CC BY
85
Радыш И.В., Орджоникидзе Г.З., Грабеклис А.Р., Папилько И.В., Гюнтер Т.Г.
Российский университет дружбы народов
ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ВРЕМЕННЫХ ЗУБОВ И СМЕШАННОЙ СЛЮНЫ
У ДЕТЕЙ
Изучен элементный состав временных зубов и смешанной слюны детей в возрасте от 5 до 10 лет. Выявлено, что элементный состав смешанной слюны отражает особенности содержания макро- и микроэлементов в молочных зубах. Показано, что анализы элементного состава слюны могут быть использованы в стоматологии и химикотоксикологических исследованиях в качестве неинвазивных методов диагностики. Предложены референтные величины для содержания химических элементов в молочных зубах и смешанной слюне
Стабильность химического состава организма является одним из важнейших и обязательных условий его нормального функционирования. Неблагоприятные условия среды обитания в первую очередь представляют опасность для детей, которые в силу морфофункциональной незрелости отличаются повышенной чувствительностью к недостаточному или избыточному поступлению извне химических элементов, различным внешним физическим и биологическим воздействиям. Поэтому, детский организм является своеобразным маркером состояния окружающей среды [3, 9, 10, 12, 17]. Дисбаланс макро- и микроэлементов оказывает прямое или косвенное влияние на состояние зубочелюстной системы детей [8, 16]. В зарубежной и отечественной научной литературе имеются в основном фрагментарные сведения об элементном составе зубов, в том числе временных, мало сведений о содержании в зубах и смешанной слюне макро- и микроэлементов, это приобретает особую актуальность, так как нерешенные вопросы сдерживают внедрение в стоматологическую практику новых диагностических и лечебных методов.
Целью работы явилось изучение содержания химических элементов во временных зубах и смешанной слюне у практически здоровых детей.
Материалы и методы
Обследовано 135 детей, постоянно проживающих на территории Северо-восточного административного округа (СВАО) г. Москвы (68 девочек и 67 мальчиков) в возрасте от 5 до 10 лет.
Определение элементного состава твердых тканей временных зубов и смешанной слюне проводилось методами ИСП-МС и ИСП-АЭС по методике, утвержденной МЗ РФ [5] в испытательной лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (аттестат аккредитации ГСЭН.ИИ.ЦОА.311,
204
регистрационный номер в Государственном реестре РОСС RU.0001.513118 от 29 мая 2003).
В биосубстратах определяли содержание 24 химических элементов: K, Na, Ca, Mg, P, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Zn, Se, As, Li, Sn, Si, Ni, Al, Cd, Be, Sn, Pb, Hg, Sr.
Образцы биосубстратов исследовали в соответствии с рекомендациями МАГАТЭ, МЗ СССР (1989), а также МУК 4.1.1482-03, МУК 4.1.1483-03. В качестве референтного использовали образец волос производства Шанхайского института ядерной физики АН КНР (GBW09101).
В связи с тем, что официальные границы нормы по содержанию большинства химических элементов в исследуемых биосубстратах детей не установлены, в качестве нормативных значений нами использовались условные биологически допустимые уровни, предложенные А.В. Скальным [12, 13, 14].
Статистическая обработка результатов исследований проводилась с использованием программы «Microsoft Excel XP», «Statistica 6.0.» и включала описательную статистику, оценку достоверности различий по Стьюден-ту и корреляционный анализ с оценкой достоверности коэффициентов корреляции.
Результаты и их обсуждение
Сравнительный анализ показал, что по элементному составу твердых тканей временных зубов мальчики отличаются от девочек повышенным содержанием Be, Cd, Fe, K, Li, Mn, Pb, Se, Si, Zn и пониженным Al, As, Ca, Co, Cr, Cu, Mg, Mo, Na, Ni, P, Hg, Sr, Sn. В смешанной слюне мальчиков повышен уровень Al, Li, Mn, Na, Si, Sr и снижен As, Be, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mo, Ni, P, Pb, Se, Sn, Zn по сравнению с девочками.
Проведенный нами корреляционный анализ позволил выявить ряд интересных закономерностей, в значительной степени под-
ТТПТП-АВ
ВЕСТНИК ОГУ №12/ДЕКАБРЬ 2006 Приложение БИОЭЛЕМЕНТОЛОГИЯ
тверждающих данные сравнительного анализа информативности временных зубов и смешанной слюны. Наиболее часто выявлялись достоверные корреляционные связи между содержанием таких химических элементов в зубах и слюне, как РЬ (г = 0,32), Со (г = 0,28), Mg (г = -0,32), 81 (г = 0,33), Р (г = -0,39), Ка (г = -0,28), Бе (г = -0,22), 8г (г = 0,23) и Са (г = 0,25). Отрицательная корреляционная связь между концентрацией в слюне и временных зубах детей Р, Ка, Mg и Бе, возможно, свидетельствует о роли слюны в качестве источника ионов этих элементов и/или отражает сложные межэле-ментные взаимодействия (например, функциональный антагонизм Са и Р, Са и Mg).
Как известно, в процессе созревания эмали, т. е. формирования ее кариесорезистент-ности, происходит повышение содержания кальция и фосфора в поверхностных слоях с перераспределением химических элементов в структуре эмали, что необходимо учитывать при проведении первичной и вторичной профилактики кариеса зубов [1]. Кроме того, увеличение абсолютного количества минеральных компонентов и кальций-фосфорного соотношения в твердых тканях зубов способствует повышению их устойчивости к кислот-
ной атаке и, следовательно, меньшей подверженности кариесу [16].
Сравнительный анализ показал, что соотношения Са/Р в твердых тканей временных зубов достоверно выше (р<0,05) у мальчиков, чем у девочек, а в слюне достоверных различий не выявлено, хотя наблюдается тенденция к повышению у девочек (рис.1).
Как известно, слюна является основным путем поступления кальция в эмаль зуба. Следует отметить, что В.К. Леонтьев [6] обнаружил небольшое, но достоверное повышение содержания Са++ в слюне при кариесе. Уровень Са++ в смешанной нестимулированной слюне детей 4-12 лет с множественным кариесом был несколько выше, чем при компенсированной форме заболевания [4]. Как видно из полученных данных, концентрация фосфата в смешанной слюне в 2-3 раза выше, чем кальция. Поэтому перенасыщенность слюны гидроксиапатитом создается за счет высокой концентрации фосфата, избыток которого в нейтральной и слабокислой среде препятствует выходу ионов кальция и фосфора из эмали, способствуя тем самым сохранению определенного состава твердых тканей зубов.
Полученные нами данные свидетельству-
Таблица 1. Среднее содержание химических элементов во временных зубах и смешанной слюне
у практически здоровых детей (М ± т)
Элемент Мальчики Девочки
Зубы (п=67) Слюна (п=67) Зубы (п=68) Слюна (п=68)
А1 26,5±2,1 2,06±0,31* 31,8±2,5 * 0,373±0,043
As 0,076±0,006 0,005±0,0003 0,083±0,009 0,010±0,002*
Ве 0,443±0,008* 0,005±0,001 0,206±0,011 0,007±0,002
Са 216060±2253 37,1±2,1 218514±2475 46,8±2,9*
Cd 0,056±0,007 0,005±0,001 0,051±0,012 0,013±0,002**
Со 0,348±0,011 0,002±0,0001 0,445±0,016* 0,003±0,001
Сг 0,306±0,022 0,025±0,002 0,591±0,019* 0,042±0,004**
Си 0,488±0,031 0,048±0,004 0,612±0,044* 0,084±0,009**
Ре 14,1±1,2** 0,336±0,036 7,81±0,5 0,558±0,058*
0,306±0,026 0,002±0,0003 0,337±0,042 0,004±0,0003
К 668,4±28,4* 712,3±39,4 567,8±30,1 795,4±36,9
Li 0,880±0,085* 0,027±0,004* 0,536±0,033 0,014±0,002
Mg 5354±144 5,16±0,25 5421±174 6,09±0,23
Мп 2,34±0,22* 0,079±0,011 1,51±0,13 0,063±0,009
Мо 0,265±0,102 0,002±0,0003 0,435±0,113* 0,002±0,0004
№ 5603±211 499,2±38,4 6931±367* 439,8±40,8
№ 6,18±0,37 0,021±0,002 8,59±0,48* 0,028±0,003*
Р 125465±1056 144,1±7,5 130289±1402* 146,2±6,8
РЬ 1,26±0,11* 0,008±0,001 1,01±0,09 0,014±0,003**
Se 0,326±0,032 0,016±0,001 0,292±0,045 0,031±0,006*
Si 60,3±4,1 * 7,19± 1,17* 49,1±3,8 3,52±0,26
Sг 145,4±9,1 0,209±0,047 156,6±11,5 0,137±0,013
Sn 0,095±0,013 0,003±0,0002 0,181±0,027* 0,009±0,003**
Zn 330,9±23,8* 0,419±0,031 215,1±14,6 0,453±0,024
Примечание: * достоверные отличия (р<0,05); ** - (р<0,01)
Таблица 2. Содержание химических элементов в тканях временных зубов и смешанной слюне у практически здоровых детей 5-10 лет
Элементы Зубы, мкг/г Слюна, мкг/мл
Al 5-25 0,15-3,5
As <0,12 <0,02
Be < 0,25 < 0,004
Ca 210000-260000 22-60
Cd < 0,06 < 0,003
Co 0,3-0,5 < 0,002
Cr 0,1-0,5 0,01-0,03
Cu 0,4-1,0 0,02-0,09
Fe 5-15 0,15-1,0
Hg < 0,03 < 0,004
K 400-800 310-650
Li < 0,6 < 0,009
Mg 5000-7000 3-6,5
Mn 1-4,5 0,007-0,08
Mo 0,05-0,15 0,001-0,01
Na 4000-8000 330-650
Ni 7-10 0,006-0,1
P 120000-150000 90-160
Pb < 5 < 0,04
Se 0,1-0,4 0,01-0,05
Si 10-50 0,8-4,0
Sr 70-130 0,02-0,15
Sn 0,03-0,4 0,001-0,01
Zn 150-250 0,2-0,8
Рисунок 1. Соотношение Са/Р (усл. ед.) в твердых тканях временных зубов смешанной слюне детей
мальчики
девочки
Рисунок 2. Соотношение Ca/Mg (усл. ед.) в твердых тканях временных зубов смешанной слюне детей
мальчики
девочки
Рисунок 3. Соотношение №/К (усл. ед.) в твердых тканях временных зубов смешанной слюне детей
ют, что соотношение Ca/Mg в тканях молочных зубов и смешанной слюне достоверно выше (p<0,05) у девочек, чем у мальчиков (рис. 2).
Известно, что рост кристаллов апатитов как необходимой части процесса минерализации зубов, усиливается при значительном увеличении концентрации магния. В соответствии с результатами исследований В.К. Леонтьева, И.В. Ганзиной [7], увеличение степени минерализации происходит за счет замещения части атомов кальция в кальцийдефи-цитном апатите на магний, что, в свою очередь, стабилизирует эмаль вследствие дополнительного связывания фосфат-ионов в узлах кристаллической решетки
Учитывая межэлементный синергизм и антагонизм, а также сложное взаимодействие на уровне живого организма отдельных микроэлементов, более чувствительным индикатором взаимосвязи элементов являются корреляционные связи между соотношениями определенных элементных пар. Так, между коэффициентом Ca/P в смешанной слюне и твердых тканях зубов выявлена сильная корреляционная связь: в группе мальчиков она равнялась (г=0,68; p<0,001), а девочек -(г=0,59; p<0,003); Ca/Mg (r=0,51; p<0,009 и г=0,62; p<0,001), соответственно.
Нами выявлены достоверные различия концентрации К и Na у детей в твердых тканях временных зубов и смешанной слюне. При этом более высокие значения Na/K коэффициента в твердых тканях временных зубов наблюдались у мальчиков (p<0,05), а в смешанной слюне - у девочек (рис. 3).
Известно, что существует обратная корреляционная связь между величиной Na/K коэффициента в слюне и уровнем альдостерона в крови, поэтому натририй-калиевый коэффициент слюны может являться косвенным показателем минералокортикоидной функции надпочечников. Некоторые авторы рассматривают увеличение натрия в слюне в качестве показателя, свидетельствующего о снижении общей функциональной активности организма [11], а натрий-экскреторную функцию слюнных желез - как теста, отражающего состояние вегетативного гомеостаза организма [2].
Таким образом, наибольшую ценность для исследования обмена макро- и микроэлементов в полости рта у детей, естественно, пред-
ставляет анализ временных зубов и смешанной слюны. При этом о статусе многих элементов достаточно достоверно можно судить по определению их в одном из биообразцов. Например, определение повышенной концентрации в смешанной слюне детей Са, 8г, Со, РЬ и Щ можно расценивать как показатель их повышенного содержания в тканях молочных зубов. Эти данные подтверждают диагностическую ценность анализа смешанной слюны как неинвазивного теста в детской стоматологии и химико-токсикологических исследований.
Согласно мнению ряда авторов, интервал значений, лежащий в диапазоне от 25 до 75 центиля, можно считать границами физиологической нормы [13,14, 15]. Нами была предпринята попытка разработки ориентировоч-
ных границ физиологической нормы содержания химических элементов, в молочных зубах и смешанной слюне детей с применением этого подхода (табл. 2).
Естественно, полученные величины не могут, считаться окончательными границы физиологической нормы будут уточняться по мере накопления данных об элементном составе зубов и смешанной слюны.
Таким образом, проведенное исследование позволило обосновать ориентировочные границы физиологической нормы содержания 24 химических элементов в молочных зубах и смешанной слюне детей в возрасте от 5 до 10 лет, которые могут быть использованы при изучении этиологии и патогенеза болезней зубов и полости рта, в возрастной физиологии и экологии человека.
Список использованной литературы:
1. Антошшш Б.В. // BicH. стоматол. - 1996. - №5. - С. 339-343.
2. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. - М.: Медицина, 1979. - 299 с.
3. Горбачев А.Л., Скальный А.В., Вельданова М.В., Ефимова А.В., Луговая Е.А. //Микроэлементы в медицине. - 2002. - Т.3. -Вып.3. - С. 22-19.
4. Елизарова В.М., Петрович Ю.А. // Стоматология. - 1997. - №4. - C. 23-27.
5. Иванов С.И., Подунова Л.Г., Скачков В.Б., Тутельян В.А., Скальный А.В., Демидов В.А., Скальная М.Г., Серебрянский Е.П., Грабеклис А.Р., Кузнецов В.В Определение химических элементов в биологических средах и препаратах методами атомноэмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и масс-спектрометрией: Методические указания (МУК 4.1.148203, МУК 4.1.1483-03). М.: ФЦГСЭН МЗ РФ. - М., 2003. - 56 с.
6. Леонтъев В.К. // Стоматология. -1983. - №6. - С. 5-8.
7. Леонтьев В.К., Ганзина И.В. // Стоматология. - 2002. - №3. - С. 12-15.
8. Мельниченко Э.М., Горбачева К.А., Яцук А.И., Чешко Н.Н. // Стоматология. - 1996. - №2. - С. 59-61.
9. Одинаева Н.Д., Яцык Г.В., Скальный А.В. //Микроэлементы в медицине. - 2002. - Т.3. - Вып.1. - С. 63-66.
10. Радыш И.В., Коротеева Т.В. //Экология человека. - 2001. - №2. - С. 35-37.
11. Семенова Т. Д. Исследование особенностей экскреции натрия и калия со слюной как метод оценки функционального состояния
организма при экстремальных воздействиях: Автореф. дис.. канд. мед. наук. - М., 1972. -17 с.
12. Скальный А.В., А.Т. Быков, Яцык Г.В. Микроэлементозы и здоровье детей. - М., 2002. - 133 с.
13. Скальный А.В., Быков А.Т., Серебровский Е.П., Скальная М.Г. Медико-экологическая оценка риска гипермикроэлементозов у населения мегаполиса. - Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2003. -134 с.
14. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. - М.: Издат. Дом «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. - 216 с.
15. Сусликов В.Л. Геохимическая экология болезней. Том. 2. Атомовиты. - М.: Гелиос АРВ, 2000. -672 с.
16. Cleymaet R., Retief D.H., Quartier E., Slop D. //The Science of the Total Environment. - 1991. - V.104. - P. 175-189.
17. Tange T., Shimizu K., Imashiro S., Kumasaka S., Higaki M. // Shoni Shikagaku Zasshi. - 1990. - V. 28. - N 2. - P. 359-370.
