Слина як дисперсна система
(матеріал для самопідготовки).
Останнім часом виникли нові уявлення про склад слини та механізм її впливу на органи порожнини рота. На відміну від традиційно існуючої думки про слину як іонно-білковий істинний водний розчин, в якому знаходиться складний комплекс білків і різних іонів, в даний час отримані дані, що дозволяють представити слину як структуровану систему. Основу слини становлять міцели, що включають велику кількість води, внаслідок чого весь водний простір слини виявляється пов'язаним та поділеним між ними.
Є багато фактичних даних, що підтверджують правильність такого подання:
1) надзвичайно висока в'язкість слини при незначному вмісті в ній білка (0,2-0,4%) свідчить про високий рівень структурованості цієї біологічної рідини; на це вказує залежність властивостей слини від рН та іонного складу;
2) одночасна присутність у слині несумісних іонів можлива лише при її міцелярній будові;
3) у слині є всі умови для міцелювання, наприклад, для утворення ядер міцелл (вища концентрація одних іонів у порівнянні з іншими; висока концентрація іонів, достатня для утворення іонів потенційновизначальних, іонів адсорбційного і дифузного шарів);
4) у слині спостерігаються процеси, характерні для міцелованих систем: висока лабільність, агрегування, випадання в осад (у вигляді зубного нальоту) та ін.
Ядро міцели складається з молекул фосфату кальцію. В якості потенціаловизначальних іонів на поверхні ядра адсорбуються перебувають у надлишку в слиніпіонів гідрофосфату. В адсорбційному та дифузних шарах міцели будуть знаходитися іони Са 2+ ,є протиіонами. Здатність білків слини зв'язувати іони Са 2+ повинна сприяти залученню їх у дифузний шар та прояву їх захисної дії по відношенню до міцелів, в результаті якого стійкість міцелу в цілому значно підвищується. Білки, що зв'язують величезну кількість води, сприяють розподілу всього обсягу слини між міцелами, внаслідок чого вона структурується, набуває високої в'язкості, стає малорухливою.
Таким чином, слину можна представити як біологічну рідину, весь об'єм якої розподілений між міцелами, оточеними щільними структурованими водно-білковими оболонками, що стикаються між собою, що призводить до їх взаємного відштовхування та підтримки один одного в розчині, так як весь навколишній простір зайнятий такими ж кулястими міцелами.
Структурований стан слини дозволяє зовсім з інших позицій розглядати проблему взаємодії слини із зубами та тканинами порожнини рота, а також стійкість слини, вплив на неї різних фізіологічних та патологічних факторів. Їх вплив на слину необхідно враховувати, перш за все, з погляду впливу на склад міцелу та їх стійкість. Зовсім по-іншому із зазначених позицій подаються такі процеси, як адсорбція та дифузія, що лежать в основі процесів мінералізації, ремінералізації та ін. Наприклад, у кислому середовищі склад міцел фосфату кальцію можна представити так:
3(PO4)2]nH2PO4¯Ca 2+> х -Ca 2+
Заряд гранули в кислому середовищі знизиться вдвічі, зменшиться дифузний шар, отже, і стійкість міцели. Крім того,дигідрофосфат-іони такої міцели не беруть участь у процесі ремінералізації. Для підтримки міцели у стійкому стані частина емалі зубів під впливом іонів кислоти розчиниться, вона буде нейтралізована, поступово склад міцели відновиться, і знову може початися ремінералізація емалі, що розчинилася.
У лужному середовищі склад міцел фосфату кальцію можна подати таким чином:
3(PO4)2]nPO4³¯Ca 2+>3х-Ca 2+
Така міцела практично нестійка, так як іони фосфату і кальцію швидко взаємодіють між собою, утворюючи фосфат кальцію, що випадає в осад. Це дійсно спостерігається в порожнині рота при підвищенні рН слини, коли різко активізується процес камнеутворення.
Будь-які зміни концентрації іонів у слині також небайдужі для стійкості міцел. З цих позицій стає більш ясною роль порушення іонного складу слини у фізіологічних процесах та у розвитку патології порожнини рота.
Нові уявлення про структуру слини вимагають подальшого вивчення, оскільки розуміння сутності цього процесу може відкрити абсолютно нові підходи до діагностики, профілактики та лікування стоматологічних захворювань.
Таким чином, слина є найважливішим фактором гомеостазу мінеральних компонентів у ротовій порожнині завдяки своїм мінералізуючим властивостям, що реалізується завдяки механізму перенасиченості її гідроксіапатитом, захисному, антибактеріальному, імунологічному механізмам, самоочисної функції порожнини рота.
Завдання для самостійної підготовки
Під час підготовки до заняття необхідно засвоїти такі основні поняття:
1) структура дисперсних систем; дисперсна фаза, дисперсійне середовище; ступінь дисперсності; класифікація дисперсних систем;
2) будова частинок дисперсної фази ліофобних та ліофільних міцелярних колоїдних систем; будову подвійного електричного шару; міцелла, агрегат, ядро (гранула);
3) механізм виникнення заряду колоїдної частки;
4) вплив електролітів на електрокінетичний потенціал;
5) кінетична та термодинамічна стійкість колоїдних систем; коагуляція та фактори, що її викликають; поріг коагуляції;
6) правило Шульца-Гарді; коагуляції золів сумішами електролітів;
7) методи отримання та очищення колоїдних розчинів; діаліз, електродіаліз, ультрафільтрація.
Лабораторний практикум.
“Визначення порогів коагуляції”.
1) провести коагуляцію трьома електролітами, що містять іони-коагулятори різної величини заряду;
2) обчислити пороги коагуляції для кожного електроліту та їх співвідношення;
3) перевірити виконання правила Шульце-Гарді.
Хід роботи.
Визначають поріг коагуляції титруванням золю розчином електроліту. У 6 пробірок однакового діаметра наливають із пробірок по 5 мл приготованого золю. Пробірки ставлять до штатива. Спочатку проводять коагуляцію золю електролітом з однозарядним іоном-коагулятором. Для цього беруть до рук дві пробірки із золем і додають краплями з бюреток в одну – електроліт, а в іншу (контрольну) – воду. Пробірки струшують. Щоразу порівнюючи золь, що титрується, з контрольною пробіркою. Відзначають візуальні ознаки коагуляції (потемніння або утворення пластівців) і фіксують по бюретці обсяг електроліту, що відповідає їй. Досвід повторюють ще двічі з чотирма пробірками. Потім аналогічно проводять коагуляцію електролітами, що містять дво-і тризарядні іони-коагулятори.
Експериментальні дані заносять до таблиці: