§ 14.4. Слюна как дисперсная система.

(Материал для самоподготовки).

последнее время возникли новые представления о составе слюны и механизме ее воздей­ствия на органы полости рта. В отличие от традиционно существу­ющего мнения о слюне как ионно-белковом истинном водном растворе, в котором находится сложный комплекс белков и раз­личных ионов, в настоящее время получены данные, позволя­ющие представить слюну как структурированную систему. Основу слюны составляют мицеллы, включающие большое количество воды, в результате чего все водное пространство слюны оказыва­ется связанным и поделенным между ними.

Имеется много фактических данных, подтверждающих правиль­ность такого представления:

1. необычно высокая вязкость слюны при незначительном содержании в ней белка (0,2—0,4 %) свидетельствует о высокой степени структурированности этой биологической жидкости; на это же указывает зависимость свойств слюны от рН и ионного состава;

2. одновременное присутствие в слюне несовместимых ионов возможно только при ее мицеллярном строении;

3. в слюне имеются все условия для мицеллирования, например, для образования ядер мицелл (более высокая концентрация одних ионов по сравнению с другими; высокая концентрация ионов, достаточная для образования потенциалопределяющих ионов, ионов адсорбционного и диффузного слоев);

4. в слюне наблюдаются процессы, характерные для мицеллированных систем: высокая лабильность, агрегирование, выпаде­ние в осадок (в виде зубного налета) и др.

Каков же вероятный состав мицелл в слюне? В соответствии с составом и свойствами слюны можно предположить, что основ­ными в слюне являются мицеллы фосфата кальция. Это связано, во-первых, с тем, что именно ионы Са²⁺ и РО₄^3- находятся в слю­не в неравновесных концентрациях, причем содержание фосфат-ионов в 3-4 раза выше, чем ионов кальция. Во-вторых, эти ионы способны к активному взаимодействию с образованием нераство­римого ядра мицеллы. В связи с изложенным, вероятный состав мицелл можно представить в следующем виде:

{[m(Са₃(Р0₄)₂]n НР0₄^2-(n - х)Са²⁺}^2х+ хСа²⁺

Ядро мицеллы состоит из т молекул фосфата кальция. В каче­стве потенциалопределяющих ионов на поверхности ядра адсор­бируются находящиеся в избытке в слюне п ионов гидрофосфата. В адсорбционном и диффузных слоях мицеллы будут находиться ионы Са²⁺, являющиеся противоионами. Способность белков слюны связывать ионы Са²⁺ должна способствовать привлечению их в диф­фузный слой и проявлению их защитного действия по отноше­нию к мицеллам, в результате которого устойчивость мицелл в целом значительно повышается. Белки, связывающие огромное количество воды, способствуют распределению всего объема слюны между мицеллами, в результате чего она структурируется, приоб­ретает высокую вязкость, становится малоподвижной.

Таким образом, слюну можно представить как биологическую жидкость, весь объем которой распределен между мицеллами, окруженными плотными структурированными водно-белковыми оболочками, соприкасающимися между собой, что приводит к их взаимному отталкиванию и поддержанию друг друга в растворе, так как все окружающее пространство занято такими же шаропо­добными мицеллами.

Структурированное состояние слюны позволяет совершенно с иных позиций рассматривать проблему взаимодействия слюны с зубами и тканями полости рта, а также устойчивость слюны, вли­яние на нее различных физиологических и патологических факто­ров. Их воздействие на слюну необходимо учитывать, прежде всего, с точки зрения влияния на состав мицелл и их устойчивость. Со­вершенно по-другому с указанных позиций представляются такие процессы, как адсорбция и диффузия, лежащие в основе процес­сов минерализации, реминерализации и др. С указанной точки зрения по-новому следует подходить и к проблеме создания про­филактических и лечебных средств для полости рта. Например, в кислой среде состав мицелл фосфата кальция можно предста­вить следующим образом:

{[mCa₃(PO₄)₂]nH₂PO₄¯ Ca²⁺ }^х- Ca²⁺

Заряд гранулы в кислой среде снизится вдвое, уменьшится диф­фузный слой, следовательно, и устойчивость мицеллы. Кроме того, дигидрофосфат-ионы такой мицеллы не участвуют в процессе реминерализации. Для поддержания мицеллы в устойчивом со­стоянии часть эмали зубов под влиянием ионов кислоты рас­творится, она будет нейтрализована, постепенно состав мицеллы восстановится, и вновь может начаться реминерализация раство­рившейся эмали.

В щелочной среде состав мицелл фосфата кальция можно пред­ставить таким образом:

{[mCa₃(PO₄)₂]nPO₄³¯ Ca²⁺ } ^3х- Ca²⁺

Такая мицелла практически неустойчива, так как ионы фос­фата и кальция быстро взаимодействуют между собой, образуя выпадающий в осадок фосфат кальция. Это явление действитель­но наблюдается в полости рта при повышении рН слюны, когда резко активизируется процесс камнеобразования.

Любые изменения концентрации ионов в слюне также небез­различны для устойчивости мицелл. С этих позиций становится более ясной роль нарушения ионного состава слюны в физиоло­гических процессах и в развитии патологии полости рта.

Новые представления о структуре слюны требуют дальнейшего изучения, так как понимание сущности этого процесса может открыть совершенно новые подходы к диагностике, профилакти­ке и лечению стоматологических заболеваний.

Таким образом, слюна является важнейшим фактором гомеостаза минеральных компонентов в полости рта благодаря своим минерализующим свойствам, реализующимся благодаря механизму перенасыщенности ее гидроксиапатитом, защитному, антибакте­риальному, иммунологическому механизмам, самоочищающей функции полости рта.

Задание для самостоятельной подготовки

При подготовке к занятию необходимо усвоить следующие ос­новные понятия:

1. структура дисперсных систем; дисперсная фаза, дисперси­онная среда; степень дисперсности; классификация дисперсных систем;

2. строение частиц дисперсной фазы лиофобных и лиофильных мицеллярных коллоидных систем; строение двойного электрического слоя; мицелла, агрегат, ядро (гранула);

3. механизм возникновения заряда коллоидной частицы;

4. влияние электролитов на электрокинетический потенциал;

5. кинетическая и термодинамическая устойчивость коллоидных систем; коагуляция и факторы, ее вызывающие; порог коагуляции;

6. правило Шульца—Гарди; коагуляции золей смесями элект­ролитов;

7. методы получения и очистки коллоидных растворов; диа­лиз, электродиализ, ультрафильтрация.