Skip to content
 

Слюна — состав и функция

Наша слюна — это 99% воды. Тем не менее сохранившийся процент включает довольно много веществ, необходимых для пищеварения, состояния здоровья зубов и контроля увеличения микроорганизмов в ротовой полости.

Слюнные железы во рту вырабатывают около одного — двух литров слюны в сутки. В качестве основы применяется плазма крови, из которой одни вещества извлекаются, а другие добавляются. Список их до сих пор окончательно не изучен и постоянно растет, а функции настолько разнообразны, что ниже мы подробно опишем лишь основные из них.

Функции слюны

Не дает нам подавиться во время еды

Важнейшая роль слюны обеспечивается ее слизистостью. Во время жевания сухая, крошащаяся или распадающаяся пища превращается в мягкий, связный комок — болюс, скрепленный длинными, нитевидными молекулами муцинов, запутывающимися по краям. Муцины задерживают большое количество воды, тем самым сохраняя болюс влажным и мягким. Это не дает нам подавиться едой или повредить пищевод грубыми пищевыми частицами.

Вкус

Слюна имеет важное значение для ощущения вкуса. Вкусовые рецепторы скрыты в глубоких, узких «расщелинах» на языке, недоступных для сухих, комковатых ароматических соединений. В качестве эксперимента закройте глаза и положите на язык комок сахара или соли. Вкусовые различия между двумя этими продуктами сложнее ощутить сухим языком. Только после увлажнения комка слюной мы можем почувствовать соленый или сладкий вкус отдельных молекул. Эта функция слюны обусловлена наличием основного ее компонента — воды.

Более сложным продуктам, состоящим из крахмала или белка, требуется дополнительная помощь слюны, прежде чем мы определим их как вкусные. Наши вкусовые рецепторы могут задерживать только малые молекулы и ионы, но не большие их цепочки (полимеры). Именно поэтому молекула крахмала — хотя она и состоит из миллионов простых сахаров (моносахаридов) — на вкус несладкая. Для выявления истинных качеств пищевых продуктов слюна использует пищеварительные ферменты, каждый из которых ускоряет определенные химические реакции, в противном случае протекающие слишком медленно. Амилаза, например, помогает молекулам воды разрушить химические связи между моносахаридами крахмала. После этого отдельные единицы сахара связываются со «сладкими” рецепторами, передающими в мозг сообщение, что этот продукт действительно питателен и безопасен, а значит, его можно глотать. То же самое касается белков, которые протеиназа в слюне делит на отдельные аминокислоты, причем некоторые из них могут стимулировать «умами” рецепторы (умами = несладкие).

Слюна как строитель

Твердые материалы наших с вами зубов — эмаль и дентин — состоят из весьма жесткого кристаллического гидроксиапатита, который, в свою очередь, содержит кальций, гидроксильные ионы и фосфор. Кроме того, в нем присутствуют органические молекулы, в основном коллагена, синтезируемые одонтобластами (клетками, производящими дентин).

Источник строительных блоков

Из-за своих особых свойств вода может растворять кристаллы соли. Поваренная соль, например, в воде быстро распадается на ионы хлора и натрия. Хотя гидроксиапатит — материал очень плотный, в водной стихии его кристаллы будут неуклонно терять ионы с поверхности. С тем чтобы направить назад данное действие, слюна наша богата ионами кальция и фосфата. Они овладевают освобожденными областями в кристаллической решетке и, стало быть, устраняют коррозию видимой части эмали. Если систематически разбавлять слюну водой, скопление фосфата кальция станет недостающим, и зубная эмаль будет рассыпаться. Это происходит, например, у младенцев при так называемом синдроме детской бутылочки. Из-за длительного сосания бутылочки, даже если она заполнена простой водой, зубы становятся пористыми, а на верхних передних зубах развивается кариес. Хорошая гигиена ротовой полости, в том числе чистка зубов фторсодержащей зубной пастой дважды в день, а также минимизация длительного воздействия на зубы напитков со сбраживаемыми углеводами (например, соков, молока, смеси) — лучшие методы, помогающие снизить риск кариеса.

Нейтрализация кислот

Гидроксиапатит сохраняет свою структуру только в том случае, если в нем достаточно ионов гидроксила и фосфата. Это условие выполняется в щелочной среде (рН больше 7). В кислой среде гидроксид-ионы и фосфаты связываются с водой и попросту вымываются. Наша слюна препятствует этому за счет буферизации веществ путем поддержания значения рН близким к нейтральному, т. е. примерно 7. Если уровень pH в течение продолжительного времени чрезмерно щелочной, гидроксиапатит увеличивается весьма быстро, что конечно приводит к возникновению зубного камня. Напротив, длительное воздействие кислых растворов (рН меньше семи), например, при сосании сока из детской бутылочки, приводит к пористости и истончению эмали.

Поверхностное покрытие

Мы выяснили, что поверхность кристалла гидроксиапатита, формирующего эмаль зубов, чувствительна к изменению состава слюны и подвергается постоянной реконструкции. Тем не менее наши зубы обязаны сохраняться здоровым и функциональным в течении многих десятков лет. Поэтому так важно, чтобы поверхность зубной эмали оставалась стабильной. И в этом нам тоже помогает слюна: ее составляющие (в самую первую очередь, муцины) оседают на внешней стороне кристалла и формируют плотный защитный слой. Этот защитный слой слизистых молекул, называемый пленкой, связывает воду и ионы, удерживая их на месте. Кроме того, он выравнивает шероховатости на поверхности кристаллов и, следовательно, сохраняет их гладкость.

Слюна в биотопе полости рта

Наши сожители

Влажная и теплая поверхность полости рта является идеальной средой обитания (биотопом) для микроорганизмов — бактерий, дрожжевых грибов (например, кандиды) и простейших (таких, как Entamoeba gingivalis). Кроме идеального климата, эти организмы также привлекает щедрый «корм», который они регулярно получают из нашего рациона питания.

Выживание в биотопе полости рта

У бактерий появляется шанс выжить в полости рта только в том случае, если им удастся удержаться, что предотвратит проглатывание. Несколько видов бактерий, особенно стрептококки, могут напрямую связываться с пленкой. С одной стороны, это происходит через положительно заряженные ионы кальция, являющиеся посредниками между отрицательно заряженной поверхностью пленки и бактериями. С другой стороны, также имеет место прямое, специфическое встраивание бактериальных белков (лектинов) в структуру пленки.

Уже через пять минут после очищения поверхности зуба к вновь образовавшейся пленке начинают присоединяться первые бактерии. Затем они размножаются путем деления клеток, образуя биопленку. Это первый слой «пионеров», дающих возможность прикрепиться другим бактериям. После двух — трех часов бактериальный слой уже виден невооруженным глазом. На закрытых участках полости рта бактериальные колонии за несколько дней вырастают в густые, сложные трехмерные структуры, известные как зрелый зубной налет. Если его не удалить при помощи зубной щетки или зубочистки, он может достичь толщины в один миллиметр (или 300 бактерий). В таких больших колониях, особенно в нижних слоях, не хватает кислорода. Чтобы продолжать извлекать энергию из пищи, этим бактериям нужно запустить процесс брожения, результатом которого становится кислотный микроклимат. Он растворяет кристаллы гидроксиапатита и провоцирует кариес. Примерно через неделю налет начинает минерализовываться: кальций и фосфаты из слюны оседают в бактериальные колонии и твердеют, что само собой приводит к возникновению зубного камня.

Обычно зубной камень толстый и твердый, так как он появляется только в таких областях ротовой полости, где бактерии могут спокойно размножаться в течение многих дней. С поверхности большинства зубов постоянный поток слюны просто смывает неплотно прикрепленные бактериальные слои. Даже у людей, в течение длительного времени пренебрегающих чисткой зубов, на их поверхности не образуется ни зубного камня, ни налета. Однако межзубные пространства и десневые карманы обеспечивают бактерии достаточной защитой от механического ополаскивания слюной.

Но и здесь организм находит выход: белки, образующие на поверхности зубов пленку, к которой могут прикрепляться бактерии, в растворенной форме присутствуют и в слюне. Бактерии могут прикрепиться как к муцину, зафиксированному на поверхности зуба, так и к свободно плавающему. В последнем случае они смываются в желудок в процессе глотания. Таким образом, многие бактерии улавливаются и проглатываются. Кроме того, слюна содержит фермент лизоцим, атакующий и повреждающий клеточные стенки определенных бактерий, в конечном итоге разрушая их. Также слюна выделяет антитела (иммуноглобулин A), мешающие патогенам селиться в ротовой полости.

Наша слюна способствует развитию бактерий, не вырабатывающих кислоты, и она же помогает убивать нежелательные и лишние бактерии при помощи нитратов. Нитрат является важным источником азота для растений, и поэтому используется в качестве удобрения. Многие растения, особенно салаты и овощи, сохраняют их на случай острой необходимости. Нашим клеткам нитраты не нужны, поэтому они не используются организмом и просто «плавают» в нашей крови до тех пор, пока не выведутся через мочу. Некоторые бактерии, однако, вместо кислорода используют для дыхания нитраты, превращая их в нитриты. Когда нитрит вступает в контакт с кислотой, он превращается в сильный яд, убивающий все близкорасположенные бактерии. Наши слюнные железы активно накапливают нитраты из крови и выделяют их со слюной в полость рта. Там нитраты выполняют несколько важных функций. В первую очередь, помогают бактериям, способным дышать ими вместо кислорода (денитрифицирующим). Когда кислорода недостаточно, они производят нитриты, а не кислоту, поэтому не вызывают кариес. Если денитрифицирующие бактерии соседствуют с кислотопродуцирующими, последние будут убиты через реакцию собственной кислоты с нитритом, что приводит к снижению выработки кислот. Чем меньше кислоты, тем выше защита зуба. Кроме того, нитриты, проглоченные со слюной, реагирует с кислотой желудочного сока и убивают в желудке потенциальные патогены, попадающие туда с пищей.

Выводы

Итак, что будет, если слюна действительно окажется простой водой, скапливающейся во рту? Мы задохнемся в процессе еды, поскольку она не будет сформировываться в болюс. Крупномолекулярные питательные вещества, такие как белок и крахмал (а возможно и жир), будут безвкусными, ведь мы можем ощутить вкус только предварительно переваренной пищи, уже расщепленной на отдельные аминокислоты и сахара. Кальций и фосфат-ионы, выщелачиваемые из гидроксиапатита под действием воды и небуферизованной кислоты, не будут заменяться. Зубная эмаль деминерализуется и станет пористой. Бактерии будут спокойно распространяться и вызывать кариес за счет увеличения производства кислот. Хорошо, что слюна — это не просто вода.

Написать отзыв

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.