Особенности химического состава и метаболических процессов дентина и эмали. Биохимические механизмы развития кариеса

Слюна способствует процессам очищения ротовой полости. Она имеет щелочную реакцию, нейтрализуя образующиеся органические кислоты, содержит антибактериальные вещества, а также компоненты, способствующие реминерализации. К ним, в частности, относятся фториды.Чередование циклов де- и реминерализации может происходить длительное время до достижения «конечной точки» - образования кариозной полости. Динамичность развития кариозного процесс и возможность его обратимости на начальных стадиях делает особо значимыми мероприятия по профилактике, включая раннюю диагностику и своевременное лечению очаговой деминерализации [11]. Таким образом, в развитии кариеса решающую роль играет длительное сочетанное воздействие трех основных факторов, а именно: наличие кариогенной микрофлоры полости рта, снижение кариесрезистентности тканей зуба и повышенное употребление легкоусвояемых углеводов. При наличии дополнительных факторов кариозный процесс развивается быстрее и интенсивнее. 2.1. Противокариесогенные факторы и кариесорезистентность зубовВосприимчивость к кариесу зависит от типа минерализации твердых тканей зуба. Желтая эмаль более кариесоустойчивая. С возрастом происходит уплотнение кристаллической решетки и кариесорезистентность зубов увеличивается.КариесорезистентностипособствуетзамещениеГАПна фторапатиты. Кариесрезистентность поверхностного слоя эмали объясняется повышенным содержанием в ней микроэлементов (цинка, железа, ванадия, вольфрама и др). Напротив, селен, кремний, магний, кадмий являются кариесогенными микроэлементами. Кариесорезистентности зубов способствует витамины D, С, А, В и др.Противокариесогенными свойствами обладают вещества, входящие в состав смешанной слюны. При этом особое значение имеет концентрация в слюне лимонной кислоты. Также кариесорезистентность зависит от содержания в слюне фтора и стронция.Фтор содержится во всех тканях организма. Фтор присутствует в тканях ротовой полости в нескольких формах:•в кристаллической форме в виде фторапатита: зубы, кости;•в комплексе с гликопротеидами, образуя органический матрикс эмали, дентина, костей;•2/3 общего количества фтора в ионном состоянии содержится в крови и слюне.Фтор проявляет свои противокариозные свойства в полости рта двумя путями — воздействуя на эмаль и на бактерии зубного налета. Профилактическое действие фтора основано на том, что он: 1) замедляет деминерализацию или полностью ее блокирует; 2) способствует реминерализации эмали зуба;3) ингибирует (замедляет) действие ферментных систем микроорганизмов зубного налета [6].Фториды оказывают прямое и косвенное воздействие на биохимические процессы кариосогенной микрофлоры, которые протекают в полости рта и зубной бляшке (табл. 2.1). Таблица 2.1Биохимические мишени фторида в кариесогенной зубной бляшке [10]Для нормального развития зубов необходимо определенное равновесие в зубной лимфе между ионами фтора и магния. Если равновесие нарушено в сторону увеличения магния и уменьшения фтора, то фосфатаза, влияя на дентин и эмаль, способствует развитию кариеса. Фториды способствует связыванию фосфорнокислого кальция, являясь биокатализатором. Кроме того, фториды ингибируют активность ферментов, кофакторами которых являются ионы марганца, кальция, железа и, особенно, магния, образуя с этими элементами фторметаллические соединения [6]. Под действием фторидов усиливается реминерализация, что проявляется клинически в исчезновении и/или уменьшении кариозных пятен. Скорость вымывания кальция из эмали уменьшается на 51%.В целом фториды снижают интенсивность физико-химического обмена в эмали путем уменьшения ее проницаемости с преобладанием фазы реминерализации. Однако при употреблении фтора в больших количествах возникает отравление фтористыми соединениями. Применение больших доз фторсодержащих препаратов приводит к нарушению обмена углеводов, липидов, тормозит тканевое дыхание. Вследствие этого повышается хрупкость костей и возникает их деформация, что свидетельствует о нарушении фосфорно-кальциевого обмена и причиной развития рахита. Таким образом, в повышении кариесорезистентности большая роль принадлежит фторидам, которые замедляют деминерализацию, ускоряют реминерализацию и снижают вредное влияние ферментов микрофлоры зубного налета. Также важно содержание в слюне цитрата, витаминов, микроэлементов (цинк, железо, ванадий, вольфрам). ЗаключениеЗаболевание кариесом приводит к разрушению ткани зуба, с последующим образованием полости в зубе и развитием различных осложнений. Кариес может приводить не только к развитию стоматологических заболеваний, но и нарушает работу других органов и систем, в частности, пищеварительной, иммунной и др. Таким образом, в развитии кариеса участвуют следующие механизмы поражения твердых тканей зуба: – общие (наследственность и генетическая предрасположенность, эндокринные и метаболические нарушения, недостаток витаминов и микроэлементов, экстремальные воздействия) – местные – кариесогенные бактерии, гипосаливация, нарушения вязкости слюны, соотношения активности кислой и щелочной фосфатаз в ней, большое количество углеводов в рационе, неудовлетворительная гигиена полости рта, неполноценная структура эмали и дентина, нарушение кровообращения в пульпе зуба и подавление местного иммунитета. Профилактика кариеса должна быть направлена на устранение факторов, способствующих процессам деминерализации и разрушения зуба, и повышение кариосорезистентности зубов, а также создание благоприятных условий для протекания процессов реминерализации. Многочисленные исследования доказывают, что поражаемость зубов кариесом коррелирует с низким уровнем гигиены полости рта и некачественной чисткой зубов, поэтому одной из мер первичной профилактики является стоматологическое просвещение населения. ЛитератураБолтромюк, Г.И. Профилактика кариеса зубов. Метод. пособие/ Г.И.Болтромюк – Иркутск : ИрГУПС МК ЖТ, 2016. –42 с.Бородовицина, С.И. Профилактика стоматологических заболеваний: учебное пособие / С.И. Бородовицина, Н.А.Савельева, Е.С.Таболина. – Рязань: ОТСиОП, 2019. – 264 с. – С. 5.Брещенко, Е.Е. Биохимия полости рта, ротовой и десневой жидкостей / Е.Е. Брещенко, И.М. Бы-ков. – Краснодар, 2018. – 63 с.Бутаева, З. Р. Современные подходы к профилактике кариеса зубов / З. Р. Бутаева, Ю. В. Фазылова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 18 (308). — С. 193-195. — URL: https://moluch.ru/archive/308/69421/ (дата обращения: 11.05.2020).Гайдарова, Т.А. Оперативная дентистрия : методич. пособие / Т.А.Гайдарова, Е.А.Ключник. – Иркутск, 2013. – 49 с. – С. 6Иорданишвили, А.К. Фториды: их значение для здоровья человека в современных условиях и перспективы использования / А.К. Иорданишвили // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2019. №2. – С. 66-73.Кариес зубов : учебное пособие для студентов стоматологических факультетов медицинских вузов / С. Б. Фищев, А. Г. Климов, А. В. Севастьянов [и др.]. — СПб. : СпецЛит, 2016. — 47 с.Масюк Н.Ю., Городецкая И.В. Влияние стресса на твердые ткани зуба // Вестник ВГМУ. 2018. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-stressa-na-tverdye-tkani-zuba (дата обращения: 09.11.2021).Микаелян, Н.П., Биохимия твердых тканей полости рта в норме и при патологии / Н.П. Микаелян, О.С. Комаров //. – М.: Издательство ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И.Пирогова. – 2019. – 71 С.Попруженко, Т.В. Профилактика кариеса зубов с использованием средств, содержащих фториды, кальций и фосфаты : учеб.-метод. пособие / Т. В. Попруженко, М. И. Кленовская. – Минск : БГМУ, 2010. – 68 с.Родионова, А.С. Современный подход к профилактике кариеса на популяционном уровне / А.С. Родионова [и др.] // Проблемы стоматологии. 2015. №3-4. – С. 25-31.Улитовский С.Б. Новые подходы к профилактике кариеса / Улитовский С.Б. // Клиническая стоматология. 2014. № 4 (72). С. 20-24.GuptaA. Comprehensivebiochemistryfordentistry: textbookfordentalstudents. – Springer, 2018.РезюмеКариес – очень распространенное заболевание, встречается у 95 – 98% населения, поэтому его профилактика является актуальной стоматологической проблемой. Для эффективной профилактики кариеса необходимо знание биохимических процессов, протекающих в тканях зуба, и механизмов, лежащих в основе развития кариеса.Эмаль и дентин состоят из углеводно-белковой матрицы, в которой расположены кристаллы апатитов. Они придают тканям зуба особую прочность. Матрица обеспечивает связывание кальция, упорядоченность и ориентацию кристаллов апатитов. Основные белки эмали – кальцийсвязывающий белок эмали, нерастворимые белки и амилогенин. Дентин содержит больше органических веществ, он более проницаем и менее прочен, чем эмаль. Состав слюны влияет на свойства эмали, в т.ч. на ее проницаемость. Основные процессы в эмали – минерализация, деминерализация, реминерализация. Деминерализация усиливается при нарушении синтеза коллагена, снижения содержания кальция в слюне, понижения pH слюны. Чем выше соотношение Са/Р в эмали, тем лучше она противостоит деминерализации. Реминерализация с большей скоростью протекает в присутствии фтора и цитрата.Кариес зубов (caries dentis; от лат.слова caries – гниение) – патологический процесс, при котором происходят деминерализация и размягчение твердых тканей зуба с последующим образованием полости. Это полиэтиологичное заболевание. В развитии кариеса решающую роль играет длительное сочетанное воздействие трех основных факторов, а именно: наличие кариогенной микрофлоры полости рта (Streptococcus mutans, Lactobacilli и др.), снижение кариесрезистентности тканей зуба и повышенное употребление легкоусвояемых углеводов. Кариес развивается, когда под действием микробных кислот деминерализация на поверхности зуба превышает защитные и реминерализующие факторы. При наличии дополнительных факторов кариозный процесс развивается быстрее и интенсивнее. К местным факторам относят гипосаливацию, снижение вязкости слюны, нарушение баланса активности щелочной и кислой фосфатаз в слюне, изменение соотношения Ca/P, плохую гигиену полости рта, дефекты структуры эмали и дентина, угнетение местного иммунитета, нарушение микроциркуляции в пульпе зуба и др. К общим факторам относят неполноценное питание, заболевания, стрессовые воздействия и др. Профилактика кариеса должна быть направлена на устранение факторов, способ-ствующих процессам деминерализации и разрушения зуба, а также на повышение кариосорезистентности зубов и создание благоприятных условий для протекания процессов реминерализации.Вопросы и ответы1. Чем объясняется высокая прочность эмали?В эмали большое количество (до 97%) минеральных компонентов, которые представлены плотно уложенными в пучки кристаллами апатитов, длинная ось которых расположена по основному направлению давления на зуб.2. Роль цитрата в обмене кальция.Цитрат связывает кальций в растворимые хелатные комплексы – транспортную форму кальция, обеспечивая обмен кальция между кровью и костными тканями и регулируя его содержание крови и слюне и скорость минерализации и деминерализации. Цитрат образует хелатные комплексы с кальцием для передачи его внутрь гидроксиапатита3. Как влияет pH слюны на процессы реминерализации?Слюна является коллоидной системой, в которой находятся мицеллы фосфата кальция состава {[m(Ca3PO4) 2] n HPO42− (n-x)Ca2+} 2x− ·Ca 2+В близкой к нейтральной среде в слюне находится много растворимых ионов кальция и гидрофосфата, которые легко проникают в эмаль и способствуют формированию кристаллов апатитов. При изменении pH слюна превращается в деминерализующую, так как в ней возникает дефицит кальция и гидрофосфата. Так, при закислении слюны (рН ≤6,2) вместо ионов HPO4 2− образуются Н2 РО4 – . Щелочная среда приводит к образованию PO43-и выпадению труднорастворимого фосфата кальция, который осаждается в зубном камне. 4. Роль микробной биопленки в развитии кариесаМикробная биопленка - это сообщество микроорганизмов, адгезированных на поверхности зуба. Бактерии в биопленке используют поступающие с пищей углеводы, в результате образуются органическиеобразуются кислоты, снижается pHслюны, что ведет к растворению гидроксиапатита и деминерализации. Критический pH, при котором начинается деминерализация, приводящая к кариесу, составляет 5,5 для эмали и 6,2 для менее стойкого дентина.