Химический состав слюны, свойства и функции

Пищеварение в организме человека осуществляется при содействии различных биологических жидкостей, к которым относится и слюна. Поэтапное расщепление органических веществ в отделах пищеварительной системы способствует наиболее полной диссимиляции белков, углеводов и жиров, поступивших с пищей, и выделению энергии. Она частично преобразуется в тепло, а также аккумулируется в виде молекул АТФ.

Первичная биохимическая обработка пищевого комка происходит в ротовой полости под действием слюны. Состав этого биологически активного раствора достаточно сложен и зависит от возраста, генетических свойств и особенностей питания человека. В нашей статье мы дадим характеристику компонентам слюны и изучим ее функции в организме.

Пищеварение в полости рта

Вкусовые вещества пищи раздражают нервные окончания, расположенные в слизистой оболочке ротовой полости и на языке. Это вызывает рефлекторное выделение не только слюны, но также желудочного и поджелудочного сока. Раздражение рецепторов, переходящее в процесс возбуждения, обеспечивает слюноотделение, которое необходимо для первичной механической и биохимической обработки пищевого комка. Она заключается в пережевывании и расщеплении сложных сахаров до простых углеводов. Секрецию ферментов в полости рта осуществляют слюнные железы. Состав слюны обязательно включает в себя амилазу и мальтазу, работающие как гидролитические энзимы.

У человека имеется три больших пары желез: околоушные, поднижнечелюстные и подъязычные. Также в слизистой оболочке нижней челюсти, щек и языка расположены мелкие слюнные выводные протоки. В течение суток у здорового взрослого человека выделяется до 1,5 л слюны. Это чрезвычайно важно для физиологически нормального процесса пищеварения.

Химический состав слюны

Вначале сделаем общий обзор компонентов, секретируемых железами ротовой полости. Это в первую очередь вода и растворенные в ней соли натрия, калия, кальция и фосфора. Велико содержание в слюне органических соединений: ферментов, протеинов и муцина (слизи). Особое место занимают вещества бактерицидной природы – лизоцим, защитные белки. В норме слюна имеет слабощелочную реакцию, если же в пище преобладают продукты, богатые углеводами, рН слюны сдвигается в сторону кислой реакции. Это повышает риск образования зубного камня и вызывает появление симптомов кариеса. Далее подробно остановимся на особенностях состава слюны человека.

Факторы, влияющие на биохимию секрета слюнных желез

Вначале разграничим такие понятия, как чистая и смешанная слюна. В первом случае речь идет о жидкости, непосредственно секретируемой железами полоти рта. Во втором - о растворе, содержащем также продукты метаболизма, бактерии, частицы пищи и компоненты плазмы крови. Однако оба эти вида ротовой жидкости обязательно содержат несколько групп соединений, называемых буферными системами. Состав слюны обусловлен особенностями обмена веществ организма, возрастом, характером питания и зависит от того, какими хроническими болезнями страдает человек. Например, в слюне детей раннего возраста наблюдается высокое содержание лизоцима и компонентов белковой буферной системы, а также низкая концентрация муцина и слизи.

Для взрослого человека характерно преобладание элементов фосфатной и гидрокарбонатной буферных систем. Кроме того, регистрируется увеличение концентрации ионов калия и снижение содержания натрия в сравнении с составом плазмы крови. У людей пожилого возраста в состав слюны входит повышенное содержание гликопротеидов, муцина и бактериальной микрофлоры. Высокий уровень кальциевых ионов может провоцировать у них усиление образования зубного камня, а низкая концентрация лизоцима и защитных белков приводит к развитию пародонтоза.

Какие микроэлементы обнаружены в секрете слюнных желез

Минеральный состав ротовой жидкости играет ведущую роль в поддержании нормального уровня обмена веществ и непосредственно влияет на процессы образования зубной эмали. Покрывая коронку зуба сверху, она непосредственно контактирует с внутренним содержимым ротовой полости и, следовательно, является наиболее уязвимой частью. Как выяснилось, минерализация, т. е. поступление ионов кальция, фтора и гидрофосфат-ионов в зубную эмаль, зависит от того, каков состав и свойства слюны. Вышеперечисленные ионы присутствуют в ней как в свободном, так и в связанном с белками виде и имеют мицеллярную структуру.

Эти комплексные соединения обеспечивают устойчивость зубной эмали к кариесу. Таким образом, ротовая жидкость является коллоидным раствором и наряду с ионами натрия, калия, меди, йода создает необходимое осмотическое давление, обеспечивающее защитные функции собственных буферных систем. Далее рассмотрим механизмы их действия и значение для поддержания гомеостаза в ротовой полости.

Буферные комплексы

Чтобы секрет слюнных желез, попавший в ротовую полость, выполнял все свои важные функции, необходимо, чтобы его водородный показатель находился на постоянном уровне в пределах от 6,9 до 7,5. Для этого и существуют группы сложных ионов и биологически активных веществ, которые входят в состав слюны. Особенно важна фосфатная буферная система, поддерживающая достаточную концентрацию гидрофосфат-ионов, которые отвечают за минерализацию тканей зубов. Она содержит фермент – щелочную фосфатазу, которая ускоряет передачу анионов ортофосфорной кислоты от эфиров глюкозы на органическую основу эмали зубов.

Затем наблюдается образование очагов кристаллизации, и комплексы фосфатов кальция и белка встраиваются в зубные ткани - происходит минерализация. Стоматологические исследования подтвердили предположение о том, что уменьшение концентрации катионов кальция и кислых анионов фосфорной кислоты приводит к нарушению системы "слюна – эмаль зуба". Это неизбежно вызывает разрушение зубных тканей и развитие кариеса.

Органические компоненты смешанной слюны

Сейчас речь пойдет о муцине – веществе, вырабатываемом подчелюстными и подъязычными железами. Оно относится к группе гликопротеидов, выделяется секретирующими клетками эпителия. Обладая вязкостью, муцин склеивает и увлажняет частицы пищи, раздражающие корень языка. В результате глотания эластичный пищевой комок легко попадает в пищевод и далее в желудок.

Данный пример наглядно иллюстрирует, как взаимосвязаны между собой состав и функции слюны. Кроме муцина, к органическим веществам относятся и растворимые белки, связанные в комплексные соединения с глюкозой и галактозой. Они способствуют переходу гидрофосфата кальция из ротовой жидкости в состав эмали зубов. Снижение концентрации растворимых пептидов (например, фибронектина в слюне) приводит к активации фермента – кислой фосфатазы, которая усиливает процесс деминерализации, провоцирующий кариес.

Лизоцим

К соединениям, проявляющим свойства ферментов и входящим в состав слюны, относится антибактериальное вещество – лизоцим. Действуя как протеолитический энзим, он разрушает стенки болезнетворных бактерий, содержащие муреин. Присутствие фермента в слюне особенно актуально для микрофлоры ротовой полости, так как она является воротами, через которые микроорганизмы могут свободно поступать с воздухом, водой и пищей. Лизоцим начинает вырабатываться слюнными железами ребенка с момента перехода на питание искусственными смесями, до этого момента фермент поступает в его организм с грудным молоком. Как видим, для слюны характерны защитные функции, способствующие поддержанию нормальной жизнедеятельности организма и предохраняющие его от патогенной микрофлоры. Кроме этого, лизоцим способствует быстрому заживлению микротрещин и ранок на слизистой поверхности ротовой полости.

Значение пищеварительных ферментов

Продолжая изучать вопрос о том, какой состав у слюны человека, остановимся на таких ее компонентах, как амилаза и мальтаза. Оба энзима принимают участие в расщеплении пищи, содержащей углеводы. Хорошо известен простой опыт, доказывающий, что крахмал подвергается гидролизу еще в ротовой полости. Если длительное время разжевывать кусочек белого хлеба или вареного картофеля, то во рту появляется сладковатый вкус. Действительно, амилаза частично расщепляет крахмал до олигосахаридов и декстринов, а они, в свою очередь, подвергаются действию мальтазы. В итоге образуются молекулы глюкозы, придающие пищевому комку во рту вкус сладкого. Полное расщепление углеводов далее будет проходить в желудке и особенно в двенадцатиперстной кишке.

Кровесвертывающая функция слюны

В секрете ротовой жидкости присутствуют элементы плазмы и имеют место факторы свертывания крови. Например, тромбопластин является продуктом разрушения кровяных пластинок – тромбоцитов – и присутствует как в чистой, так и в смешанной слюне. Еще одно вещество – протромбин, который представляет собой неактивную форму белка и синтезируется гепатоцитами. Кроме названных выше веществ, в состав слюны входят ферменты, препятствующие или, наоборот, активирующие действие фибринолизина – соединения, проявляющего ярко выраженные свойства свертывания крови.

В данной статье мы изучили состав и основные функции слюны человека. Надеемся, информация была вам полезна!