Что такое полость тела какие функции она выполняет
Урок Бесплатно Полости тела
Понятие полости тела
Полостью тела называется пространство в теле, не заполненное тканью, расположенное между мышцами и внутренними органами.
Полость тела- замкнутое пространство, которое сообщается с внешней средой только через поры или отверстия выделительной и половой систем.
Полость тела может быть представлена очень узкими щелевидными промежутками между органами (круглые черви), а может занимать значительный объем (кольчатые черви и пр.).
Полость тела заполнена полостной жидкостью, которая является одним из компонентов внутренней среды организма и омывает располагающиеся в полости тела внутренние органы.
В полостной жидкости могут находиться клетки, которые участвуют в газообмене, выделении, иммунных реакциях, но они не образуют плотной ткани и свободно плавают в полостной жидкости.
Первичная полость тела (протоцель)- это пространство между стенкой тела и кишечником, в котором расположены внутренние органы.
В отличие от вторичной полости тела, она не имеет собственной эпителиальной выстилки, а клетки, граничащие с первичной полостью, отделены от нее базальными пластинками.
Первичная полость тела хорошо развита только у первичнополостных (круглых) червей.
Вторичная полость тела (целом) представляет собой пространство между стенкой тела и внутренними органами, которое ограничено эпителием и заполнено жидкостью.
Целом развивается у высших многоклеточных животных, начиная с кольчатых червей, иглокожих, других беспозвоночных, а также у всех хордовых.
Эти животные называются вторичнополостными или целомическими.
Иначе говоря, целом- это полость в мезодерме, которая окружена целомическим эпителием или целотелием, который выстилает с одной стороны мускулатуру стенки тела, а с другой стороны покрывает внутренние органы.
Клетки целомического эпителия располагаются в один слой.
Их базальные (обращенные к стенке тела или кишечнику) поверхности выделяют слой внеклеточного матрикса- базальную пластинку.
Верхние части клеток целомического эпителия обращены в целом и часто несут жгутики.
Таким образом, от тканей стенки тела клетки целомического эпителия отделены базальной пластинкой, а от целомической полости не отделены ничем, кроме своей плазматической мембраны.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Только у целомических животных имеется кровеносная система, которая по происхождению она является остатком первичной полости тела.
Животные с обширным целомом имеют замкнутую кровеносную систему (дождевой червь).
У животных с редуцированным целомом кровеносная система незамкнутая (пиявки или членистоногие)
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Развитие полости тела в онтогенезе
Полости тела «первичная» и «вторичная» получили свои названия благодаря очередности их развития в процессе онтогенеза.
Онтогенез- это индивидуальное развитие организма с момента слияния половых клеток до смерти животного.
На стадии бластулы у зародыша образуется внутренняя полость- бластоцель.
В ходе гаструляции из одного слоя клеток бластулы формируются два слоя клеток (два зародышевых листка): эктодерма и энтодерма.
При этом образуются два внеклеточных пространства:
У взрослого животного бластоцель будет находиться между стенкой кишечника и стенкой тела.
Позже от энтодермы обособляются клетки мезодермы.
Животных, у которых мезодермальные клетки заполняют всё пространство между кишечником и покровами, называют паренхиматозными или бесполостными.
Пространство между внутренними органами у них заполнено рыхлой тканью мезодермального происхождения- паренхимой.
Поперечный разрез плоского червя Планарии:
У других животных мезодерма дает начало части внутренних органов и слою мышечных клеток, которые входят в состав стенки тела (мускулатура кожно- мускульного мешка), а полостей в самой мезодерме не образуется.
Целомические пузырьки растут, постепенно вытесняя первичную полость тела и занимая ее место.
Именно поэтому целом называют вторичной полостью тела.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Способы образования целома
Существует несколько способов образования целома:
1. Телобластический
У зародыша в первичной полости тела появляются всего две клетки (мезодермальные телобласты), каждая из которых делится и образует группу клеток.
Этот способ закладки целома наблюдается у кольчатых червей, моллюсков.
Еще до начала расхождения масса их мезодермальных клеток подразделяется на несколько парных групп, расположенных с боков от кишечника.
Таким образом в каждом личиночном сегменте или членнике тела образуется собственная пара целомических мешочков.
В заднем участке тела личинки остаются две группы способных к делению клеток, за счет которых формируется мезодерма и целом в новых сегментах (они появляются в зоне роста в течение метаморфоза, а часто и у взрослого животного).
Поэтому таких животных называют первичноротыми.
У них рот образуется раньше, чем анальное отверстие.
2. Энтероцельный
Целомические мешочки формируются как выпячивания кишечника зародыша.
Выпячивания отделяются от кишечника и становятся замкнутыми целомическими пузырьками.
Начиная с иглокожих (морские ежи и морские звезды) и заканчивая хордовыми (в том числе и человеком), у животных, в первую очередь, при выпячивании кишечника образуется анальное отверстие.
Рот появляется после.
Таких животных называют вторичноротыми.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Функции полости тела
Первичная, а позже и вторичная полости тела появлялись как приспособления к изменяющимся условиям среды и совершенствовали устройство тела живых организмов.
Поэтому функции полости тела разнообразны:
Например, сокращение соматической мускулатуры не сказывается на работе пищеварительной системы.
Внутренние органы, окруженные целомической жидкостью, не закреплены жестко и могут свободно расти.
Полостная жидкость оказывает сильное давление изнутри на кожно- мускульный мешок, благодаря чему тело напряжено и практически несгибаемо, таким образом реализуется функция гидроскелета.
У членистоногих, в связи с наличием плотной хитинизированной кутикулы, полость тела не выполняет опорной функции.
Целомическая жидкость находится в постоянном движении, что обеспечивает транспорт веществ.
Через тонкую стенку жабр идет газообмен между внешней средой (водой) и целомической жидкостью (морские звёзды).
Гаметы происходят из целомической мезодермы и созревают в целоме.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Что такое полость тела какие функции она выполняет
Первичная полость тела (протоцель), пространство между стенкой тела и кишечником, в котором расположены внутренние органы.
В отличие от вторичной полости тела, не имеет собственной оболочки.
Первичная полость тела хорошо развита только у первичнополостных (круглых) червей и характеризуется отсутствием собственной клеточной стенки.
У моллюсков первичная полость тела представлена системой лакун и синусов, а у высших многоклеточных животных вытеснена вторичной полостью тела (целомом).
У членистоногих остатки первичной полости, сливаясь в процессе эмбрионального развития с редуцированным целомом, образуют так называемую смешанную полость тела (миксоцель).
У зародышей животных на стадии бластулы первичная полость тела называется бластоцель.
Вторичная полость тела (целом), пространство между стенкой тела и внутренними органами; ограничено собственными эпителиальными оболочками и заполнено жидкостью.
Целом развивается у высших многоклеточных животных – кольчатых червей, иглокожих, других беспозвоночных, а также у всех хордовых. Эти животные называются вторичнополостными (целомическими).
Основная функция целома – опорная: он служит жидким скелетом, благодаря которому возможны сокращения мускулатуры стенки тела. Внутренние органы, окружённые целомической жидкостью, не закреплены жёстко и могут свободно расти. Кроме того, целом поддерживает постоянство внутренней среды организма, участвует в физиологических процессах (дыхании, выделении и др.). Наличие целома оказывает определяющее влияние на организацию внутреннего строения у большинства многоклеточных животных.
Миксоцель (от греч. míxis — смешение и kóilos — полый), полость тела у членистоногих. Образуется путём слияния вторичной полости тела, или целома, с остатками первичной полости тела.
Другими словами, первичная полость тела (протоцель) и вторичная полость тела (целом) слиты в одну.
Новый взгляд на строение и происхождение полости тела многоклеточных
Владимир Малахов, Екатерина Богомолова
«Природа» №11, 2016
Об авторах
Владимир Васильевич Малахов — член-корреспондент РАН, заведующий кафедрой зоологии беспозвоночных биологического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, руководитель лаборатории биологии морских беспозвоночных Дальневосточного федерального университета (Владивосток). Область научных интересов — сравнительная анатомия, эмбриология и филогения беспозвоночных.
Екатерина Валериевна Богомолова — кандидат биологических наук, доцент той же кафедры. Занимается изучением морфологии, ультраструктурного строения, развития и биологии морских пауков (Arthropoda, Pycnogonida), вопросами методики преподавания биологии в высших и средних учебных заведениях.
Полость тела — одно из фундаментальных понятий морфологии животных. В классических учебниках, по которым обучаются студенты-биологи и в нашей стране, и за рубежом [1–4], обязательно есть главы, где обсуждаются проблемы происхождения и природы первичной и вторичной полостей тела. Правда, зачастую можно столкнуться с тем, что одна и та же полость тела у какой-то группы животных не только трактуется, но даже называется по-разному. Так, полость тела круглых червей (нематод) может именоваться и первичной полостью (протоцелем), и псевдоцелем, и схизоцелем. Одни биологи связывали ее происхождение с редукцией целома (вторичной полости тела), другие — считали ее производной бластоцеля (полости зародышевого пузыря, или бластулы), третьи — принимали за щелевидное пространство между органами, которое не имеет прямого отношения ни к бластоцелю, ни к целому.
Революционные события в зоологии на рубеже XX в. и XXI в. существенно изменили наши представления о системе и филогении царства животных [5–7]. Новые данные по их тонкому строению, полученные с применением электронного микроскопа, заставили по-новому трактовать строение тканей и систем органов. Эти изменения коснулись и представлений о природе и происхождении полости тела. Настоящая статья задумана как попытка объяснить, какие типы полостей тела есть у животных, чем они друг от друга отличаются, как они произошли и какие основные функции выполняют. В первой части статьи мы расскажем о том, какие типы полости тела встречаются у низших многоклеточных. Начнем наши рассуждения с губок — сидячих водных организмов-фильтраторов, распространенных и в море, и в пресных водах (рис. 1).
Рис. 1. Разнообразие губок: кремнероговые (а — фото Nick Hobgood, б — фото Tony Shih), гомосклеридная оскарелла (в — фото Parent Géry) и известковая губка сикон (г — фото Christophe Quintin)
Гомосклеридные губки
Хотя у губок нет ни нервной системы, ни настоящих мышечных клеток, они способны к ограниченной подвижности, изменению формы и объема тела [8]. Нет у губок даже рта и кишечника. Как же они питаются? Через крошечные поры вода из внешней среды по сложной ирригационной системе попадает в жгутиковые камеры, выстланные воротничковыми жгутиковыми клетками — хоаноцитами (рис. 2, а). Они захватывают мелкие пищевые частицы (преимущественно бактерии) и переваривают их сами или передают для переваривания другим клеткам. Биение жгутов хоаноцитов обеспечивает ток воды через организм губок. Из жгутиковых камер вода движется дальше по ирригационной системе и поступает к широкому отверстию — устью (оскулюму), из которого выбрасывается во внешнюю среду. Снаружи губки одеты слоем уплощенных клеток — пинакодермой. Между пинакодермой, каналами ирригационной системы и жгутиковыми камерами лежит мезохил — студенистый слой, содержащий соединительнотканные белки (коллаген и спонгин) и разнообразные клетки.
В индивидуальном развитии некоторых губок имеются бластулообразные личинки (цинктобластулы), которые состоят из одного слоя жгутиковых клеток (рис. 2, б). Особенно характерны они для примитивной группы гомосклеридных губок (Homoscleromorpha). Внутри их шарообразной или яйцевидной личинки есть обширная полость, которая, как и полость бластулообразных личинок высших многоклеточных, ограничена базальной пластинкой — слоем неклеточного вещества, подстилающего основания клеток. В состав базальной пластинки у гомосклеридных губок входят те же компоненты, что и у других многоклеточных животных, — коллаген IV типа, фибронектин, ламинин и др.
Рис. 2. Схема строения молодой гомосклеридной губки (а), ее личинки — цинктобластулы (б) и метаморфоза личинки (в–е). Синие стрелки — движение воды. Звездочки — полюс, который соответствует переднему концу личинки. Базальная пластинка здесь и на остальных рисунках показана плотным рядом точек
При метаморфозе передний конец личинки гомосклеридных губок впячивается внутрь и дает начало слою хоаноцитов — хоанодерме, а из задней половины личинки развивается покровный слой клеток — пинакодерма (рис. 2, в–е). В действительности метаморфоз цинктобластулы может протекать несколькими способами, но суть процессов не меняется [9]. Бластоцель личинки заполняется белковым матриксом, который содержит коллагены и специфический для губок белок спонгин, заселяется клетками и превращается в мезохил. У гомосклеридных губок он представлен тоненькой прослойкой между пинакодермой и хоанодермой, причем базальная пластинка сохраняется даже у взрослых форм. У других губок мезохил гораздо обширнее; особенно объемен он у очень крупной (до 1,5–2 м) губки класса Demospongia — знаменитого «кубка Нептуна» (Cliona patera). В данном случае мезохил обычно содержит помимо органических компонентов еще и минеральные иглы (спикулы), может быть очень плотным, из-за чего вся губка кажется твердой на ощупь. У Demospongia, в отличие от Homoscleromorpha, слой хоаноцитов и пинакодерма не отделены от мезохила базальной пластинкой и поэтому обычно не рассматриваются как эпителии.
Стрекающие кишечнополостные
Однослойный шар из клеток (бластула с обширной полостью — бластоцелем) — характерная стадия развития стрекающих кишечнополостных (рис. 3). У кораллов бластула путем впячивания ее стенки превращается в двуслойную личинку — гаструлу. У нее есть рот и кишечник, выстланный жгутиковой энтодермой, а покровы представлены жгутиковой эктодермой. При формировании гаструлы объем бластоцеля уменьшается, он заполняется студенистым белковым содержимым. В результате на месте бластоцеля образуется мезоглея, которая лежит между экто- и энтодермой и всегда отделена от них базальными пластинками. В разных группах кишечнополостных мезоглея имеет разную толщину. У кораллов это нетолстая пластинка между экто- и энтодермой, содержащая не только соединительнотканные белки (коллаген и др.), но и клетки-амебоциты. Заметим, что у восьмилучевых кораллов в мезоглее развивается внутренний скелет, состоящий из известковых спикул. Особенно мощного развития достигает мезоглея у сцифоидных медуз, где она составляет 98% от общего объема тела. Мезоглея сцифоидных — плотная желеобразная структура, содержащая не только коллаген, но и специфические белки, например мезоглеин, и рассеянные амебоциты. Толстая мезоглея характерна и для гидроидных медуз, но у них она не заселена клетками. У гидроидных полипов (например, у гидры) мезоглея — очень тонкая пластинка, толщина которой составляет всего 1–2 мкм.
Рис. 3. Стадии развития коралла на примере актинии: бластула (а), формирование двуслойного зародыша — гаструлы (б), личинка актинии (в)
Название «кишечнополостные» связано с наличием у этих животных кишечной полости, которая сообщается с внешней средой ртом и в которой происходит переваривание пищи. У крупных представителей кишечнополостных кишечная полость обеспечивает и распределение пищи по всему организму. Так, у крупных медуз от желудка отходит сложная система каналов, по которой пища транспортируется ко всем, даже самым удаленным участкам организма (рис. 4). Поэтому другое название кишечной полости — гастроваскулярная полость (от греч. γαστρό — ‘желудочный’ и лат. vasculum — ‘небольшой сосуд’), т. е. кишечно-сосудистая полость. Таким образом, в отсутствие других циркуляторных систем гастроваскулярная полость выполняет распределительную функцию.
Рис. 4. Сцифоидная медуза аурелия; хорошо видны гастроваскулярные каналы. Фото А. А. Семенова
С кишечной полостью связаны и некоторые другие важные функции. У полипов, лишенных минерального скелета (актинии, обыкновенной гидры), вода, заключенная в кишечной полости, служит опорой для тела, т. е. гидроскелетом. В самом деле, полип при нападении на него обычно сжимается, превращаясь в плоскую лепешечку. Как же ему расправиться? Для этого он биением ресничек нагнетает в кишечную полость жидкость, затем плотно закрывает рот, сокращает кольцевую мускулатуру, и жидкость кишечной полости растягивает тело полипа. Некоторые актинии при приближении хищника, например морской звезды, плотно закрывают рот, открепляются от субстрата и, попеременно изгибая тело то в одну, то в другую сторону, всплывают в толщу воды (рис. 5).
Рис. 5. Актиния, спасающаяся от нападения морской звезды
Среди актиний немало форм, которые живут не на поверхности дна, а в толще осадка. Они способны зарываться в грунт и передвигаться гидравлическим способом, перекачивая жидкость из одного участка тела в другой (рис. 6). Во всех этих случаях кишечная полость выполняет опорную функцию.
Рис. 6. Актиния нематостелла, закапывающаяся в грунт
У кишечнополостных нет специализированных выделительных органов. Продукты обмена выделяются в кишечную полость (в каналы гастроваскулярной системы), а дальше через рот выбрасываются во внешнюю среду. Выделительную функцию у кишечнополостных выполняет кишечная полость.
У кораллов и сцифоидных развитие яйцеклеток и сперматозоидов происходит в энтодермальном эпителии, затем они высвобождаются в кишечную полость и через рот выводятся во внешнюю среду. Только у некоторых гидроидных предшественники половых клеток мигрируют в эктодерму, где происходит их дальнейшее развитие. Таким образом, у большинства кишечнополостных кишечная полость выполняет еще и половую функцию.
Завершая первую часть нашей статьи, отметим, что у личинок губок имеется только одна полость тела — бластоцель, которая у взрослых форм заполняется клеточным и неклеточным материалом и становится мезохилом. Хоанодерма и пинакодерма губок окружают мезохил и по существу представляют собой непрерывный клеточный слой, только по-разному дифференцированный в разных участках. Губки — это однослойные животные. У кишечнополостных уже на личиночной стадии формируется не только бластоцель, но и кишечная полость, выполняющая отнюдь не только пищеварительные функции. Для кишечнополостных характерно наличие двух эпителиальных слоев: эктодермы и энтодермы. Для билатерально-симметричных животных характерно развитие вторичной полости тела (целома) и третьего зародышевого листка — мезодермы. Но об этом мы расскажем во второй части статьи.
Материал для настоящей работы был собран при поддержке Российского научного фонда (соглашение № 14-50-00034), изготовление оригинальных рисунков и работа над рукописью поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (проект 15-29-0260-офи-м).
Полость рта – понятие, особенность структуры, функции и процессов Академик В.К. Леонтьев
Даже быстрый оперативный анализ анатомии млекопитающих, в том числе и человека, показывает, что не менее 50% объема структур тел занимают полости. Мне не приходилось встречать и анализировать научных работ, показывающих почему это так. Однако само наличие полостей заставляет как минимум понимать, что это, вероятно, в первую очередь целесообразно для исполнения многих функций организма и его жизнедеятельности.
Действительно, несколько литров (по объему) занимают полости, в которых в течение всей жизни циркулирует кровь и лимфа. Многолитровый объем занимают полости, в которых располагаются внутренне органы – мозг, легкие, сердце, глаза, желудок и кишечник, почки, печень, мочевой пузырь, суставы. Отдельную группу составляют полости, сообщающиеся с внешней средой – ротовая, носоглоточная, ушная, прямая кишка, мочевой пузырь, глазная. Если в первом случае полости организма обеспечивают фиксацию органов или их ограниченную подвижность, обеспечение притока и оттока биологических жидкостей, выполняющих обменные функции, то во втором случае сообщающиеся с внешней средой полости обеспечивают поступление и формирование сигналов (зрительных, слуховых, вкусовых, тактильных, температурных, физических и др.), необходимых для существования, ориентации, питания, адаптации организмов.
Очевидно, наполнение многих биологических полостей органами необходимо для создания стерильных условий в полостях и органах, для разносторонней защиты их от воздействия различных факторов внешней среды (механические, физические, химические, инфекционные и др.), для создания лучших условий деятельности органов при повышенном и пониженном давлении, ликвидация трения, создания влажной среды.
Полости, сообщающиеся с внешней средой, всегда содержат микрофлору, многие выделяют секрет (слюна, желчь, слезы и др.), участвуют в пищеварении и выделении продуктов обмена.
Полостью рта является пространство, впереди ограниченное губами и зубами, сбоку – поверхностью щек, сзади – языкоглоточными кольцами, снизу – языком и подъязычным пространством. Полость рта сообщается через ротовое отверстие и нос – с внешней средой, через глотку и пищевод – с легкими, полостью уха, желудком и пищеводом. Таким образом, полость рта является уникальным для организма человека образованием, которое одновременно граничит с внешней и внутренней средой организма, которая может путем физиологически целесообразных движений ограничить или полностью изолировать себя от внешней среды, от среды носа, глотки, гортани и пищеварительной системы. То есть, это образование, которое одновременно широко сообщается как с внешней средой, так и с внутренними средами организма, при этом с помощью физиологических механизмов и приспособлений оно способно себя ограничить как от внешней, так и от внутренней среды организма человека.
Полость рта предназначена для размещения группы органов – зубов, языка, десен, челюстей, щек, губ, слюнных желез. Эти органы взаимодействуют друг с другом в процессе ротовой фазы пищеварения, речи, мимики, самоочищения, глотания.
В полости рта также поддерживается постоянный гомеостаз, необходимый для реализации и регуляции всех вышеприведенных процессов. Особенно велика роль органов полости рта в пищеварении. С помощью их происходит откусывание пищи, кусание, пережевывание, измельчение пищи, а также ее пропитывание слюной, перемещение во рту, формирование пищевого комка, начальная фаза переваривания углеводов амилазой и проглатывание.
В полости рта также осуществляются процессы сообщения ее с внешней средой либо отграничение от таковой, а также перекрытие возможности поступления пищи и слюны в рото- и носоглотку.
Полость рта имеет большое значение в формировании речи, произнесении отдельных звуков (язык, зубы, щеки, губы). В полости рта постоянно находится ее биологическая жидкость – слюна (ротовая жидкость), особенностью которой являются постоянная беспрерывная секреция, в том числе ночная. Органы полости рта работоспособны только в сильно увлажненной среде, когда трение органов полости рта при движении минимально. Большое значение слюны также состоит в том, что она содержит в своем составе много мукополисахаридов, обладает высокой адсорбцией и минимальным трением.
Органы полости рта играют важную роль в общении людей – мимике, эмоциях, выражении чувств. Это особенно часто происходит при улыбке, поцелуях, плаче и др. Для физиологии ряда процессов важную роль играет герметизация рта, носа, уха, гортани, легких, в которых непосредственно участвует полость рта. Анатомическая структура полости рта также способствует ограничению воспалительных и инфекционных процессов из лицевой зоны.
Главная функция сообщения полости рта с внешней средой – это прием и подготовка для внутренней среды пищи и жидкости, а также частично – для поступления воздуха в организм. Полость рта предназначена для откусывания, перемещения, размягчения, пропитывания, начального ферментативного переваривания и последующего заглатывания пищи. Так как любая пища, как и воздушная среда – инфицированные среды, то, естественно, и полость рта является средой, в которой постоянно находится микрофлора различного вида, состава и количества. Микрофлора полости рта имеет несколько механизмов приспособлений во рту, механизмов существования, размножения и жизнедеятельности в полости рта. Условно микрофлору в полости рта можно подразделить на ряд типов.
Основной из них – различные виды сапрофитов, которые приспособились к условиям полости рта, находятся в физиологическом равновесии, выживают в ней и не оказывают сколько-нибудь видимого вреда на отдельные тканевые образования ротовой полости.
Вторая группа – микрофлора, транзитом минующая полость рта, случайно попадающая в нее. Иногда она может носить патогенный характер. В этом случае она может способствовать инфекции и инвазии и оказывать неблагоприятное воздействие на макроорганизм или отдельные его органы и системы и быть причиной основного их инфицирования (так называемый оральный путь заражения).
Третья группа – условно-патогенные микроорганизмы, которые инфицируют полость рта, живут и размножаются в ней, находя себе нишу для инфицирования, размножения и проживания. Это различные виды грибов, кокков, бацилл, специфическая микрофлора. Они постоянно находятся в ротовой полости, не вызывая каких-либо отрицательных влияний. Однако, если организм ослаблен, наблюдается снижение защитных свойств, эти виды микроорганизмов могут приобретать патогенное свойство и служить причиной развития различных патологических процессов в ротовой полости.
Наконец, имеется четвертая группа микроорганизмов. Это преимущественно неприхотливые, хорошо выживающие в полости рта микробы, например, Str.mutis. Эти виды микроорганизмов под влиянием потребления сахара, научились колонизировать полость рта в виде зубных бляшек, мягкого зубного налета, которые приспособились к автономному существованию в полости рта, практически малозависимому от состояния макроорганизма. Они запасают питание впрок, в виде гликогеноподобных соединений, что позволяет благополучно переживать периоды между приемами пищи человеком. Зубной налет возможно убрать только механическим путем, что делает борьбу с ним, используя большой арсенал разнообразных средств для гигиены полости рта, очень важным и патогенетически обоснованным методом профилактики кариеса зубов и болезней пародонта. В налете микрофлора живет автономно, что позволяет ей существовать и размножаться независимо от состояния микроорганизма. Поэтому в над- и поддесневом зубном налете могут переживать длительное время как сапрофитная, так и патогенная микрофлора. При этом воздействие на макроорганизм даже очень активное, не может нарушить автономной жизни микроорганизмов налета, они могут там сохраняться неопределенно долго и бляшка при этом выполняет функцию как бы депо микрофлоры.
Таким образом, микрофлора полости рта специфична, непохожа на флору других полостей как по составу, количеству, так и по функции. Необходимо четко понимать, что без микрофлоры в ротовой полости невозможно нормальное функционирование ее органов и любые попытки убрать ее не только бесполезны, но вредны, так как они могут привести к дисбактериозу. Поэтому микробное обеспложивание полости рта не может рассматриваться как патогенетический метод борьбы с основными стоматологическими заболеваниями. Вместе с тем, это не значит, что антимикробные воздействия на органы полости рта не нужны. Нет, они необходимы в случаях, когда носят конкретный патогенетический целенаправленный характер.
К другим важнейшим функциям полости рта относится формирования в ней пищевого комка, участие в процессе пищеварения и заглатывании пищи. Такие условия создаются в ней прежде всего благодаря постоянному наличию во рту ротовой жидкости. Основными ее источниками является секрет трех пар больших слюнных желез – околоушных, подчелюстных и подъязычных, которые постоянно функционируя обеспечивают увлажнение как органов полости рта, зубов, слизистой оболочки, так и поступающей в нее пищи. Благодаря своей высокой вязкости, тягучести, адсорбции смешанный секрет надежно увлажняет полость рта, а также пропитывает пищевую массу. Без такого пропитывания невозможно увлажнение и размельчение пищи, ее ослизнение и преодоление трения во рту. Только достигнув с помощью слюны процесса измельчения и пропитывания, пища может быть подготовлена к проглатыванию и заглатыванию.
Кроме больших слюнных желез, в полость рта выходят протоки значительного количества малых слюнных желез, которые в большем количестве расположены на участках слизистой оболочки, в меньшей степени омываемой слюной. Поэтому роль малых слюнных желез в увлажнении слизистой очень велика. Секреция всех желез постоянна, но идет с разной скоростью, которая резко возрастает при стимулировании, особенно в связи с приемом пищи. В полости рта всегда имеется остаточное количество (1-3 мл) свободного секрета, что является нормой. В общей сложности железистый аппарат, расположенный в тканях рта, в течении суток выделяет до 1, 5-2 л своего секрета.
Вместе с тем необходимо знать, что около 25% всех людей страдает пониженной секрецией слюнных желез (синдром сухого рта), что приносит серьезные страдания таким пациентам. Сухая полость рта ведет к нарушению, затруднению и болезненности перемещения пищи во рту, к трудностям в формировании пищевого комка. Такие пациенты не могут принимать пищу, не запивая ее водой, они склонны к различным воспалительным заболеваниям слизистой оболочки. Вполне вероятно, что «синдром сухого рта» связан с эпохальным процессом редукции челюстей, уменьшением свободного анатомического пространства для слюнных желез, нарушением их редукции, иннервации, кровоснабжения. Установление и лечение такого синдрома играет важнейшую роль как в патогенезе, так и в лечении заболеваний слизистой оболочки. В клинике иногда наблюдаются случаи длительной и выраженной гипофункции железистого аппарата, такое состояние приводит к заболеванию, которое получило название ксеростомия. Его клинику, механизм развития еще несколько десятилетий тому назад подробно описал отечественный преподаватель Ф.А. Звержховский (1915).
Третьим источником жидкости в полости рта является выпотевание жидкости из десневых борозд («десневая жидкость»). Это очень богатая клеточным формами и ферментами жидкость, объем которой невелик. Она также с одной стороны играет определенную роль в формировании состава и объема слюны, с другой оказывает существенное влияние на состояние и характер защитных механизмов краевого пародонта. Десневая жидкость имеет решающее значение в обмене веществ и функции пародонта. А.А. Копытов (2018) показал наличие в пародонте трех гидродинамических бассейнов – апикального с демпферной функцией, бассейна средней трети корня запирающей функцией. Периодонтальная щель в шеечной области корня с расширением в периодонте соответствует третьему, дренирующему бассейну пародонта. Десневая жидкость перемещается через систему пор в пародонте при изменении гидравличекского давления при нагрузке, что может приводить, в том числе, к обратной фильтрации десневой жидкости и инфицированию глубоких отделов пародонта и повышенному току десневой жидкости через пародонт.
Кроме слюнных желез у отдельных индивидуумов иногда наблюдается скопление сальных желез. Излюбленным местом их локализации являются переходная слизистой оболочки губ, щек по линии смыкания зубов. Избыточное их развитие в эпителиальных покровах слизистой и кожи описано под названием себорея.
В полости рта огромную роль играет ряд химических и физических процессов. Из химических процессов в первую очередь хотелось бы упомянуть пищеварительную функцию полости рта. Она, в основном, совершается за счет высокой активности амилазы слюны, которая воздействует на крахмалоподобные составные части пищи, расщепляя их на декстрозы вплоть до мальтозы. Этот этап пищеварения очень важен и всегда должен учитываться стоматологами и интернистами. В смешанной слюне имеется и много других пищеварительных ферментов – протеазы, гликозидазы, мальтазы, и др. но они все микробного или клеточного происхождения, низкой концентрации и не играют сколько-нибудь заметной роли в пищеварении (табл.1)., но с другой стороны колебания в содержании отдельных ферментов и их ингибиторов весьма существенно для развития отдельных стоматологических заболеваний.
В слюне имеется гормон паротин, продуцируемый околоушными слюнными железами и участвующий в регуляции обмена Са. В ней содержится в высокой концентрации фактор свертывающей и антисвертывающей систем крови, ряд факторов, влияющих на процессы регенерации, на обменные процессы печени, функцию желудка и др.
В слюне имеется целый ряд факторов, большинство из которых обладают биологическими активными свойствами – лизоцим, иммуноглобулины и др., способные разрушить микрофлору, связывать токсины, осуществлять антимикробные и иммунологические механизмы защиты.
Важнейшей функцией слюны является минерализующая. Она осуществляется благодаря наличию в ней ионов кальция и фосфора в перенасыщенном состоянии (в 2 раза выше, чем в крови). В связи с состоянием перенасыщенности зубы не могут растворяться в слюне, а последняя цементирует трещины и дефекты эмали зубов, способствуя их интактному состоянию.
В последние 20 лет выдвинута гипотеза о мицеллярной коллоидной структуре слюны (В.К. Леонтьев и др.). Суть ее состоит в том, что слюна (схема 1, 2) представляет собой не обычный раствор, а коллоидную систему, состоящую из мицелл, самопроизвольно образующихся на основе кальция и фосфата. Вся свободная жидкость слюны связана с этими мицеллами, поэтому слюна столь вязка и способна сохранять форму. Любые воздействия на слюну в этом случае есть не что иное, как действие на устойчивость мицелл, которую они могут потерять, нарушив тем самым свойства слюны. Эта новая гипотеза структуры слюны позволяет современно, по-новому понять механизм функционирования слюны, ее влияние на органы полости рта, особенно на эмаль зубов.
Важнейшей функцией полости рта является происходящие в ней процессы адсорбции и десорбции. Все попадающие в полость рта вещества – пища, микрофлора, лекарства, жидкости обладают способностью сорбироваться на ее органах. Особенно такой высокой способностью обладает слизистая оболочка языка. Сахар пищи, например, способен содержаться на ней до 60 мин. Высокой способностью к адсорбции обладают и мягкий зубной налет, десневые борозды. Именно в них накапливаются пищевые остатки, пищевой и микробный детрит, обладающий высокой ферментативной активностью, что не безразлично для состояния оболочки. Десорбция этих веществ легко совершается рядом слабых растворов кислот, особенно лимонной. Последняя очень прочно связывается с описанными выше структурами, вытесняя пищу, детрит, микрофлору.
В полости рта имеются очень хорошо омываемые слюной, хорошо очищаемые и высокометаболитные участки. Это жевательные поверхности зубов, ряд участков десен, слизистая щек, задней части губ. Вместе с тем имеются участки, очень трудно очищаемые естественным способом – это десневые борозды, фиссуры зубов, их контактные поверхности, тромолярные участки, некоторые участки дна полости рта. Наконец, в полости рта, кроме мягкого зубного налета, есть еще ряд приобретенных структур, генетически недетерминированных, возникающих при жизни человека – это высокоментаболитный осадок слюны, зубной налет, зубной камень, пелликула зубов, пломбы, коронки, протезы. Все они не безразличны для жизнедеятельности полости рта и выполнения им своих функций.
Одной из важнейших функций полости рта является ее самоочищение. Физиологически она сформирована таким образом и ее анатомия такова, что полость рта легко очищается от остатков пищи, детрита и др. Это происходит за счет нескольких процессов – процесс заглатывания пищи, постоянного омывания слюной, движения языка, щек, челюстей, дна полости рта. Любое нарушение процесса самоочищения полости рта не безразлично для ее благополучия, здоровья и функционирования. Нарушение самоочищения может происходить при «синдроме сухого рта». Образовании глубоких пародонтальных карманов, ряда зубочелюстных аномалий, наличие кариозных зубов, при неудачно поставленных пломбах и протезах, жевательной лености. В этих случаях особо велика роль рациональной гигиены полости рта, в том числе постоянной многократной и профессиональной. На процесс самоочищения всегда надо обращать внимание при заболеваниях слизистой оболочки.
Есть еще ряд особенностей, присущих полости рта – это высокая степень резистентности и адаптированности к большому количеству физических и химических факторов. Среди них следует отметить воздействие различных химических веществ (кислоты, щелочи, отдельные химические вещества), высокой и низкой температуры, изменение и колебание атмосферного давления, воздействие сухости и микробной инвазии.
Особую роль в физиологии и патологии полости рта играет сахар и содержащие его продукты. Основная особенность – способность сахара (единственного продукта) к полному метаболизму в полости рта. Для этого в ней имеются все условия – влажность, хорошая адсорбция, идеальная температура. Сахар во рту вступает в процесс гликолиза, в результате чего быстро превращается в молочную кислоту. Этот процесс в полости рта совершается за 3-5 минут. При приеме сахара в полости рта происходит своеобразный «метаболический взрыв» (схема 3). Количество молочной кислоты в течение нескольких минут возрастает в 10:15 раз и лишь через 1 час приходит в норму. Это «метаболический взрыв» есть не что иное, как быстрый гликолиз сахара в молочную кислоту. Последняя воздействует на зубы (кислотная атака), что постепенно может вести к кариесу. Таким образом, прием сахара является как бы разрешающим фактором в кислотной кариозной атаке. Поэтому кариесогенная роль сахара – основная из сладких веществ. Сахар не является естественным продуктом для полости рта. В больших количествах он стал употребляться лишь последние сто лет. Полость с ее органами не сумела за это время приспособиться к самоочищению от него, в результате чего как массовое стоматологическое заболевание появился кариес и заболевание десен – те, в патогенезе которых сахар и возникающий из него мягкий зубной налет играют существенную патогенетическую роль.
Таким образом, полость рта является очень своеобразным анатомическим образованием, совершенно непохожим на другие полости человеческого тела; с многообразными и резко отличающимися друг от друга функциями, особенностями состава и строения; многочисленными функциями: пищеварения, защитной, самоочищения, минерализующей и др. слизистая оболочка является индикатором состояния организма человека и его взаимоотношений с внешней средой. Умение «читать» и видеть клиническое состояние слизистой, улавливать возникающие в ней отклонения, играет существенную роль как для оценки ее непосредственного состояния, так и для выявления ранних признаков изменений, связанных как с эндогенным так и экзогенным воздействием. Не зная их, и не принимая их во внимание, невозможно успешно лечить и предупреждать ее болезни.
В последние 30 лет активно развивается изучение слюны генетическими, морфологическими, биохимическими, вирусологическими и другими методами для диагностики соматичесчких, онкологических, генетических и др. заболеваний. Удобство работы со слюной в этих случаях очень большое и следует дальше ожидать бурного развития данного направления.