализацию костей и зубов. Кобальт и марганец влияют на развитие костей путем активирования щелочной фосфатазы. Стронций и барий ингибируют щелочную фосфатазу, нарушая этим процессы минерлизации. Наряду с этим стронций и барий могут вытеснять кальций из костной ткани, тем самым изменяя ее качество. В патогенезе рахита, остеомаляции, остеопороза могут играть роль не только недостаток кальция или фосфора, но и избыток стронция, бария и возможно, других элементов (Е.Н. Слесарева, В.С. Чебаевский, 1955). Значительное влияние, особенно в период минерализации зубов на развитие кариеса в сформированных зубах оказывают ванадий, молибден, марганец, селен. Магний, марганец и молибден, требующиеся для определенной энзимной активности, являются необходимыми и для кальцификации. Марганец и медь участвуют в фосфорном – кальциевом обмене и процессах оссификации – они играют значительную роль в доставке кальция и фосфора плоду из организма матери и в процессах оссификации тканей плода, активизируют щелочную фосфатазу (В.С. Артамонов 1965). Недостаток марганца и меди разными физиологическими путями приводит к снижению кальция в костях. Ванадий стимулирует минерализацию костей и зубов, т.к. он изоморфен с фосфором и может его замещать в кристаллах гидроксиапатита. Некоторые ванадиевые компоненты уменьшают кислотную растворимость эмали больше, чем 0,1% раствор фтористого натрия. Это дало основание считать, что присутствующий в твердых тканях зубов ванадий оказывает кариесостатическое действие.
Микроэлементы могут быть составной частью протеидов и составной частью кристаллов апатита тканей зубов. В первом случае они выполняют роль активных центров ферментов синтеза белков и процессов обмена в ткани. Во втором случае, включаясь в кристаллическую решетку апатита, они изменяют физико – химическое состояние его, в частности, растворимость. Микроэлементы могут проявлять свое действие на процессы минерализации и деминерализации зубной ткани в норме и патологии.
Наиболее выраженным влиянием на устойчивость эмали к кариесу обладает фтор. Механизм его действия следующий: фтор замещает группу ОН или карбонат, входящий в состав апатита, образуя гидроксифторапатит, обладающий значительной резистентностью к раствоению. Прочность фторапатитов объясняется: 1) усилением связи между ионами кальция в кристаллической решетке; 2) связью фтора с белками органического матрикса; 3) фтор способствует образованию более прочных кристаллов гидроксиапатитов и фторапатитов; 4) фтор способствует активизации процесса преципитации апатитов смешанной слюны и тем самым повышает ее реминерализующую функцию; 5) фтор влияет на бактерии полости рта, снижая их кислотообразующие свойства и тем самым предотвращает сдвиг рН в кислую сторону, т.к. фтор ингибирует енолазу и подавляет гликолиз (на этом механизме основано противокариозное действие фтора); 6) фтор снижает содержание радиоактивного стронция в костях и зубах и уменьшает тяжесть стронциевого рахита (стронций конкурирует с кальцием за включение в кристаллическую решетку гидроксиапатита, а фтор подавляет эту конкуренцию); 7) фтор стимулирует репаративные процессы при переломах костей.
Значение состава и свойств эмали к кариесу.
Устойчивость зубов к кариесу зависит от состава и свойства эмали, в частности ее поверхностного слоя. Способность ткани зубов обновляться установлено Прохончуковым А.А. (1967). При понижении устойчивости зубов к кариесу наблюдается уменьшение содержания кальция в поверхностном слое эмали, повышение растворимости и проницаемости этого наиболее минерализованного слоя эмали. Как известно, проницаемость эмали отражает уровень физико-химических процессов в этой ткани и способствует поддержанию гомеостаза. Известно, что чем больше отношение Са/Р в кристалле гидроксиапатита превышает минимальное (1,30), тем выше способность гидроксиапатита противостоять действию кислот. Вследствие ионнообменного процесса ионы водорода могут поглощаться эмалью без разрушения ее структуры: при этом коэффициент Са/Р в эмали снижается за счет выхода из кристаллической решетки ионов кальция. Таким образом, эмаль действует как своеобразный буфер по отношению к кислотам образующимся в полости рта. Благодаря обратимости процесса ионного обмена Са-дефицитные апатиты эмали могут реминерализовываться, при этом кристаллическая решетка достраивается за счет ионов кальция из слюны, а поглощенные ионы водорода постепенно выходят из эмали и коэффициент Са/Р восстанавливаются, следовательно коэффициент Са/Р может служить критерием устойчивости эмали: чем он выше тем дольше эмаль может сохранять свою устойчивость и противостоять действию различных агрессивных веществ.[10]
Большое значение имеют также правильность, регулярность строения эмалевой белковой матрицы, ее свойства, способность к полимеризации и связыванию ионов кальция и фосфата, взаимодействие ее с неорганической фазой эмали. Также кариесрезистентность зависит от структурных особенностей эмали. Это прежде всего наличие или отсутствие дефектов строения эмали, степени ее плотности, регулярности структуры, величина и количество структурных нарушений, плотность упаковки кристаллов и призм, наличие пучков и ламелл, их расположение, степень зрелости эмалевых структур: их насыщенность кальцием, фосфатом и фтором [12].
Роль естественной сопротивляемости
В настояще время имеются данные об интенсивности развития кариеса зубов при ослабленном местном иммунитете полости рта. У людей, устойчивых к кариесу имеется высокий уровень секреции IgA, а у подверженных кариесу имеет место низкое содержание этого глобулина в сыворотке крови, а также sIgA. Механизм влияния секреторного иммуноглобулина на восприимчивость к кариесу объясняется его внедрением в зубную бляшку и пелликулу, в результате чего уменьшается фиксация микроорганизмов на поверхности зуба, а также ускоряется их фагоцитоз нейтрофилами
Значительные изменения состояния реактивности организма при остром кариесе обнаружила А.В. Гришина (1975). У больных с острыми формами кариеса выявлены гипопротеинемия, гипоальбуминемия, гиперальфа 2 глобулинемия, гипогаммаглобулинемия, уменьшение альбумино-глобулинового коэффициент, снижение активности лизоцима в крови.
Роль возраста и нервной системы.
Установлено, что уровень проницаемости эмали зубов человека с возрастом снижается, что по единому мнению исследователей обусловлено поступлением минеральных компонентов из слюны и отложением их в эмали в процессе их созревания.
Не установлено непосредственной влияние нервной системы на зубные ткани, т.к. ни в эмали, ни в дентине до сих пор не обнаружены нервные окончания. По-видимому, основным связующим звеном в передаче рефлексов нервной системы организма к эмали зуба являются слюна и ротовая жидкость. Механизм влияния ЦНС осуществляется путем изменения состава и свойств среды полости рта.
Возбуждение или угнетение вегетативной нервной системы влечет за собой снижение или повышение концентрации ионов водорода. Известно, что при волнении появляется сухость во рту, при зубной боли резко усиливается слюноотделение, у больных нервными заболеваниями изменяется содержание кальция и магния в слюне. Это в свою очередь оказывает влияние на твердые ткани зуба. Схематически механизм влияния ЦНС на ткани зубов можно представить следующим образом:
В молодом организме, когда ткани зубов недостаточно зрелые и в большей степени подвержены воздействию различных раздражителей, нервная система, изменяя количественный и качественный состав слюны, способствует минерализации эмали, созреванию твердых тканей зуба. В то же время нервная система “ограждает” зубы от сильных химических раздражителей. Например, кислые фрукты благодаря проникновению содержащихся в них органических кислот в эмаль и дентин зуба раздражают нервные рецепторы пульпы и, вслед за этим, ускоряется слюноотделение..[15]
