Глава II. СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ

1. ОБЩАЯ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И РАЗВИТИЕ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ

В ротовую полость открываются протоки 3 пар больших слюнных желез: околоушных, подчелюстных и подъязычных, лежащих за пределами слизистой оболочки. Кроме того, в толще слизистой оболочки ротовой полости находятся многочисленные мелкие слюнные железы: губные, щёчные, передние язычные, задней половины твердого нёба, мягкого нёба и язычка, желобоватых сосочков (Эбнера), мелкие подъязычные.

Слюна имеет сложный состав, определяемый истинной секрецией железистых клеток, а также рекрецией и экскрецией ряда продуктов слюнными железами.

Объединение секрета всех желез дает слюну с неким усредненным составом, который зависит от характера принимаемой пищи и ряда других факторов. Так, парасимпатическая стимуляция слюнных желез ведет к образованию большого количества жидкой слюны, а симпатическая - к образованию малого количества густой слюны.

Не следует путать понятия «слюна» и «ротовая жидкость». Ротовая жидкость включает суммарный секрет слюнных желез, а также детрит полости рта, микрофлору, десневую жидкость, продукты жизнедеятельности микрофлоры, остатки пищевых продуктов и др.

За сутки вырабатывается в среднем 1,5 л слюны, при этом основное ее количество приходится на секрет подчелюстных (75%) и околоушных (20%) желез.

Примерно 99% массы слюны составляет вода. Основной органический компонент слюны - гликопротеин муцин, продуцируемый мукоцитами. В состав слюны входят ферменты, иммуноглобулины, некоторые биологически активные вещества. Среди неорганических веществ преобладают ионы кальция, натрия, калия, магния, хлора, фосфаты, бикарбонаты (рис. 19).

Одна из важных функций слюны - минерализующая. Слюна является основным источником неорганических веществ, необходимых для поддержания оптимального состава эмали зуба. После прорезывания зубов ионы минеральных веществ могут поступать в эмаль в процессе ее минерализации и вымываться из эмали в процессе деминерализации. Существенное значение в минерализации эмали имеет насыщенность слюны гидроксиапатитом. Подкисление снижает степень насыщения слюны гидроксиапатитом и связанные с этим ее минерализующие свойства. Содержащиеся в слюне буферные системы обеспечивают оптимальный уровень рН (в пределах 6,5-7,5). Микрофлора полости рта может обладать кислотопродуцирующей активностью. При щелочном рН слюны отмечается избыточное отложение зубного камня.

Слюна участвует в процессах механической и химической переработки пищи. Содержащиеся в слюне ферменты воздействуют на пищу не только в полости рта, но и (некоторое время) в желудке. Ферменты слюны (амилаза, мальтаза, гиалуронидаза) участвуют в расщеплении углеводов.

Слюнные железы выполняют экскреторную функцию. Со слюной из организма выделяются мочевая кислота, креатинин. Продукты азотистого обмена, а также неорганические ионы Na+, K+, Ca⁺⁺, Cl^-, HCO₃попадают в слюну из крови при активном участии экзокриноцитов.

Защитная функция слюны обеспечивается высокими концентрациями антимикробных веществ (лизоцима, лактоферрина, пероксидазы), а также секреторных IgA, вызывающих агрегацию патогенных микроорганизмов и препятствующих их прикреплению (адгезии) к поверхности эпителия слизистой оболочки и зубов.

Слюнные железы обладают не только экзокринной, но и эндокринной функцией. Установлено, что в подчелюстных железах животных синтезируется белок, близкий инсулину по биологическому действию и ряду биохимических свойств. В слюне человека обнаружены биологически активные вещества - паротин, фактор роста нервов, фактор роста эпителия, калликреин и др. По-видимому, некоторые из

Рис. 19. Схема образования, поступления и реабсорбции некоторых веществ в слюнных железах: из крови в клетки секреторных концевых отделов слюнных желез поступают ионы Na+, Cl^- и вода. Сероциты вырабатывают и выделяют в слюну белковый секрет, в составе которого есть ферменты (амилаза, мальтаза) и антибактериальные вещества (лизоцим, лактоферрин, пероксидаза). Мукоциты вырабатывают муцины, богатые сиаловыми кислотами и сульфатами. IgA секретируются плазмоцитами стромы и путем трансцитоза переносятся в слюну клетками секреторных концевых отделов и исчерченных протоков. В исчерченных протоках образуются инсулиноподобные соединения. Из крови поступают бикарбонаты, обеспечивающие 80% буферных свойств слюны, и калликреин, активирующий образование кининов и способствующий снижению тонуса сосудов. Из слюны в кровь в исчерченных протоках реабсорбируются ионы Na+, Cl^-

них попадают в слюну из крови, а не синтезируются в самих железах (см. рис. 19).

Слюнные железы активно участвуют в регуляции водно-солевого гомеостаза.

Развитие слюнных желез

Все слюнные железы являются производными многослойного плоского эпителия полости рта, поэтому для строения их секреторных отделов и выводных протоков характерна многослойность.

На 2-м месяце эмбриогенеза закладываются крупные парные слюнные железы: подчелюстная (gl. submandibulare), околоушная (gl. parotis), подъязычная (gl. sublinguale), а на 3-м месяце - мелкие слюнные железы: губные (gl. labiales), щечные (gl. buccales), нёбные (gl.palatinae). При этом эпителиальные тяжи врастают в подлежащую мезенхиму. Пролиферация эпителиальных клеток приводит к формированию разветвленных эпителиальных тяжей с расширенными концами в форме луковиц, которые в дальнейшем дают начало выводным протокам и секреторным концевым отделам

желез. Из мезенхимы образуется соединительная ткань.

В ходе развития слюнных желез особое значение имеют эпителиомезенхимные взаимодействия. По-видимому, мезенхима оказывает индуцирующее влияние на эпителий желез, определяя характер ветвления их протоков и направление роста, однако тип слюнной железы детерминируется еще до начала взаимодействия эпителия с мезенхимой.

2. КРУПНЫЕ СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ (ОКОЛОУШНЫЕ, ПОДНИЖНЕЧЕЛЮСТНЫЕ, ПОДЪЯЗЫЧНЫЕ)

Все крупные слюнные железы (glandulae salivariae majores) построены по единому плану. Снаружи железа покрыта соединительнотканной капсулой, от которой вглубь органа отходят тяжи, разделяющие железу на дольки. Внутридольковую соединительную ткань, формирующую строму желез, заселя-

ют многочисленные лимфоциты и плазматические клетки. Паренхима слюнных желез образована эпителием.

Крупные слюнные железы - сложные, разветвленные, альвеолярные или альвеолярно-трубчатые. Они состоят из концевых отделов и системы протоков, выводящих секрет.

2.1. СЕКРЕТОРНЫЕ КОНЦЕВЫЕ ОТДЕЛЫ (АЦИНУСЫ) СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ

Концевые отделы (portio terminalis) представляют собой слепой мешок, состоящий из секреторных клеток. Секреторную единицу слюнных желез называют также ацинусом. По характеру выделяемого секрета концевые отделы бывают 3 типов: белковые (серозные), слизистые и смешанные (белковослизистые).

Ацинусы содержат 2 типа клеток - секреторные и миоэпителиальные. По механизму отделения секрета из клеток все слюнные железы - мерокриновые.

В белковых концевых отделах (рис. 20, а) секреторными клетками являются сероциты. Сероциты - клетки пирамидной формы. На ультраструктурном уровне в них выявляются скопления элементов гранулярной эндоплазматической сети, свободные рибосомы, комплекс Гольджи. Многочисленные крупные белковые (зимогенные) гранулы сферической формы локализуются в апикальной части клетки. Большинство других органелл локализуются в базальной или перинуклеарной цитоплазме (рис. 20, б). Из гландулоцитов секрет поступает в межклеточные канальцы, а затем в просвет концевых отделов.

Рис. 20. Схема строения белкового секреторного отдела слюнной железы и сероцита: а - белковый секреторный отдел: 1 - сероциты; 2 - ядро миоэпителиоцита; 3 - базальная мембрана; б - сероцит: 1 - ядро; 2 - гранулярная эндоплазматическая сеть; 3 - комплекс Гольджи; 4 - секреторные гранулы; 5 - митохондрии; 6 - миоэпителиоцит; 7 - базальная мембрана

Белковые клетки выделяют жидкий секрет, богатый ферментами.

Слизистые концевые отделы имеют вытянутую, тубулярную форму с широким просветом. Крупные слизистые клетки - мукоциты - имеют светлую цитоплазму, содержат темные уплощенные ядра, смещенные к базальной части клеток (рис. 21, а). В хорошо развитом комплексе Гольджи мукоцитов углеводы присоединяются к белковой основе, при этом образуются гликопротеины слизи. В надъядерной части клетки располагаются окруженные мембраной крупные гранулы (рис. 21, б). Мукоциты вырабатывают вязкую и тягучую слюну. Для этих клеток характерна циклическая активность. Высвобождение гранул муцина происходит при соответствующей гормональной или нервной стимуляции.

Смешанные концевые отделы часто представляют собой расширенные трубки, образованные как сероцитами, так и мукоцитами. При этом сероциты (в подчелюстных железах) или серомукоциты (в подъязычных железах) располагаются по периферии концевых отделов в виде «шапочек» (полулуния Джиануцци). Центральная часть смешанных секреторных концевых отделов образована мукоцитами (рис. 22).

Предполагается, что полулуния являются артефактом рутинных методов фиксации, используемых в световой и электронной микроскопии. Быстрое замораживание ткани в жидком азоте и последующая обработка четырехокисью осмия (OsO₄) в холодном ацетоне позволяют выявить, что мукоциты и сероциты располагаются в одном ряду и обрамляют просвет секреторного ацинуса в виде однослойного

Рис. 21. Схема строения слизистого секреторного отдела слюнной железы и мукоцита: а - слизистый секреторный отдел: 1 - мукоциты; 2 - ядро миоэпителиоцита; 3 - базальная мембрана; б - мукоцит: 1 - ядро; 2 - гранулярная цитоплазматическая сеть; 3 - комплекс Гольджи; 4 - секреторные гранулы; 5 - митохондрии; 6 - миоэпителиоцит; 7 - базальная мембрана

Рис. 22. Схема строения смешанного концевого отдела слюнной железы: а - смешанный концевой отдел: 1 - мукоциты; 2 - сероциты, образующие полулуние Джиануцци; 3 - ядро миоэпителиоцита; 4 - базальная мембрана; б - концевой отдел с удаленной базальной мембраной: 1 - базальная поверхность секреторных клеток; 2 - миоэпителиоцит, лежащий

на секреторных клетках; 3 - вставочный проток

эпителия. Серозные полулуния при этом не обнаруживаются.

В срезах, приготовленных из тех же образцов обычными методами, выявляются «раздутые» мукоциты с увеличенными секреторными гранулами. При этом сероциты формируют типичные полулуния, располагающиеся по периферии секреторных концевых отделов. Длинные отростки сероцитов проникают между мукоцитами. Возможно, процесс образования полулуний связан с увеличением объема мукоцитов в процессе секреции. При этом изменяется первоначальное положение серозных клеток, что ведет к формированию эффекта полулуния. Подобный феномен иногда наблюдается в слизистой оболочке кишки, когда «раздутые» бокаловидные клетки изменяют положение всасывающих эпителиоцитов.

Миоэпителиоциты формируют 2-й слой клеток в концевых секреторных отделах и располагаются между базальной мембраной и основанием эпителиальных клеток (см. рис. 20-22). Миоэпителиальные клетки выполняют сократительную функцию и способствуют выделению секрета из концевых отделов.

2.2. СИСТЕМА ВЫВОДНЫХ ПРОТОКОВ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ

Выводные протоки слюнных желез подразделяются на вставочные (ductus intercalatus), исчерченные (ductus striatus), междольковые (ductus interlobularis) и протоки железы (ductus glanulae). Вставочные и исчерченные протоки относят к внутридольковым (рис. 23).

Рис. 23. Схема строения выводных протоков слюнных желез: 1 - вставочный выводной проток; 2 - исчерченный выводной проток; 3 - концевые отделы; 4 - внутридольковые выводные протоки; 5 - долька; 6 - междольковый выводной проток; 7 - эпителиоцит вставочного протока; 8 - миоэпителиоцит; 9 - эпителиоцит исчерченного протока;

10 - складки цитолеммы; 11 - митохондрии

Вставочные протоки хорошо развиты в белковых железах. В смешанных железах они короткие и трудно идентифицируемые. Вставочные протоки образованы кубическим или плоскими эпителиоцитами с базофильной цитоплазмой, 2-й слой формируют миоэпителиоциты.

Вставочные протоки содержат камбиальные элементы эпителия концевых отделов и системы выводных протоков.

Исчерченные протоки (слюнные трубки) являются продолжением вставочных. Они ветвятся и часто образуют ампулярные расширения. Диаметр исчерченных протоков значительно больше, чем вставочных. Цитоплазма цилиндрических эпителиоцитов исчерченных протоков ацидофильна.

При ультраструктурном исследовании в апикальной части клеток выявляются микроворсинки, в базальных частях - базальная исчерченность, образованная митохондриями, расположенными между складками цитолеммы. Этот морфологический субстрат обеспечивает реабсорбцию жидкости и электролитов. В исчерченном протоке происходят: 1) реабсорбция Na⁺ из первичного секрета, 2) секреция K⁺ и НСО₃^- в секрет. Обычно ионов натрия реабсорбируется больше, чем секретируется ионов калия, поэтому секрет становится

гипотоническим. Концентрация Na+ и С1^- в слюне в 8 раз ниже, а K+ - в 7 раз выше, чем в плазме крови.

В апикальной части клеток исчерченных протоков встречаются секреторные гранулы, содержащие калликреин - фермент, расщепляющий субстраты плазмы крови с образованием кининов, оказывающих сосудорасширяющее действие.

В клетках внутридольковых протоков выявлены факторы роста и некоторые другие биологически активные вещества. Клетки внутридольковых протоков образуют секреторный компонент, обеспечивающий перенос в слюну IgA.

Междольковые протоки располагаются в междольковой соединительной ткани и образуются в результате слияния исчерченных протоков. Междольковые протоки выстланы обычно многорядным призматическим или двуслойным эпителием. Некоторые эпителиальные клетки этих протоков, возможно, участвуют в ионном обмене.

Общий выводной проток выстлан многослойным эпителием.

Таким образом, тип эпителия в выводных протоках слюнных желез изменяется и становится характерным для эктодермального эпителия ротовой полости, т.е. многослойным.

2.3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КРУПНЫХ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ

Околоушная железа - сложная, альвеолярная, разветвленная. Секрет околоушных желез - белковый.

Концевые отделы околоушной железы состоят из сероцитов и миоэпителиальных клеток (рис. 24).

Внутридольковые вставочные протоки длинные, сильно разветвленные. Исчерченные слюнные протоки хорошо развиты. Междольковые выводные протоки выстланы многорядным призматическим или двуслойным эпителием. Проток околоушной желе-

зы (стенонов проток), выстланный многослойным эпителием, открывается на поверхности слизистой оболочки щеки на уровне 2-го верхнего большого коренного зуба.

Подгелюстная (поднижнегелюстная) железа - сложная, альвеолярная (местами альвеолярнотрубчатая), разветвленная. По характеру секрета - смешанная (белково-слизистая, но преимущественно белковая).

Концевые секреторные отделы - белковые (преобладающие, на их долю приходится 80%), а также смешанные белково-слизистые (рис. 25).

В секреторных гранулах сероцитов выявляются гликопротеиды и гликолипиды.

Рис. 24. Схема строения околоушной железы: 1 - серозные концевые отделы; 2 - вставочный выводной проток; 3 - исчерченный выводной проток; 4 - соединительнотканная строма железы

Рис. 25. Схема строения подчелюстной железы: 1 - серозный концевой отдел; 2 - смешанный концевой отдел; 3 - вставочный проток; 4 - исчерченный проток

Смешанные концевые отделы более крупные, чем белковые (рис. 26). Цитоплазма мукоцитов имеет ячеистую структуру благодаря наличию в ней слизистого секрета, который избирательно окрашивается муцикармином.

Между белковыми клетками серозного полулуния располагаются межклеточные секреторные канальцы. Снаружи от клеток полулуния лежат миоэпителиальные клетки.

Вставочные протоки короче, чем в околоушной железе, и менее разветвленные, что объясняется ослизнением части этих отделов в процессе развития.

Исчерченные протоки длинные, сильно ветвятся. У некоторых животных (грызунов) идентифицируют гранулярные отделы, в клетках которых содержатся гранулы с трипсиноподобными протеазами, а также некоторыми ростстимулирующими факторами.

Междольковые выводные протоки выстланы в основном двуслойным эпителием.

Проток подчелюстной железы (вартонов проток) в конечной части образует выпячивания (дивертикулы) и открывается рядом с протоком подъязычной железы на переднем крае уздечки языка.

Подъязычная железа - сложная, альвеолярнотрубчатая, разветвленная, самая мелкая из крупных слюнных желез. По характеру отделяемого секрета - смешанная слизисто-белковая с преобладанием слизистой секреции.

Секреторные концевые отделы железы представлены 3 типами: белковые (очень немногочисленные), смешанные (составляющие основную массу железы) и слизистые отделы (рис. 27). В смешанных концевых отделах имеются слизистые клетки и белковые полулуния.

Клетки, формирующие полулуния, выделяют одновременно белковый и слизистый секрет (серомукозные клетки). Их секреторные гранулы дают реакцию на муцин. Муцин является гликопротеином, в котором с полипептидной цепью связаны многочисленные олигосахаридные цепочки.

Слизистые концевые отделы железы образованы клетками, содержащими хондроитинсульфат В и гликопротеины.

Во всех 3 типах концевых отделов наружный слой формируют миоэпителиальные элементы.

Выводные протоки имеют ряд структурных особенностей. Вставочные протоки встречаются редко,

Рис. 26. Гистологический препарат. Подчелюстная железа: 1 - смешанные концевые отделы; 2 - белковые концевые отделы; 3 - исчерченный выводной проток; 4 - сосуд в междольковой соединительной ткани

Рис. 27. Схема строения подъязычной железы: 1 - серозный концевой отдел; 2 - смешанный концевой отдел; 3 - вставочный проток; 4 - соединительнотканная строма

так как в процессе эмбрионального развития они почти целиком ослизняются, формируя слизистые части концевых отделов.

Исчерченные протоки развиты слабо, очень короткие. В клетках, выстилающих исчерченные протоки, выявляется базальная исчерченность, содержатся мелкие пузырьки, которые рассматриваются как показатель экскреции.

В междольковых выводных протоках эпителий двуслойный.

Общий выводной проток (бартолинов) по строению аналогичен протоку поднижнечелюстной железы, с которым он иногда сливается.

3. МЕЛКИЕ СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ. АДАПТИВНОСТЬ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ

Мелкие слюнные железы многочисленны и рассеяны по слизистой оболочке полости рта за исключением десны и передней части твердого нёба.

Концевые отделы обычно образуют небольшие дольки, разделенные прослойками соединительной ткани.

Мелкие слюнные железы, располагающиеся в передних отделах полости рта (губные, щечные, дна ротовой полости, передние язычные), как правило, смешанные и по строению сходны с подъязычными.

Железы среднего отдела (области расположения желобоватых сосочков языка) - чисто белковые. В заднем отделе полости рта располагаются слизи-

стые железы (железы корня языка, твердого и мягкого нёба).

Выводные протоки мелких желез ветвятся, однако вставочные и исчерченные протоки обычно отсутствуют.

В строме мелких слюнных желез выявляются лимфоциты, тучные и плазматические клетки.

Окончательный состав слюны и адаптивность слюнных желез

Окончательный состав слюны (ее количество и качество) контролируется различными факторами: 1) концентрацией различных веществ в крови; 2) нервной регуляцией состава слюны; 3) действием гормонов (в частности, минералокортикоидов, повышающих в слюне уровень калия и снижающих концентрацию натрия); 4) функциональной активностью почек.

Снижение функциональной активности слюнных желез имеет серьезные отрицательные последствия. При уменьшении секреции слюны ухудшается самоочищение полости рта, что способствует развитию микрофлоры, приводит к уменьшению резистентности эмали к деминерализующим воздействиям.

В связи с тем что слюна является своего рода «трофическим фактором» для твердых тканей зуба, при уменьшении слюноотделения появляются трещины, эмаль становится хрупкой, быстро развивается множественный кариес. Клиническая картина, возникающая в полости рта при наруше-

ниях слюноотделения, называется ксеростомией (сухость во рту).

Слюнные железы обладают высокой адаптивностью к изменяющимся условиям жизнедеятельности организма. Секреция слюны изменяется при раздражении различных рецепторных полей, действии некоторых гуморальных факторов, фармакологических веществ и биоматериалов, используемых в стоматологии. Изучение слюноотделительной функции, химического состава и биофизических свойств слюны используют для оценки реакций организма на стоматологические биоматериалы, из которых изготавливаются зубные протезы. Таким образом, слюнные железы являются своеобразным тест-объектом для оценки биосовместимости в стоматологии.

Все слюнные железы подвержены возрастной инволюции, что проявляется прогрессирующей гетероморфностью как в концевых отделах, так и в выводных протоках.

В отличие от традиционного мнения о слюне как ионно-белковом истинном водном растворе, в котором находится сложный комплекс белков и различных ионов, в настоящее время сформировались новые представления о слюне как:

• о жидкокристаллической структуре;

• о растворе, содержащем ионы Са²⁺ и HPO₄^2- в мицеллярном состоянии.

О том, что слюна является жидкокристаллической структурой, свидетельствуют некоторые данные биофизических исследований. Слюна при высыхании кристаллизуется и может быть отнесена к жидким кристаллам. Жидкокристаллическое состояние проявляется в таких свойствах слюны, как пеноили пленкообразование. Этот подход к строению слюны позволяет лучше понять прочность связи эмали и пелликулы, обеспечивающей селективную проницаемость ионов в ткани зубов.

По мнению ряда авторов, основу слюны составляют мицеллы, связывающие большое количество воды, в результате чего все водное пространство оказывается связанным и поделенным между ними. С указанных позиций слюну можно представить как объем, туго наполненный шарами (мицеллами), что позволяет им поддерживать друг друга в подвешенном состоянии и препятствует взаимодействию друг с другом. Упомянутая концепция строения слюны требует дальнейшего обоснования. Раскрытие сущности этого процесса может открыть новые подходы к диагностике, профилактике и лечению стоматологических заболеваний, с иных позиций рассматривать проблему взаимодействия слюны с зубами и тканями полости рта.