Слина. Слиновиділення

Слиноутворення та слиновиділення– це складні процеси, що відбуваються у слинних залозах. У статті також ми розглянемо всі функції слини.

Механізм утворення слини

Слиноутворення та його механізми вивчені, на жаль, недостатньо добре. Ймовірно, утворення слини певного якісного та кількісного складу відбувається внаслідок поєднання фільтрації у слинні залози компонентів крові (наприклад: альбумінів, імуноглобулінів С, А, М, вітамінів, лікарських препаратів, гормонів, води), вибіркового виведення частини профільтрованих сполук у кров (наприклад, деяких білків плазми крові), додаткового введення в слину компонентів, що синтезуються самою слинною залозою в кров (наприклад, муцинів).

Чинники, що впливають на слиноутворення

Тому змінити слиноутворення можуть як системні фактори, тобто. фактори, що змінюють склад крові (наприклад, надходження фтору з водою та їжею), так і фактори місцеві, що впливають на функціонування самих слинних залоз (наприклад, запалення залоз) У цілому нині склад секретованої слини якісно і кількісно відрізняється від такого сироватки крові. Так, вміст загального кальцію в слині приблизно вдвічі нижчий, а вміст фосфору вдвічі вищий, ніж у сироватці крові.

Регулювання слиновиділення

Слиноутворення та слиновиділення регулюється лише рефлекторно (умовний рефлекс на вигляд та запах їжі).Протягом більшої частини дня частота нейроімпульсів низька і це забезпечує так званий базовий або нестимульований рівень струму слини.

При прийомі їжі, у відповідь на смаковий та жувальний подразники, відбувається значне збільшення кількості нейроімпульсів та секреція стимулюється.

Швидкість секреції слини

Швидкість секреції змішаної слини у стані спокою в середньому становить 0,3-0,4 мл/хв, стимуляція жуванням парафіну збільшує цей показник до 1-2 мл/хв. Швидкість нестимульованого слиновиділення у курців зі стажем до 15 років до куріння – 0,8 мл/хв, після куріння – 1,4 мл/хв.

Сполуки, що містяться в тютюновому димі (понад 4 тис. різних сполук, у тому числі близько 40 канцерогенів), мають дратівливу дію на тканину слинних залоз. Значний стаж куріння призводить до виснаження вегетативної. нервової системи, у віданні якої перебувають слинні залози.

Місцеві фактори

• гігієнічний стан ротової порожнини, сторонні тіла в порожнині рота (протези)
• хімічний склад їжі за рахунок її залишків у порожнині рота (навантаження їжі вуглеводами збільшує їх вміст у ротовій рідині)
• стан слизової порожнини рота, пародонту, твердих тканин зубів.

Добовий біоритм слиноутворення

Добовий біоритм:слиноутворення вночі знижується, це створює оптимальні умови для життєдіяльності мікрофлори та веде до значної зміни складу органічних компонентів. Відомо, що швидкість секреції слини визначає карієсрезистентність: чим вища швидкість, тим стійкіші зуби до карієсу.

Порушення слиновиділення

Найпоширеніше порушене слиноутворення – це знижена секреція (гіпофункція). Наявність гіпофункції може вказувати на побічна діялікарського лікування, на системне захворювання ( цукровий діабет, діарея, гарячкові стани), на гіповітаміноз А, В. Справжнє зниження слиновиділення може не тільки позначитися на стані слизової оболонки ротової порожнини, але також відображати патологічні зміни в слинних залозах.

Ксеростомія

Термін «ксеростомія»відноситься до відчуття пацієнтом сухості у порожнині рота. Ксеростомія рідко є єдиним симптомом. З нею пов'язані ротові симптоми, що включають підвищену спрагу, підвищене споживання рідини (особливо під час їжі). Іноді пацієнти скаржаться на печіння, свербіж у порожнині рота («синдром рота, що горить»), на інфекцію порожнини рота, на труднощі носіння знімних протезів, на ненормальні смакові відчуття.

Гіпофункція слинної залози

У тих випадках, коли слиноутворення недостатньо, можна говорити про гіпофункцію. Сухість, що вистилає ротову порожнину тканин, є основною рисою гіпофункції слинної залози.Слизова оболонка порожнини рота може виглядати витонченою і блідою, що втратила свій блиск, при торканні бути сухою. Мова або дзеркало може прилипати до м'яких тканин. Також важливо збільшення захворюваності на карієс зубів, наявність ротової інфекції, особливо кандидомікозу, утворення фісур і часточок на спинці язика, іноді припухання слинних залоз.

Підвищення слиновиділення

Слиноутворення та слиновиділення підвищується при сторонніх тілах у порожнині рота в проміжках між прийомами їжі, підвищеної збудливості вегетативної нервової системи. Зменшення функціональної активності вегетативної нервової системи веде до застою та розвитку атрофічних та запальних процесів в органах слиновиділення.

Функції слини

Функції слини,яка на 99% складається з води та 1% розчинних неорганічних та органічних сполук.

1. Травна
2. захисна
3. Мінералізуюча

Травна функція слини, пов'язана з їжею, забезпечується стимульованим струмом слини в ході прийому їжі.Стимульована слина секретується під впливом подразнення смакових рецепторів, жування та інших збудливих стимулів (наприклад, як наслідок блювотного рефлексу). Стимульована слина відрізняється від нестимульованої як за швидкістю секреції, так і за складом. Швидкість секреції стимульованої слини коливається в межах від 0,8 до 7 мл/хв. Активність секреції залежить від природи подразника.

Так встановлено, що слиновиділення може механічно стимулюватися (наприклад, за рахунок жування гумки, навіть без смакового наповнювача). Однак подібна стимуляція не така активна, як стимуляція за рахунок смакових подразників. Серед смакових стимуляторів найбільшу ефективність мають кислоти (лимонна кислота). Серед ферментів стимульованої слини переважним є амілаза. 10% білка і 70% амілази виробляється привушними залозами, решта - переважно підщелепними залозами.

Амілаза– кальційвмісний металоензим із групи гідролаз, ферментує вуглеводи в порожнину рота, сприяє видаленню залишків їжі з поверхні зубів.

Лужна фосфатазавиробляється дрібними слинними залозами, грає специфічну роль формуванні зубів і ремінералізації. Амілазу та лужну фосфатазу відносять до маркерних ферментів, що дає інформацію про секрецію великих та дрібних залоз слини.

Захисна функція слини

Захисна функція, спрямована назбереження цілісності тканин порожнини рота забезпечуються, насамперед нестимульованою слиною (у стані спокою). Швидкість її секреції становить у середньому 0,3 мл/хв., проте швидкість секреції може бути схильна до досить значних добових і сезонних коливань.

Пік нестимульованої секреції посідає середину дня, а нічний час секреція знижується до значень менше 0,1 мл/хв. Захисні механізми порожнини рота поділяються на 2 групи: неспецифічні фактори захисту, що діють взагалі проти мікроорганізмів (чужорідних), але не проти конкретних представників мікрофлори, та специфічні(специфічна імунна система), що впливають лише на певні види мікроорганізмів.

Слина містить муцин – це складний білок, глікопротеїд,містить близько 60% вуглеводів. Вуглеводний компонент представлений сіалової кислотою та N-ацетилгалактозаміном, фукозою та галактозою. Олігосахариди муцину утворюють про-глікозидні зв'язки із залишком серину та треоніну в білкових молекулах. Агрегати муцину утворюють структури, що міцно утримують воду всередині молекулярного матриксу, завдяки цьому розчини муцину мають значну в'язкістю.Видалення сіалової кислотизначно знижує в'язкість розчинів муцину. Ротова рідина з відносною густиною 1,001 -1,017.

Муцини слини

Муцини слинипокривають та змащують поверхню слизової оболонки. Їхні великі молекули запобігають прилипанням бактерій і колонізації, захищають тканини від фізичного пошкодження і дозволяють їм встояти перед тепловими перепадами. Деяка каламутність слини обумовлена ​​наявністю клітиннихелементів.

Лізоцим

Особливе місце належить лізоциму, що синтезується слинними залозами та лейкоцитами. Лізоцим (ацетилмурамідаза)– лужний білок, що діє як муколітичний фермент. Має бактерицидну дію за рахунок лізису мурамінової кислоти – компонента бактеріальних клітинних мембран, стимулює фагоцитарну активність лейкоцитів, бере участь у регенерації біологічних тканин. Природним інгібітором лізоциму є гепарин.

Лактоферрін

Лактоферрінмає бактеріостатичну дію, зумовлену конкурентним зв'язуванням іонів заліза. Сіалопероксидазау комплексі з перекисом водню та тіоціонатом пригнічує активність бактеріальних ферментів та чинить бактеріостатичний ефект. Гістатинмає антимікробну активність щодо Candida і Streptococcus. Цистатинипригнічують активність бактеріальних протеаз у слині.

Імунітет слизових оболонок не є простим відображенням загального імунітету, а обумовлений функцією самостійної системи, що надає важливий вплив на формування загального імунітету та перебіг захворювання у порожнині рота.

Специфічним імунітетом є здатність мікроорганізму вибірково реагувати на антигени, що потрапили в нього. Головним фактором специфічного антимікробного захисту є імунні γ-глобуліни.

Секреторні імуноглобуліни слини

У ротовій порожнині найбільш широко представлені IgA, IgG, IgM, але головним фактором специфічного захисту в слині є секреторні імуноглобуліни (переважно класу А). Порушують бактеріальну адгезію, підтримують специфічний імунітет проти патогенних бактерій ротової порожнини. Видоспецифічні антитіла та антигени, що входять до складу слини, відповідають групі крові людини. Концентрація групових антигенів А та В у слині вища, ніж у сироватці крові та інших рідинах організму. Однак у 20% людей кількість групових антигенів у слині може бути низькою або повністю відсутньою.

Імуноглобуліни класу А представлені в організмі двома різновидами: сироватковими та секреторними. Сироватковий IgA за своєю будовою мало чим відрізняється від IgC і складається з двох пар поліпептидних ланцюгів, з'єднаних дисульфідними зв'язками. Секреторний IgA стійкий до дії різноманітних протеолітичних ферментів. Існує припущення, що чутливі до дії ферментів пептидні зв'язки в молекулах секреторного IgA закриті внаслідок приєднання секреторного компонента. Ця стійкість до протеолізу має важливе біологічне значення.

IgAсинтезуються в плазматичних клітинах власної платівки слизової оболонки та слинних залозах, а секреторний компонент – в епітеліальних клітинах. Для попадання в секрети IgA повинен долати щільний епітеліальний шар, що вистилає слизові оболонки, молекули імуноглобуліну А можуть проходити цей шлях як міжклітинними просторами, так і через цитоплазму епітеліальних клітин. Інший шлях появи імуноглобулінів у секретах – надходження їх із сироватки крові в результаті транссудації через запалену або пошкоджену слизову оболонку. Плоский епітелій, що вистилає слизову оболонку рота, діє як пасивне молекулярне сито, що особливо сприяє проникненню IgG.

Мінералізуюча функція слини.Мінерали слинидуже різноманітні. У найбільшій кількості містяться іони Na ​​+ , K + , Ca 2+ , Cl – , фосфати, бікарбонати, а також безліч мікроелементів, таких як магній, фтор, сульфати та ін. стабілізатори гідроксіапатиту. Головна роль освіти гідроксиапатитів належить Са 2+ , Mg 2+ , Sr 2+ .

Слина служить джерелом надходження в емаль зубів кальцію та фосфору, отже, слина в нормі є мінералізуючою рідиною. Оптимальне співвідношення Са/Р в емалі, необхідне процесів мінералізації, дорівнює 2,0. Зниження цього коефіцієнта нижче 1,3 сприяє розвитку карієсу.

Мінералізуюча функція слиниполягає у впливі на процеси мінералізації та демінералізації емалі.

Систему емаль-слина теоретично можна як систему: кристал ГА ↔ розчин ГА(розчин іонів Са 2+ та НРО 4 2-),

C співвідношення швидкостей процессов розчинення та кристалізації ГА емалі при постійних температурі та площі зіткнення розчину та кристала залежить тільки від добутку молярних концентрацій іонів кальцію та гідрофосфату.

Швидкість розчинення та кристалізації

Якщо швидкості розчинення і кристалізації рівні, розчин переходить стільки іонів, скільки їх осаджується в кристал. Твір молярних концентрацій у цьому стані – стані рівноваги – називається твором розчинності (ПР).

Якщо розчині [Са 2+ ] [НРО 4 2- ] = ПР, розчин вважається насиченим.

Якщо розчині [Са 2+ ] [НРО 4 2- ]< ПР, раствор считается ненасы­щенным, то есть происходит растворение кристаллов.

Якщо розчині [Са 2+ ] [НРО 4 2- ] > ПР, розчин вважається пересиченим, відбувається зростання кристалів.

Молярні концентрації іонів кальцію та гідрофосфату в слині такі, що їх добуток більший, ніж розрахунковий ПР, необхідний для підтримки рівноваги в системі: кристал ГА ↔ розчин ГА (розчин іонів Са 2+ та НРО 4 2-).

Слина пересичена цими іонами. Така висока концентрація іонів кальцію та гідрофосфату сприяє їх дифузії в емалеву рідину. Остання завдяки цьому також є пересиченим розчином ГА. Це забезпечує перевагу мінералізації емалі при її дозріванні та ремінералізації. У цьому полягає сутність мінералізуючої функції слини. Мінералізуюча функція слини залежить від рН слини. Причина полягає у зниженні в слині концентрації гідрокарбонатних іонів внаслідок реакції:

HPO 4 2- + H + H 2 PO 4 –

Дигідрофосфатні іони Н 2 РО 4 - на відміну від гідрофосфатних НРО 4 2 при взаємодії з іонами кальцію не дають ГА.

Це призводить до того, що слина перетворюється з пересиченого розчину насичений або навіть ненасичений розчин по відношенню ГА. У цьому збільшується швидкість розчинення ГА, тобто. швидкість демінералізації.

рН слини

Зниження рН може відбуватися за посиленні діяльності мікрофлори у зв'язку з продукцією кислих продуктів обміну. Основний кислий продукт, що продукується – молочна кислота, утворюється при розпаді в клітинах бактерій глюкози. Збільшення швидкості демінералізації емалі стає значним при зниженні рН нижче 6,0. Однак таке сильне закислення слини в ротовій порожнині відбувається рідко у зв'язку з роботою буферних систем. Найчастіше відбувається локальне закислення середовища в ділянці утворення м'якого зубного нальоту.

Збільшення рН слини щодо норми (залужування) призводить до збільшення швидкості мінералізації емалі. Однак при цьому посилюється швидкість відкладення зубного каменю.

Статерини у слині

Ряд білків слини роблять свій внесок у ремінералізацію підповерхневих поразок емалі. Статерини (проліновмісні білки) таряд фосфопротеїнів перешкоджають кристалізації мінералів у слині, підтримують слину у стані перенасиченого розчину.

Їхні молекули мають здатність пов'язувати кальцій. При падінні рН у зубному нальоті вони звільняють іони кальцію та фосфату у рідку фазу зубного нальоту, таким чином сприяючи посиленню мінералізації.

Таким чином, в нормі в емалі протікають два протилежно спрямовані процеси: демінералізація внаслідок виходу іонів кальцію та фосфату та мінералізація внаслідок вбудовування у ґрати ГА цих іонів, а також зростання кристалів ГА. Певне, співвідношення швидкості демінералізації та мінералізації забезпечує підтримку нормальної структури емалі, її гомеостаз.

Гомеостаз визначається головним чином складом, швидкістю секреції та фізико-хімічними властивостями ротової рідини. Перехід у ГА емалі іонів із ротової рідини супроводжується зміною швидкості демінералізації. Найважливішим фактором, що впливає на гомеостаз емалі, є концентрація протонів у ротовій рідині. Зниження рН ротової рідини може призвести до посилення розчинення, демінералізації емалі.

Буферні системи слини

Буферні системи слинипредставлені бікарбонатною, фосфатною та білковою системами. рН слини коливається від 6,4 до 7,8, у ширших межах, ніж рН крові та залежить від низки факторів – гігієнічного стану порожнини рота, характеру їжі. Найбільш сильним дестабілізуючим pH фактором слини є кислотоутворююча активність мікрофлори ротової порожнини, яка особливо посилюється після прийому вуглеводної їжі. "Кисла" реакція ротової рідини спостерігається дуже рідко, хоча локальне зниження pH - явище закономірне і зумовлене життєдіяльністю мікрофлори зубного нальоту, каріозних порожнин. При низькій швидкості секреції рН слини зсувається в кислий бік, що сприяє розвитку карієсу (рН<5). При стиму­ляции слюноотделения происходит сдвиг рН в щелочную сторону.

Мікрофлора порожнини рота

Мікрофлора порожнини рота вкрай різноманітна і включає бактерії (спірохети, рикетсії, коки та ін), гриби (у тому числі актиноміцети), найпростіші віруси. При цьому значну частину мікроорганізмів ротової порожнини дорослих людей становлять анаеробні види. Мікрофлора докладно у курсі мікробіології.

Слина - це біологічна рідина, що секретується трьома парами великих слинних залоз (надвушних, підщелепних і під'язикових) і багатьма малими слинними залозами. Секрет слинних залоз доповнюють компоненти сироватки крові, інтактні або зруйновані клітини слизових оболонок, імунні клітини, а також інтактні або зруйновані мікроорганізми ротової порожнини. Усе це визначає слину як складну суміш різноманітних компонентів. Слина грає важливу роль у формуванні набутого зубного нальоту на поверхні зубів, а завдяки мастильному ефекту бере участь у підтримці цілісності слизової оболонки рота та верхніх відділів ШКТ. Слина також відіграє важливу роль у фізико-хімічному захисті, антимікробному захисті та загоєнні ран ротової порожнини. Багато компонентів слини та їх взаємозв'язок, включаючи білки, вуглеводи, ліпіди та іони тонко регулюються під час виконання біологічних функцій слини. Порушення складного збалансованого складу слини призводить до пошкодження слизової оболонки рота та зубів.

Багато змін фізико-хімічних властивостей слини представляють діагностичний інтерес і використовується для скринінгу та ранньої діагностики деяких локальних та системних порушень.

Хімічний склад слини

Неорганічні компоненти слини

Вода є переважаючою складовою слини (~ 94%). Значення рН слини у спокої злегка кислий, який змінюється між рН 5,75 та 7,05, зі збільшенням швидкості потоку слини підвищується до рН 8. Крім того, рН також залежить від концентрації білків, іонів бікарбонату (НСО 3) та фосфату (PO 4 3-), які мають значну буферну ємність. Концентрація бікарбонату становить ~5-10 мМ/л у стані спокою, і може збільшитися до 40-60 ммоль/л при стимуляції, тоді як концентрація фосфату становить ~4-5 мМ/л незалежно від швидкості потоку. Крім бікарбонату та фосфату у слині присутні інші іони. У цілому нині підтримується злегка гіпотонічна осмолярність слини. Найбільш важливими є іони натрію (1-5 мМ/л у спокої та 100 мМ/л при стимулюванні), хлорид (5 ммоль/л у спокої та до 70 мМ/л при стимулюванні), калій (15 мМ/л у спокої та 30-40 мМ/л при стимулюванні) та кальцій (1,0 мМ/л у спокої та 3 4 мМ/л при стимулюванні). У нижчих у слині містяться амоній (NH 4 +), бромід, мідь, фторид, іодид, літій, магній, нітрат (NO 3 -), перхлорат (ClO 4 -), тіоціанат (SCN-) та ін.

Таблиця 2 - Білки слини

Ферменти слини:

• альфа-амілаза
• мальтаза
• язична ліпаза
• лізоцим
• фосфатаза
• карбоангідраза
• калікреїн
• РНКаза
• ДНКаза
• Цистеїн пептидазу
• Еластаза
• Мієлопероксидаза
• Проферменти - фактори згортання крові та системи фібринолізу

Вуглеводи слини

У слині є значна кількість глікопротеїнів. У молекулах деяких білків вуглеводна частина становить до 80% – муцини, але зазвичай – 10-40%. Найбільш важливими компонентами є аміносахара, галактоза, манноза та сіалові кислоти (N-ацетилнейрамінова кислота). Вуглеводні ланцюги муцинів переважно містять кислі сульфати та залишки сіалової кислоти; ланцюги з властивостями антигенів груп крові містять приблизно рівні кількості 6-дезокси галактози, глюкозаміну, галактозаміну та галактози. Інші звичайні інгредієнти вуглеводних ланцюгів N-ацетилгалактозамін, N-ацетилглюкозамін та глюкуронова кислота. Загальна кількість вуглеводів, що містяться в слині, становить 300-400 пг/мл, з яких кількість сіалової кислоти, як правило, близько 50 пг/мл [до 100 пг/мл].

Найважливіша функція вуглеводіву складі білків - збільшення в'язкості слини, запобігання протеолізу, запобігання випаданню кислих опадів (розчинних у кислоті антигенів груп крові, муцину).

Ліпіди слини

Слина містить від 10 до 100 мкг/мл ліпідів. Найбільш частими ліпідами в слині є гліколіпіди, нейтральні ліпіди (вільні жирні кислоти, складні ефіри холестерину, тригліцериди та холестерин), дещо менше фосфоліпідів (фосфатидилетаноламін, фосфатидилхолін, сфінгомієлін і фінгомієлін). Ліпіди слини в основному залізистого походження, але деякі з них (такі, як холестерин та деякі жирні кислоти), дифундують безпосередньо із сироватки. Основними джерелами ліпідів є секреторні везикули, мікросоми, ліпідні плоти та інші ліпіди плазми та фрагменти внутрішньоклітинних мембран лізованих клітин та бактерій. Більшість слинних ліпідів зв'язується з білками, особливо з глікопротеїнами високою молекулярною масою (наприклад, муцином). Ліпіди слини можуть грати певну роль у формуванні зубного нальоту, слинних конкрементів та утворенні карієсу зубів.

Муцини (Від лат. mucus - слиз)

виділення (секрети) епітеліальних клітин слизових оболонок дихальних, травних, сечостатевих шляхів, а також підщелепних та під'язичних слинних залоз. За хімічною природою М. – суміші вуглевод-білкових сполук – глікопротеїдів. Повідомляють слизові оболонки вологість, еластичність; М. слини сприяють змочування та склеювання харчової грудки та його проходження по стравоходу. Обволікаючи слизову оболонку шлунка та кишечника, М. оберігають її від впливу протеолітичних ферментів шлункового та кишкового соку. Виконують в організмі захисну функцію, наприклад пригнічують злипання еритроцитів, що викликається вірусом грипу.

Велика Радянська Енциклопедія. - М: Радянська енциклопедія. 1969-1978 .

Дивитися що таке "Муцини" в інших словниках:

- (від лат. mucus слиз), мукопротеїни сімейство високомолекулярних глікопротеїнів, що містять кислі полісахариди. Мають гелеподібну консистенцію, продукуються епітеліальними клітинами багатьох тварин включаючи людини. Муцини основний ... Вікіпедія

- (Від лат. mucus слиз) глікопротеїди, що входять до складу в'язких виділень слизових оболонок тварин, а також слини, шлункового та кишкового соків. Забезпечують вологість та еластичність слизових оболонок. Великий Енциклопедичний словник

Складні білки (глікопротеїди), що входять до складу секретів слизових оболонок. Містять гол. обр. кислі полісахариди, що з'єднані з білком іонними зв'язками. Фукомуцини (з високим вмістом фукози) зустрічаються в більшості секретів слизових залоз. Біологічний енциклопедичний словник

муцини- ів, мн. (од. муцин, а, м.). mucine лат. mucus слиз. Напіврідкі, прозорі, тягучі речовини, що входять до складу виділень слизових оболонок, слини, шлункового та кишкових соків. БАС 3. Лекс. Міхельсон 1866: муцин; БСЕ 2: муці/ни … Історичний словник Галицизм російської мови

- (від лат. mucus слиз), глікопротеїди, що входять до складу в'язких виділень слизових оболонок тварин, а також слини, шлункового та кишкового соків. Забезпечують вологість та еластичність слизових оболонок. * * * МУЦІНИ МУЦІНИ (від лат. mucus… Енциклопедичний словник

Мн. Напіврідкі, прозорі, тягучі речовини, що входять до складу виділень слизових оболонок, слини, шлункового та кишкових соків. Тлумачний словник Єфремової. Т. Ф. Єфремова. 2000 … Сучасний тлумачний словник Єфремової

- (Від лат. mucus слиз), глікопроте іди, що входять до складу в'язких виділень слизових оболонок жних, а також слини, шлункового та кишкового соків. Забезпечують вологість та еластичність слизових оболонок. Природознавство. Енциклопедичний словник

Особливості складу, властивості, залежність від стимуляції слиновиділення. Фізіологічна роль слини.
Змішана слина (ротова рідина) є в'язкою (внаслідок присутності глікопротеїнів) рідиною. Коливання рН слини залежать від гігієнічного стану порожнини рота, характеру їжі, швидкості секреції. При низькій швидкості секреції рН слини зсувається в кислу сторону, при стимуляції слиновиділення-лужну.
Слина продукується трьома парами великих слинних залоз та безліччю дрібних залозок язика, слизової оболонки піднебіння та щік. З залоз по вивідних протоках слина надходить у порожнину рота. Залежно від набору та інтенсивності секреції різних гландулоцитів у залозах вони виділяють слину різного складу. Навколовушні-25% і малі залози бічних поверхонь язика, що містять велику кількість серозних клітин, секретують рідку слину з високою концентрацією хлоридів натрію та калію та високою активністю амілази. Виділяють рідкий білковий секрет. Дрібні слинні залози виробляють густішу і в'язшу слину, що містить глікопротеїни. Секрет піднижньощелепної залози-70% (змішаний білково-слизовий секрет) багатий на органічні речовини, у тому числі муцин, містить амілазу, але в меншій концентрації, ніж слина привушної залози. Слина під'язикової залози 3-4% (змішаний білково-слизовий секрет) ще більш багата на муцин, має виражену лужну реакцію, високу фосфатазну активність. Секрет слизових залоз, розташованих у корені язика та піднебіння, особливо в'язок через високу концентрацію муцину. Тут є і дрібні змішані залози. Кількість слини мінлива і залежить від стану організму, виду і запаху їжі.
Фізіологічна роль слини.
-змочування та розм'якшення їжі
-Змащувальна функція
-перетравлююча
-захисна
-Мінералізація емалі
-підтримка оптимального рН
-регуляторна
-видільна

2. Ферменти слини-альфа амілаза, лізоцим, пероксидаза, фосфатаза, пептидилпептидаза та ін. Їх походження та значення.
Амілаза
-Кальцій міститьметалофермент.
- Гідролізує внутрішні 1,4-глікозидні зв'язки в крохмалі та подібних полісахаридах.
- Є кілька ізоферментів -амілази.
- Мальтоза – головний кінцевий продуктперетравлення.
-виділяється з секретом паротидної залози та губних дрібних залоз
-не пов'язана з віком, але змінюється протягом доби і залежить від їди
Лізоцим
- Глобулярний білок з мол. масою 14 kDa.

Секретується епітеліальними клітинами проток слинних залоз та нейтрофільними лейкоцитами.

Діє як антимікробний агент щодо грам+ та грам-бактерій, грибів та деяких вірусів.

Механізм антимікробного ефекту пов'язаний зі здатністю лізоциму гідролізувати глікозидний зв'язок між N-ацетилглюкозаміном та N-ацетилмурамовою кислотою
-(NANA-NAМA) у полісахаридах клітинних стінок бактерій.

Пероксидаза та каталаза
-залізо-порфіринові ферменти антибактеріальної дії
-окислюють субстрати, використовуючи перекис водню як окислювач
-пероксидаза слини має кілька ізоформ
-слина відрізняється високою активністю пероксидази
-джерелом мієлопероксидази є нейтрофільні лейкоцити.
-каталаза має бактеріальне походження
-катаза розщеплює перекис водню, утворюючи кисень та воду
Лужна фосфатаза
-гідролізує ефіри фосфорної кислоти
-активує мінералізацію кісткової тканини та зубів
-джерелом ферменту є під'язикові залози
Кисла фосфотаза
-джерелом є привушні залози, лейкоцити та мікроорганізми.
-існують 4 ізоформи кислої фосфатази
-активує процеси демінералізації тканин зубів та резорбцію кісткової тканини пародонту
Каброангідраза
-належить до класу ліаз
-каталізує розщеплення зв'язку С-О у вугільній кислоті, що призводить до утворення молекул СО2 та Н2О
-її концентрація дуже низька під час сну і зростає в денний час, після пробудження та сніданку
-регулює буферну ємність слини
-прискорюючи видалення кислот із поверхні зуба, вона захищає емаль зубів від демінералізації
Цистатини
- Сімейство з 8 білків,що утворюються із загального попередника.
- Є фосфопротеїнами змолекулярною масою 9-13 кДа.
- Містять різні групи,які володіють властивостями потужних інгібіторів бактеріальних протеїназ.
- 2 типу цистатинів виявлено у складі зубної пелікули.
Нуклеази (РНК-ази та ДНК-ази)

Відіграють важливу роль у здійсненні захисної функції змішаної слини
-джерелом є лейкоцити
-у слині виявлені кислі та лужні РНК-ази та ДНК-ази, що відрізняються різноманітними функціями
-при деяких запальних процесах м'яких тканин ротової порожнини їх кількість збільшується.

3. Небілкові низькомолекулярні компоненти слини: глюкоза, карбонові кислоти, ліпіди, вітаміни та ін.

4. Неорганічні компоненти слини, їх розподіл у слині стимульованої та нестимульованої, катіонний та аніонний склад. Кальцій, фосфор, роданіди. рН слини. Буферні системи слини. Причини та значення ацидотичного зсуву рН.
Неорганічні компоненти, що входять до складу слини, представлені аніонами Cl, PO4, HCO3, SCN, I, Br, F, SO4, катіонами Na, K, Ca, Mg та мікроелементами Fe, Cu, Mn, Ni, Li, Zn, Cd, Pb, Li та ін всі мінеральні макро-мікроелемені знаходяться як у вигляді простих іонів, так і у складі сполук -солей, білків і хелатів.
Аніони НСО3 екскретується за допомогою активного транспорту з привушної та піднижньощелепної слинних залоз та визначають буферну ємність слини. Концентрація НСО3 слини «спокою» становить 5 ммоль/л, а стимульованої-60 ммоль/л.
У змішану слину іони Na ​​і K надходять із секретом привушних та підщелепних слинних залоз. Слина з підщелепних залоз містить 8-14 ммоль/л і 6-12 ммоль/л Na. У паротидній слині визначається ще більше К- близько 25-49 ммоль/л і значно менше натрію - всього 2-8 ммоль/л.

Слина перенасичена іонами фосфору та кальцію. Фосфат міститься у двох формах: у вигляді «неорганічного» фосфату та пов'язаного з білками та іншими сполуками. Зміст загального фосфату в слині сягає 7,0 ммоль/л, їх 70-95% посідає частку неорганічного фосфату (2,2-6,5 ммоль/л), який представлений як моногидрофосфата - НРO 4 - і дигидрофосфата - Н 2 РВ 4 - . Концентрація моногідрофосфату змінюється від рівня нижче 1 ммоль/л у слині «спокою» до 3 ммоль/л у стимульованій слині. Концентрація дигідрофосфату слини «спокою» досягає 7,8 ммоль/л, а стимульованій слині його стає менше 1 ммоль/л.

Вміст кальцію в слині різний і коливається від 1,0 до 3,0 ммоль/л. Кальцій, як і фосфати, знаходиться в іонізованій формі та у поєднанні з білками. Існує коефіцієнт співвідношення Са 2+ /Са загальний, який дорівнює 0,53-0,69.
Така концентрація кальцію та фосфатів необхідна для підтримки сталості тканин зуба. Цей механізм протікає через три основні процеси: регуляцію рН; перешкода у розчиненні емалі зуба; включення іонів у мінералізовані тканини.

Збільшення у плазмі крові до нефізіологічних величин іонів важких металів супроводжується їх виведенням через слинні залози. Іони важких металів, що надійшли зі слиною в ротову порожнину, взаємодіють з виділеними мікроорганізмами молекулами сірководню і утворюються сульфіди металів. Так утворюється «свинцева облямівка» на поверхні емалі зубів.

При руйнуванні сечовини уреазою мікроорганізмів змішану слину звільняється молекула аміаку (NH 3). Тіоцинати (SCN-, роданіди) надходять у слину з плазми крові. Тіоціаніти утворюються із синильної кислоти за участю ферменту роданези. У слині курців міститься у 4-10 разів більше роданідів, ніж у курців. Їхня кількість також може зростати при запаленні пародонту. При розпаді йодтиронінів у слинних залозах звільняються йодиди. Кількість іодидів і тіоціанатів залежить від швидкості слиновиділення і знижується зі збільшенням секреції слини.

Буферні системи слини.
Буферними системами називають такі розчини, які здатні зберігати сталість рН-середовища при їх розведенні або додаванні невеликої кількості кислот, основ. Зменшення рН називають ацидозом, а збільшення – алкалозом.
Змішана слина містить три буферні системи: гідрокарбонатну, фосфатнуі білкову.Водночас ці буферні системи формують першу лінію захисту проти кислотних чи лужних впливів на тканині ротової порожнини. Всі буферні системи ротової порожнини мають різні межі ємності: фосфатна найбільш активна при рН 6,8-7,0, гідрокарбонатна при рН 6,1-6,3, а білкова забезпечує буферну ємність при різних значеннях рН.

Основною буферною системою слини є гідрокарбонатна , яка є сполученою кислотно-основною парою, що складається з молекули H 2 CO 3 - донора протона, і гідрокарбонатіону НСО 3 - акцептора протона.

Під час прийому їжі, жування буферна ємність гідрокарбонатної системи забезпечується на основі рівноваги: ​​СО 2 + Н 2 О = НСО 3 + Н +. Жування супроводжується підвищенням слиновиділення, що призводить до уве-

лічення концентрації гідрокарбонату в слині. При додаванні кислоти фаза переходу 2 з розчиненого газу у вільний (летючий) газ значно зростає і збільшує ефективність нейтралізуючих реакцій. Через те, що кінцеві продукти реакцій не накопичуються, відбувається повне видалення кислот. Цей феномен отримав назву "буфер-фаза".

При тривалому стоянні слини відбувається втрата 2 . Ця особливість гідрокарбонатної системи називається стадією буферизації, і вона продовжується доти, доки не витрачено більше 50% гідрокарбонату.

Після впливу кислот та лугів H 2 CO 3 швидко розпадається до CO 2 та H 2 O. Дисоціація молекул вугільної кислоти відбувається у дві стадії:

H 2 CO 3 + H 2 O HCO 3 - + H 3 O + HCO 3 - + H 2 O CO 3 2- + H 3 O +

Фосфатна буферна система слини є сполученою кислотно-основною парою, що складається з іону дигідрофосфату H 2 PO 2- (донор протона) та іону моногідрофосфату - HPO 4 3- (а до ц е п т о р протона). Фосфатна система менш ефективна порівняно з гідрокарбонатною і не має ефекту «буфер-фази». Концентрація HPO 4 3 - у слині не визначається швидкістю слиновиділення, тому ємність фосфатної буферної системи не залежить від прийому їжі або жування.

Реакції компонентів фосфатної буферної системи з кислотами та основами відбуваються таким чином:

При додаванні кислоти: HPO 4 3- + H 3 O + H 2 PO 2- + H 2 O

При додаванні основи: H 2 PO 2- + ВІН - HPO 4 3- + H 2 O

Білкова буферна система має спорідненість до біологічних процесів, що протікають у ротовій порожнині. Вона представлена ​​аніонними та катіонними білками, які добре розчиняються у воді. Ця буферна система включає більше 944 різних білків, але до кінця не відомо, які саме білки беруть участь у регуляції кислотно-основної рівноваги. Карбоксильні групи радикалів аспартату, глутамату, а також радикали цистеїну, серину та тирозину є донорами протонів.

У зв'язку з цим білкова буферна система ефективна як pH 8,1, так і pH 5,1.

рН слини «спокою» відрізняється від рН стимульованої слини. Так, нестимульований секрет з паротидної та піднижньощелепної слинних залоз має помірно кислий рН (5,8), який збільшується до 7,4 при подальшій стимуляції. Цей зсув співпадає зі збільшенням у слині кількості НСО 3 - до 60 ммоль/л.

Завдяки буферним системам практично здорових людей рівень pH змішаної слини відновлюється після їжі до вихідного значення протягом декількох хвилин. При неспроможності буферних систем pH змішаної слини знижується, що супроводжується збільшенням швидкості демінералізації емалі та ініціює розвиток каріозного процесу.

На pH слини великою мірою впливає характер їжі: при прийомі апельсинового соку, кави з цукром, полуничного йогурту pH знижується до 3,8-5,5, тоді як вживання пива, кава без цукру практично не викликають зсувів pH слини. .
Причини:
Зазвичай продукти окиснення органічних кислот швидко видаляються з організму. При гарячкових захворюваннях, кишкових розладах, вагітності, голодуванні та ін. вони затримуються в організмі, що проявляється у легенях появою в сечі ацетооцтової кислотита ацетону (т. н. ацетонурія), а у важких (наприклад, при цукровому діабеті) може призвести до коми.
5. Білки слини. Загальна характеристика. Муцин, імуноглобуліни та інші глікопротеїни. Специфічні білки слини. Роль білків у функціях слини.
Ряд білків слини синтезуються слинними залозами. Вони представлені муцином, білками багатими проліном, імуноглобулінами, паротином, лізоцимом, гістатинами, цистатинами, лактоферинном та ін. білки мають різну молекулярну масу, найбільшої мають муцини і секреторний імуноглобулін , захищають слизову оболонку від впливу факторів зовнішнього середовища та протеолітичних ферментів, що виділяються бактеріями та зруйнованими поліморфоядерними лейкоцитами, а також запобігають її висушуванню.
Муцини

Глобулярні білки
-Муцини дуже гідрофільні (стійкі до дегідратації).
-Мають унікальні реологічні властивості (висока в'язкість, еластичність, адгезивність при низькій розчинності).
-Розрізняють 2 основних типи муцинів (MG1 і MG2).
-Вибудовуючись в одному напрямку з потоком рідини, молекули муцинів служать як біологічне змащення, знижуючи силу тертя рухомих елементів ротової порожнини.
-Можуть прикріплюватися до полісахаридів мембран бактерій, створюючи муцинову оболонку навколо клітин бактерій, і, таким чином, припиняти їхню агресивну дію.
-Муцин є головними структурними компонентами зубної пелікули.

Імуноглобуліни (Ig)

- Антитіла є імуноглобулінами плазми (γ-глобуліни).

Утворюються у клітинах імунної системи (лімфоцити).

Усі основні типи ( IgA, IgM, IgG, Ig D, IgE)виявлені в ротовій рідині.

Нейтралізують антигени бактерій та вірусів.

Основними структурними одиницями є 2 важкі та

2 легкі ланцюги, з'єднані міжланцюжковими дисульфідними зв'язками.

Обидва типи ланцюгів містять варіабельні кінці, що беруть участь у розпізнаванні та зв'язуванні антигенів.

Гістатини

Сімейство із 12 гістидин-багатих пептидів.

Секретуються привушними та підщелепними залозами.

Залишки негативно заряджених амінокислот розташовуються поблизу С-кінця.

Беруть участь в утворенні зубної пелікули.

Інгібують зростання кристалів гідроксіапатитів.

Потужні інгібітори бактеріальних протеїназ.
Лактоферрін

Глікопротеїн, що входить до складу багатьох рідин тіла.

Найбільша концентрація лактоферину має місце у слині та молозиві.

Лактоферін виконує захисну функцію, т.к. пов'язує Fe 3+ іони, необхідні зростання і розмноження бактерій.

Лактоферин здатний змінювати редокс-потенціал бактерій, що також призводить до бактеріостатичного ефекту.

Пролін-багаті білки (PRPs)

Подібно до статерину, також асиметричні молекули.

Інгібують ріст кристалів фосфату кальцію

Інгібування обумовлено 30 залишками негативно заряджених амінокислот поблизу N-кінця.

PRPs сприяють адгезії бактерій на поверхні емалі:

С-кінець відповідальний за високоспецифічну взаємодію з бактеріями ротової рідини,

Пролін-глутамільний дипептидний фрагмент, локалізований на С-кінці, виконує цю функцію
α - та β-дефензини

Цистеїн-багаті пептиди з переважно β-складчастою структурою.

Виробляються лейкоцитами.

Діють як антимікробні агенти щодо грам+ та грам-бактерій, грибів та деяких вірусів.

Можуть утворювати канали в мікробних клітинах та інгібувати у них синтез білків.
Кателіцидини

Пептиди з переважно α-спіральною структурою.

Виявлені у слині, слизових оболонках та шкірі.

Можуть утворювати іонні канали у бактеріальних клітинах та інгібувати синтез білка.
6. Деснева рідина. Особливості її хімічного складу.
-Продукується в ясенному жолобку.

Склад аналогічний інтерстиціальній рідині

Інтактна ясна виробляє ДЖ зі швидкістю 0.5-2.4 мл/добу

Нормальна глибина ясенного жолобка – 3 мм або менше.

При пародонтиті глибина цього жолобка стає більшою, ніж 3 мм. У цьому випадку його називають ясна кишеня.

Склад ДЖ:
1.Клітини

Слущені епітеліальні клітини,

Нейтрофіли,

Лімфоцити і моноцити (невелика кількість),

Бактерії

2. Неорганічні іони

Ті ж, що й у плазмі крові,

Фтор (ДЖ – джерело F – для мінералізації)

3.Органічні компоненти

Білки (концентрація 61-68 г/л)

Білки – ті ж, що й у плазмі – сироватковий альбумін, глобуліни, комплемент, інгібітори протеаз (лактоферин), імуноглобуліни A,M,G,

Низькомолекулярні речовини - лактат, сечовина, гідроксипролін,

Ферменти (клітинні та позаклітинні)
Функції ДЖ:

ОчищаючаРух цієї рідини вимиває потенційно небезпечні клітини та бактерії.

Антибактеріальна- імуноглобуліни, лактоферин.

Ремінералізуюча– Ca 2+ , PO 3 H 2 - та F - іони,

Кальцій і фосфор беруть участь в утворенні пелікули, але можуть призводити до утворення зубного каменю,

Антиоксидантна– ДЖ містить ті самі антиоксиданти, що й загальна ротова рідина.

Стан твердих та м'яких тканин порожнини рота визначається кількістю та властивостями слини, що виділяється слинними залозами, розташованими у передньому відділі травного тракту людини.

У слизовій оболонці язика, губ, щік, твердого та м'якого піднебіння розташовані численні дрібні слинні залози. За межами порожнини рота є 3 пари великих залоз - привушні, під'язикові і піднижньощелепні і сполучені з нею за допомогою проток.

6.1. БУДОВА ТА ФУНКЦІЇ СЛЮННИХ ЗАЛІЗ

Великі слинні залози відносяться до альвеолярно-трубчастих і складаються з секреторних відділів та системи шляхів, що виводять слину в ротову порожнину.

У паренхімі слинних залоз виділяють кінцевий відділ та систему вивідних проток. Кінцеві відділи представлені секреторними та міоепітеліальними клітинами, які зв'язуються через десмосоми з секреторними клітинами та сприяють виведенню секрету з кінцевих відділів. Кінцеві відділи переходять у вставочні протоки, а вони, у свою чергу, в смугасті протоки. Для останніх клітин характерна наявність розташованих перпендикулярно до базальної мембрани витягнутих мітохондрій. В апікальних частинах цих клітин є секреторні гранули. Односторонній транспорт слини забезпечується резервуарними та клапанними структурами, а також м'язовими елементами.

Залежно від складу виділеної слини розрізняють білкові, слизові та змішані секреторні відділи. Навушні слинні залози і деякі залози язика виділяють рідкий білковий секрет. Дрібні слинні залози виробляють густішу і в'язшу слину, що містить глікопротеїни. Піднижньощелепні та під'язикові, а також слинні залози губ, щік та кінчика язика виділяють змішаний білково-слизовий секрет. Більшу частину слини утворюють піднижньощелепні слинні залози (70%), привушні

(25%), під'язикові (4%) та малі (1%). Така слина називається власне слиною або проточною слиною.

Функції слинних залоз

Секреторна функція . В результаті секреторної діяльності великих і малих слинних залоз зволожується слизова оболонка рота, що є необхідною умовою для здійснення двостороннього транспорту хімічних речовин між слизовою оболонкою рота та слиною.

Видільна (інкреторна) функція . Зі слиною виділяються різні гормони - глюкагон, інсулін, стероїди, тироксин, тиреотропін та ін. Інкретуються сечовина, креатинін, деривати лікарських засобів та інші метаболіти. Слинні залози мають вибірковий транспорт речовин з плазми крові в секрет.

Регуляторна (інтегративна) функція . Слинні залози мають ендокринну функцію, яка забезпечується завдяки синтезу в ній паротину та факторів росту – епідермального, інсуліноподібного, росту нервів, росту ендотелію, росту фібробластів, які мають як паракрінну, так і аутокринну дію. Всі ці речовини виділяються як у кров, так і в слину. Зі слиною в незначних кількостях вони виділяються в порожнину рота, де сприяє швидкому загоєнню ушкоджень слизової оболонки. Паротин також впливає на епітелій слинних залоз, стимулюючи синтез білка у цих клітинах.

6.2. МЕХАНІЗМ СЕКРЕЦІЇ СЛЮНИ

Секреція- внутрішньоклітинний процес надходження в секреторну клітину речовин, утворення їх секрету певного функціонального призначення і подальше виділення секрету з клітини. Періодичні зміни в секреторній клітині, пов'язані з утворенням, накопиченням, виділенням секрету, та відновлення шляхом подальшої секреції називається секреторним циклом. Виділяють від 3 до 5 фаз секреторного циклу, і для кожної з них характерний специфічний стан клітини та її органел.

Цикл починається з надходження в клітину з плазми крові води, неорганічних та низькомолекулярних органічних сполук (амінокислоти, моносахариди та ін.) шляхом піноцитозу, дифузії та активного транспорту. Речовини, що надійшли в клітину, використовуються для синтезу

секреторного продукту, а також для внутрішньоклітинних енергетичних та пластичних цілей. У другій фазі формується первинний секреторний продукт. Ця фаза істотно відрізняється залежно від виду секрету, що утворюється. У кінцевій фазі відбувається виділення секреторного продукту із клітини. За механізмом виділення слини секреторними відділами всі слинні залози відносяться до екзокринно-мерокринових. У цьому випадку секрет виділяється з клітини без руйнування залізистих клітин у розчиненому вигляді через її апікальну мембрану у просвіт ацинуса, а надалі надходить у порожнину рота (рис. 6.1).

Активний транспорт, синтез та секреція білків потребують витрати енергії молекул АТФ. Молекули АТФ утворюються при розпаді глюкози у реакціях субстратного та окисного фосфорилювання.

Освіта первинного слинного секрету

Секрет слинних залоз містить воду, іони та білки. Специфіка та виділення різних за складом продуктів секреції дозволили виявити секреторні клітини з трьома видами внутрішньоклітинних конвеєрів: білковим, слизовим та мінеральним.

Утворення первинного секрету пов'язане з низкою факторів: приплив крові по кровоносних судинах, що оточують секреторні відділи; слинні залози навіть у стані спокою мають високий

Первинна секреція іонів із плазми крові (ізотонічна слина)

Рис. 6.1.Транспортні системи в слинних залозах, що у формуванні слинного секрету.

об'ємний кровотік. При секреції залоз і вазодилятації, що відбувається при цьому, кровотік зростає в 10-12 разів. Кровоносні капіляри слинних залоз характеризуються високою проникністю, яка у 10 разів вища, ніж у капілярах скелетних м'язів. Ймовірно, що така висока проникність обумовлена ​​наявністю у клітинах слинних залоз активного калікреїну, який розщеплює кініногени. Кініни, що утворюються (каллідін і брадикінін) змінюють проникність судин; струм води та іонів по навколоклітинному простору, відкриття

каналів на базолатеральній та апікальній мембранах; скорочення міоепітеліальних клітин, розташованих навколо

секреторних відділів та вивідних проток. У секреторних клітинах підвищення концентрації іонів Ca 2+ супроводжується відкриттям кальцій-залежних іонних каналів. Синхронне утворення секрету в ацинарних клітинах та скорочення міоепітеліальних клітин призводить до звільнення первинної слини у вивідні протоки. Секреція електролітів та води у секреторних клітинах.Електролітний склад слини та її обсяг визначається діяльністю ацинарних клітин та клітин проток. Транспорт електролітів в ацинарних клітинах складається з двох етапів: перенесення іонів та води через базолатеральну мембрану в клітину та їх вихід через апікальну мембрану у просвіт проток. У клітинах вивідних проток здійснюється як секреція, а й реабсорбція води та електролітів. Транспорт води та іонів відбувається також і в навколоклітинному просторі за механізмом активного та пасивного транспорту.

Через базолатеральну мембрану всередину клітини надходять іони Ca 2+ , Cl - , K + , Na + , PO 4 3- , а також глюкоза та амінокислоти. Надалі останні застосовуються для синтезу секреторних білків. Молекула глюкози піддається аеробному розпаду до кінцевих продуктів СО 2 і Н 2 Про утворення молекул АТФ. Більшість молекул АТФ використовується для роботи транспортних систем. За участю карбоангідрази молекули СО 2 та Н 2 Про утворюють вугільну кислоту, яка дисоціює на Н + та НСО 3 - . Ортофосфат, що поступив у клітину, йде на утворення молекул АТФ, а надлишок виділяється через апікальну мембрану за допомогою білка-переносника.

Підвищення концентрації іонів Cl - , Na + усередині клітини викликає струм води в клітину, яка надходить через білки - аквапорини. Аквапорини забезпечують швидкий транспорт рідини через мембрани клітин епітелію та ендотелію. У ссавців ідентифіковано

11 членів сімейства аквапоринів з клітинним та субклітинним розподілом. Частина аквапоринів є білками мембранних каналів і є у вигляді тетрамерів. У ряді випадків аквапорини знаходяться у внутрішньоклітинних везикулах і переносяться в мембрану внаслідок стимуляції вазопресином, мускарином (аквапорин-5). Аквапорини -0, -1, -2, -4, -5, -8, -10 вибірково пропускають воду; аквапорини -3, -7, -9 як воду, а й гліцерол і сечовину, а аквапорин-6 - нітрати.

У слинних залозах аквапорин-1 локалізований в ендотеліальних клітинах капілярів, а аквапорин-3 присутній у базолатеральній мембрані ацинарних клітин. Приплив води в ацинарну клітину призводить до інтеграції в апікальну плазматичну мембрану білка аквапорину-5, що забезпечує вихід води з клітини в слинну протоку. Одночасно іони Ca 2+ активують іонні канали в апікальній мембрані, і таким чином джерело води з клітини супроводжується виходом іонів у вивідні протоки. Частина води та іонів надходять до складу первинної слини навколоклітинного простору. Первинна слина, що утворилася, ізотонічна плазмі крові і близька до неї за складом електролітів (рис. 6.2).

Рис. 6.2.Клітинні механізми транспортування іонів в ацинарних клітинах.

Біосинтез білкового секрету . В ацинарних клітинах та клітинах вивідних проток слинних залоз здійснюється біосинтез білкового секрету. Амінокислоти надходять у клітину за допомогою натрійзалежних мембранних транспортерів. Синтез секреторних білків відбувається на рибосомах.

Рибосоми, пов'язані з ендоплазматичною мережею, синтезують білки, які потім глікозилуються. Перенесення олігосахаридів на поліпептидний ланцюг, що росте, відбувається на внутрішній стороні мембрани ендоплазматичної мережі. Переносниками ліпідів служить доліхолфосфат – ліпід, що містить близько 20 ізопренових залишків. До доліхолфосфатів приєднуються олігосахаридний блок, що складається з 2 залишків N-ацетилглюкозаміну, 9 залишків маннози та 3 залишків глюкози. Його освіта йде шляхом послідовного приєднання вуглеводів з УДФ- та ГДФ – похідних. У перенесенні беруть участь специфічні глікозилтрансферази. Потім вуглеводний компонент повністю переноситься на певний залишок аспарагіну поліпептидного ланцюга, що росте. У більшості випадків 2 з 3 залишків глюкози приєднаного олігосахариду швидко видаляється, коли глікопротеїн ще пов'язаний з ендоплазматичною мережею. При перенесенні олігосахариду на білок вивільняється доліхолдіфосфат, який під дією фосфатази перетворюється на доліхолфосфат. Синтезований початковий продукт накопичується в щілинах та лакунах ендоплазматичної мережі, звідки переміщається до комплексу Гольджі, де закінчується дозрівання секрету та упаковка глікопротеїнів у везикули (рис. 6.3).

У переміщенні та виведенні секрету з клітини беруть участь фібрилярні білки та білок синексин. Секреторна гранула, що утворилася, стикається з плазматичною мембраною і утворюється щільний контакт. Далі на плазмолемі виникають міжмембранні глобули та формуються «гібридні» мембрани. У мембрані утворюються отвори, якими вміст секреторних гранул перетворюється на позаклітинний простір ацинуса. Матеріал мембран секреторних гранул потім використовується для побудови мембран органел клітини.

В апараті Гольджі мукоцитів піднижньощелепної та під'язичної слинних залоз синтезуються глікопротеїни, що містять велику кількість сіалових кислот, аміносахарів, які здатні зв'язувати воду з утворенням слизу. Для цих клітин характерно менш виражена плазматична мережа та виражений апарат

Рис. 6.3.Біосинтез глікопротеїнів слинних залоз [По Voet D., Voet J.G., 2004, зі змінами].

1 - утворення олігосахаридного ядра у молекулі доліхолфосфату за участю глікозилтрансфераз; 2 - переміщення доліхолфосфату, що містить олігосахарид, у внутрішню порожнину ендоплазматичного ретикулуму; 3 - перенесення олігосахаридного ядра на залишок аспарагіну поліпептидного ланцюга, що росте; 4 - звільнення доліхолдіфосфату; 5 - Рециклізація доліхолфосфату.

Гольджі. Синтезовані глікопротеїни оформляються в секреторні гранули, що виділяються у просвіт вивідних проток.

Формування слини у вивідних протоках

Протокові клітини синтезують і містять біологічно активні речовини, які виводяться в апікальному та базолатеральному напрямках. Клітини проток не тільки утворюють стінки каналів, що виводять, але й регулюють водний і мінеральний склад слини.

З просвіту вивідних проток, де проходить ізотонічна слина, відбувається реабсорбція у клітині іонів Na + та Cl - . У клітинах покреслених проток, де є велика кількість мітохондрій, обра-

Рис. 6.4.Формування слини в смугастих клітинах вивідних проток слинних залоз.

ється безліч молекул СО 2 і Н 2 О. За участю карбоангідрази вугільна кислота дисоціює на Н + і НСО 3 -. Потім іони H + виводяться в обмін на іони Na ​​+ , а НСО 3 - на Cl -. На базолатеральній мембрані локалізуються транспортні білки Na + /K + АТФ-аза та Cl - - канал, через які іони Na ​​+ та Cl - надходять із клітини в кров (рис. 6.4).

Процес реабсорбції регулюється Альдостерон. Струм води у вивідних протоках забезпечується білками-аквапоринами. В результаті формується гіпотонічна слина, в якій міститься велика кількість іонів НСО 3 -, К+ та мало Na+ та Cl-.

У ході секреції з клітин вивідних проток крім іонів секретуються різні білки, що синтезуються також у цих клітинах. Секрети з малих і великих слинних залоз, що надійшли, змішуються з клітинними елементами (лейкоцити, мікроорганізми, злущений епітелій), залишками їжі, метаболітами мікроорганізмів, що призводить до формування змішаної слини, яку також називають ротовою рідиною.

6.3. РЕГУЛЯЦІЯ СЛЮНОВІДДІЛЕННЯ

Центр слиновиділення, локалізований у довгастому мозку та контролюється супрабульбарними відділами головного мозку, включаючи

ядра гіпоталамуса та кору великого мозку. Центр слиновиділення гальмується чи стимулюється за принципом безумовних та умовних рефлексів.

Безумовними стимуляторами слиновиділення при прийомі їжі виступають подразнення 5 типів рецепторів у ротовій порожнині: смакових, температурних, тактильних, больових, нюхових.

Варіювання складу та кількості слини досягається зміною збудливості, числа та виду збуджених нейронів центром слиновиділення і відповідно числа та виду ініційованих клітин слинних залоз. Обсяг слиновиділення визначається в основному порушенням М-холінергічних нейронів, що посилюють синтез та виділення секрету ацинарними клітинами, їх кровопостачанням та виведення секрету в систему проток скороченнями міоепітеліальних клітин.

Міоепітеліальні клітини прикріплюються за допомогою напівдесмосом до базальної мембрани і містять у цитоплазмі білки-цито-кератини, гладко-м'язові актини, міозини, а-актинини. Від тіла клітини відходять відростки, що охоплюють епітеліальні клітини заліза. Скорочуючись, міоепітеліальні клітини сприяють просуванню секрету з кінцевих відділів по вивідних протоках залоз.

Ацетилхолін у міоепітеліальних та ацинарних клітинах зв'язується з рецептором, і через G-білок активує фосфоліпазу С. Фосфоліпаза С гідролізує фосфатидилінозитол - 4,5-бісфосфат, і інозитолтрифосфат, що утворюється всередині клітин, підвищує концентрацію іонів Ca 2 . Іони Ca 2+ , що надходять з депо, зв'язуються з білком кальмодуліном. У міоепітеліальних клітинах активована кальцієм кіназа фосфорилює легкі ланцюги гладком'язового міозину, який взаємодіє з актином, що спричиняє їх скорочення (рис. 6.5). Особливістю гладком'язової тканини є досить низька активність АТФази міозину, тому повільне утворення та руйнування актин-міозинових містків вимагають меншої кількості АТФ. У зв'язку з цим скорочення викликається повільно та підтримується тривало.

Слиновиділення також регулюється симпатичною іннервацією, гормонами та нейропептидами. Визволювані нейротрансмітери - адреналін та норадреналін зв'язуються зі специфічними адренорецепторами на базолатеральній мембрані ацинарної клітини. Комплекс, що утворився, передає сигнали через G-білки. Активована аденілатциклаза каталізує перетворення молекули

Рис. 6.5.Роль ацетилхоліну в утворенні та виділенні секрету в секреторних відділах слинних залоз.

АТФ у другому посередник 3",5"цАМФ, що супроводжується активацією протеїнкінази А з подальшим синтезом білків та їх екзоцитозом з клітини. Після зв'язування адреналіну з а-адренорецепторами утворюється молекула 1,4,5-инозитолтрифосфата, що супроводжується мобілізацією Са 2+ і відкриттям кальційзалежних каналів з пов-

секрецією рідини. За час секреції клітини втрачають іони Са2+, що супроводжується зміною проникності мембран у залізистих клітинах.

Крім нейротрансмітерів (адреналін, норадреналін і ацетилхолін) у регуляції тонусу судин слинних залоз важливу роль відіграють нейропептиди: речовина P, яка є медіатором підвищення проникності для білків плазми крові та вазоактивний кишковий (інтестинальний) поліпептид.

На кровотік та підвищення проникності судин також впливають і активні пептиди каллідину та брадикініна. В освіті кінінів бере участь серинова трипсиноподібна протеїназа. калікреїн,виробляється клітинами смугастих проток. Каллікреїн викликає обмежений протеоліз глобулярних білків кініногенів з утворенням біологічно активних пептидів – кінінів. Брадикінін зв'язується з рецепторами В1 та В2, що призводить до мобілізації внутрішньоклітинного кальцію з подальшим активуванням протеїнкінази С, яка запускає каскад передачі сигналу всередині клітини через оксид азоту, цГМФ, простагландини. Утворення цих вторинних посередників в ендотеліальних та гладко-м'язових клітинах забезпечує розширення судин слинних залоз та слизових оболонок. Це призводить до гіперемії, підвищення проникності судин, зниження артеріального тиску. Синтез калікреїну збільшується під впливом андрогенів, тироксину, простагландину, холіноміметиків та (3-адреноміметиків).

У регуляції судинного тонусу також бере участь аспартильна протеїназа. ренін.Ренін концентрується в гранулярних звивистих протоках піднижньощелепних залоз, де він локалізується в секреторних гранулах разом з фактором зростання епітелію. У слинних залозах реніну синтезується більше, ніж у нирках. Фермент містить два поліпептидні ланцюги, об'єднані дисульфідним зв'язком. Виділяється у вигляді препроренину та активується шляхом обмеженого протеолізу.

Під дією реніну відбувається розщеплення ангіотензиногену та звільняється пептид ангіотензин I. Подальший гідроліз ангі-

отензину I ангіотензинперетворюючим ферментом з відщепленням двох амінокислотних залишків, призводить до утворення ангіотен- зину II, який спричиняє звуження периферичних артерій, регулює водно-сольовий обмін і може впливати на секреторну функцію слинних залоз (рис. 6.6).

Рис. 6.6.Схема взаємозв'язку ренін-ангіотензинової та калікреїн-кінінової систем на поверхні судинного ендотелію в слинних залозах.

Одночасно ангіотензинперетворюючий фермент і амінопептидази виступають як кініназ, що розщеплюють активні кініни.

6.4. ЗМІШАНА СЛЮНА

Змішана слина (ротова рідина) є в'язкою (у зв'язку з присутністю глікопротеїнів) рідина з відносною щільністю 1001-1017. Коливання рН слини залежать від гігієнічного стану ротової порожнини, характеру їжі, швидкості секреції. При низькій швидкості секреції рН слини зсувається в кислу сторону, при стимуляції слиновиділення - у лужну.

Функції змішаної слини

Травна функція . Змочуючи та розм'якшуючи тверду їжу, слина забезпечує формування харчової грудки та полегшує

проковтування їжі. Після просочування слиною харчові компоненти в ротовій порожнині піддаються частковому гідролізу. Вуглеводи розщеплюються а-амілазою до декстринів та мальтози, а триацилгліцероли до гліцеролу та жирних кислот ліпазою, що виділяється слинними залозами, розташованими в корені язика. Розчинення у слині хімічних речовин, що входять до складу їжі, сприяє сприйняттю смаку смаковим аналізатором.

Комунікативна функція. Слина необхідна для формування правильної мови та спілкування. При постійному потоці повітря у процесі розмови, прийому їжі зберігається вологість у порожнині рота (муцин та інші глікопротеїни слини).

Захисна функція . Слина очищає зуби та слизову оболонку порожнини рота від бактерій та продуктів їх метаболізму, залишків їжі. Захисну функцію здійснюють різні білки - імуногло- булини, гістатини, α- та (3-дефензини, кателідин, лізоцим, лактоферин, муцин, інгібітори протеолітичних ферментів, фактори росту та інші глікопротеїни).

Мінералізуюча функція . Слина - основне джерело кальцію та фосфору для емалі зуба. Вони надходять через придбану пелікулу, яка формується з білків слини (статзерин, білки багаті на пролін та ін.) і регулює як надходження мінеральних іонів в емаль зуба, так і вихід їх з неї.

Склад змішаної слини

Змішана слина складається з 98,5-99,5% води та сухого залишку (табл. 6.1). Сухий залишок представлений неорганічними речовинами та органічними сполуками. Щодня у людини виділяється близько 1000-1200 мл слини. Активність секреції та хімічний склад слини схильні до значних коливань.

Хімічний склад слини схильний до добових коливань (циркадні ритми). Швидкість слиновиділення коливається у межах (0,03-2,4 мл/хв) і від великої кількості чинників. Під час сну швидкість секреції знижується до 0,05 мл/хв, вранці зростає в кілька разів і досягає верхньої межі о 12-14 годині, до 18 години вона знижується. У людей з низькою секреторною активністю значно частіше розвивається карієс, тому зменшення кількості слини у нічний час сприяє прояву дії карієсогенних факторів. Склад слини та секреція також залежать від віку та статі. У людей похилого віку, наприклад, значно підвищує-

Таблиця 6.1

Хімічний склад змішаної слини

ся кількість кальцію, що має значення для утворення зубного та слинного каменю. Зміни у складі слини можуть бути пов'язані з прийомом лікарських речовин, інтоксикацією та захворюваннями. Так, при зневодненні організму, цукровому діабеті, уремії відбувається різке зниження слиновиділення.

Властивості змішаної слини змінюються залежно від характеру збудника секреції (наприклад, вид їжі), швидкості секреції. Так, при вживанні в їжу печива, цукерок у змішаній слині тимчасово зростає рівень глюкози та лактату. При стимуляції слиновиділення кількість слини, що відокремлюється, збільшується, в ній зростає концентрація іонів Na + і HCO 3 - .

Неорганічні компоненти , що входять до складу слини, представлені аніонами Cl-, PO 4 3-, HCO 3-, SCN-, I-, Br-, F-, SO 4 2-, катіонами Na +, К +, Ca 2+, Mg 2 + і мікроелементами: Fe, Cu, Mn, Ni, Li, Zn, Cd, Pb, Li та ін. 6.2).

Аніони HCO 3 - екскретується за допомогою активного транспорту з привушної та піднижньощелепної слинних залоз та визначає буферну ємність слини. Концентрація HCO 3 - слини «спокою» становить 5 ммоль/л, а стимульованій слині 60 ммоль/л.

Таблиця 6.2

Неорганічні компоненти нестимульованої змішаної слини

та плазми крові

У змішану слину іони Na+ і К+ надходять із секретом привушних та підщелепних слинних залоз. Слина з підщелепних слинних залоз містить 8-14 ммоль/л калію та 6-12 ммоль/л натрію. Паротидна слина містить ще більше калію - близько 25-49 ммоль/л і значно менше натрію - всього 2-8 ммоль/л.

Слина перенасичена іонами фосфору та кальцію. Фосфат міститься у двох формах: у вигляді «неорганічного» фосфату та пов'язаного з білками та іншими сполуками. Зміст загального фосфату в слині сягає 7,0 ммоль/л, їх 70-95% посідає частку неорганічного фосфату (2,2-6,5 ммоль/л), який представлений як моногидрофосфата - НРO 4 - і дигидрофосфата - Н 2 РВ 4 - . Концентрація моногідрофосфату змінюється від рівня нижче 1 ммоль/л у слині «спокою» до 3 ммоль/л у стимульованій слині. Концентрація дигідрофосфату слини «спокою» досягає 7,8 ммоль/л, а стимульованій слині його стає менше 1 ммоль/л.

Така концентрація кальцію та фосфатів необхідна для підтримки сталості тканин зуба. Цей механізм протікає через три основні процеси: регуляцію рН; перешкода у розчиненні емалі зуба; включення іонів у мінералізовані тканини.

Збільшення у плазмі крові до нефізіологічних величин іонів важких металів супроводжується їх виведенням через слинні залози. Іони важких металів, що надійшли зі слиною в ротову порожнину, взаємодіють з виділеними мікроорганізмами молекулами сірководню і утворюються сульфіди металів. Так утворюється «свинцева облямівка» на поверхні емалі зубів.

При руйнуванні сечовини уреазою мікроорганізмів змішану слину звільняється молекула аміаку (NH 3). Тіоцинати (SCN-, роданіди) надходять у слину з плазми крові. Тіоціаніти утворюються із синильної кислоти за участю ферменту роданези. У слині курців міститься у 4-10 разів більше роданідів, ніж у курців. Їхня кількість також може зростати при запаленні пародонту. При розпаді йодтиронінів у слинних залозах звільняються йодиди. Кількість іодидів і тіоціанатів залежить від швидкості слиновиділення і знижується зі збільшенням секреції слини.

Органічні речовини представлені білками, пептидами, амінокислотами, вуглеводами та в основному присутні в осаді змішаної слини, сформованого мікроорганізмами, лейкоцитами та злущеними клітинами епітелію (табл. 6.3). Лейкоцити поглинають компоненти харчових речовин, що надходять у ротову порожнину, і метаболіти, що утворюються, звільняються в навколишнє середовище. Інша частина органічних речовин – сечовина, креатинін, гормони, пептиди, фактори росту, калікреїн та інші ферменти – ескретується із секретом слинних залоз.

Ліпіди. Загальна кількість ліпідів у слині непостійна і не перевищує 60-70 мг/л. Велика їх частина надходить у ротову порожнину з секретами привушних і піднижньощелепних слинних залоз, і лише 2% із плазми крові та клітин. Частина слинних ліпідів представлена ​​вільними довголанцюжковими насиченими та поліненасиченими жирними кислотами - пальмітинової, стеаринової, ейкозопентаєнової, олеїнової та ін. Крім жирних кислот у слині визначаються вільний холестерин та його ефіри (близько 28% від загальної кількості) та у дуже невеликій кількості гліцерофосфоліпіди. Слід зазначити, що дані про вміст та характер ліпідів у слині неоднозначні.

Таблиця 6.3

Органічні компоненти змішаної слини

Це пов'язано насамперед з методами очищення та виділення ліпідів, а також способом отримання слини, віком обстежуваних та іншими факторами.

Сечовинау порожнину рота ескретується слинними залозами. Найбільша її кількість виділяється малими слинними залозами, потім привушними та піднижньощелепними. Кількість виділеної сечовини залежить від швидкості слиновиділення і обернено пропорційно кількості виділеної слини. Відомо, що рівень сечовини у слині підвищується при захворюваннях нирок. У порожнині рота сечовина розщеплюється за участю уреолітичних бактерій осаду слини:

Кількість звільненого NH 3 впливає на рН зубної бляшки та змішаної слини.

Крім сечовини у слині визначається сечова кислота, Зміст якої (до 0,18 ммоль/л) відображає її концентрацію в сироватці крові.

У слині також присутній креатинін у кількості 2,0-10,0 мкмоль/л. Усі ці речовини визначають рівень залишкового азоту у слині.

Органічні кислоти. Слина містить лактат, піруват та інші органічні кислоти, нітрати та нітрити. В осаді слини міститься в 2-4 рази більше лактату, ніж у рідкій її частині, тоді як піруват визначається більше у надосадовій рідині. Збільшення вмісту органічних кислот, зокрема, лактату в слині, та зубному нальоті сприяє осередковій демінералізації емалі та розвитку карієсу.

Нітрати(NО з -) та нітрити(NО 2 -) надходять у слину з їжею, тютюновим димом та водою. Нітрати за участю нітратредуктази бактерій перетворюються на нітрити та їх вміст залежить від куріння. Показано, що у курців та осіб, зайнятих у тютюновому виробництві, розвивається лейкоплакія слизової оболонки порожнини рота, а в слині зростає активність нітратредуктази та кількість нітритів. Нітрити, що утворилися, у свою чергу, можуть вступити в реакцію з вторинними амінами (амінокислоти, ліки) з утворенням канцерогенних нітрозосоединений. Ця реакція протікає в кислому середовищі, а прискорюють її додані реакцію тіоціанати, кількість яких у слині також зростає при курінні.

Вуглеводиу слині знаходяться переважно у зв'язаному з білками стані. Вільні вуглеводи з'являються після гідролізу полісахаридів та глікопротеїнів глікозидазами бактерій слини та α-амілазою. Проте моносахара (глюкоза, галактоза, манноза, гексозаміни) і сіалові кислоти, що утворилися, швидко утилізуються мікрофлорою ротової порожнини і перетворюються на органічні кислоти. Частина глюкози може надходити з секретами слинних залоз та відображати її концентрацію у плазмі крові. Кількість глюкози у змішаній слині не перевищує 0,06-0,17 ммоль/л. Визначення глюкози в слині слід проводити глюкозоксидазним методом, оскільки присутність інших речовин, що редукують, значно спотворює справжні значення.

Гормони.У слині визначається цілий ряд гормонів, переважно стероїдної природи. У слину вони потрапляють із плазми через слинні залози, ясенну рідину, а також при прийомі гормонів per os. У слині виявлено кортизол, альдостерон, тестостерон, естрогени та прогестерон, а також їх метаболіти. Вони знаходяться у слині переважно у вільному стані, і лише у невеликих кількостях у комплексі із зв'язуючими білками. Кількість

андрогенів та естрогенів залежить від ступеня статевого дозрівання та може змінюватися при патології репродуктивної системи. Рівень прогестерону та естрогенів у слині, як і у плазмі крові, змінюється у різні фази менструального циклу. У нормі в слині також є інсулін, вільний тироксин, тиреотропін, кальцитріол. Концентрація цих гормонів у слині невелика і не завжди корелює із показниками плазми крові.

Регуляція кислотно-основного стану рота

Епітелій порожнини рота піддається різним і фізичним, і хімічним впливам, пов'язаним із вживанням їжі. Слина здатна захистити епітелій верхню частину травного тракту, і навіть емаль зуба. Однією з форм захисту є збереження та підтримання рН-середовища в ротовій порожнині.

Оскільки змішана слина є суспензією клітин рідкого середовища, яка омиває зубний ряд, то кислотно-основний стан порожнини рота визначається швидкістю слиновиділення, спільною дією буферних систем слини, а також метаболітами мікроорганізмів, кількістю зубів і частотою їх розташування в зубній дузі. Значення рН змішаної слини в нормі коливається від 65 до 74 з середньою величиною близько 70.

Буферними системами називають такі розчини, які здатні зберігати сталість рН-середовища при їх розведенні або додаванні невеликої кількості кислот, основ. Зменшення рН називають ацидозом, а збільшення – алкалозом.

Змішана слина містить три буферні системи: гідрокарбонатну, фосфатнуі білкову.Водночас ці буферні системи формують першу лінію захисту проти кислотних чи лужних впливів на тканині ротової порожнини. Всі буферні системи ротової порожнини мають різні межі ємності: фосфатна найбільш активна при рН 6,8-7,0, гідрокарбонатна при рН 6,1-6,3, а білкова забезпечує буферну ємність при різних значеннях рН.

Основною буферною системою слини є гідрокарбонатна , яка є сполученою кислотно-основною парою, що складається з молекули H 2 CO 3 - донора протона, і гідрокарбонатіону НСО 3 - акцептора протона.

Під час прийому їжі, жування буферна ємність гідрокарбонатної системи забезпечується на основі рівноваги: ​​СО 2 + Н 2 О = НСО 3 + Н +. Жування супроводжується підвищенням слиновиділення, що призводить до уве-

лічення концентрації гідрокарбонату в слині. При додаванні кислоти фаза переходу 2 з розчиненого газу у вільний (летючий) газ значно зростає і збільшує ефективність нейтралізуючих реакцій. З огляду на те, що кінцеві продукти реакцій не накопичуються, відбувається повне видалення кислот. Цей феномен отримав назву "буфер-фаза".

При тривалому стоянні слини відбувається втрата 2 . Ця особливість гідрокарбонатної системи називається стадією буферизації, і вона продовжується доти, доки не витрачено більше 50% гідрокарбонату.

Після впливу кислот та лугів H 2 CO 3 швидко розпадається до CO 2 та H 2 O. Дисоціація молекул вугільної кислоти відбувається у дві стадії:

H 2 CO 3 + H 2 O<--->HCO 3 - + H 3 O + HCO 3 - + H 2 O<--->CO 3 2- + H 3 O +

Фосфатна буферна система слини є сполученою кислотно-основною парою, що складається з іону дигідрофосфату H 2 PO 2- (донор протона) та іону моногідрофосфату - HPO 4 3- (а до ц е п т о р протона). Фосфатна система менш ефективна порівняно з гідрокарбонатною і не має ефекту «буфер-фази». Концентрація HPO 4 3 - у слині не визначається швидкістю слиновиділення, тому ємність фосфатної буферної системи не залежить від прийому їжі або жування.

Реакції компонентів фосфатної буферної системи з кислотами та основами відбуваються таким чином:

При додаванні кислоти: HPO 4 3- + H 3 O +<--->H 2 PO 2- + H 2 O

При додаванні основи: H 2 PO 2- + ВІН -<--->HPO 4 3- + H 2 O

Білкова буферна система має спорідненість до біологічних процесів, що протікають у ротовій порожнині. Вона представлена ​​аніонними та катіонними білками, які добре розчиняються у воді. Ця буферна система включає більше 944 різних білків, але до кінця не відомо, які саме білки беруть участь у регуляції кислотно-основної рівноваги. Карбоксильні групи радикалів аспартату, глутамату, а також радикали цистеїну, серину та тирозину є донорами протонів:

R-CH 2 -COOH<--->R-CH 2 -COO - + H + (Аспарат);

R-(CH 2) 2 -COOH<--->R-CH 2 -COO - + H + (глутамат).

Аміногрупи радикалів амінокислот гістидину, лізину, аргініну здатні приєднувати протони:

R-(CH 2) 4 -NH 2 + H +<--->R-(CH 2) 4 (-N H +) (Лізин)

R-(CH 2) 3 -NH-C (=NH)-NH 2) + H +<--->(R-(CH 2) 3 -NH-C (=NH 2 +)-NH)

(Аргінін)

У зв'язку з цим білкова буферна система ефективна як pH 8,1, так і pH 5,1.

рН слини «спокою» відрізняється від рН стимульованої слини. Так, нестимульований секрет з паротидної та піднижньощелепної слинних залоз має помірно кислий рН (5,8), який збільшується до 7,4 при подальшій стимуляції. Цей зсув співпадає зі збільшенням у слині кількості НСО 3 - до 60 ммоль/л.

Завдяки буферним системам практично здорових людей рівень pH змішаної слини відновлюється після їжі до вихідного значення протягом декількох хвилин. При неспроможності буферних систем pH змішаної слини знижується, що супроводжується збільшенням швидкості демінералізації емалі та ініціює розвиток каріозного процесу.

На pH слини великою мірою впливає характер їжі: при прийомі апельсинового соку, кави з цукром, полуничного йогурту pH знижується до 3,8-5,5, тоді як вживання пива, кава без цукру практично не викликають зсувів pH слини. .

Структурна організація міцел слини

Чому ж кальцій та фосфати не випадають в осад? Це пов'язано з тим, що слина є колоїдної системою, що містить агрегати досить малих нерозчинних у питній воді частинок (0,1-100 нм), що у зваженому стані. У колоїдній системі закладено дві протилежні тенденції: її нестійкість та прагнення до самозміцнення, стабілізації. Сумарна величина великої поверхні колоїдних частинок різко збільшує її здатність поглинати поверхневим шаром інші речовини, що підвищує стійкість цих частинок. У разі органічних колоїдів поряд з електролітами, які є іонними стабілізаторами, стабілізуючу роль виконують білки.

Речовина, що знаходиться в дисперсному стані, утворює нерозчинне "ядро" колоїдного ступеня дисперсності. Воно вступає в

адсорбційна взаємодія з іонами електроліту (стабілізатор), що знаходиться в рідкій (водній) фазі. Молекули стабілізатора дисоціюють у воді та беруть участь в утворенні подвійного електричного шару навколо ядра (адсорбційний шар) та дифузного шару навколо такої зарядженої частинки. Весь комплекс, що складається з нерозчинного у воді ядра, дисперсної фази та шарів стабілізатора (дифузний та адсорбційний), що охоплюють ядро, отримав назву міцели .

Яка ж ймовірна структурна організація міцел у слині? Припускають, що нерозчинне ядро ​​міцели утворює фосфат кальцію [Са3(РO4)2] (рис. 6.7). На поверхні ядра сорбуються перебувають у слині надлишку молекули моногидрофосфата (НРO 4 2). В адсорбційному та дифузних шарах міцели знаходяться іони Са 2+ , які є протиіонами. Білки (зокрема муцин), що зв'язують велику кількість води, сприяють розподілу всього обсягу слини між міцелами, внаслідок чого вона структурується, набуває високої в'язкості, стає малорухливою.

Умовні позначення

Рис. 6.7.Можлива модель будови міцели слини з «ядром» із фосфату кальцію.

У кислому середовищі заряд міцели може зменшитися вдвічі, оскільки іони моногідрофосфат пов'язують протони H + . З'являються іони дигідрофосфату - Н 2 РО 4 - замість моногідрофосфату НРO 4 -. Це знижує стійкість міцели, а іони дигідрофосфату такої міцели не беруть участь у процесі ремінералізації емалі. Підлужування призводить до збільшення фосфат-іонів, які з'єднуються з Ca 2+ і утворюються погано розчинні сполуки Са 3 (РO 4) 2 , які беруть в облогу у вигляді зубного каменю.

Зміна структури міцелл слині також призводить до утворення каменів у протоках слинних залоз та розвитку слиннокам'яної хвороби.

Мікрокристалізація слини

П.А. Леус (1977) вперше показав, що на предметному склі після висушування краплини слини формуються структури, що мають різну будову. Встановлено, що характер мікрокристалів слини має індивідуальні особливості, які можуть бути пов'язані зі станом організму, тканин ротової порожнини, характером харчування та екологічною обстановкою.

При висушуванні слини здорової людини під мікроскопом видно мікрокристали, що мають характерний малюнок сформованих «листя папороті» або «коралових гілок» (рис. 6.8).

Існує певна залежність виду малюнка від рівня в'язкості слини. При низькій в'язкості мікрокристали представлені дрібними, безформними, розсіяними, рідко розташованими утвореннями без чіткої структури. Вони включаються окремі ділянки як тонких, слабко виражених «листя папороті» (рис. 6.9, А). Навпаки, при високій в'язкості змішаної слини мікрокристали щільно розташовані і переважно хаотично орієнтовані. Є велика кількість зернистих і ромбовидних структур темнішого кольору в порівнянні з аналогічними утвореннями, що виявляються в змішаній слині з нормальною в'язкістю (рис. 6.9, Б).

Вживання води, насиченої мінералами з високою електропровідністю (коралова вода), нормалізує в'язкість та відновлює структуру рідких кристалів ротової рідини.

Характер малюнка мікрокристалів також змінюється при патології зубощелепної системи. Так для компенсованої форми перебігу карієсу характерний точний малюнок видовжених кристалів.

Рис. 6.8.Будова мікрокристалів слини здорової людини.

Рис. 6.9.Будова мікрокристалів змішаної слини:

А- слина зниженої в'язкості; Б- слина підвищеної в'язкості.

лопризматичних структур, що зрослися між собою і займають всю поверхню краплі. При субкомпенсованій формі перебігу карієсу в центрі краплі видно окремі дендритні кристалопризму структури невеликих розмірів. При декомпенсованій формі карієсу по всій площі краплі проглядається велика кількість ізометрично розташованих кристалічних структур неправильної форми.

З іншого боку, є відомості про те, що мікрокристалізація слини відображає стан організму в цілому, тому пропонується використовувати кристалоутворення слини як тест-систему для експрес-діагностики деяких соматичних захворювань або загальної оцінки стану організму.

Білки слини

В даний час методом двовимірного електрофорезу у змішаній слині виявлено близько 1009 протеїнів, з них 306 ідентифіковано.

Більшість білків слини є глікопротеїни, в яких кількість вуглеводів досягає 4-40%. Секрети різних слинних залоз містять глікопротеїни в різних пропорціях, що і визначає різницю в їх в'язкості. Так, найбільш в'язка слина - секрет під'язикової залози (коефіцієнт в'язкості 13,4), потім підщелепної (3,4) та паротидної (1,5). В умовах стимуляції можуть синтезуватися неповноцінні глікопротеїни та слина стає менш в'язкою.

Слинні глікопротеїни неоднорідні і відрізняються мол. масі, рухливості в ізоелектричному полі та вмісту фосфату. Олігосахаридні ланцюги в слинних білках зв'язуються з гідроксильною групою серину та треоніну О-глікозидним зв'язком або приєднується до залишку аспарагіну через N-глікозидний зв'язок (рис. 6.10).

Джерелами білків у змішаній слині є:

1. Секрети великих та малих слинних залоз;

2. Клітини – мікроорганізми, лейкоцити, злущений епітелій;

3. Плазма крові. Білки слини виконують багато функцій (рис. 6.11). При цьому

той самий білок може брати участь у кількох процесах, що дозволяє говорити про полифункциональности слинних білків.

Секреторні білки . Ряд білків слини синтезуються слинними залозами і представлені муцином (дві ізоформи М-1, М-2), білками, багатими на пролін, імуноглобулінами (IgA, IgG, IgM),

Рис. 6.10.Приєднання моносахаридних залишків у глікопротеїнах через О- та N-глікозидні зв'язки.

калікреїном, паротином; ферментами - а-амілазою, лізоцимом, гістатинами, цистатинами, статзерином, карбоангідразою, пероксидазою, лактоферрином, протеїназами, ліпазою, фосфатазами та іншими. Вони мають різну мовляв. масу; найбільшої мають муцини та секреторний імуноглобулін А (рис. 6.12). Ці білки слини на слизовій оболонці порожнини рота формують пелікулу, яка забезпечує змащення, захищає слизову від впливу факторів зовнішнього середовища та протеолітичних ферментів, що виділяються бактеріями та зруйнованими поліморфоядерними лейкоцитами, а також запобігає її висушуванню.

Муцини -високомолекулярні білки, що мають безліч функцій. Виявлено дві ізоформи цього білка, які різняться за мол. масі: муцин-1 – 250 кДа, муцин-2 – 1000 кДа. Муцин синтезується в піднижньощелепних, під'язикових та малих слинних залозах. У поліпептидному ланцюгу муцину міститься велика кількість серину та треоніну, а всього їх налічується близько 200 на

Рис. 6.11.Поліфункціональність білків змішаної слини.

Рис. 6.12.Молекулярна вага деяких основних секреторних слинних білків [по Levine М., 1993].

один поліпептидний ланцюг. Третьою, що найчастіше зустрічається амінокислотою в муцині, є пролін. До залишків серину та треоніну через 0-глікозидний зв'язок приєднані залишки N-ацетил-

нейрамінової кислоти, N-ацетилгалактозаміну, фруктози та галактози. Сам білок нагадує за своєю будовою гребінець: короткі вуглеводні ланцюги, як зуби, стирчать із жорсткої, багатої на пролін, поліпептидної основи (рис. 6.13).

Завдяки здатності зв'язувати велику кількість води муцини надають слині в'язкість, захищають поверхню від бактеріального забруднення та розчинення фосфату кальцію. Бактеріальний захист забезпечується спільно з імуноглобулінами та деякими іншими білками, приєднаними до муцину. Муцини присутні не тільки в слині, але також у секретах бронхів і кишечника, насіннєвої рідини та виділеннях з шийки матки, де грають роль мастила і захищають тканини, що підлягають від хімічних та механічних пошкоджень.

Олігосахариди, пов'язані з муцинами, мають антигенну специфічність, що відповідає групоспецифічним антигенам, які присутні також у вигляді сфінголіпідів і глікопротеїнів на поверхні еритроцитів і у вигляді олігосахаридів у молоці та сечі. Здатність секретувати групоспецифічні речовини у складі слини передається у спадок.

Концентрація групоспецифічних речовин у слині дорівнює 10-130 мг/л. Вони в основному надходять із секретом малих слинних залоз і точно відповідають групі крові. Дослідження групоспецифічних речовин у слині використовується в судовій медицині для уста-

Рис. 6.13.Структура слинного муцину.

новлення групи крові в тих випадках, коли це неможливо зробити інакше. У 20% випадків зустрічаються індивідууми, у яких глікопротеїни, що містяться в секретах, позбавлені характерної антигенної специфічності А, або Н.

Білки, багаті на пролін (ББП). Вперше про ці білки 1971 р. повідомив Оппенхеймер. Вони були відкриті у слині привушних залоз і становлять до 70% від загальної кількості всіх білків у цьому секреті. Мовляв. маса БШП коливається від 6 до 12 кДа. Дослідження амінокислотного складу виявило, що 75% від загальної кількості амінокислот припадає на пролін, гліцин, глутамінову та аспарагінову кислоти. Це сімейство поєднують кілька білків, які за властивостями ділять на 3 групи: кислі БШП; основні БШП; глікозильовані БШП.

БШП виконують у порожнині рота кілька функцій. Насамперед, вони легко адсорбуються на поверхні емалі і є компонентами набутої пелікули зуба. Кислі БШП, що входять до складу пелікули зуба, зв'язуються з білком статерином і перешкоджають його взаємодії з гідроксіапатитом при кислих значеннях рН. Таким чином, кислі БШП затримують демінералізацію емалі зуба та інгібують зайве осадження мінералів, тобто підтримують сталість кількості кальцію та фосфору в емалі зуба. Кислі та глікозильовані БШП також здатні пов'язувати певні мікроорганізми і таким чином беруть участь в утворенні мікробних колоній у зубному нальоті. Глікозильовані БШП беруть участь у змочуванні харчової грудки. Припускають, що основні БШП відіграють певну роль у зв'язуванні танінів їжі і тим самим захищають слизову оболонку порожнини рота від їх дії, що ушкоджує, а також надають в'язко-еластичні властивості слині.

Антимікробні пептиди у змішану слину потрапляють із секретом слинних залоз із лейкоцитів та епітелію слизової оболонки. Вони представлені кателідинами; α - та (3-дефензинами; кальпротектином; пептидами з високою пропорцією специфічних амінокислот (гістатини).

Гістатини(білки, багаті на гістидин). З секретів привушних і підщелепних слинних залоз людини виділено сімейство основних оліго- та поліпептидів, що відрізняються великим вмістом гістидину. Дослідження первинної структури гістатинів показало, що вони складаються з 7-38 амінокислотних залишків і мають велику міру подібності між собою. Сімейство гістатинів представлено 12 пеп-

тидами з різною мовляв. масою. Вважають, що окремі пептиди цього сімейства утворюються в реакціях обмеженого протеолізу, або секреторних везикулах, або при проходженні білків через залізисті протоки. Гістатини -1 та -2 значно відрізняються від інших членів цього сімейства білків. Встановлено, що гістатин-2 є фрагментом гістатину-1, а гістатини-4-12 утворюються за гідролізу гістатину-3 за участю низки протеїназ, зокрема, калікреїну.

Хоча біологічні функції гістатинів остаточно не з'ясовані, встановлено, що гістатин-1 бере участь в утворенні набутої пелікули зуба і є потужним інгібітором росту кристалів гідроксіапатитів у слині. Суміш очищених гістатинів пригнічує ріст деяких видів стрептококів. (Str. mutans).Гістатин-5 пригнічує дію вірусу імунодефіциту та грибків (Candida albicans).Одним з механізмів такої антимікробної та антивірусної дії є взаємодія гістатину-5 з різними протеїназами, виділеними з мікроорганізмів ротової порожнини. Також показано, що вони зв'язуються зі специфічними рецепторами грибів і формують канали в їхній мембрані, що забезпечує транспорт у клітину іонів K + , Mg 2+ з мобілізацією АТФ з клітини. Мішенню для гістатинів у мікробних клітинах також є мітохондрії.

α- і ^-Дефензини -низькомолекулярні пептиди з мол. масою 3-5 кДа, що мають (3-структуру і багаті на цистеїн. Джерелом α-дефензинів є лейкоцити, а (3-дефензинів - кератиноцити і слинні залози. Дефензини діють на грампозитивні та грамнегативні бактерії, гриби (Candida albicans)та деякі віруси. Вони формують іонні канали в залежності від типу клітин, а також агрегують з пептидами мембран і таким чином забезпечують перенесення іонів через мембрану. Також у бактеріальних клітинах дефензини пригнічують синтез білків.

В антимікробному захисті також бере участь білок кальпротектин -пептид, що має потужну протимікробну дію і потрапляє в слину з епітеліоцитів та нейтрофільних гранулоцитів.

Статерини(білки, багаті на тирозин). З секрету привушних слинних залоз виділено фосфопротеїни, що містять до 15% проліну та 25% кислих амінокислот, мовляв. маса якого дорівнює 5,38 кДа. Вони разом з іншими секреторними білками інгібує спонтанну преципітацію фосфорнокальцієвих солей на поверхні зуба, у ротовій порожнині та слинних залозах. Статерини пов'язують Ca 2+ , інгібуючи його осадження та утворення гідроксіапатитів у слині. Також ці білки мають здатність не тільки гальмувати зростання кристалів, але й фазу нуклеації (утворення затравки майбутнього кристала). Визначаються в емалевій пелікулі і зв'язуються N-кінцевою областю з гідроксиапатитами емалі. Статерини разом із гістатинами інгібують зростання аеробних та анаеробних бактерій.

Лактоферрін- глікопротеїн, що міститься у багатьох секретах. Особливо його багато в молозиві та слині. Він пов'язує залізо (Fe 3+) бактерій і порушує окисно-відновні процеси в бактеріальних клітинах, надаючи цим бактеріостатичну дію.

Імуноглобуліни . Імуноглобуліни поділяють на класи залежно від структури, властивостей та антигенних особливостей їх важких поліпептидних ланцюгів. У слині присутні всі 5 класів імуноглобулінів – IgA, IgAs, IgG, IgM, IgE. Основним імуноглобуліном ротової порожнини (90%) є секреторний імуноглобулін А (SIgA, IgA 2), який виділяється привушними слинними залозами. Інші 10% IgA 2 секретуються малими та піднижньощелепними слинними залозами. Цілісна слина у дорослих містить від 30 до 160 мкг/мл SIgA. Дефіцит IgA 2 зустрічається в одному випадку на 500 осіб та супроводжується частими вірусними інфекціями. Всі інші види імуноглобулінів (IgE, IgG, IgM) визначаються меншою кількістю. Вони надходять із плазми крові шляхом простої транссудації через малі слинні залози та зубоясневу борозенку.

Лептін- Білок з мол. масою 16 кДа бере участь у процесах регенерації слизової оболонки. Зв'язуючись з рецепторами кератиноцитів, викликає експресію факторів зростання кератиноцитів та епітелію. Через фосфорилювання сигнальних білків STAT-1 та STAT-3 ці фактори зростання сприяють диференціювання кератиноцитів.

Глікопротеїн 340(gp340, ДП 340) - Білок, багатий на цистеїн, з мол. масою 340 кДа; відноситься до антивірусних білків. Будучи аглютиніном ДП 340 у присутності Ca 2+ зв'язується з аденовірусами та вірусами, що викликають гепатит, ВІЛ-інфекцію. Він також взаємо-

діє з бактеріями ротової порожнини (Str. mutans, Helicobacter pylori таін) і пригнічує їхнє зчеплення при утворенні колоній. Інгібує активність еластази лейкоцитів та таким чином захищає білки слини від протеолізу.

У слині також виявлені специфічні білки - саливопротеїн, що сприяє відкладенню фосфорнокальцієвих з'єднань на поверхні емалі зубів, і фосфопротеїн - кальцій-зв'язуючий білок з високою спорідненістю до гідроксиапатиту, що бере участь в утворенні зубного каменю та зубного нальоту.

Крім секреторних білків у змішану слину із плазми крові надходять альбуміни та глобулінові фракції.

Ферменти слини. Провідну роль серед захисних факторів слини грають ферменти різного походження - а-амілаза, лізоцим, нуклеази, пероксидаза, карбоангідразу та ін. Щонайменше це відноситься до амілази - основного ферменту змішаної слини, що бере участь у початкових етапах травлення.

Глікозидази.У слині визначається активність ендо- та екзоглікозидаз. До ендоглікозидаз в першу чергу відноситься а-амілаза слини.

α-Амілаза.Слинна а-амілаза розщеплює а(1-4)-глікозидні зв'язки у крохмалі та глікогені. За своїми імунохімічними властивостями та амінокислотним складом слинна а-амілаза ідентична панкреатичній амілазі. Певні відмінності між цими амілазами обумовлені тим, що слинна та панкреатична амілази кодуються різними генами (АМУ 1 та АМУ 2).

Ізоферменти а-амілази представлені 11 білками, які об'єднують у 2 сімейства: А та В. Білки сімейства А мають мол. масу 62 кДа і містять залишки вуглеводів, а ізоензими сімейства В позбавлені вуглеводного компонента і мають меншу мол. масу - 56 кДа. У змішаній слині ідентифікований фермент, який відщеплює вуглеводний компонент шляхом деглікозилування ізоамілаз, і білки сімейства А перетворюються на протеїни сімейства В.

а-Амілаза виділяється із секретом паротидної залози та губних дрібних залоз, де концентрація її становить 648-803 мкг/мл і не пов'язана з віком, але змінюється протягом доби залежно від чищення зубів та прийому їжі.

Крім а-амілази в змішаній слині визначається активність ще кількох глікозидаз - a-L-фукозидази, а- і (3-глюкозидаз, а- і (3-галактозидаз, a-D-маннозидази, (3-глюкуронідази, (3-гіалу-ронідази, β-N-ацетилгексозамінідази, нейрамінідази. Усі вони)

мають різне походження та різні властивості. α-L-Фукозідаза виділяється з секретом привушних слинних залоз і розщеплює α-(1-»2) глікозидні зв'язки в коротких олігосахаридних ланцюгах. Джерелом β-N-D-ацетилгексозамінідази у змішаній слині є секрети великих слинних залоз, а також мікрофлори порожнини рота.

α- та (3-глюкозидази, α- і (3-галактозидази, (3-глюкуронідаза, нейрамінідаза та гіалуронідаза мають бактеріальне походження і найбільш активні в кислому середовищі. β-D-гіалуронідаза каталізує гідроліз β-(14) глікозидних зв'язків у гіалуроновій кислоті та інших глікозах). корелює з кількістю грамнегативних бактерій і зростає при запаленні ясен разом з гіалуронідазною активністю зростає активність (3-глюкуронідази, яка в нормі пригнічується інгібітором (3-глюкокуронідази, що надходить із плазми крові).

Показано, що незважаючи на велику активність кислих глікозидаз у слині, ці ферменти здатні розщеплювати глікозидні ланцюги в слинних муцинах з утворенням сіалових кислот та аміносахарів.

Лізоцим -білок з мол. масою близько 14 кДа, поліпептидний ланцюг якого складається з 129 амінокислотних залишків і згорнутий в компактну глобулу. Тривимірна конформація поліпептидного ланцюга підтримують 4 дисульфідні зв'язки. Глобула лізоциму складається з двох частин: в одній містяться амінокислоти, що мають гідрофобні групи (лейцин, ізолейцин, триптофан), в іншій частині переважають амінокислоти з полярними групами (лізин, аргінін, аспарагінова кислота).

Джерелом лізоциму в ротовій рідині є слинні залози. Лізоцим синтезується епітеліальними клітинами проток слинних залоз. Зі змішаною слиною в ротову порожнину надходить приблизно 5,2 мкг лізоциму в 1 хвилину. Іншим джерелом лізоциму є нейтрофіли. Бактерицидна дія лізоциму заснована на тому, що він каталізує гідроліз α(1-4)-глікозидного зв'язку, що з'єднує N-ацетилглюкозамін з N-ацетилмурамовою кислотою в полісахаридах клітинної оболонки мікроорганізмів, що сприяє руйнуванню муреїну в стінці бактеріальної6.

При розміщенні гексасахаридного фрагмента муреїну в активному центрі макромолекули лізоциму всі моносахаридні ланки зберігають конформацію крісла, крім кільця 4, яке потрапляє в сли-

Рис. 6.14.Структурна формула муреїну, що є в мембрані грампозитивних бактерій.

ком тісне оточення бічними радикалами залишків амінокислот. Кільце 4 приймає більш напружену конформацію напівкрісла і ущільнюється. Глікозидний зв'язок між кільцями 4 і 5 розташований у безпосередній близькості з амінокислотними залишками активного центру асп-52 та глу-35, які беруть активну участь у її гідролізі (рис. 6.15).

Через гідролітичне розщеплення глікозидного зв'язку в полісахаридному ланцюзі муреїну руйнується бактеріальна клітинна стінка, що становить хімічну основу антибактеріальної дії лізоциму.

Найбільш чутливі до лізоциму грампозитивні мікроорганізми та деякі віруси. Утворення лізоциму знижується при деяких видах захворювань ротової порожнини (стоматити, гінгівіти, пародонтити).

Карбоангідраза- Фермент, що відноситься до класу ліаз. Каталізує розщеплення зв'язку С-О у вугільній кислоті, що призводить до утворення молекул 2 і Н 2 О.

В ацинарних клітинах привушних та піднижньощелепних слинних залоз синтезується карбоангідраза VI типу і у складі секреторних гранул секретується у слину. Це білок з мол. масою 42 кДа та становить близько 3% від загальної кількості всіх білків у паротидній слині.

Секреція карбоангідрази VI у слину підпорядковується циркадним ритмам: її концентрація дуже низька під час сну і зростає вдень після пробудження та сніданку. Ця циркадна залежність дуже схожа

Рис. 6.15.Гідроліз (3 (1-> 4) глікозидного зв'язку в муреїні ферментом лізоцимом.

з β-амілазою слини і доводить позитивну кореляцію між рівнем активності слинної амілази та концентрацією карбоангідрази VI. Це доводить, що ці два ферменти секретуються за подібними механізмами і, можливо, є в одних і тих же секреторних гранулах. Карбангідраза регулює буферну ємність слини. Нові дослідження показали, що карбоангідраза VI зв'язується з пелікулою емалі та зберігає свою ферментативну активність на поверхні зуба. На пелікулі карбоангідразу VI бере участь у перетворенні гідрокарбонату та продуктів метаболізму бактерій у СО 2 та Н 2 О. Прискорюючи видалення кислот з поверхні зуба, карбоангідраза VI захищає емаль зубів від демінералізації. Низьку концентрацію карбоангідрази VI у слині виявляють у людей з активним каріозним процесом.

Пероксидазивідносяться до класу оксидоредуктаз і каталізують окиснення донора H 2 O 2 . Остання в порожнині рота утворюється мікроорганіз-

мами та її кількість залежить від метаболізму сахарози та аміносахарів. Каталізує утворення H2O2 фермент супероксиддисмутазу (рис. 6.16).

Рис. 6.16.Реакція дисмутування супероксид-аніону ферментом супероксиддисмутазою.

Слинні залози секретують в порожнину рота іони тіоціанатів (SCN-), Cl-, I-, Br-. У змішаній слині в нормі присутні слинна пероксидаза (лактопероксидаза) та мієлопероксидаза, а при патологічних станах з'являється глутатіонпероксидаза.

Слинна пероксидаза відноситься до гемопротеїнів і утворюється в ацинарних клітинах привушних та піднижньощелепних слинних залоз. Вона представлена ​​множинними формами з мол. масою 78, 80 та 28 кДа. У секреті привушної залози активність ферменту в 3 рази вище, ніж у піднижньощелепній. Слинна пероксидаза окислює тіоціанати SCN-. Механізм окиснення SCN включає кілька реакцій (рис. 6.17). Найбільше окиснення SCN - слинною пероксидазою протікає при рН 5,0-6,0 тому антибактеріальний ефект цього ферменту збільшується при кислих значеннях рН. Утворений гіпотіоціанат (-OSCN) при рН<7,0 подавляет рост Str. mutansі надає в 10 разів більш потужне антибактеріальне дейс-

ні, ніж Н 2 Про 2 . Разом з тим, при зниженні рН зростає небезпека демінералізації твердих тканин зубів.

У процесі очищення та виділення слинної пероксидази було виявлено, що фермент знаходиться в комплексі з одним з БШП, що, мабуть, дозволяє брати участь у захисті емалі зуба від пошкодження.

З поліморфноядерних лейкоцитів звільняється мієлопероксидаза, що окислює іони Cl-, I-, Br-. Результатом взаємодії системи «пероксидазаперекис водню-хлор» є утворення гіпохлориту

Рис. 6.17.Етапи окислення тіоціанатів слинною пероксидазою.

(HOCl-). Об'єктом дії останнього є амінокислоти білків мікроорганізмів, які перетворюються на активні альдегіди чи інші токсичні продукти. У зв'язку з цим здатність слинних залоз, поряд з пероксидазою, екскретувати у значних кількостях іони SCN-, Cl-, I-, Br-. Також слід віднести до функції антимікробного захисту.

Таким чином, біологічна роль присутніх у слині пероксидаз полягає в тому, що, з одного боку, продукти окислення тіоціанатів, галогенів інгібують ріст і метаболізм лакто-бацил та деяких інших мікроорганізмів, а з іншого боку, запобігає акумуляції молекул Н 2 Про 2 багатьма видами стрептококів та клітинами слизової оболонки порожнини рота.

Протеїнази(протеолітичні ферменти слини). У слині відсутні умови активного розщеплення білків. Це зумовлено тим, що в ротовій порожнині немає факторів, що денатурують, а також присутня велика кількість інгібіторів протеїназ білкової природи. Низька активність протеїназ дозволяє зберігати білки слини в нативному стані та повноцінно виконувати свої функції.

У слині здорової людини визначається невисока активність кислих та слаболужних протеїназ. Джерелом протеолітичних ферментів у слині переважно є мікроорганізми та лейкоцити. У слині присутні трипсиноподібні, аспартильні, серинові та матриксні металопротеїнази.

Трипсиноподібні протеїнази розщеплюють пептидні зв'язки, в освіті яких беруть участь карбоксильні групи лізину та аргініну. Зі слаболужних трипсиноподібних протеїназ у змішаній слині найбільш активний калікреїн.

Кислий трипсиноподібний катепсин В нормі практично не визначається і його активність зростає при запаленні. Катепсин D - кисла протеїназа лізосомного походження відрізняється тим, що в організмі та в ротовій порожнині відсутня специфічний для неї інгібітор. Катепсин D звільняється з лейкоцитів, а також із запалених клітин, тому його активність збільшується при гінгівіті та пародонтиті. Матриксні металопротеїнази у слині з'являються при руйнуванні міжклітинного матриксу тканин пародонту, а їх джерелом є ясенна рідина та клітини.

Білкові інгібітори протеїназ . Слинні залози є джерелом великої кількості секреторних інгібіторів протеїназ.

Вони представлені цистатинами та низькомолекулярними кислотостабільними білками.

Кислотостабільні білкові інгібітори витримують нагрівання до 90 °С при кислих значеннях рН, не втрачаючи своєї активності. Це низькомолекулярні білки з мол. масою 6,5-10 кДа, здатні пригнічувати активність калікреїну, трипсину, еластази та катепсину G.

цистатини.У 1984 р. дві групи японських дослідників незалежно один від одного повідомили про присутність у слині ще однієї групи секреторних білків – слинних цистатинів. Слинні цистатини синтезуються в серозних клітинах привушних і піднижньощелепних слинних залоз. Це кислі білки з мол. масою 9,5-13 кДа. Усього виявлено 8 слинних цистатинів, із них 6 білків охарактеризовано (цистатин S, видовжена форма цистатину S-HSP-12, SA, SN, SAI, SAIII). Слинні цистатини пригнічують активність трипсиноподібних протеїназ - катепсинів В, Н, L, G, в активному центрі яких присутній залишок амінокислоти цистеїну.

Цистатини SA, SAIII беруть участь в утворенні набутої пелікули зубів. Цистатин SA-III містить 4 залишки фосфосерину, які залучаються до зв'язування з гідроксіапатитами емалі зуба. Висока міра адгезії цих білків, ймовірно, пов'язана з тим, що цистатини мають схожість в амінокислотній послідовності з іншими адгезивними білками – фібронектином та ламініном.

Вважають, що через інгібування активності цистеїнових протеїназ слинні цистатини виконують антимікробну та антивірусну функції. Вони також захищають слинні білки від ферментативного розщеплення, оскільки секреторні білки можуть функціонувати тільки в інтактному стані.

У змішану слину людини з плазми крові потрапляють α1 - інгібітор протеїназ (α 1 -антитрипсин), і α2 -макроглобулін (α2 -М). α 1 -Антитрипсин визначається лише в одній третині досліджуваних зразків слини. Це одноланцюжковий білок, що складається з 294 амінокислотних залишків, який синтезується у печінці. Він конкурентно інгібує мікробні та лейкоцитарні серинові протеїнази, еластазу, колагеназу, а також плазмін та калікреїн.

α2 -Макроглобулін - глікопротеїн з мол. масою 725 кДа, що складається з 4 субодиниць і здатний інгібувати будь-які протеїнази (рис. 6.18). Синтезується в печінці та в слині визначається лише у 10% обстежуваних здорових людей.

Рис. 6.18.Схема механізму інгібування протеїнази α 2 -макроглобуліном: А -активна протеїназа зв'язується з певною ділянкою молекули α 2 -макроглобуліном і утворюється неміцний комплекс α 2 -макроглобулін - протеїназу; Б -фермент розщеплює специфічний пептидний зв'язок («приманка»), що призводить до конформаційних змін молекули білка α2-макроглобуліну; В -протеїназа ковалентно зв'язується з ділянкою в молекулі α 2 -макроглобуліну, що супроводжується утворенням компактнішої структури. Комплекс, що утворився, зі струмом слини видаляється в шлунково-кишковий тракт.

У змішаній слині більшість білкових інгібіторів протеїназ знаходиться в комплексі з протеолітичними ферментами, і лише невелика кількість у вільному стані. При запаленні кількість вільних інгібіторів в слині зменшується, а інгібітори, що знаходяться в комплексах, піддаються частковому протеолізу і втрачають свою активність.

Оскільки слинні залози є джерелом інгібіторів протеїназ, їх використовують для приготування лікарських препаратів («Трасилол», «Контрикал», «Гордокс» та ін.).

Нуклеази (РНК-ази та ДНК-ази) грають значної ролі у здійсненні захисної функції змішаної слини. Основним джерелом їх у слині є лейкоцити. У змішаній слині виявлено кислі та лужні РНК-ази та ДНК-ази, що відрізняються різними властивостями. В експериментах було показано, що ці ферменти різко уповільнюють ріст та розмноження багатьох мікроорганізмів у ротовій порожнині. При деяких запальних захворюваннях м'яких тканин ротової порожнини їх кількість збільшується.

Фосфатази- ферменти класу гідролаз, що відщеплюють неорганічний фосфат від органічних сполук. У слині вони представлені кислою та лужною фосфатазами.

Кисла фосфатаза (pH 4,8) міститься в лізосомах і потрапляє у змішану слину з секретами великих слинних залоз, а

також з бактерій, лейкоцитів та епітеліальних клітин. У слині визначається до 4 ізоферментів кислої фосфатази. Активність ферменту в слині, як правило, збільшується при пародонтиті та гінгівіті. Існують суперечливі відомості про зміну активності цього ферменту при карієсі зубів. Лужна фосфатаза(РН 9,1-10,5). У секретах слинних залоз здорової людини активність лужної фосфатази низька та її походження у змішаній слині пов'язують із клітинними елементами. Активність цього ферменту, як і кислої фосфатази, збільшується при запаленні м'яких тканин порожнини рота і карієсі. Разом з тим, отримані дані про активність цього ферменту дуже суперечливі і не завжди вкладаються в певну схему.

6.5. САЛІВАДІАГНОСТИКА

Дослідження слини відноситься до неінвазівазивних методів і проводиться для оцінки вікового та фізіологічного статусу, виявлення соматичних захворювань, патології слинних залоз та тканин ротової порожнини, генетичних маркерів, моніторингу лікарських засобів.

З появою нових кількісних методик для лабораторних

досліджень дедалі частіше використовують змішану слину. Перевагою

таких методів порівняно з дослідженням плазми є:

Неінвазивний збір слини, що робить зручним її отримання як

у дорослих, і дітей; відсутність у пацієнта стресу під час проведення процедури отримання слини; можливість використовувати прості прилади та пристосування

для отримання слини; відпадає необхідність присутності лікаря та середнього медичного персоналу при заборі слини; існує можливість повторного та неодноразового отримання матеріалу для досліджень; слина може певний час зберігатись на холоді до проведення досліджень. Нестимульовану змішану слину одержують при сплюванні після полоскання ротової порожнини. Слину великих слинних залоз збирають шляхом катетеризації їх проток і збору в капсули Лешлі-Красногорського, що фіксуються до слизової оболонки рота.

протоками привушних, піднижньощелепної та під'язичної слинних залоз. Під впливом стимуляторів слинної секреції (жування їжі, парафіну, нанесення кислих та солодких речовин на смакові цибулини язика) утворюється стимульована слина. У сліні, що виділилася за певний час, з урахуванням її обсягу визначають в'язкість, рН, вміст електролітів, ферментів, муцину та інших білків і пептидів.

Для оцінки функціонального стану слинних залоз обов'язково вимірюють кількість стимульованої і нестимульованої слини, що виділилася, за певний час; потім розраховують швидкість секреції мл/хв. Зменшення кількості слини, що виділяється, супроводжується зміною її складу і спостерігається при стресі, зневодненні, під час сну, наркозу, у літньому віці, при нирковій недостатності, цукровому діабеті, гіпотиреозі, психічних порушеннях, хвороби Шегрена, слиннокам'яної хвороби. Значне зменшення кількості слини призводить до розвитку сухості у порожнині рота – ксеростомії. Підвищена секреція (гіперсалівація) спостерігається при вагітності, гіпертиреозі, запальних захворюваннях слизової оболонки ротової порожнини.

Кількісний та якісний склад слини залежить від фізіологічного статусу та віку; наприклад, у слині грудних дітей до 6 міс міститься у 2 рази більше іонів Na+ порівняно зі слиною дорослого, що пов'язано з процесами реабсорбції у слинних залозах. З віком у слині збільшується кількість IgА, тіоціанатів, що швидко мігрують форм ізоферментів амілази.

Слина є джерелом генетичних маркерів. За ліморфізмом білків, наявність водорозчинних глікопротеїнів, що володіють антигенною специфічністю, відображає кількість локусів та алелей, а також частоту алелів у різних людських рас, що має велике значення в антропології, популяційній генетиці, судовій медицині.

Вимірювання концентрації гормонів у слині дозволяє оцінити стан надниркових залоз, гонадотропну функцію, ритми утворення та виділення гормонів. Слину досліджують для оцінки метаболізму лікарських речовин, наприклад, етанолу, фенобарбіталу, препаратів літію, саліцилатів, діазепаму та ін. Водночас кореляційний зв'язок між кількісним рядом ліків у крові та слині існує не завжди, що й ускладнює використання слини у моніторингу лікарських засобів.

Певні зрушення у складі змішаної слини, і з проток, виявляються при різних соматичних захворюваннях. Так, при уремії, що виникає при нирковій недостатності, і в слині та в сироватці крові збільшується кількість сечовини та креатиніну. При артеріальній гіпертензії у паротидній слині збільшується рівень цАМФ, загального кальцію, іонів K+, але знижується концентрація іонів Ca2+. При полікістозі яєчка, що супроводжується безплідністю, у слині підвищується концентрація вільного тестостерону, а при ураженні надниркових залоз та використанні у замісній терапії кортизолу в слині збільшується вміст 17 α-гідрокситестостерону. У пацієнтів з гіпофункцією гіпофіза, бронзової хвороби визначення кортизолу в слині є більш інформативним, ніж у сечі та слині. Для стресу також характерне підвищення кількості кортизолу. Концентрація кортизолу в слині має циркадну ритмічність і залежить від психоемоційного стану. На ранніх термінах вагітності та при раку печінки у слині з'являється хоріонічний гонадотропін. При пухлинах щитовидної залози у слині зростає концентрація тиреоглобуліну; при гострому панкреатиті збільшується кількість панкреатичної та слинної α-амілази та ліпази. У хворих із гіпофункцією щитовидної залози концентрація тироксину та трийодтироніну в слині знижується майже вдвічі, а тиреотропіну (ТТГ) підвищується у 2,8 рази порівняно з показниками у здорових осіб.

Зміни складу слини спостерігаються при поразці слинних залоз. При хронічному паротиті зростає транссудація сироваткових білків, зокрема альбуміну, збільшується секреція калікреїну, лізоциму; їх кількість наростає під час загострення. При пухлинах залоз змінюється як кількість секрету, а й у слині з'являються додаткові фракції білків, переважно сироваткового походження. Для синдрому Шегрена характерне зниження слиноутворення та слиновиділення, що пов'язано з пригніченням функцій транспортних білків аквапоринів. Транспорт води з ацинарних клітин знижується, що призводить до набухання клітин та їх ушкодження. У слині цих хворих збільшується кількість IgА та IgМ, активність кислих протеїназ та кислої фосфатази, лактоферину та лізоциму; змінюється вміст іонів Na + , Cl - , Ca 2+ та PO 4 3- .

Хоча у складі слини при карієсі не виявлено значних відхилень (і ці відомості дуже суперечливі), все-таки показано, що у карієсрезистентних осіб вміст амілази значно

вище, ніж у карієсприйнятливих. Є також дані, що при карієсі збільшується активність кислої фосфатази, зменшується кількість (3-дефензинів, змінюється активність лактатдегідрогенази, знижується рН слини та швидкість слиновиділення).

Запалення пародонту супроводжується підвищенням у слині активності катепсинів D та В та слаболужних протеїназ. При цьому падає вільна антитриптична активність, але в 1,5 рази зростає активність кислотостабільних інгібіторів протеїназ, що місцево виробляються, велика частина яких знаходиться в комплексі з протеїназами. Змінюються і властивості самих кислотостабільних інгібіторів, що пов'язано з утворенням їх частково розщеплених форм під дією різних протеїназ. У слині зростає активність АЛТ та АСТ. Для пародонтиту характерно підвищення активності гіалуронідази, (3-глюкуронідази та її інгібітора. Активність пероксидази зростає в 1,5-1,6 раза, а вміст лізоциму знижується на 20-40%. Зміни захисної системи поєднуються зі збільшенням кількості тіоціанатів у 2-3 Вміст імуноглобулінів коливається неоднозначно, але завжди збільшується кількість плазмових IgG та IgМ.

При запаленні пародонту та патології слизової оболонки порожнини рота активується вільнорадикальне окиснення, яке характеризується збільшенням кількості у слині малонового діальдегіду та підвищенням активності супероксиддисмутази. З плазми крові при кровоточивості ясен, а також через ясенну рідину в слину надходить глутатіонпероксидаза, активність якої в нормі не визначається.

При пародонтиті також змінюється активність нітратредуктази та вміст нітритів. При легкій та середній тяжкості пародонтиту активність нітратредуктази знижується, проте при загостренні процесу при пародонтиті тяжкого ступеня активність ферменту зростає порівняно з нормою вдвічі, а кількість нітритів зменшується у 4 рази.