Функции слюнных желез и слюны
СЖ выполняют много различных функций: пищеварительную, защитную, трофическую, инкреторную, экскреторную, регуляторную.
Пищеварительная функция слюны. Составной частью функциональной системы питания является пищеварение в полости рта, которое состоит из жевания, обработки пищевого комка и глотания. Слюна создает необходимые условия для скольжения пищевого по пищеводу, она увлажняет пищу, покрывает ее пеной и слизью, что делает пищевой комок мягким и скользким. При жевании пища смешивается со слюной, которая составляет 10 – 20 % от количества пищи. Несмотря на достаточно большой набор ферментов слюны, наибольшая ее пищеварительная активность проявляется в отношении углеводов, благодаря эффектам a-амилазы. У человека a-амилаза общей слюны синтезируется главным образом в ОУОЖ. a-Амилаза развивает свою активность в широком диапазоне рН 3.8-9.4 с оптимальным действием при нейтральных значениях рН. На активность энзима оказывают стабилизирующее действие ионы Са2+, ионы СL-, бромидов и нитратов — активирующее.
a-Амилаза слюны начинает расщепление крахмала или гликогена в ротовой полости, но ее воздействие быстро инактивируется в кислой среде желудочного сока (при 5 значении рН<3.5) Дальнейшее расщепление крахмала или гликогена происходит благодаря а-амилазе секрета поджелудочной железы и заканчивается с помощью мальтазы и изомальтазы секрета тонкого кишечника. По своим иммунохимическим свойствам и аминокислотному составу слюнная a-амилаза очень сходна с панкреатической амилазой).
Защитная функция слюны. Защитная роль слюны состоит не только в увлажнении тканей полости рта, смывании остатков пищи, слущенного этителия, но и в значительной степени в биологическом очищении полости рта. Она обеспечивает вымывание и ферментативное расщепление оставшейся на зубахи между ними пищи. Этот механизм имеет важное значение для профилактики кариеса. Кроме того, слюна формирует защитный барьер полости рта, состоящий из муцинов, антител и других антимикробных факторов, например, лизоцима.
Иммуноглобулины (антитела) слюны попадают в нее в результате местного синтеза плазматическими клетками и из крови, путем транссудации через десневой желобок. В течение суток в полость рта поступает 0.5 – 2.4 мл десневой жидкости. Кроме того десневой желобок является главным источником поступления лейкоцитов в полость рта.
Основным местнообразующимся иммуноглобулином является секреторный – sIgA. Его концентрацию в наружных секретах возможно рассматривать как показатель иммунобиологической реактивности организма. Секреторный иммуноглобулин А, находящийся на слизистых оболочках и в секретах, по структуре и свойствам отличается от Ig А, циркулирующего в плазме крови. Секреторный IgА активирует комплемент слюны, что в конечном итоге приводит к лизису микробов. Кроме этого, он препятствует адгезии микроорганизмов к клеткам слизистой оболочки полости рта, образует комплексы с муцином.
Вторым Ig, синтезируемым местно и избирательно секретируемым, является IgM. Обычно его содержится в слюне не много. У лиц с недостаточной выработкой sIgА в качестве компенсаторного механизма увеличена выработка Ig М. IgМ поступает из сыворотки крови через десневую жидкость, а также с секретом ОУСЖ. Абсолютное содержание IgM может существенно изменяться при местных воспалительных процессах и увеличении сосудистой проницаемости.
Установлено, что в десневой жидкости содержится еще не большая фракция IgG (10-20%), продуцируемая местно плазматическими клетками при развитии воспаления в тканях парадонта.
Транспорт IgD и IgE через эпителиальный барьер затруднен, поэтому в слюне можно обнаружить только следы этих Ig преимущественно за счет их поступления внежелезистым путем пассивной диффузии.
Слюна выводится в полость рта, поверхность которой покрыта слизистой оболочкой, являющейся одним из внешних барьеров, соприкасающихся с внешней средой. Устойчивость этого барьера в том числе обеспечивается факторами неспецифической резистентности: клеточными - лейкоцитами, Т-лимфоцитами, макрофагами, плазматическими клетками и гуморальными - лизоцимом, лактоферрином, интерферонами.
Лейкоциты в полости рта осуществляют с одной стороны, фагоцитоз микроорганизмов, а с другой стороны являются источником ряда бактерицидных веществ - пероксидазных систем защиты, лизоцима, лактоферрина и др. Активированные различными агентами нейтрофилы генерируют активные формы кислорода - супероксид-анион, гидроксильный радикал, а также перекись водорода и хлорноватистую кислоту. Метаболиты кислорода, выделяемые нейтрофилами внутрь фагосомы или во внеклеточную среду, изменяют топографию мембраны фагоцитированных микроорганизмов, деструктуируют основные внутриклеточные компоненты, подготавливая их к гидролизу под действием протеиназ и гидролаз. В этом процессе важную роль играют метаболиты арахидоновой кислоты — простагландины и лейкотриены.
Выделяемые СЖ ферменты — протеазы, ДНК-аза, РНК-аза разрушают вирусы, вызывая деградацию нуклеиновых кислот вирусов и бактерий, что может играть существенную роль в защите организма от проникновения инфекционного фактора через полость рта.
К защитной функции слюны относится присутствие в ней ряда факторов свертывающей (IV, V, VIII, X) и противосвертывающей систем, хотя они в основном не выделяются СЖ, а фильтруются в ротовую жидкость из плазмы крови. Фибринолитические компоненты слюны прямо участвуют в процессах физиологической и репаративной регенерации слизистой оболочки, которые протекают значительно быстрее, чем на коже.
Все это имеет значение для обеспечения надежного местного иммунитета, т.к. микротравмы полости рта пищей возникают ежедневно.
Для активной антибактериальной защиты в полости рта есть пероксидазные системы защиты, которые являются источником образования перекиси водорода. Различают две системы.
Слюнная пероксидаза—тиоцианат—Н2О2. Торможение роста в полости рта кариесогенных стрептококков типа mutants активно осуществляет система, состоящая из фермента пероксидазы, тиоционата (роданида) и Н2О2. Слюнная пероксидаза (старое название — лактопероксидаза) может быть синтезирована в ОУСЖ или происходить из гранулоцитов крови. Роданид (SCN-) попадает в слюну из крови. Н2О2 является продуктом жизнедеятельности некариесогенных штаммов бактерий флоры полости рта. В присутствии лактопероксидазы образующаяся Н2О2 окисляет SCN- в гипотиоцианат (OSCN-) и HOSNC. Антибактериальная активность гипотиоционата в 10 раз выше, чем у Н2О2. Из образовавшегося гипотиоционата спонтанно возникают кислородные радикалы с высокой реактивной способностью и разрушают липиды клеточных мембран микроорганизмов. При этом также образуются сернистый дийианит и цианаты, которые оказывают повреждающее действие на бактериальные клетки. Показано, что St. mutant наиболее чувствителен к ингибированию гипотиоционатом при рН<7.0. Наибольшее окисление SCN~ пероксидазой протекает при рН=5-6. При этом создается опасность деминерализации твердых тканей зубов.
Миелопероксидаза—галогены— Н2О2. Энзим миелопероксидаза поступает в слюну преимущественно из азурофильных гранул полиморфноядерных лейкоцитов. Этот фермент, формируя ферментсубстратный комплекс с Н2О2, окисляет ионы галогенов (СL-, Вг--, I-). Образуются радикалы гипохлорита (ОСL-), хлоридиума (СL--) и молекулы СL2-. При взаимодействии гипохлорита (ОСL-) с Н2О2 образуется активная форма кислорода.
Одним из наиболее важных факторов естественной защиты организма от патогенных микроорганизмов является фермент из класса гидролаз — лизоцим, гидролизующий полисахарид клеточной стенки бактерий. Под влиянием лизоцима осуществляется лизис клеточных стенок бактерий вследствие реакции деполяризации полисахаридов клеточной стенки, что ведет к их гибели. Биологическая роль лизоцима не ограничивается антибактериальным действием, он принимает участие в процессах регенерации и заживления ран полости рта.
Лактоферрин — это гликопротеин, играющий важную роль в киллинге бактерий фагоцитами. Механизм бактериостатического действия связан с конкуренцией с бактериями за железо дыхательных ферментов. Лактоферрин придает также слюне реологические свойства.
Муцины способствуют адгезии — приклеиванию бактерий к эпителиальным клеткам, а лизины действуют на цитоплазматическую мембрану, вызывая аутолиз бактерий.
Несколько подробнее остановимся на муцинах. Это высокомолекулярные гликопротеиды. Главная их функция — смачивание слизистой оболочки полости рта и зубов и защита их от повреждений. Mуцин G1 — выполняет функции смазки и защиты тканей, смазывает все поверхности полости рта, обеспечивает защитный барьер между твердыми и мягкими тканями и внешней средой, участвует в жевании, речи и глотании.
Mуцин G2 — компонент не иммунной системы защиты полости рта, способен связаться с разнообразными микроорганизмами полости рта агглютинацией и даже убивать грибки
В настоящее время описаны 9 человеческих генов муцина. Муцины составляют приблизительно 16 % полного белка в цельной слюне. Муцины могут служить механизмом защиты в агрессивной среде полости рта, играть роль в распределении слюнных белков в различных участках полости рта.
Трофическая функция слюны. Полость рта является одним из внешних барьеров, через который возможно поступление патогенных агентов в организм. Важнейшим компонентом этого барьера является его структурная целостность, т.е. нормальное строение слизистой оболочки. Трофическая функция слюны состоит вподдержании:
» постоянного увлажнения слизистой;
» высокого уровня физиологической регенерации;
» должного уровня метаболических процессов.
В случае нарушений выработки и выделения слюны возникают три группы симптомов (Wright W.E., 1987).
1. Функциональные нарушения и дискомфорт. При гипосиалии затрудняется жевание, глотание и нарушается вкусовое восприятие пищи, в тяжелых случаях может нарушаться речь.
2. Поражения мягких тканей полости рта. Патология мягких тканей возникает в результате высыхания эпителия и снижения трофического воздействия слюны. В эксперименте показано, что после сиалэктомии заметно (на половину) снижается толщина слизистой оболочки; медленнее заживают поверхностные раны языка. Причем явления дистрофии и гипорегенерации возникают не только в полости рта, а по всей слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Считается, что ослабление темпов пролиферации связано с дефицитом эпидермального фактора роста (ЭФР), поступающего со слюной в полость рта и просвет пищеварительного тракта. Эффект действия ЭФР максимально проявляется только при нарушении целостности слизистой оболочки. Дело в том, что для доступа этого высокомолекулярного белка в базальные (стволовые) клетки необходимо преодолеть защитный слой муцина и 3-5 слоев ороговевшего эпителия. В слюне есть и другие факторы роста, но их влияние на поддержание гомеостаза слизистой полости рта не установлено.
Помимо факторов роста в слюне содержатся и другие биологически активные вещества — биогенные амины, катехоламины. В последнее время обнаружено, что некоторые заболевания слизистой оболочки полости рта (хронический афтозный стоматит, афты Сеттона) сопровождаются увеличением в слюне содержания норадреналина и гистамина (Гарвалинский С.Г., 1992; Русанова А.Г., 1995).
3. Поражения твердых тканей зубов. Слюна является трофическим фактором для твердых тканей зуба. Поэтому при уменьшении слюноотделения появляются трещины вэмали зубов, эмаль становится хрупкой в области режущего края у резцов, быстро развивается множественный кариес. Клиническая картина, возникающая в полости рта при нарушениях слюноотделения, называется ксеростомией (сухость во рту).
Буферные свойства и структура слюны. Буферная емкость слюны, т.е. ее способность нейтрализовать кислоты и щелочи, обычно расценивается как защитный механизм полости рта, функционирующий по принципу саморегуляции.
В полости рта действуют облигатные, т.е. всегда присутствующие, и факультативные (действие которых может отсутствовать) факторы.
Облигатные факторы: слюна, пища, ротовая микрофлора, десневая жидкость, зубной камень, зубы.
Факультативные: гигиенические средства, медикаменты, протезы.
Функция регуляции кислотно-щелочного баланса осуществляется слюной за счет ее буферных свойств. Буферная емкость обеспечивается 3 основными буферными системами: бикарбонатной, фосфатной и белковой. Бикарбонаты обеспечивают 80% буферных свойств слюны, их концентрация в слюне возрастает прямо пропорционально увеличению скорости секреции.
Буферная емкость значительно варьирует и может зависеть от характера питания, времени суток, состояния ЖКТ. рН слюны с увеличением скорости слюноотделения увеличивается, поэтому рН днем выше, чем ночью. Второй по значению считается фосфатная система, третьей — белковая.
Жидкокристаллическое состояние слюны необходимо для проявления таких свойств слюны, как ценообразование, пленкообразование и, соответственно, выполнения моющей, солюбилизирующей, смазочной и защитной функций. Разбавление слюны водой, сахарозой или соляной кислотой исключает кристаллизацию. Напротив, фторид калия, хлорид цинка, мочевина способствуют образованию кристаллов.
Новый подход к изучению свойств слюны позволяет лучше понять прочность связи эмали и пелликулы, обеспечивающей селективную проницаемость ионов в ткани зубов, которая объясняется структурным соответствием симметрии жидких кристаллов слюны и гексагональных призм эмали зубов.
В цельной стимулированной слюне обнаружены мицеллоподобные шарики. Они вызывают агглютинацию бактерий в полости рта при участии ионов Са, электростатического и гидрофобного взаимодействия. Кроме того, агглютинирующая активность слюнных мицеллоподобных шариков связана с присутствием секреторного IgA (Young A. et al, 1998).
Согласно В.К.Леонтьеву и соавт. (1991), основу слюны составляют мицеллы, связывающие большое количество воды, в результате чего все водное пространство оказывается связанным и поделенным между ними.
Предполагается, что основным видом мицелл являются мицеллы фосфата кальция ([Ca3(PO4)2]m), который образует нерастворимое ядро. На поверхности ядра собираются находящиеся в слюне в избытке молекулы гидрофосфата (НРО42-). В адсорбционном и диффузных слоях мицеллы будут находиться ионы Са, являющиеся противоионами. Белки, связывающие огромное количество воды (в частности муцин), способствуют распределению всего объема слюны между мицеллами, в результате чего она структурируется, приобретает высокую вязкость.
В кислой среде заряд мицеллы может уменьшиться вдвое и снизиться ее устойчивость, а ионы дигидрофосфата такой мицеллы не будут участвовать в процессе реминерализации. При понижении рН до 6.2 слюна становится недонасыщенной Са2+ и неорганическим фосфатом и превращается в деминерализующую. Появляются ионы Н2РО4 вместо НРО42-. Подщелачивание сопровождается увеличением ионов РО43-, которые участвуют в образовании труднорастворимого соединения Са3(РО4)2, содержащегося в виде зубного камня.
Инкреторная функция слюнных желез. Экстракты СЖ вызывают эффекты, сходные с действием ряда гормонов. Они обусловлены полипептидами, имеющими общее строение, в основе которых лежат длинные цепи, сходные с проинсулином:
глюкагон;
инсулин;
инсулинподобный белок;
паротин;
тимотропный фактор;
фактор гранулоцитопоэза;
фактор роста мезодермы;
фактор роста нервов (ФРН);
фактор роста сосудистого эндотелия;
ЭФР (эпидермальный фактор роста);
эритропоэтин.
ФРН способствует росту аксонов из симпатических и эмбриональных сенсорных нервных клеток и необходим для нормального эмбрионального развития симпатических нейронов. Физиологически важными источниками ФРН являются клетки нейроглии, т.е. благодаря этому фактору нервные окончания поддерживают гомеостаз самого нейрона.
Гормон увеличивает скорость поглощения нуклеотидов и глюкозы, регулирует синтез РНК, липидов, осуществляет специфический синтез ряда ферментов. ФРН включен в регуляцию холинергических нейронов ЦНС, является самым сильным противовоспалительным агентом. Его активность в 1000 раз выше, чем у индометацина. Общебиологическое значение ФРН — это нейроиммунная регуляция процессов адаптации и стресс-реакции.
ФРН образуется в клетках выводных протоков и выделяется в слюну. Если гормон поступает в кровь, то он вступает в связь с альфа-макроглобулинами. Без ФРН многие нейроэндокринные клетки ЖКТ не синтезируют гормоны. ФРН обладает способностью ускорять заживление ран.
ЭФР (эпидермальный фактор роста) - второй белковый фактор, способен индуцировать быстрое открытие века у новорожденных и прорезывание резца во pту, что частично может быть результатом стимуляции роста эпидермальных клеток и кератинизации. В отличие от ФРН, ЭФР является индуктором митозов в ряде видов клеток эпидермальной и неэпидермальной природы: фибробластов, хондробластов, нейроглии.
ЭФР присутствует не только в слюне, но и в молоке у человека (80 нг/мл). Как и ФРН, этот гормон синтезируется под контролем тестостерона. На поверхности клеток находится от 40 до 100 тыс. рецепторов к ЭФР. Гормон ЭФР связывается с рецептором и образуется комплекс (гормон+рецептор) на поверхности клетки (микрокластер), который затем погружается внутрь клетки и становится митогеном. В конечном счете наблюдается увеличение продукции РНК, белков и в течение 24 ч синтеза ДНК. Последние исследования на животных показали, что ЭФР обладает цитозащитным действием на верхний отдел ЖКТ и является одним из важнейших факторов заживления экспериментальных язв.
Его цитозащитное действие состоит, во-первых, в торможении кислотной секреции желудка, во-вторых, при стрессе увеличивается продукция ЭФР, тем самым предупреждается образование стрессовых язв. Аналогично гормон действует на регенерацию кожи у людей; смазывание ран кремом, содержащим 10 мг/мл ЭФР, вызывает выраженную регенерацию эпидермиса и дермы. ЭФР необходим для регенерации печени. Вырабатываемый в СЖ ЭФР выделяется в слюну.
Третий полипептидный гормон был обнаружен в ОУСЖ быка и поэтому получил название паротин. Позднее установлено, что он присутствует в подчелюстных железах (S-napoтин). Некоторое количество паротина поступает в слюну (паротин А) и мочу — уропаротин. Все виды паротина отличаются друг от друга молекулярной массой, которая составляет 128-132 кД. Главной точкой приложения гормона является фосфорно-кальциевый обмен в костной и хрящевой ткани. В его отсутствие уменьшается число пролиферирующих хондробластов, нарушается их ориентировка, развивается дистрофия хрящей. При введении развиваются многочисленные другие эффекты: гипергликемия, гипохолестеринемия, гип- и диспротеинемия. Снижается содержание кальция в крови с одновременным увеличением включения его в минерализованные ткани. Паротин стимулирует гемопоэз, а также повышает проницаемость гистогематических барьеров.
В СЖ многих животных обнаруживается инсулинподобный белок (исследования Е.А.Шубниковой), состоящий, как и инсулин, из 2 пептидных цепочек А и Б. Сходство этого белка и инсулина — не только в химическом строении, но и в биологических свойствах: он снижает уровень сахара в крови. Этот фактор вырабатывается в клетках гранулярного отдела протоков СЖ. При экспериментальном диабете его продукция резко увеличивается, т.е. в какой-то степени компенсируется недостаточность инсулярного аппарата поджелудочной железы.
В СЖ обнаружены и другие факторы роста: тимоцит-трансформирующий фактор роста; факторы роста мезодермы; эндотелия; факторы, усиливающие рост эритроцитов и гранулоцитов; трансформирующий фактор роста- a.
Эритропоэтин (гормон, контролирующий образование и созревание эритроцитов) относится к тем факторам, которые присутствуют в СЖ не всегда. Доказано, что иммунореактивный эритропоэтин секретируется в ПЧСЖ и эта секреция опосредована адренергическими рецепторами. Скорее всего синтез эритропоэтина в СЖ происходит при определенных специфических условиях, таких как гемолитическая анемия (Tatemoto V. et al., 1991).
Кроме того, СЖ являются местом образования ферментов, с помощью которых образуются гормоноподобные вещества: ренин, который через образование ангиотензина вызывает сужение кровеносных сосудов и калликреин, который активирует образование кининов, резко повышающих проницаемость кровеносных сосудов и снижающих их тонус. Они являются медиаторами боли и ряда других эффектов.
Каков механизм регуляции функции эндокринных клеток СЖ? Образование паротина регулируется концентрацией Са2+. Имеются данные о запуске синтеза ФРН медиаторами макрофагов, контактирующих с поврежденными тканями. Сигнал запуска синтеза ФРН в денервированных тканях продуцируется макрофагами, контактирующими с дегенерирующими аксонами.
Дата добавления: 2015-02-06 | Просмотры: 2389 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 |
|