Зубные и слюнные камни - химический состав, генетические особенности тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

Бельская, Людмила Владимировна АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Омск МЕСТО ЗАЩИТЫ
2009 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.01 КОД ВАК РФ
Диссертация по химии на тему «Зубные и слюнные камни - химический состав, генетические особенности»
 
Автореферат диссертации на тему "Зубные и слюнные камни - химический состав, генетические особенности"

На правах рукописи

Бельская Людмила Владимировна

ЗУБНЫЕ И СЛЮННЫЕ КАМНИ - ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Специальность 02.00.01 - неорганическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

1 А

Москва 2009

003469981

Работа выполнена на кафедре неорганической химии химического факультета Омского государственного университета им. Ф.М. Достоевского

Научный руководитель:

кандидат химических наук доцент

ГОЛОВАНОВА Ольга Александровна

Официальные оппоненты:

доктор химических наук

ппгхЪессоп и * * - -1

ЗАЙЦЕВ Борис Ефимович доктор химических наук профессор ПАНАСЮК Георгий Павлович

Ведущая организация - Институт металлургии и материаловедения им.

А.А. Байкова

Защита состоится 1 июня 2009 г. в 17 часов 00 минут на заседании Диссертационного Совета Д 212.154.25 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 119021, Москва, Несвижский пер., д.3,3 этаж, зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского педагогического университета по адресу: 119991, Москва, ул. Малая Пироговская, д.1

Автореферат разослан « > апреля 2009 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета

Г

ПУГАШОВА Н.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последнее время разработка и совершенствование физико-химических основ изучения биоминералов, образующихся в организме человека, приобретает особо важное значение в связи с высоким ростом заболеваемости и, соответственно, необходимостью поисков новых методов профилактики, диагностики и лечения. С целью выявления причин и механизмов камнеобразова-ния в ротовой полости человека возникает необходимость в детальном исследовании состава и строения органоминеральных образований (ОМА) с использованием современных физико-химических методов. Специфическая особенность подобных биоминералообразований, а именно участие в их строении как неорганического, так и органического веществ, требует использовать при их изучении методы различных наук: химии, минералогии, биохимии, медицины и др.

Одним из перспективных направлений изучения процессов патогенного микс-ралообразования в организме человека является его теоретическое и экспериментальное моделирование, на основании которого можно предположить механизм образования, выявить факторы, влияющие на характер протекания данного процесса, а также предсказать поведение системы при изменении тех или иных параметров.

Целью работы является термодинамическое и экспериментальное моделирование процесса образования основных минеральных фаз зубных и слюнных камней на основе результатов комплексного изучения их состава и параметров камнеобразующей среды.

Для достижения поставленной цели были поставлены задачи:

• Иизучить вещественный состав зубных и слюнных камней, выявить основные закономерности распределения микроэлементов и аминокислот в ОМА.

• Определить основные параметры роговой жидкости, способствующие процессу камнеобразования в ротовой полости человека.

• Разработать термодинамическую модель, описывающую процесс кристаллизации основных минеральных фаз зубных и слюнных камней.

• Провести экспериментальное моделирование процесса образования ОМА и изучить влияние ряда добавок ротовой жидкости (органических и неорганических) на характер протекания данного процесса.

Научная новизна работы. На основании термодинамических расчетов определены условия образования основных минеральных фаз в ротовой жидкости и жидкой фазе зубного налета человека. Впервые проведено экспериментальное моделирование процесса образования зубного камня в лабораторных условиях. Установлено, что в условиях модельного эксперимента происходит формирование твердой фазы, представленной преимущественно слабо окристаллизованным гидрокси-лапатитом с избытком кальция. Показано, что компоненты биологической жидкости по-разному влияют на процессы камнеобразования, протекающие в модельных системах: аминокислоты, белок (казеин) и ионы магния ингибируют процесс образования гидроксилапатита, причем наибольшим ингибирующим действием обладает казеин; глюкоза промотирует данный процесс; мочевина же в физиологических концентрациях замедляет процесс образования гидроксилапатита зубных камней человека, тогда как 10-кратное увеличение содержания мочевины в растворе спо-

собствует формированию стехиометрического гидроксилапатита.

Получены новые данные по вещественному составу зубных и слюнных камней человека и установлены следующие закономерности: результаты дискриминантного анализа подтверждают взаимосвязь между микроэлементным составом зубных и слюнных камней и регионом проживания пациентов; результаты кластерного анализа аминокислотного состава камней показали, что группы зубных и слюнных камней неоднородны по своему составу (отличаются по содержанию глутаминовой кислоты и серина, выявлены возрастные отличия). Показано существование обратной зависимости между суммарным содержанием аминокислот и фосфора в составе слюнных камней. Для ряда элементов Fe, Mn, Zn, Мо, Sr, Ni наблюдаются достоверно высокие значения коэффициентов корреляции с аминокислотами.

В результате выполненных исследований выявлены изменения, происходящие

R ППГГМ R (-' ППТЛПЛЙ М.-М ГТ Ь'ПЛТЫ ППП пЯпР-ЭГ, DQUUM 'J vrí LII. TV [' , (1Г níi 1 1п 1<111 í 11 T.l 111,11 ■ 1Л11W ■ 1

- — - .---j^.v^wj. ..»..^.tuw . ..jp,. wj^mjuí,«*»!.., J juuui/k IVMlHliVll, liU ¿41*1 11 11J11П ¿Л,Г 11*1 ГI"

нантного анализа показано, что по содержанию 10 элементов в ротовой жидкости (Са, Р, Na, К, Mg, Zn, Cu, Fe, Mn, AI) происходит разделение на четыре группы: с кариесом зубов, камнеобразованием в полости рта, с некрозом твердых тканей зуба и контрольная. Отмечены различия между контрольной группой и группой пациентов с зубными отложениями в полости рта. Установлено, что в условиях камнеобразования в полости рта повышается содержание цинка и железа, тогда как некроз твердых тканей зуба сопровождается заниженным относительно нормы содержанием всех изучаемых микроэлементов. Получены высокие значения коэффициентов корреляции ряда аминокислот с ионами Cu, Zn, Fe и Mn при нормальном состоянии полости рта; отмечена положительная корреляция ионов кальция и фосфора с рядом аминокислот, что свидетельствует о существовании устойчивой коллоидной системы слюны. В условиях камнеобразования в полости рта установлена тенденция: нарушение структурных и минерализующих свойств слюны, обусловленное понижением содержания кальция и увеличением содержания аминокислот, приводит к образованию зубных камней. При сравнении зубных, слюнных камней и ротовой жидкости по содержанию аминокислот выявлены межгрупповые различия, подтвержденные результатами кластерного и дискриминантного анализов. Впервые предложен метод оценки фигур микрокристаллизации слюны для изучения ее структурных свойств.

Практическая значимость. Материалы данной работы важны для понимания механизмов образования зубных и слюнных камней, что расширяет возможности профилактики и ранней диагностики заболеваний полости рта. Полученные результаты широко используются в стоматологической практике на базе городской стоматологической поликлиники №1, а также на кафедрах клинической и терапевтической стоматологии ОмГМА г. Омска. Так, на основе изучения типа микрокристаллизации ротовой жидкости предложен новый способ определения уровня воздействия компьютерного излучения на состояние зубов (патент РФ № 2311639 от

31.03.2006). При исследовании параметров ротовой жидкости в норме и при различных заболеваниях был разработан способ выявления гипертонической болезни и сахарного диабета на стоматологическом приеме (патент РФ № 2336803 от

02.05.2007). Предложенный способ моделирования процесса образования зубного камня (решение о выдаче патента на изобретение № 2007 113160 от 09.04.2007) может быть использован на начальных этапах разработки новых медицинских пре-

паратов для профилактики и лечения заболеваний полости рта.

На зашиту выносятся следующие положения:

1. При комплексном изучении вещественного состава зубных и слюнных камней человека установлен фазовый, элементный и аминокислотный состав и показаны взаимосвязи между микроэлементным составом зубных и слюнных камней и регионом проживания пациентов; суммарным содержанием аминокислот и ионов фосфора в составе слюнных камней.

2. В условиях камнеобразования в полости' рта происходит значительное отклонение параметров ротовой жидкости от нормы: сдвиг рН в щелочную сторону; уменьшение содержания ионов кальция и белка, при этом увеличение содержания ионов фосфора и электролитных компонентов, что является результатом нарушения структурных и минерализующих свойств слюны.

3. С помощью термодинамических расчетов получена последовательность образования основных минеральных фаз: Ca|0(PO4)6F2 > Can)(P04)6(0H)j > р-Са3(Р04)2 > Са4Н(Р04)3-2.5Н20 > CaHP04'2IL0 > а-Са3(Р04)2, при этом отмечена наибольшая стабильность апатита, основного компонента зубных и слюнных камней человека. Присутствие аминокислот и микроэлементов в физиологической концентрации не влияет на состав твердой фазы.

4. При экспериментальном моделировании установлено, что компоненты слюны играют важную роль в поддержании стабильности биологической жидкости, тем самым, могут, как препятствовать образованию ОМА полости рта (белки, аминокислоты, ионы магния), так и способствовать данному процессу (глюкоза, мочевина).

Апробация работы. Основные результаты работы опубликованы в 18 научных статьях, 3 авторских свидетельствах на изобретение, а также более чем в 70 тезисах на международных и всероссийских конференциях: международном форуме «Аналитика и аналитики» (Воронеж, 2008), IV международной конференции молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2008), XII международном симпозиуме «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2008), всероссийской конференции «Химия твердого тела и функциональные материалы» (Екатеринбург, 2008), международной научно-практической конференции «Биоминералогия - 2008» (Луцк, 2008), международной научной конференции «Федоровская сессия» (Санкт-Петербург, 2008), V международной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация для нанотенологий, техники и медицины» (Иваново, 2008), XX симпозиума «Современная химическая физика» (Туапсе, 2008), международном минералогическом семинаре «Структура и разнообразие минерального мира» (Сыктывкар, 2008), II международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии» (Астрахань, 2008), всероссийской научной молодежной конференции «Химия под знаком сигма» (Омск, 2007, 2008), XV международной конференции по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2008» (Москва, 2008), II международной конференции «Кристаллогенезис и минералогия» (Санкт-Петербург, 2007), III международной конференции «Фундаментальные науки - медицине» (Новосибирск. 2007), XVI международном совещании «Кристаллохимия и рентгенография минералов» (Миасс, 2007), международном симпозиуме «Биокосные взаимодейст-

вия: жизнь и камень» (Санкт-Петербург, 2004, 2007), V Всероссийской научно-практической конференции «Молодежь XXI века — будущее российской науки» (Ростов-на-Дону, 2007, 2008), IV международном семинаре «Минералогия и жизнь» (Сыктывкар, 2007), международной конференции «Спектроскопия и кристаллохимия минералов» (Екатеринбург, 2007), VI международной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации. Нанокристаллизация. Биокристаллизация» (Иваново, 2006), международной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2006 - 2008), Topical Meeting "Nanoparticles, nanostructures and nanocomposites" (Saint-Petersburg, 2006, 2007), International Workshop "Biosphere Origin and Evolution" (Novosibirsk, 2005).

Объем и структура работы. Диссертация содержит 156 страниц текста, 55 рисунков, 45 таблиц, список литературы из 243 наименований. Она состоит из ввепеккя 6 глав и заключения

Исследования были частично поддержаны грантами «Молодых ученых» ОмГУ № 01.2007 05568, программами УМНИК № 6325р/8775 и № 8773, а также Федеральной целевой научно-технической программой № 202.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ (по защищаемым положениям)

В настоящей работе исследование основных закономерностей патогенного минералообразования в ротовой полости человека проведено на основе комплексного подхода, включающего детальное изучение представительной коллекции зубных (115) и слюнных (15) камней и соответствующих камнеобразующей среды - слюны (250 образцов) с использованием широкого круга современных химических и физико-химических методов, а также с применением термодинамического и экспериментального моделирования.

Для определения минерального состава зубных и слюнных камней использовались методы рентгенофазового анализа (ДРОН-3) и ИК-спектроскопии (Specord-75 IR). Элементный состав камней полости рта определялся методами рентгено-флуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения (накопитель ВЭГГП-3) на станции элементного анализа ИЯФ СО РАН. количественного рентгеноспектрального микрозондового анализа (микроанализатор «Camebax-Micro»), атомно-эмиссионного спектрального анализа с индуктивно-связанной плазмой (Optima 2000 DV, Perkin Elmer). Аминокислотный состав органической составляющей камней и ротовой жидкости исследовался с применением метода высокоэффективной жидкостной хроматографии на приборе Series 200 (Perkin Elmer). Для определения химического состава ротовой жидкости использовались методы спектрофотометрического, потенциометрического, титриметрического анализов, атомно-эмиссионный спектральный анализ, вискозиметрия, а также тези-графический метод для исследования типа микрокристаллизации слюны.

Достоверность полученных результатов подтверждалась с использованием программных пакетов статистической обработки данных StatSoft Statistica 6.0 и Unscrambler 7.5.

Основные особенности патогенного минералообразования в ротовой полости человека, выявленные в результате выполнения диссертационной работы.

1. При комплексном изучении вещественного состава зубных и слюнных камней человека установлен фазовый, элементный и аминокислотный состав и показаны взаимосвязи меаду микроэлементным составом зубных и слюнных камней и регионом проживания пациентов; суммарным содержанием аминокислот и ионов фосфора в составе слюнных камней.

Минеральный состав зубных и слюнных камней. С помощью РФА и ИК-спектроскопии установлено, что минеральная составляющая зубных и слюнных камней во всех случаях представлена карбонат-гидроксилапатитом (рис.1, 2). При этом гидроксилапатит зубных камней окристаллизован лучше и дает более четкие рефлексы по сравнению со слюнными камнями. Результаты электронной микроскопии подтверждают, что слюнные камни характеризуются концентрически-слоистым строением - слои неорганического вещества обособляются более тонкими слоями органического. Установлено также, что в центральной части камней содержится больше органических веществ, чем в поверхностном слое.

_.-----'-'-■-■-■-■— »

17 15 13 11 9 7 6 5 4

Рис. 2 ИК-спектры эмали, дентина, зубного и слюнного камней Элементный состав камней. "П, V, Сг, Мп, Ре, Си, 2п, ва, Аэ, 8е, Вг, ЯЬ, Бг, У, Ъх, ИЬ, Мо, РЬ, Ag, Сс1, 1п, Бп, БЬ, Те, I, Се, Ва. Ьа, Се были обнаружены в большинстве проанализированных образцов.

По содержанию элементы, определенные в составе зубных и слюнных камней. можно разделить на три группы:

.1ч;

1!

шлт

К'^

10 20 30 40 50 29 Рис. I Дифрактограмчы: брушит и апатит - 1, апатит и витлокит - 2 и апатит - 3

1) с содержанием 1(Г-10'2 масс.% - И, V, Сг, Мп, Ие, Си, 7м, Вг, 8г, Ва.

2) с содержанием Ю'^Ю"3 масс.% - ва, КЬ, '¿г, Мо, Бп, I, Ьа, Се.

3) с содержанием < 10"4 масс.% - Аб, Бе, У, С<1,1п, БЬ, Те, Сэ.

Качественный набор элементов в каждой выделенной группе для зубных и слюнных камней одинаков, при этом последовательность их расположения отличается. Так, для I группы порядок концентрационных рядов следующий:

ЗК: 2п > Бг > Ре > Т1 > Сг > V > Ва > Вг > Мп > № > Си

СК: Т1 > V > Сг > Бе > I > Вг > Йг > гп > Си >

Различие концентрационных рядов обусловлено тем, что на состав зубных камней оказывают большое влияние характер питания, образ жизни и т.д., тогда как в слюнных железах, более закрытых системах, элементный состав определяется в основном составом плазмы крови. Результаты дискриминантного анализа показывают взаимосвязь между микроэлементным составом камней и регионом проживания пациентов (рис. 3).

Необходимо отметить, что неравномерное распределение элементов характерно и в пределах одного камня. Так, при фрагментарном элементном анализе слюнных камней в центре одного выявлено 903 мкг/г йода, тогда как на поверхности его количество составляет 5.05 мкг/г. В другом образце отмечается такая же тенденция по йоду: в центре содержание его составляет 32.9 мкг/г. а на поверхности - 0.7 мкг/г. Селена также обнаружено больше в центральных участках этих камней, чем на поверхности/Неравномерное распределение элементов в пределах одного камня вне зависимости от региона проживания пациента свидетельствует о существенных изменениях условий кристаллизации ОМА.

Аминокислотный состав зубных и слюнных камней. Исследование коллекции зубных и слюнных камней позволило определить количественное содержание 15 аминокислот. В среднем суммарное содержание аминокислот в слюнных камнях (7,54 масс.%) выше, чем в зубных (6,47 масс.%), поскольку содержание белка в среде их образования больше. Результаты кластерного анализа аминокислотного состава камней показали, что группы зубных и слюнных камней неоднородны по своему составу. Сравнение ряда средних содержаний аминокислот в зубных и слюнных камнях показало, что в обоих случаях преобладают глу-таминовая кислота и серин. Высокое содержание в полученных рядах глутамино-вой кислоты и лизина можно объяснить адсорбционным взаимодействием с гид-роксилапатитом за счет наличия в их составе дополнительных боковых аминогрупп, тогда как серина и тирозина - за счет гидроксильных групп в молекуле

СК Владивосток

3

2 = 1

2 0 «•

г -1

V

■3 ■А ■5 ■8

СК Омск

СК Новосибирск

Основание 1

Рис. 3 Диаграмма рассеяния канонических значений

аминокислоты. С помощью корреляционного анализа отмечено существование обратной зависимости между суммарным содержанием аминокислот и фосфора в составе слюнных камней, что можно объяснить конкуренцией за ионы кальция в процессе формирования и роста камня. Для ряда элементов Ре, Мп, Хп, Мо, 5г, N1 наблюдаются достоверно высокие значения коэффициентов корреляции, что указывает на их сродство с отдельными аминокислотами.

2. В условиях камнеобразования в полости рта происходит значительное отклонение параметров ротовой жидкости от нормы: сдвиг рН в щелочную сторону; уменьшение содержания ионов кальция и белка, при этом увеличение содержания ионов фосфора и электролитных компонентов, что является результатом нарушения структурных и минерализующих свойств слюны.

Для установления роли ротовой жидкости в образовании зубного камня проведены исследования слюны лиц с зубными отложениями (42 пациента) и здоровых, выбранных в качестве контрольной группы (47 человек). Группа пациентов с зубными отложениями была разбита на две подгруппы: 11 пациентов с камнеобразованием в полости рта без каких-либо других стоматологических и иных заболеваний (группа №2) и 31 пациент, принимающие сердечные лекарственные препараты (группа №1) (табл. 1).

Таблица 1

Показатель Контрольная группа п=47; (=1,96 Камнеобразование в полости рта

Группа №1 п=31^=1,96 Группа №2 п=11:1=2.23

рН 6,80±0,11 7,04±0,12 7.28±0.26

С (Ыа+), г/л 0,30±0,04 0,38±0,08 0,24±0,06

С (К+), г/л 0,72±0,05 1,15±0,13 0,76±0,13

Общий Са'+, г/л 0,051 ±0,004 0,055±0,005 0,045±0,009

Фосфор, г/л 0.16±0,01 0,20±0,02 0,17±0,04

Белок, мг/мл 1,73±0,24 1,39±0,39 1,38±0.62

Установлено, что в условиях камнеобразования в полости рта происходит сдвиг рН в щелочную сторону. Именно при этих значениях рН создаются термодинамически оптимальные условия для образования гидроксилапатита.

По содержанию в ротовой жидкости 10 элементов (Са, Р, К, 2л. Си, Бе, Мп, А1) происходит разделение на четыре группы, причем близки между собой и частично перекрываются группы пациентов с кариесом зубов и камнеобразованием в полости рта, а также группы с некрозом твердых тканей зуба и контрольная. Наиболее выражены различия между контрольной группой и группой пациентов с зубными отложениями в полости рта. Показано, что при образовании зубных камчей уменьшается содержание ионов кальция, но увеличивается содержание фосфора и электролитных компонентов - ионов натрия и калия.

Поскольку в изучаемых группах концентрации кальция, фосфора, натрия и калия изменялись в противоположных направлениях, повысить значимость различий стало возможно расчетом отношений изучаемых показателей: Са/Р и Ка/К

(табл. 2). Таким образом, используя соотношение Са/Р, можно выделить группы пациентов с кариесом и камнеобразованием в полости рта по значительному отклонению параметров от нормы.

Таблица 2

Значения коэффициентов Ca/P, Na/K для изучаемых групп

Коэффициент Нормальное состояние (контроль) Камнеобразование в полости рта Кариес зубов Некроз твердых тканей зуба

Са/Р 0,391 ±0.082 0,120±0,026 0.141±0.075 0.420±0.106

Na/K 0,268±0,098 0,340±0,122 0,161±0,058 0,313±0,123

По данным кластерного анализа по распределению микроэлементов Ъп, Си. Ре, Мп, А1 отмечено существование трех групп: в первую группу попадают преимущественно пациенты с нормальным состоянием полости рта, во вторую - с камнеобразованием в полости рта, в третью - с некрозом твердых тканей зубов, Пациенты с кариесом зубов равномерно распределены по трем выделенным группам. На основании этого отмечена особенность микроэлементного состава слюны различных групп пациентов. Так, в условиях камнеобразования в полости рта повышается содержание цинка и железа. В целом, достаточно высокие концентрации Хп, Си, Ре, Мп, А1 в ротовой жидкости жителей Омского региона объясняются местными условиями и состоянием окружающей среды.

По сравнению ряда средних концентраций химических элементов в зубных камнях жителей г. Омска: 2п > Ре > Си > N1 > Мп с рядом средних концентраций данных элементов в ротовой жидкости: 2п > Ре > Си > Мп > № видно, что последовательность расположения элементов в рядах одинакова и, следовательно, вероятным источником поступления микроэлементов в состав зубных отложений является смешанная слюна.

Суммарное содержание аминокислот в ротовой жидкости пациентов без камней в полости рта составляет 0,1018±0,0182 масс.%, тогда как для пациентов с камнеобразованием это значение достоверно выше - 0,2748±0,1209 масс.%. Содержание индивидуальных аминокислот в слюне в условиях камнеобразования также превышает содержание соответствующих аминокислот в норме (рис. 4).

□ Норма Ш Камнеобразование

Аминокислота

Рис. 4 Содержание аминокислот в ротовой жидкости

Поскольку свободные аминокислоты смешанной слюны в основном имеют бактериальное происхождение, увеличение содержания ряда аминокислот можно объяснить жизнедеятельностью микрофлоры полости рта в условиях камнеобразования. С помощью корреляционного анализа показано, что при нормальном состоянии полости рта наблюдаются достаточно высокие значения коэффициентов корреляции ряда аминокислот с ионами Си, 2п, Ре и Мп, благодаря чему аминокислоты в виде прочных комплексов находятся в растворе и препятствуют агрегации коллоидных частиц слюны и образованию камней в полости рта. В норме следует отметить положительную корреляцию содержания ионов кальция и фосфора с рядом аминокислот (глугаминовая кислота, серин и др.), что также свидетельствует о наличии устойчивой коллоидной системы. В условиях камнеобразования в полости рта наблюдается обратная тенденция.

Выявлено различие типов микрокристаллизации слюны здоровых людей и лиц, длительное время работающих на компьютере; предложен способ оценки состояния ротовой полости человека после воздействия компьютерной нагрузки (патент РФ №231 1639).

3. С помощью термодинамических расчетов получена последовательность образования основных минеральных фаз: Са,и(Р04)6Р2 > Са|0(РО4)(](ОН)2 > р-Са3(Р04)2> Са4Н(Р04)3-2.5Н20 > СаНР04-2Н20 > а-Са3(Р04)2, при этом отмечена наибольшая стабильность апатита, основного компонента зубных и слюнных камней человека. Присутствие аминокислот и микроэлементов в физиологической концентрации не влияет на состав твердой фазы.

При проведении термодинамического расчета в качестве прототипа биологической жидкости использован гипотетический раствор, минеральный состав (неорганические макрокомпоненты), температура, ионная сила и рН (4,5-8,0) которого соответствуют составу слюны и жидкой фазы зубного налета здорового взрослого среднестатистического человека. При построении термодинамической модели были приняты следующие условия: при расчетах использовались значения произведений растворимости при температуре 310 К; расчет коэффициентов активности осадкообра-зующих ионов проводился по уравнению Девиса, ионная сила раствора в исследуемом диапазоне рН считалась постоянной и равной среднему значению диапазона рассчитанного для каждой изучаемой системы; определение условных произведений растворимости производилось с учетом влияния гидролиза осадкообразующих ионов, при этом не учитывался вклад молекулярной растворимости исследуемых соединений; считалось, что все физико-химические процессы являются равновесными и протекают в модельных растворах при постоянной температуре.

При расчете использовались значения ионной силы растворов при среднем значении рН = 6,5 для каждой группы концентраций, равные 1т|„= 0,024 М; 1тк, = 0,045 М; 1,гач - 0,067 М (для'слюны) и 1т,„= 0,098 М; 1тИ = 0,132 М; 1тах = 0,166 М (для жидкой фазы зубного налета, соответственно).

Количественно пересыщение, создаваемое в растворе относительно труднорастворимого соединения (М^АУ.), рассчитывали по уравнениям:

I

5 =

(«......);-М;-

к» 1"+•(«,.. Г"

Чар

V К

; = 1ф).

где 1АР - ионное произведение активностей. Для оценки возможности образования труднорастворимого соединения в растворе использовали рассчитанные значения индексов пересыщения 81, при этом, считалось, что если 51>0, то в данных условиях термодинамически вероятно осаждение данной фазы из раствора. По полученным результатам установлено, что в исследуемых растворах термодинамически вероятно образование следующих малорастворимых соединений: СаНР04-2Н20; Са4Н(Р04)3-2.5Н20; Са10(РО4)Р2, Са10(РО4)6(ОН)2; Са3(РО„)2 (а. Р); СаС03; М§НР04-ЗН20 и М§1^Н4Р04 -6Н20. При этом для каждой системы диапазоны рН, при которых достигаются условия осаждения малорастворимых соединений, различны. Сопоставляя индексы пересыщения, рассчитанные для фосфатов кальция различного стехиометрического состава, следует отметить, что в рамках выбранной термодинамической модели в изучаемых системах (при рН 4,5 — 8,0) наибольшую степень пересыщения, в соответствии с используемым критерием, имеют фтор- и гидроксилапатит (рис.5).

Изучение индексов пересыщения в интервале рН 6.6 - 6.9 показало, что при рН < 6.5 по убыванию значений исследуемые фосфаты кальция можно ранжировать в следующий ряд: Са10(РО4)6(ОН)2 > Р-Са3(Р04)2 > СаНР04-2Н20 > Са4Н(Р04)3-2.5Н20; тогда как при рН > 7.0 последовательность имеет следующий вид: Саю(Р04)6(0Н)2 > р-Са3(Р04)2 > Са4Н(Р04)3-2.5Н20 > СаНР04-2Н20 > а-Са3(Р04)2. Карбонаты кальция имеют положительные индексы пересыщения при рН > 7.0, однако их значение существенно ниже, чем для фосфатов, поэтому в рамках данной модели их образование термодинамически маловероятно. Для растворов жидкой фазы зубного налета выявлены аналогичные закономерности, при этом значения рН начала образования твердых фаз для всех соединений сдвинуты в более кислую область.

Результаты проведенного термодинамического расчета подтверждены данными по изучению фазового состава коллекции зубных камней пациентов Омского региона. В составе камней преобладает наиболее термодинамически стабильная фаза - гидроксилапатит; тогда как метастабильные брушит и витлокит образуется на ранних стадиях формирования камня, о чем свидетельствует его незначительное содержание (5-10 % от содержания апатита). Несмотря на высокую термодинамическую стабильность, фторапатит в составе зубных камней не определен, что

фосфат кальция (а) ■■•»•• фосфат кальция (Р)

гидроксилапатит арагонит

кальцит фторапатит

Рис. 5 Зависимость индекса пересыщения от рН раствора для средних значений диапазона концентраций слюны

объясняется низким его содержанием в связи с дефицитом фтора в окружающей природной среде Омского региона.

С помощью термодинамического расчета показана невозможность образования микроэлементами ротовой жидкости (Ре, А1, Ъл, 5г, "П, Си я др.) малорастворимых соединений с основными анионами раствора. Присутствие аминокислот в физиологической концентрации, а также увеличенной в 3 и 5 раз относительно нормы, не влияет на фазовый состав осадков.

4. При экспериментальном моделировании установлено, что компоненты слюны играют важную роль в поддержании стабильности биологической жидкости, тем самым, могут, как препятствовать образованию ОМА полости рта (белки, аминокислоты, ионы магния), так и способствовать данному процессу (глюкоза, мочевнна).

Результаты модельного эксперимента. По данным РФА и ИК-спектроскопии показано, что на первом этапе образуется брушит, витлокит или их смеси с гидроксилапатитом во всем диапазоне рН. При увеличении времени кристаллизации происходит переход брушита и витлокита в более термодинамически стабильную фазу - гидроксилапатит, причем скорость этого перехода зависит от рН раствора (табл. 3).

Таблица 3

Результаты модельного эксперимента (слюна)_

рН раствора 14 дней 90 дней [ 180 дней 270 дней 360 дней

1 5,50±0.05 Брушит + ГА Гидроксилапатит

6,00±0.05 Брушит + ГА Гидроксилапатит

7,00±0,05 Аморфный фосфат кальция витлокит Аморфный фосфат кальция + ГА ГА

8,00±0,05 Аморфный фосфат кальция

Отмечено, что образование гидрокенлапатита в среде жидкой фазы зубного налета происходит за более короткий промежуток времени и во всем диапазоне рН, тогда как для раствора, моделирующего состав слюны, при рН = 8.00±0.05 фаза гидрокенлапатита не была получена. Это объясняется более высокими концентрациями неорганических компонентов в. жидкой фазе зубного напета, что способствует увеличению скорости минерализации в ротовой полости.

По данным АЭС-ИСП, наблюдается достаточно широкий интервал варьирования соотношения Са/Р в синтезированных образцах 1.28 - 2.12 (среднее -1.75). Соответствующее значение этого параметра для коллекции зубных и слюнных камней жителей Омского региона составляет 1.45 - 2.61 (среднее - 1.77). что свидетельствует о применимости предложенной модели для изучения процессов камнеобразования в ротовой полости человека. Однако, по нашим данным, даже в пределах одного камня наблюдаются достаточно широкие пределы индивидуальных колебаний данного параметра, что может быть связано с изменениями условий кристаллизации ОМА. Таким образом, результаты экспериментального моделирования процесса образования основных минеральных компонентов зубного камня из прототипов биологических жидкостей имеют хорошее согласие с

данными термодинамического расчета, а также реально существующим фазовым составом патогенных минералообразований полости рта.

Влияние ряда добавок на образование ОМА. Установлено, что вещества белковой природы и ионы магния ингибируют процесс образования зубного камня. При проведении модельного эксперимента были выбраны следующие аминокислоты-. глутаминовая кислота и лизин, поскольку их содержание в составе зубных камней и ротовой жидкости максимально, а серин и пролин, как основные компоненты в составе гликопротеида муцина. При исследовании состава осадков АЭС-ИСП показал, что для всех полученных твердых фаз отношение атомных количеств Са/Р превышает значение 1.67, характерное для стехиометрического гидроксилапатита, причем в ряду добавок Glu —» Ser —► Lys —> Pro эта величина возрастает (табл.4).

Количество минеральной компоненты, кристаллизующейся из модельных растворов с добавками аминокислот, во всех случаях в 5 - 7 раз меньше массы осадка из модельной системы без добавок. На основании проведенных расчетов было определено, что в растворе исследуемые аминокислоты присутствуют в виде заряженных ионов в широком диапазоне pH среды. Таким образом, помимо образования комплексов с ионами металлов, аминокислоты могут также адсорбироваться как на положительных, так и на отрицательных областях поверхности гидроксилапатита.

Таблица 4

Характеристики твердых фаз из растворов с аминокислотами

Аминокислота Концентрация, г/л Масса осадка, г Соотношение Са/Р

Глутаминовая к-та 0,107 0,071 1,77

Серин 0,128 0,088 1,79

Пролин 0,009 0,089 2,02

Лизин 0,088 0,103 1,92

Без добавок — 0,493 1,86

Наличие белка (казеина) в модельных растворах приводит к замедлению процесса кристаллизации твердой фазы, представленной преимущественно гид-роксилапатитом, и ухудшению кристаллической структуры осадка. Максимальная скорость формирования осадка наблюдается при pH = 5.50±0.05, при этом образуется кальций избыточный гидроксилапатит с молярным соотношением Са/Р равным 2.0 (табл. 5).

Таблица 5

Массы осадков из модельных растворов в присутствии белка

Время, дни Масса осадка, г

pH = 5,5 pH = 7,0 pH = 8,0

30 0,90 0,26 0,11

60 1,15 0,53 0,36

90 1,18 0,70 0,56

к (константа скорости) 0,0301 0,0079 0,0064

При кристаллизации из системы с начальным значением pH раствора 7.00±0.05 отмечено образование меньшего количества плохо окристаллизованно-го гидроксилапатита с недостатком фосфора (Са/Р = 3.69), а при pH = 8.00±0.05 -

смеси аморфного фосфата кальция и гидроксилапатита. Таким образом, изменение pH в диапазоне 5.5 - 8.0 способствует образованию дополнительной аморфной фазы. Отмечено увеличение содержания белка в твердой фазе при снижении pH среды модельного раствора.

При проведении эксперимента в присутствии ионов магния показано, что увеличение содержания ионов Mg2+ приводит к изменению фазового состава осадка: при избытке ионов магния образуются метастабильные в условиях эксперимента фазы брушита и аморфного фосфата кальция'. Можно предположить, что присутствие ионов магния в растворе приводит к замедлению процесса кристаллизации термодинамически более устойчивого соединения и наблюдается увеличение периода существования метастабильных фаз. Увеличение времени выдерживания под маточным раствором приводит к переходу метастабильных фаз в более термодинамически устойчивое состояние. Следовательно,- можно говорить об ингибируюшем действии добавки ионов магния на процесс формирования ОМА.

Среди компонентов биологической жидкости (слюны) промотирующим действием при образовании зубных камней обладают глюкоза и мочевина.

В настоящее время интенсивно исследуются состав ротовой жидкости в норме и при различных патологиях, а также влияние отдельных компонентов слюны на процессы минерализации в полости рта. Так, ротовая жидкость лиц с сахарным диабетом (СД) имеет слабощелочную реакцию среды, в отличие от группы людей без рассматриваемой патологии и без твердых зубных отложений (ОЗК).

Экспериментально установлена тенденция роста соотношения Са/Р в осадках с добавками гчюкозы, что может косвенно свидетельствовать о повышении степени кристалличности образующего их соединения в результате увеличения концентрации глюкозы (табл. 6).

Таблица 6

Характеристики твердых фаз из растворов с глюкозой_

Концентрация глюкозы, г/л Масса осадка, г Соотношение Са/'Р

0.0108 0,37 1,20

0,1080 0,54 1,55

1.0800 0,90 1,74

Можно предположить, что глюкоза промотирует процесс кристаллизации гид-роксилапатита. Поскольку гидроксилапатит является наиболее распространенной фосфатной солью кальция в составе зубных и слюнных камней человека, то аналогичное воздействие глюкоза может оказывать и на образование зубных камней.

Мочевина слюны выступает в качестве мягкого щелочного агента. При сравнении масс осадков, полученных после одного месяца выдерживания из растворов без добавок и с мочевиной, было отмечено уменьшение количества твердой фазы из раствора с добавкой мочевины (0.49 г, ~ 0.08 г соответственно). При увеличении содержания мочевины в модельном растворе улучшается окристаллизованность осадка, о чем свидетельствует изменение соотношения Са/Р (в норме - 1.95, 5-кратный избыток - 1.92, 10-кратный избыток - 1.67). Таким образом, добавка мочевины в физиологических концентрациях замедляет процесс образования гидроксилапатита зубных камней человека, тогда как 10-кратное увеличение содержания мочевины в модель-

ном растворе способствует формированию стехиометрического гидроксилапатита с молярным соотношением Са/Р равным 1.67.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложен и отработан комплексный подход к исследованию патогенного минералообразования в организме человека, включающий детальное изучение органоминеральных агрегатов зубных и слюнных камней, соответствующих камнеобразующих сред, а также широкое применение методов теоретического и экспериментального моделирования в прототипах биологических жидкостей.

Подобраны и адаптированы взаимодополняющие методы для изучения патогенных агрегатов из организма человека и камнеобразующих сред (химические, микроскопические. ренггенофазовые, спектроскопические, хроматографические). Разработана термодинамическая расчетная модель фазообразования малорастворимых соединений (аналогов минералов зубных и слюнных камней) в прототипах биологических жидкостей. Разработана методика синтеза основных минералов зубных камней (гидроксилапатита, брушита). Предложен новый способ выявления патологий в полости рта у «компьютерщиков» на основе особенностей кристаллизации слюны и способ выявления гипертонической болезни и сахарного диабета на стоматологическом приеме.

2.С использованием широкого комплекса современных физико-химических методов проведено исследование представительной коллекции зубных и слюнных камней человека. Получены новые данные по вещественному составу ОМА.

Выявлено, что минеральная составляющая зубных и слюнных камней представлена карбонат-гидроксилапатитом. Для зубных и слюнных камней установлены различия в микроэлементном составе. В зубных камнях присутствует больше бария и стронция, в слюнных - йода и брома, что коррелирует с более высоким содержание органических веществ в последних. Кроме того, отмечено накопление в составе ОМА элементов, являющихся хорошими комплексообразователями Си, N1, Ре и др.), поскольку они могут образовывать устойчивые комплексные соединения с органической компонентой камня. По результатам дискриминантного анализа показана взаимосвязь между микроэлементным составом зубных и слюнных камней и регионом проживания пациентов.

Показано, что в слюнных камнях содержание аминокислот больше, чем в зубных. Сделано предположение о более активном участии глугаминовой кислоты, серина и лизина, а также белков с их высоким содержанием в процессе образования ОМА ротовой полости по сравнению с другими аминокислотами. Установлено, что содержание аминокислот в камнях всегда выше, чем в камнеобразующей жидкости (слюна).

При проведении корреляционного анализа отмечено существование обратной зависимости между суммарным содержанием аминокислот и фосфора в составе слюнных камней, что можно объяснить конкуренцией за ионы кальция в процессе формирования и роста камня. Для ряда элементов (Ре, Мп, 2л\, Мо, Йг, N1) установлены высокие значения коэффициентов корреляции, что указывает на их сродство с отдельными аминокислотами.

3. Проведено исследование параметров (химический состав, рН, вязкость и др.) камнеобразующей среды в ротовой полости человека (слюна). Выявлены отличия состава патогенных камнеобразующих сред от находящихся в норме.

Выявлено достоверное различие между составами и свойствами слюны (по параметрам - рН, концентрация ионов калия, натрия и белка) здоровых людей и людей с

камнеобразованием в полости рта. Показано достоверное различие состава слюны между людьми контрольной группы с группой людей, принимающих сердечные лекарственные препараты. Установлены связи между параметрами камнеобразуюших сред и компонентами зубных и слюнных камней. Показано, что при образовании зубных камней уменьшается содержание ионов кальция, но увеличивается содержание фосфора и электролитных компонентов - ионов натрия и калия; в условиях камнеоб-разования в полости рта повышается содержание цинка и железа в слюне. Получено соответствие ряда средних концентраций элементов в зубных камнях ряду средних концентраций данных элементов в ротовой жидкости. Отмечено значительное увеличение общего содержания аминокислот в слюнных, зубных камнях по сравнению с ротовой жидкостью. В условиях камнеобразования s полости рта при относительно высоком содержании аминокислот содержание кальция снижено, что может являться результатом нарушения структурных и минерализующих свойств ротовой жидкости и

то moi..™,. _ т„,„ „„..„ott П

«и.ч W„,w«wu».4. „ч,....v., u i.u^viu l-l-

4. На основе термодинамического и экспериментального моделирования изучено фазообразование в прототипах биологических жидкостей в организме человека (ротовая жидкость, жидкая фаза зубного налета).

Рассчитаны индексы пересыщения основных патогенных минералов зубных и слюнных камней. Показано, что в слюне человека образование патогенных агрегатов может происходить в широком диапазоне рН: октакальция фосфата (рН = 6,2 - 8,0). апатита (рН = 4,8 - 8.0). брушита (рН = 6.2 - 8,0), карбонатов кальция (рН = 7,4 - 8,0). В жидкой фазе зубного налета человека в диапазоне рН 4,5—8,0 возможно образование различных фосфатов (монетита; брушита; октакальция фосфата; витлокита; гидроксилапатита; фто-рапатита) и карбонатов кальция (кальцита и арагонита), а также фосфатов магния (струви-та и ньюбериита), при этом значения рН начала образования твердых фаз для всех соединений сдвинуты в более кислую область. Сравнение результатов теоретического и экспериментального моделирования показало, что наиболее стабилен из патогенных агрегатов апатит, образование которого возможно в широком диапазоне рН и концентраций камнеобразуюших компонентов. Образование остальных фаз и контролируется в большей степени кинетическими факторами. Этот результат объясняет широкое распространение апатита в составе патогенных агрегатов в организме человека.

5. На основе термодинамического и экспериментального моделирования изучена кристаллизация основных патогенных фаз в ротовой полости человека.

Отмечено, что образование наиболее термодинамически стабильной фазы -гидроксилапатита - в среде жидкой фазы зубного налета происходит за более короткий промежуток времени и во всем диапазоне рН. что обусловлено более высокими концентрациями неорганических компонентов в жидкой фазе зубного налета и способствуют ускорению процессов минерализации в ротовой полости.

Доказано, что аминокислоты оказывают ингибирующее действие на рост кристаллов фосфатов кальция, обусловленное их адсорбционным взаимодействием с поверхностью растущего кристалла, причем ингибирующее действие в ряду Glu —> Ser —> Lys —» Pro уменьшается. Наличие белка (казеина) в модельных растворах приводит к замедлению процесса кристаллизации твердой фазы, представленной преимущественно гидроксилапатитом, и ухудшению кристаллической структуры осадка. Установлено, что ионы магния при концентрации, соответствующей физиологическому раствору (слюна) оказывают ингибирующий эффект на кристаллизацию гидроксилапатита. Ингибирующий эффект белка больше чем других добавок (аминокислоты.

ионы магния).

Показана промотирующая роль глюкозы в процессе образования основных минеральных фаз зубных камней человека, что объясняет повышенную склонность к камнеобразованию в полости рта для больных сахарным диабетом. Выявлено, что добавка мочевины в физиологических концентрациях замедляет процесс образования гидроксилапатита зубных камней человека, тогда как 10-кратное увеличение содержания мочевины в модельном растворе способствует формированию стехиометриче-ского гидроксилапатита с молярным соотношением Са/Р равным 1.67.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Недосеко В.Б., Казанцева Р.В., Николаев H.A., Голованова O.A., Бельская Л.В. Способ выявления гипертонической болезни и сахарного диабета на стоматологическом приеме // Патент РФ № 2336803. Заявл.: 02.05.2007. Опубл.: 27.10.2008. Ъюл. №30. (авторский вклад 40%)

2. Голованова O.A., Бельская Л.В., Пушкарева A.B., Казанцева Р.В. Способ моделирования процесса образования зубного камня // Патент РФ № 2342713. Заявл.: 09.04.2007. Опубл.: 27.12.2008. Бюл. №36. (авторский вклад 80%)

3. Голованова O.A., Бельская Л.В., Ломиашвили Л.М., Борисенко М.А. Способ определения уровня воздействия компьютерного излучения на состояние зубов. Патент РФ № 2311639. Заявл.: 31.03.2006. Опубл.: 27.11.2007. Бюл. №33. (авторский вклад 50%)

4. Бельская Л.В., Голованова O.A. Способ лабораторной диагностики заболеваний ротовой полости по элементному составу слюны. Решение о выдаче патента на изобретение. Заявка № 2008 108680 от 05.03.2008. (авторский вклад 80%)

5. Бельская Л.В., Голованова O.A., Пальчик H.A. Микроэлементный состав слюнных камней // Химия в интересах устойчивого развития. 2009. № 17. С. 1-6. (0.62 н.л., авторский вклад 70%)

6. Бельская Л.В., Голованова O.A. Исследование химического состава слюнной жидкости с целью диагностики заболеваний полости рта // Химия в интересах устойчивого развития. 2008. №16. С.269-274. (0.60 п.л., авторский вклад 90%)

7. Бельская Л.В., Голованова O.A. Комплексное изучение процессов камисобразования в ротовой полости человека // Известия ВУЗов. X и ХТ. 2008. Т.51. №6. С.18-20. (0.28 п.л,, авторский вклад 70%)

8. Бельская Л.В., Голованова O.A. Моделирование процессов образования зубных и слюнных камней в ротовой полости человека // Известия ВУЗов. X и ХТ. 2008. Т.51. №10. С.105-108. (0.27 п.л., авторский вклад 70%)

9. Голованова O.A., Бельская Л.В., Лемешева С.А. Микроэлементный состав патогенных биоминералов как индикатор экологического состояния Омского региона // Физика и химия стекла. 2007. Т.ЗЗ. №4. С.587-593. (0.74 п.л., авторский вклад 70%)

10. Голованова O.A., Бельская Л.В., Казанцева Р.В. Минеральный и элементный составы зубных камней жителей Омского региона // Вестник СПбГУ. 2006. №1 (7) С.90-93. (0.47 п.л., авторский вклад 60%)

11. Цимбалистов A.B., Пихур О.Л., Франк-Каменецкая О.В., Плоткина Ю.В. Садиков P.A., Голованова O.A., Бельская Л.В. Особенности структуры и состава твердых тканей зубов и зубных камней при генерализованном пародонтите / Пародонтология. 2006. №1. С.3-7. (0.68 п.л., авторский вклад 30%)

12. Пихур О.Л., Голованова O.A., Ширинский В.А., Бельская Л.В., Лемешева С.А. Роль экологических факторов в формировании патологических состояний в организме человека // Сибирь-Восток. 2006. №8. С.12-14. (0.40 п.л., авторский вклад 40%)

13. Пихур О.Л., Голованова O.A., Ломиашвили Л.М., Бельская Л.В. Состояние окружающей среды и заболевания твердых тканей зубов жителей Санкт-Петербурга и Омска // Сибирь-Восток. 2005. №10. С.3-7. (0.32 п.л., авторский вклад 50%)

14. Солоненко А.П., Голованова O.A., Бельская Л.В. Изучение влияния глюкозы на процесс формирования гидроксилапатита // Вестник ОмГУ. 2008. №1. С.44-48. (0.60 п.л., авторский вклад 60%)

15. Бельская Л.В., Голованова O.A., Ломиашвили Л.М. Экспериментальное определение уровня воздействия компьютерного излучения на состояние зубов // Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине. 2008. С. 101—104. (0.40 п.л., авторский вклад 60%)

16. Бельская Л.В., Голованова O.A. Экспериментальное исследование процессов минерализации в модельных системах // Вестник отделения наук о Земле РАН. 2008. №1 (26). (0.18 п.л., авторский вклад 70%)

17. Бельская Л.В., Голованова O.A. Термодинамическое моделирование процесса образования // Вестник ОмГУ. 2008. № 4. С.49-53. (0.58 п.л., авторский вклад 90%)

18. Пихур О.Л., Голованова O.A., Бельская Л.В., Лемешева С.А. Химический состав некоторых патогенных органоминеральных агрегатов в организме человека // Российский семейный врач. 2007. Т.П. №1. С.34-36. (0.56 п.л., авторский вклад 50%)

19. Голованова O.A., Бельская Л.В., Березина НЛО. Спектральный количественный анализ эссенциальных микроэлементов в патогенных биоминералах жителей Омского региона // Прикладная спектроскопия. 2006. Т.73. №6. С.792-796. (0.52 п.л., авторский вклад 60%)

20. Бельская Л.В., Голованова O.A., Ломиашвили Л.М., Борисенко М.А. Влияние ряда факторов на состав и структурные свойства ротовой жидкости // Вестник ОмГУ. 2006. №1. С.33-35. (0.37 п.л., авторский вклад 60%)

21. Бельская Л.В., Голованова O.A., Блинов В.И., Савченко Р.К., Франк-Каменецкая О.В., Ельников'В.Ю. Особенности фазового состава и кристаллической структуры зубных и слюнных камней // Вестник ОмГУ. 2006. №2. С. 56-58. (0.38 п.л., авторский вклад 70%)

22. Бельская Л.В., Голованова O.A., Лемешева С.А. Региональные особенности микроэлементпого состава патогенных биоминералов // Вестник ОмГУ. 2006. №4. С. 3436. (0.37 п.л., авторский вклад 80%)

23. Голованова O.A., Воронкова (Бельская) Л.В., Пятакова П.А. Разработка способов фторирования питьевой воды на примере Омского региона И Омский научный вестник. 2004. №1 (26). С.83-85. (0.38 п.л., авторский вклад 50%)

Всего по теме диссертации опубликовано 93 работы

Подп. к печ. 22.04.2009 Объем 1 п.л. Заказ №.85 Тир 100 экз. Типография МПГУ

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Бельская, Людмила Владимировна

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1 Зубные и слюнные камни.

1.1.1 Общие сведения.

1.1.2 Морфология зубных и слюнных камней.

1.1.3 Состав зубных и слюнных камней.

1.1.3.1 Минеральный состав.

1.1.3.2 Элементный состав.

1.1.3.3 Органический состав.

1.1.4 Гипотезы формирования зубных и слюнных камней.

1.2 Состав камнеобразующей среды и ее роль в формировании зубных и слюнных камней.

1.2.1 Ротовая жидкость.

1.2.1.1 Минеральный состав.

1.2.1.2 Органический состав.

1.2.1.3 Структурные свойства.

1.2.1.4 Отклонения от физиологических значений в составе слюны.

1.2.1.5 Электролитные компоненты ротовой жидкости в условиях камнеобразования в полости рта.

1.2.1.6 Морфологическая картина ротовой жидкости.

1.2.2 Жидкая фаза зубного налета («plaque fluid»).

1.3 Экзогенные и эндогенные факторы, влияющие на образование зубных и слюнных камней.

Глава 2. Методическая часть.

2.1. Методика проведения рентгенофазового анализа.

2.2 Методика проведения ИК-спектроскопии.

2.3 Методики определения элементного состава зубных, слюнных камней и ротовой жидкости.

2.3.1 Методика рентгено-флуоресцентного анализа с применением синхротронного излучения.

2.3.2 Методика количественного рентгеноспектрального микрозондового анализа (РСМА) петрографических шлифов.

2.3.3 Методика атомно-эмиссионного спектрального анализа с индуктивно-связанной плазмой.

2.4 Методика определения аминокислотного состава органической составляющей зубных, слюнных камней и ротовой жидкости.

2.5 Методика проведения модельного эксперимента.

2.5.1 Приготовление исходных растворов и проведение модельных экспериментов

2.5.2 Определение химического состава полученных твердых фаз и модельных растворов.

Глава 3. Результаты определения состава зубных и слюнных камней.

3.1 Минеральный состав зубных и слюнных камней.

3.1.1 Минеральный состав камней по данным РФА.

3.1.2 Минеральный состав камней по данным ИК-спектроскопии

3.2 Элементный состав зубных и слюнных камней

3.2.1 Результаты атомно-эмиссионного спектрального анализа.

3.2.2 Результаты рентгено-флуоресцентного анализа с синхротронным излучением.

3.3 Аминокислотный состав органической составляющей зубных и слюнных камней.

3.4 Установление корреляционных зависимостей между содержанием микроэлементов и аминокислот в составе камней.

Глава 4. Результаты определения состава и свойств слюны.

4.1 Определение основных параметров ротовой жидкости в норме и в условиях камнеобразования в полости рта.

4.2 Элементный состав ротовой жидкости по данным АЭС-ИСП.

4.3 Аминокислотный состав органической составляющей слюны.

4.4 Установление корреляционных зависимостей между содержанием микроэлементов и аминокислот в составе ротовой жидкости.

4.5 Определение структурных свойств ротовой жидкости по типу микрокристаллизации.

Глава 5. Термодинамическое моделирование процесса камнеобразования в ротовой полости человека.

5.1 Расчет констант равновесия в системе осадок - раствор.

5.2 Расчет возможности и условий образования малорастворимых соединений в системе, минеральный состав и pH которой аналогичны таковому для ротовой жидкости и жидкой фазы зубного налета.

Глава 6. Экспериментальное моделирование процесса камнеобразования в ротовой полости человека.

6.1 Результаты модельного эксперимента для состава ротовой жидкости и жидкой фазы зубного налета.

6.2 Влияние добавок на процесс образования камней полости рта.

6.2.1 Влияние добавок аминокислот.

6.2.2 Влияние добавок белка (казеина).

6.2.3 Влияние добавок глюкозы.

6.2.4 Влияние добавок мочевины.

6.2.5 Моделирование минеральной компоненты зубного камня в присутствии ионов магния.

6.3 Физико-химические условия формирования зубных камней и возможные механизмы их образования.

Выводы.

 
Введение диссертация по химии, на тему "Зубные и слюнные камни - химический состав, генетические особенности"

Изучение процесса патогенного минералообразования в организме человека является одной из актуальных научных проблем. В настоящее время установлено, что патогенные биоминералы могут образовываться во многих тканях и органах человека. Результатом патогенного минералообразования в ротовой полости являются зубные и слюнные камни.

Актуальность исследования. В последнее время разработка и совершенствование физико-химических основ изучения биоминералов, образующихся в организме человека, приобретает особо важное значение в связи с высоким ростом заболеваемости и, соответственно, необходимостью поисков новых методов профилактики, диагностики и лечения. С целью выявления причин и механизмов камнеобразования в ротовой полости человека возникает необходимость в детальном исследовании состава и строения органоминеральных образований (ОМА) с использованием современных физико-химических методов. Специфическая особенность подобных биоминералообразований, а именно участие в их строении как неорганического, так и органического веществ, требует использовать при их изучении методы различных наук: химии, минералогии, биохимии, медицины и др.

Накопление эмпирических данных, результатов анализа биологических систем и ОМА, а также развитие компьютерных методов описания физико-химических равновесий в многокомпонентных системах делают обоснованными попытки количественного моделирования процессов, имеющих место в прототипах биологических сред с целью выявления возможностей образования различных фаз и т.д. Поэтому одним из перспективных направлений изучения процессов патогенного минералообразования в организме человека является его теоретическое и экспериментальное моделирование, на основании которого можно предположить механизм образования, выявить факторы, влияющие на характер протекания данного процесса, а также предсказать поведение системы при изменении тех или иных параметров.

Целью работы является термодинамическое и экспериментальное моделирование процесса образования основных минеральных фаз зубных и слюнных камней на основе результатов комплексного изучения их состава и параметров камнеобразующей среды.

Для достижения поставленной цели были поставлены задачи:

• Изучить вещественный состав зубных и слюнных камней, выявить основные закономерности распределения микроэлементов и аминокислот в ОМА.

• Определить основные параметры ротовой жидкости, способствующие процессу камнеобразования в ротовой полости человека.

• Разработать термодинамическую модель, описывающую процесс кристаллизации основных минеральных фаз зубных и слюнных камней.

• Провести экспериментальное моделирование процесса образования ОМА и изучить влияние ряда добавок ротовой жидкости (органических и неорганических) на характер протекания данного процесса.

Научная новизна работы. На основании термодинамических расчетов определены условия образования основных минеральных фаз в ротовой жидкости и жидкой фазе зубного налета человека. Впервые проведено экспериментальное моделирование процесса образования зубного камня в лабораторных условиях. Установлено, что в условиях модельного эксперимента происходит формирование твердой фазы, представленной преимущественно слабо окристаллизованным гидроксилапатитом с избытком кальция. Показано, что компоненты биологической жидкости по-разному влияют на процессы камнеобразования, протекающие в модельных системах: аминокислоты, белок (казеин) и ионы магния ингибируют процесс образования гидроксилапатита, причем наибольшим ингибирующим действием обладает казеин; глюкоза промотирует данный процесс; мочевина же в физиологических концентрациях замедляет процесс образования гидроксилапатита зубных камней человека, тогда как 10-кратное увеличение содержания мочевины в растворе способствует формированию стехиометрического гидроксилапатита.

Получены новые данные по вещественному составу зубных и слюнных камней человека и установлены следующие закономерности: результаты дискриминантного анализа подтверждают взаимосвязь между микроэлементным составом зубных и слюнных камней и регионом проживания пациентов; результаты кластерного анализа аминокислотного состава камней показали, что группы зубных и слюнных камней неоднородны по своему составу (отличаются по содержанию глутаминовой кислоты и серина, выявлены возрастные отличия). Показано существование обратной зависимости между суммарным содержанием аминокислот и фосфора в составе слюнных камней. Для ряда элементов Бе, Мп, Zn, Мо, 8г, N1 наблюдаются достоверно высокие значения коэффициентов корреляции с аминокислотами.

В результате выполненных исследований выявлены изменения, происходящие в составе ротовой жидкости, при образовании зубных камней. По данным дискриминантного анализа показано, что по содержанию 10 элементов в ротовой жидкости (Са, Р, Ыа, К, Zn, Си, Бе, Мп, А1) происходит разделение на четыре группы: с кариесом зубов, камнеобразованием в полости рта, с некрозом твердых тканей зуба и контрольная. Отмечены различия между контрольной группой и группой пациентов с зубными отложениями в полости рта. Установлено, что в условиях камнеобразования в полости рта повышается содержание цинка и железа, тогда как некроз твердых тканей зуба сопровождается заниженным относительно нормы содержанием всех изучаемых микроэлементов. Получены высокие значения коэффициентов корреляции ряда аминокислот с ионами Си, Zn, Ре и Мп при нормальном состоянии полости рта; отмечена положительная корреляция ионов кальция и фосфора с рядом аминокислот, что свидетельствует о существовании устойчивой коллоидной системы слюны. В условиях камнеобразования в полости рта установлена тенденция: нарушение структурных и минерализующих свойств слюны, обусловленное понижением содержания кальция и увеличением содержания аминокислот, приводит к образованию зубных камней. При сравнении зубных, слюнных камней и ротовой жидкости по содержанию аминокислот выявлены межгрупповые различия, подтвержденные результатами кластерного и дискриминантного анализов. Впервые предложен метод оценки фигур микрокристаллизации слюны для изучения ее структурных свойств.

Практическая значимость. Материалы данной работы важны для понимания механизмов образования зубных и слюнных камней, что расширяет возможности профилактики и ранней диагностики заболеваний полости рта. Полученные результаты широко используются в стоматологической практике на базе городской стоматологической поликлиники №1, а также на кафедрах клинической и терапевтической стоматологии ОмГМА г. Омска. Так, на основе изучения типа микрокристаллизации ротовой жидкости предложен новый способ определения уровня воздействия компьютерного излучения на состояние зубов (патент РФ № 2311639 от 31.03.2006). При исследовании параметров слюны в 6 норме и при ряде заболеваний был разработан способ выявления гипертонической болезни и сахарного диабета на стоматологическом приеме (патент РФ № 2336803 от 02.05.2007). Предложенный способ моделирования процесса образования зубного камня (патента РФ № 2342713 от 09.04.2007) может быть использован на начальных этапах разработки новых медицинских препаратов для профилактики и лечения заболеваний полости рта.

На защиту выносятся следующие положения:

1. При комплексном изучении вещественного состава зубных и слюнных камней человека установлен фазовый, элементный и аминокислотный состав и показаны взаимосвязи между микроэлементным составом зубных и слюнных камней и регионом проживания пациентов; суммарным содержанием аминокислот и ионов фосфора в составе слюнных камней.

2. В условиях камнеобразования в полости рта происходит значительное отклонение параметров ротовой жидкости от нормы: сдвиг рН в щелочную сторону; уменьшение содержания ионов кальция и белка, при этом увеличение содержания ионов фосфора и электролитных компонентов, что является результатом нарушения структурных и минерализующих свойств слюны.

3. С помощью термодинамических расчетов получена последовательность образования основных минеральных фаз: Са10(РО4)бР2> Саю(Р04)6(0Н)2> Р-Са3(Р04)2 > Са4Н(Р04)3-2.5Н20 > СаНР04-2Н20 > а-Са3(Р04)2, при этом отмечена наибольшая стабильность апатита, основного компонента зубных и слюнных камней человека. Присутствие аминокислот и микроэлементов в физиологической концентрации не влияет на состав твердой фазы.

4. При экспериментальном моделировании установлено, что компоненты слюны играют важную роль в поддержании стабильности биологической жидкости, тем самым, могут, как препятствовать образованию ОМА полости рта (белки, аминокислоты, ионы магния), так и способствовать данному процессу (глюкоза, мочевина).

Апробация работы. Основные результаты работы опубликованы в 20 научных статьях, 4 авторских свидетельствах на изобретение, а также более чем в 70 тезисах на международных и всероссийских конференциях: международном форуме «Аналитика и аналитики» (Воронеж, 2008), IV международной конференции по наукам о Земле (Новосибирск, 2008), XII международном симпозиуме «Проблемы 7 геологии и освоения недр» (Томск, 2008), всероссийской конференции «Химия твердого тела и функциональные материалы» (Екатеринбург, 2008), международной научно-практической конференции «Биоминералогия - 2008» (Луцк, 2008), международной научной конференции «Федоровская сессия» (Санкт-Петербург, 2008), V международной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации» (Иваново, 2008), XX симпозиума «Современная химическая физика» (Туапсе, 2008), международном минералогическом семинаре «Структура и разнообразие минерального мира» (Сыктывкар, 2008), II международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии» (Астрахань, 2008), всероссийской конференции «Химия под знаком сигма» (Омск, 2007, 2008), XV международной конференции «Ломоносов - 2008» (Москва, 2008), II международной конференции «Кристаллогенезис и минералогия» (Санкт-Петербург, 2007), III международной конференции «Фундаментальные науки — медицине» (Новосибирск, 2007), XVI международном совещании «Кристаллохимия и рентгенография минералов» (Миасс, 2007), международном симпозиуме «Биокосные взаимодействия: жизнь и камень» (Санкт-Петербург, 2004, 2007), V Всероссийской конференции «Молодежь XXI века — будущее российской науки» (Ростов-на-Дону, 2007, 2008), IV международном семинаре «Минералогия и жизнь» (Сыктывкар, 2007), международной конференции «Спектроскопия и кристаллохимия минералов» (Екатеринбург, 2007), VI международной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации. Нанокристаллизация. Биокристаллизация» (Иваново, 2006), международной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2006-2008), Topical Meeting "Nanoparticles, nanostructures and nanocomposites" (Saint-Petersburg, 2006,2007), International Workshop "Biosphere Origin and Evolution" (Novosibirsk, 2005).

Объем и структура работы. Диссертация содержит 156 страниц текста, 55 рисунков, 45 таблиц, список литературы из 243 наименований. Она состоит из введения, 6 глав и заключения.

 
Заключение диссертации по теме "Неорганическая химия"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложен и отработан комплексный подход к исследованию патогенного минералообразования в ротовой полости человека, включающий детальное изучение ОМА зубных и слюнных камней, соответствующих камнеобразующих сред, а также широкое применение методов теоретического и экспериментального моделирования в прототипах биологических жидкостей.

Подобраны и адаптированы взаимодополняющие методы для изучения патогенных агрегатов из организма человека и камнеобразующей среды (химические, микроскопические, рентгенофазовые, спектроскопические, хромато графические). Разработана термодинамическая расчетная модель фазообразования малорастворимых соединений (аналогов минералов зубных камней) в прототипах биологических жидкостей. Разработана методика синтеза основных минералов зубных камней (гидроксилапатита, брушита).

Предложен новый способ выявления патологий в полости рта у «компьютерщиков» на основе особенностей кристаллизации слюны и способ выявления гипертонической болезни и сахарного диабета на стоматологическом приеме.

2. С использованием широкого комплекса современных физико-химических методов проведено исследование представительной коллекции зубных и слюнных камней человека. Получены новые данные по вещественному составу ОМА.

Выявлено, что минеральная составляющая зубных и слюнных камней представлена карбонат-гидроксилапатитом. При этом гидроксилапатит зубных камней окристаллизован лучше и дает более четкие рефлексы по сравнению со слюнными камнями, что, видимо, связано с большим содержанием органических веществ в последнем.

Для зубных и слюнных камней установлены различия в микроэлементном составе. В зубных камнях присутствует больше бария и стронция, в слюнных -йода и брома, что коррелирует с более высоким содержание органических веществ в последних. Кроме того, отмечено накопление в составе ОМА элементов, являющихся хорошими комплексообразователями (Хп, Си, N1, Бе и др.), поскольку они могут образовывать устойчивые комплексные соединения с органической компонентой камня. По результатам дискриминантного анализа показана взаимосвязь между микроэлементным составом зубных и слюнных камней и регионом проживания пациентов. Отмечено неравномерное распределение элементов в пределах одного образца. Неравномерное распределение элементов в пределах одного камня не зависит от региона проживания пациента и свидетельствует о существенных изменениях условий среды кристаллизации слагающих их соединений.

Показано, что в слюнных камнях содержание аминокислот больше, чем в зубных. Сделано предположение о более активном участии глутаминовой кислоты, серина и лизина, а также белков с их высоким содержанием в процессе образования ОМА ротовой полости по сравнению с другими аминокислотами. Установлено, что содержание аминокислот в камнях всегда выше, чем в камнеобразующей жидкости (слюна).

При проведении корреляционного анализа отмечено существование обратной зависимости между суммарным содержанием аминокислот и фосфора в составе слюнных камней, что можно объяснить конкуренцией за ионы кальция в процессе формирования и роста камня. Установлены высокие значения коэффициентов корреляции калия, натрия и магния с рядом аминокислот, что является результатом адсорбционного взаимодействия положительно заряженных ионов и анионных форм аминокислот в процессе формирования и роста камня. Для ряда элементов (Бе, Мп, Хп, Мо, 8г, М) установлены высокие значения коэффициентов корреляции, что указывает на их сродство с отдельными аминокислотами.

3. Проведено исследование параметров (химический состав, рН, вязкость и др.) камнеобразующей среды в ротовой полости человека (слюна). Выявлены отличия состава патогенной камнеобразующей среды от находящейся в норме.

Выявлено достоверное различие между составами и свойствами слюны (по параметрам - рН, концентрация ионов калия, натрия и белка) здоровых людей и людей с камнеобразованием в полости рта. Показано достоверное различие состава слюны между людьми контрольной группы с группой людей, принимающих сердечные лекарственные препараты.

Установлены связи между параметрами камнеобразующих сред и компонентами зубных и слюнных камней. Выявлены различия по содержанию в ротовой жидкости 10 элементов (Са, Р, Ш, К, М§, Ъъ, Си, Бе, Мп, А1), при этом происходит разделение на четыре группы: с кариесом зубов и камнеобразованием в полости рта,с некрозом твердых тканей зуба и контрольная. Наиболее выражены различия между контрольной группой и группой пациентов с зубными отложениями в полости рта. Показано, что при образовании зубных камней уменьшается содержание ионов кальция, но увеличивается содержание фосфора и электролитных компонентов - ионов натрия и калия; в условиях камнеобразования в полости рта повышается содержание цинка и железа в слюне. Получено соответствие ряда средних концентраций элементов в зубных камнях ряду средних концентраций данных элементов в ротовой жидкости.

Показано значительное увеличение общего содержания аминокислот в слюнных, зубных камнях по сравнению с ротовой жидкостью, причиной которого является комплексообразование с ионами тяжелых металлов, способствующее образованию зубных отложений. Общее содержание, а также содержание индивидуальных аминокислот в ротовой жидкости в условиях камнеобразования превышает содержание соответствующих аминокислот в норме, при этом наблюдаются существенные отличия по распределению элементов и аминокислот в исследуемых группах. При нормальном состоянии полости рта отмечены высокие значения коэффициентов корреляции ряда аминокислот с ионами Си, Zn, Бе и Мп; положительная корреляция содержания ионов кальция и фосфора с рядом аминокислот (глутаминовая кислота, серин и др.), что свидетельствует о наличии устойчивой коллоидной системы. В условиях камнеобразования в полости рта при относительно высоком содержании аминокислот содержание кальция снижено, что может являться результатом нарушения структурных и минерализующих свойств ротовой жидкости и как следствие - образование камней в полости рта.

4. На основе термодинамического и экспериментального моделирования изучено фазообразование в прототипах биологических жидкостей в организме человека (ротовая жидкость, жидкая фаза зубного налета).

Рассчитаны индексы пересыщения основных патогенных минералов зубных и слюнных камней. Показано, что в слюне человека образование патогенных агрегатов может происходить в широком диапазоне рН: октакальция фосфата (рН = 6,2 - 8,0), апатита (рН = 4,8 - 8,0), брушита (рН = 6,2 - 8,0), карбонатов кальция (рН = 7,4 - 8,0).

В жидкой фазе зубного налета человека в диапазоне рН 4,5—8,0 возможно образование различных фосфатов (монетита; брушита; окгакальция фосфата; витлокита; гидроксилапатита; фторапатита) и карбонатов кальция (кальцита и арагонита), а также фосфатов магния (струвита и ньюбериита), при этом значения рН начала образования твердых фаз для всех соединений сдвинуты в более кислую область. С помощью термодинамического расчета показана невозможность образования микроэлементами ротовой жидкости (Бе, А1, Хп, 8г, Тл, Си и др.) малорастворимых соединений с основными анионами раствора. Присутствие аминокислот в физиологической концентрации, а также увеличенной в 3 и 5 раз относительно нормы, не влияет на фазовый состав осадков.

Результаты экспериментального моделирования подтверждают данные по термодинамическому фазообразованию зубных и слюнных камней. Установлено, что рН раствора являться одним из основных факторов, контролирующих образование кристаллических фаз зубных и слюнных камней. Варьирование начальных концентраций компонентов раствора при экспериментальном моделировании, в диапазоне значений, характерных для биологических жидкостей, приводит в основном к количественным изменениям фазового состава осадка.

Сравнение результатов теоретического и экспериментального моделирования показало, что наиболее стабилен из патогенных агрегатов апатит, образование которого возможно в широком диапазоне рН и концентраций камнеобразующих компонентов. Образование остальных фаз и контролируется в большей степени кинетическими факторами. Этот результат объясняет широкое распространение апатита в составе патогенных агрегатов в организме человека.

5. На основе термодинамического и экспериментального моделирования изучена кристаллизация основных патогенных фаз в ротовой полости человека.

Отмечено, что образование наиболее термодинамически стабильной фазы — гидроксилапатита - в среде жидкой фазы зубного налета происходит за более короткий промежуток времени и во всем диапазоне рН, что обусловлено более высокими концентрациями неорганических компонентов в жидкой фазе зубного налета и способствуют ускорению процессов минерализации в ротовой полости.

В условиях эксперимента выявлено избирательное влияние неорганических (фосфат-, карбонат-анионы и катионы магния) и органических (аминокислоты, белок, глюкоза и мочевина) добавок на кристаллизацию основных фаз зубных камней.

Доказано, что аминокислоты оказывают ингибирующее действие на рост кристаллов фосфатов кальция, обусловленное их адсорбционным взаимодействием с поверхностью растущего кристалла, причем ингибирующее действие в ряду Glu —> Ser —> Lys —> Pro уменьшается. Наличие белка (казеина) в модельных растворах приводит к замедлению процесса кристаллизации твердой фазы, представленной преимущественно гидроксилапатитом, и ухудшению кристаллической структуры осадка. Установлена адсорбция молекул казеина на гидроксилапатите, которая растет при уменьшении pH модельного раствора. Установлено, что ионы магния при концентрации, соответствующей физиологическому раствору (слюна) оказывают ингибирующий эффект на кристаллизацию гидроксилапатита. Ингибирующий эффект белка больше чем других добавок (аминокислоты, ионы магния).

Показана промотирующая роль глюкозы в процессе образования основных минеральных фаз зубных камней человека, что объясняет повышенную склонность к камнеобразованию в полости рта для больных сахарным диабетом. Выявлено, что добавка мочевины в физиологических концентрациях замедляет процесс образования гидроксилапатита зубных камней человека, тогда как 10-кратное увеличение содержания мочевины в модельном растворе способствует формированию стехиометрического гидроксилапатита с молярным соотношением Са/Р равным 1.67.

6. На основе оригинальных и литературных данных проанализированы основные закономерности патогенного минералообразования в ротовой полости человека:

• различия параметров патогенной камнеобразующей среды и находящейся в норме;

• изменение состава слюны в процессе камнеобразования;

• эндогенные факторы фазообразования (pH, ионная сила, состав раствора биологических жидкостей), ключевая роль pH;

• роль кинетических факторов в патогенном минералообразовании;

• закономерности кристаллизации основных фаз зубных и слюнных камней, протекающей при активном участии органических компонентов среды (аминокислот, белка, глюкозы, мочевины), а также ряда неорганических примесей (ионов магния);

• связь микроэлементного состава зубных и слюнных камней с техногенными изменениями окружающей среды Омского региона.

 
Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Бельская, Людмила Владимировна, Омск

1. Boucher С. Current Clinical Dental Terminology. St. Louis, 1963. C.l 15.

2. Доклад научной группы ВОЗ. Эпидемиология, этиология и профилактика болезней пародонта. М., 1980. С.65.

3. Боровский Е.В., Иванов B.C., Максимовский Ю.М. и др. Терапевтическая стоматология. М.: Медицина, 2002. 756 с.

4. Пихур О.Л. Особенности химического состава дентолитов // Институт стоматологии, 2001. №4. С.8-9.

5. Клементов А.В. Слюннокаменная болезнь. Л., 1960. 100 с.

6. Ромачева И.Ф., Юдин Л.А., Афанасьев В.В. и др. Заболевания и повреждения слюнных желез. М., 1987. 239 с.

7. Клементов А.В. К вопросу о классификации слюннокаменной болезни // Стоматология, 1957. №3. С.35-39.

8. Mishima H., Yamamoto H., Sakae T. Scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction analysis of human salivary stones // Scanning Microscopy, 1992. №2. P. 487-494.

9. Афанасьев В.В. Слюннокаменная болезнь: диагностика и лечение с использованием метода сиалолитотрипсии. М., 2003. 95 с.

10. Денисов А.Б. Слюнные железы. Слюна. М., Изд-во РАМН, 2003. 132 с.

11. Bennett J.C. Cecil Textbook of Medicine, Philadelphia, W.B. Saunders Company, 1996. P.648-650.

12. Колесов A.A. К вопросу об образовании зубных и слюнных камней // Стоматология, 1957. №3. С.40-43.

13. Малышкина Л.Т. Ферменты и ультраструктура наддесневого зубного камня. Автореф. канд. дис., М., 1979. 21 с.

14. Tan В., Gillam D.G., Mordan N.J. A preliminary investigation into the ultrastructure of dental calculus and associated bacteria // J. Clin. Periodontal., 2004. V.31. P.364-369.

15. Anneroth G., Eneroth C.M., Isacsson G. Crystalline structure of salivary calculi. A micro-radiographic and microdiffractometric study // J. Oral Phatol., 1975. №4. P.266-272.

16. Lustmann J., Shteyer A. Salivary calculi: ultrastructural morphology and bacterial etiology//Journal of Dental Research, 1981. V.60. P.1386-1395.

17. Ferguson M., Anderson P., Davis G.R. X-ray microtomography and confocal microscopical stadies of salivary calculi // Radiology, 2000. V.2. P. 19-29.

18. Yamashita Т., Kim D.W., Takeshita H. Structural analysis of phleboliths and salivary calculi // Aichi Gakuin Dent Sci, 1989. V.2. P.39-46.

19. Mimura M., Ichinose S., Kimijima Y. Possible etiology of calculi formation in salivary glands: biophysical analysis of calcalus // Med. Mol. Morphol., 2005. V.38. P. 189-195.

20. Tanaka N., Ichinose S., Adachi Y. Ultrastructural analysis of salivary calculus in combination with X-ray microanalysis // Med. Electron Microsc., 2003. V.36. P. 120-126.

21. Кораго A.A., Матина B.H., Вероман В.Ю. и др. О составе и структуре слюнных камней (саливолитов) // Стоматология, 1993. № 4. С.7-12.

22. Боровский Е.В., Грошиков М.И., Патрикеев В.К. Терапевтическая стоматология. 2-е изд. М., 1973. С.208-210.

23. Пилат Т.Л. Зубной камень и его влияние па ткани пародонта// Стоматология. 1984. №3. С.88-90.

24. Gron P., van Campen G.J., Lindstrom I. Human dental calculus. Inorganic chemical and crystallographic composition // Atchives of Oral Biology, 1967. V.12. P.829-837.

25. Jensen A.T., Dano M. Crystallography of dental calculus and the precipitation of certain calcium salts // Journal of Dental Research, 1954. V.33. P.741-750.

26. Pearce E.I., Gordon J.A., Sissons C.H. Plaque mineral induction and inhibition properties in the formation of supragingival calculus // The New Zealand Dental Journal, 2001. V.97. P.9-14.

27. Tsuda H., Arends J. Raman spectra of human dental calculus // Journal Of Dental Research, 1993. V.72. P. 1609-1613.

28. Lustmann J., Lewin-Epstein J., Shteyer A. Scanning electron microscopy of dental calculus // Calcified Tissue Research, 1976. V.21. P.47-55.

29. Jin Y., Yip H.K. Supragingival calculus: formation and control // Critical Reviews In Oral Biology And Medicine, 2002. V.13 (5). P.426-441.

30. Ruzicka F. Structure of sub- and supragingival dental calculus in human periodontitis // Journal of Periodontal Research, 1984. V.19 (3). P.317-327.

31. Кораго А.А. Введение в биоминералогию. СПб: Недра, 1992. С. 193-198.

32. Sundberg М., Friskopp J. Crystallography of supragingival and subgingival human dental calculus // Scandinavian Journal Of Dental Research, 1985. V.93. P.30-38.

33. Wilson R. M., Elliott J. C., Dowker S. E. P. Rietveld refinement of the crystallographic structure of human dental enamel apatites. American mineralogist, 1999. V.84. P. 1406—1414.

34. Голубцов В.В. Кристаллохимия апатита твердых тканей зубов человека. Дипломная работа, Санкт-Петербург, 2004. 82 с.

35. Добрыднев С.В., Быков А.П., Богач В.В., Бесков B.C. Расчет ионообменных и сорбционных свойств гидроксил- и фторапатитов. Сорбционные и хроматографические процессы. 2001. №2. С.276-278.

36. Abraham J., Grenon М., Sanchez H.J., Perez С., Barrea R. A case stady of elemental and structural composition of dental calculus during several stages of maturation using SRXRF // Journal Of Biomedical Materials Research, 2005. V.75 (3). P.623-628.

37. Пальчик H.A., Мороз Т.Н., Колмогоров Ю.П., Костровский В.Г. Особенности фазового состава слюнных камней и кристаллохимия слагающих их минералов. Рентгенография и кристаллохимия минералов. СПб, 2003. С. 189-191.

38. Teymoortash A., Buck P., Jepsen Н., Werner J.A. Sialolith crystals localized intraglandularly and in the Whartons duct of the human submandibular gland: an X-ray diffraction analysis // Archives of Oral Biology, 2003. V.48 (3). P.233-237.

39. Traini Т., Murmura G., Giammaria G. Scanning electron microscopy and light microscopy under polarized light of a submandibular salivary gland calculus // Minerva Stomatologica, 2001. V.50 (5). P. 173-180.

40. Tohda H., Yamakura K., Yanagisawa T. High-resolution electron microscopic study of salivary calculus // Journal Of Electron Microscopy, 1995. V.44 (5). P.399-404.

41. Kakei M., Nakahara H., Kumegawa M., Yoshikawa M. Demonstration of the central dark line in crystals of dental calculus // Biochimica Et Biophysica Acta, 2000. V.1524 (2-3). P. 189-195.

42. Perez C., Sanchez H.J., Barrea R., Grenon M., Abraham J. Microscopic X-ray fluorescence analysis of human dental calculus using synchrotron radiation // Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2004. V.19 (3). P.392-397.

43. Brudevold F., Soremark R. Chemistry of the mineral phase of enamel. In: Structural a. Chemical organization of teeth. 1967. V. 2. P. 84-95.

44. Williams R. A. D., Elliott J. C. Basic and applied dental biochemistry. Edinburg, London, N.Y., Churchiel Livingston, 1979. C. 129-137.

45. Ткаленко А.Ф. Влияние физико-химических характеристик слюны, слюнных и зубных отложений на исход лечения больных слюннокаменной болезнью. Автореф. канд. дис., М., 2004. С. 16-24.

46. Buchalla W., Lennon A., Attin T. Fluorescence spectroscopy of dental calculus // J. Periodont. Res., 2004. V.39. P.327-332.

47. Михайлов М.Н. К вопросу о химическом составе слюнных камней // Стоматология, 1957. №3. С.43-46.

48. Пальчик Н.А., Мороз Т.Н., Леонова И.В., Колмогоров Ю.П., Толмачев В.Е. Минеральный и микроэлементный состав слюнных камней // Журнал неорганической химии, 2004. №8. С. 1353-1361.

49. Грохольский А.П., Кодола Н.А., Центило Т.Д. Назубные отложения: их влияние на зубы, околозубные ткани и организм. Киев, 2000. С. 14-15, 52-53, 70-85, 112-117.

50. Боровский Е.В., Леонтьев В.К. Биология полости рта. М.: Медицина, 1991. 304с.

51. Пальчик Н.А., Мороз Т.Н., Столповская В.Н. Взаимосвязь органического и минерального вещества в слюнных, мочевых и желчных камнях // Органическая минералогия. Петрозаводск, 2005. С.132-134.

52. Свраков Д., Атанасова Е. Пародонтопатии. София, 1962. С. 68-70.

53. Schroeder Н.Е., Baumbauer H.U. Stages of calcium phosphate crystallization during calculus formation//Archives of Oral Biology, 1966. V.ll. P. 1-14.

54. Schroeder H.E. Crystal morphology and gross structures of mineralizing plaque and of calculus // Helvetica Odontologica Acta, 1965. V.9. P. 73-86.

55. Афанасьев B.B., Абдусаламов M.P. Дивертикулы протоков поднижнечелюстной слюнной железы// Стоматология, 2004. №5. С.31-33.

56. Пилат Т.Л., Фатахов Ю.Б. Кинетика формирования минерализованных зубных отложений// Стоматология, 1988. №3. С.11-13.

57. Абдусаламов М.Р. Врожденные аномалии протока поднижнечелюстной слюнной железы, способствующие развитию слюннокаменной болезни // Российский стоматологический журнал, 2004. №2. С.32-33.

58. Хасанова Г.Б. Клиника и лечение слюннокаменной болезни поднижнечелюстных желез в возрастном аспекте. Автореф. канд. дис., Минск, 1987. 20с.

59. Безруков В.М. Справочник по стоматологии. М.: Медицина, 1998. 656 с.

60. Боровский Е.В., Леонтьев В .К. Биология полости рта. М.: Медицина, 1991.271с.

61. Боровский Е.В., Леус П.А. Кариес зубов. М., 1979. 196 с.

62. Леонтьев В.К., Галиулина М.В. О мицеллярном состоянии слюны // Стоматология, 1991. №5. С. 17-20.

63. Ивасенко П.И. Хронические неопухолевые заболевания околоушных слюнных желез. Автореф. докт. дис., Омск, 1995. С. 14-15.

64. Куцарев И.П. Справочник для врачей и клинических лаборантов. Показатели жидкостных систем человека в норме. Ростов н/Д: Феникс, 2003. С.59-62.

65. Данилова Л.А. Справочник по лабораторным методам исследования. СПб, Питер, 2003. С.724.

66. Будылина С.М., Дегтярев В.П. Физиология челюстно-лицевой области. М.: Медицина, 2000. 350 с.

67. Лифшиц В.М., Седельникова В.И. Лабораторные тесты у здоровых людей (референтные пределы). М.: Триада X, 2004. С.33-34.

68. Забросаева Л.И., Козлов Н.Б. Биохимия слюны. Омск, 1992. 44 с.

69. Парфенов Ю.Д. Человек. Медико-биологические исследования. М.: Медицина, 1977. С.376.

70. Денисов А.Б. Типовые формы патологии слюнных желез. Учебное и справ, пособие. М., 1993. 122 с.

71. Вавилова Т.П. Избранные лекции по стоматологической биохимии. М., 1994. 28 с.

72. Гожая Л.Д. Содержание железа, меди, марганца в слюне человека в «норме», при некоторых стоматологических и др. заболеваниях. Автореф. канд. дис., М., 1966. С. 7-9.

73. Галиулина М.В., Ганзина И.В. Структурные свойства смешанной слюны в зависимости от состояния полости рта. Омск.: Изд-во ОмГМА, 2000. С.44-48.

74. Леонтьев В.К., Галиулина М.В., Ганзина И.В. и др. Изменение структурных свойств слюны при изменении рН // Стоматология, 1999. №2. С.22-24.

75. Леонтьев В.К., Галиулина М.В., Курочкин К.А. и др. Структурные свойства смешанной слюны у лиц с ранними формами воспалительных заболеваний пародонта // Стоматология, 2003. №4. С.32-33.

76. Галиулина М.В. Электролитные компоненты смешанной слюны человека в условиях физиологии и патологии полости рта: Автореф. дис. .канд. биол. наук. М., 1988. 19 с.

77. Леонтьев В.К., Галиулина М.В. Ганзина И.В., Анисимова И.В. Структурные свойства смешанной слюны у лиц с кариесом при различных значениях индексов КПУ // Стоматология, 2002. №4. С.29-30.

78. Гильмияров Э.М. Стоматологический и соматический статус организма в показателях ротовой жидкости. Автореф. дис.докт. мед. наук, Самара, 2002. 28 с.

79. Гергель Н.И. Визуализация патохимических нарушений в организме в физико-химических и метаболических показателях ротовой жидкости. Автореф. ДИС.ДОКТ. мед. наук, Уфа, 2005. 50 с.

80. Григорьев И.В., Артамонов И.Д., Уланова Е.А., Богданов А.С. Белковый состав смешанной слюны человека: механизмы психофизиологической регуляции // Вестник РАМН, 2004. №7. С.36-47.

81. Храмов В.А. Утилизация аминокислот и мочевины ротовой жидкостью человека //Стоматология, 1997. №6. С.13-15.

82. Xie Н., Rhodus N.L., Griffin R.J., Carlis J.V. A catalogue of human saliva proteins identified by free flow electrophoresis-based peptide separation and tandem mass spectrometry // Molecular and Cellular Proteomics, 2005. V.4 (11). P. 1826-1830.

83. Чернигин В.Л. Липидный состав смешанной слюны и его значение в прогнозировании кариеса зубов у детей. Автореф. дис. .канд. мед. наук, Тверь, 1997. С.8-11.

84. Храмов В.А., Пригода Е.В. Уровень аминоазота и имидазольных соединений в ротовой жидкости человека // Стоматология, 2002. №6. С. 10-11.

85. Моисейцева Л.А. Свободные аминокислоты и аминотрансферазы слюны при множественном кариесе зубов. Автореферат дис. на соискание, Донецк, 1976. 22 с.

86. Brand H.S., Jorning G.G., Chamuleau R.A. Effect of a protein-rich meal on urinary and salivary free amino acid concentrations in human subjects // Clinica Chimica Acta, 1997. V.264 (1). P.37-47.

87. Nagata Y., Higashi M., Ishii Y. The presence of high concentrations of free d-amino acids inhuman saliva// Life Science, 2006. V.78 (15). P. 1677-1681.

88. Van Wuyckhuyse B.C., Perinpanayagam H.E., Bowen W.H. Association of freearginine and lysine concentrations in human parotid saliva with caries experience // Journal Of Dental Research, 1995. V.74 (2). P.686-690.

89. Vranic L., Granic P., Rajic Z. Basic amino acid in the pathogenesis of caries // Acta Stomatologica Croatica, 1991. V.25 (2). P.71-76.

90. Syrianen S.M., Alakuijala L., Markkanen S.O. Free amino acid levels in oral fluids of normal subjects and patients with periodontal disease // Archives Of Oral Biology, 1990. V.35 (3). P.189-193.

91. Juriaanse A.C., Booij M. Isolation and partial characterization of free acidic proteins from human submandibular saliva // Archives Of Oral Biology, 1979. V.24 (8). P.621-625.

92. Makinen K.K., Virtanen K.K., Kotiranta J. Free amino acids in human palatine gland secretions // Archives Of Oral Biology, 1988. V.33 (11). P.847-849.

93. Syrianen S.M., Piironen P., Markkanen H. Free amino-acid content of wax-stimulated human whole saliva as related to periodontal disease // Archives Of Oral Biology, 1987. V.32 (9). P.607-610.

94. Tenovuo J., Grahn E., Lehtonen O.P. Antimicrobial factors in saliva: ontogeny and relation to oral health // Journal Of Dental Research, 1987. V.66. P.475-479.

95. Zappacosta В., Manni A., Persichilli S., Scribano D., Minucci A., Lazzaro D. HPLC analysis of some sulphure compounds in saliva: comparison between healthy subjects and periodontopatic patients // Clinica Chimica Acta, 2003. V.338. P.57-60.

96. Tonzetich J., Johnson P.W. Chemical analysis of thiol, disulphide and total sulphure content in human saliva// Archives Of Oral Biology, 1977. V.22. P.125-131.

97. Bald E., Glowacki R. Analysis of saliva for glutathione and metabolically related thiols by liquid chromatography with ultraviolet detection // Amino Acids, 2005. V.28. P.431-433.

98. Rykke M., Young A., Devoid Т., Smistad G., Rolla G. Fractionation of salivary micelle-like structures by gel chromatography // European Journal Of Oral Science, 1997. V.105. P.495-501.

99. Soares R.V., Lin Т., Siqueira C.C., Bruno L.S., Li X. Salivary micelles: identification of complexes containing MG2, slgA, lactoferrin, amylase, glycosylated proline-rich protein and lysozyme // Archives Of Oral Biology, 2004. V.49 (5). P.337-343.

100. Кравченко C.B., Корнеева Г.А., Ветров A.A. Кристаллические структуры ротовой жидкости, природа и свойства // Известия АН СССР, 1988. №3. С.450-454.

101. Young A., Rykke М., Rolla G. Quantitative and qualitative analyses of human salivarymicelle-like globules // Acta Odontology Scand, 1999. V.57. P. 105-110.

102. Петрович Ю.А., Подорожная Р.П., Киченко C.M. Значение системы карбонат-бикарбонат-карбоангидраза для минерализованных тканей// Российский стоматологический журнал, 2004. №2. С. 41-43.

103. Чанг Р. Физическая химия с приложением к биологическим системам. М., 1980. 287 с.

104. Галиулина М.В., Закора JI.K., Анисимова И.В. Электролитные компоненты смешанной слюны человека в условиях камнеобразования в полости рта// Кариес зубов и его осложнения: Сб. научн. тр. Омск, 1991. С. 25-27.

105. Афанасьев В.В., Ткаленко А.Ф., Абдусаламов М.Р. Состав ротовой жидкости смешанной слюны в зависимости от результатов лечения пациентов со слюннокаменной болезнью с помощью метода сиалолитотрипсии // Стоматология, 2003. № 5. С.36-38.

106. Коротких Н.Г., Пашков А.Н., Болгов C.B., Лошкарев В.П. Влияние факторов внешней среды на кристаллизацию ротовой жидкости // Стоматология, 2002. №4. С. 13-16.

107. Денисов А.Б., Барер Г.М., Стурова Т.М., Маев И.В. Кристаллические агрегаты ротовой жидкости у больных с патологией ЖКТ // Российский стоматологический журнал, 2003. №2. С.27-29.

108. Пузикова О.Ю. Прогнозирование развития кариеса зубов с учетом интегрированных показателей и математического моделирования. Диссертация канд. мед. наук:/ ОмГМА. Омск, 1999. С.23-39.

109. Михалева И.Н. Разработка унифицированной методики изучения и оценки фигур кристаллизации слюны. Автореф. канд. дис. М., 2000. 19 с.

110. Барер Г.М., Денисов А.Б., Стурова Т.М. Вариабельность кристаллических агрегатов ротовой жидкости в норме // Российский стоматологический журнал, 2003. №1. С. 33-35.

111. Барер Г.М., Денисов А.Б., Стурова Т.М. Кристаллизация ротовой жидкости в различные фазы менструального цикла у женщин // Российский стоматологический журнал, 2002. №4. С.9-11.

112. Стурова Т.М. Особенности кристаллизации слюны при заболеваниях органов пищеварения. Автореф. канд. дис. М., 2003. 20 с.

113. Кислых Ф.И., Майстренко Е.М. Использование кристаллографического метода исследования слюны в диагностике заболеваний слюнных желез // Российскийстоматологический журнал, 2002. №5. С.4-5.

114. Шатохина С.Н., Разумова С.Н., Шабалин В.Н. Морфологическая картина ротовой жидкости: диагностические возможности // Стоматология, 2006. №4. С.14-17.

115. Tatevossian A. Facts and artifacts in research on human dental plaque fluid // Journal of Dental Research, 1990. V.69 (6). P.1309-1315.

116. Tatevossian A., Gould C.T. The composition of the aqueous phase of human dental plague // Archives of Oral Biology, 1976. V.26. P.657-662.

117. Dawes C. Inorganic constituents of saliva in felation to caries // Cariology Today, 1984. P.70-74.

118. Carey C.M., Gregory T.M., Tatevossian A., Vogel G.L. The driving forces in human dental plaque fluid for demineralization and demineralization of enamel mineral. Oxford, 1986. P. 163-173.

119. Moreno E.C., Margolis H.C. Composition of plaque fluid // Journal of Dental Research, 1988. V.67. P.1181-1189.

120. McNee S.G., Geddes D.A.M., Main C. Measurement of the diffusion coefficient of NaF in human dental plaque in vitro // Archives of Oral Biology, 1980. V.25. P.819-823.

121. Dibdin G.H., Shellis R.P., Dawes C. A comparison of the potassium content and osmolality of plaque fluid and saliva, and the effects of plaque storage // Journal of Dental Research, 1986. V.65. P. 1053-1056.

122. Dibdin G.H. Plaque fluid and diffusion: study of the cariogenic challenge by computer modeling // Journal of Dental Research, 1990. V.69 (6). P.1324-1331.

123. Tanaka M., Matsunaga K., Kadoma Y. Correlation in inorganic ion concentration between saliva and plaque fluid // Journal Of Medical And Dental Sciences, 2000. V.47 (1). P.55-59.

124. Matsuo S., Lagerlof F. Relationship between total and ionized calcium concentrations in human whole saliva and dental plaque fluid // Archives of Oral Biology, 1991. V.36 (7). P.525-527.

125. Ashley F.P. Calcium and phosphorus concentration of dental plaque related to dental cariesin 11- to 14-year old male subjects // Caries Res., 1975. V.9. P.351-362.

126. Shaw L., Murray J. J., Burchell C.K., Best J.S. Calcium and phosphorus content of plaque and saliva in relation of dental caries // Caries Res., 1983. V.17. P.543-548.

127. Pearce E.I.F., Dong Y.M., Yue L., Gao X.J. Plaque minerals in the prediction of caries activity // Community Dentistry and Oral Epidemiology, 2002. V.30. P.61-69.

128. Vogel G.L., Carey C.M., Chow L.C., Tatevossian A. Microanalysis of plaque fluid from single-site fasted plaque // Journal of Dental Research, 1990. V.69. P. 1316-1323.

129. Kaufman H.W., Kleinberg I. X-ray diffraction examination of calcium phosphate in dental plaque // Calcified Tissue Research. V.l 1. P.97-104.

130. Larsen M.J., Pearce E.I.F. Saturation of human saliva with respect to calcium salts // Archives of Oral Biology, 2003. V.48 (4). P.317-322.

131. Carey C.M., Gregory T.M., Tatevossian A., Vogel G.L. The buffer capacity of single-site, resting, human dental plaque fluid // Archives of Oral Biology, 1988. V.33 (7). P.487-492.

132. Edgar W.M., Hignam S.M. Plaque fluid as a bacterial milieu // Journal of Dental Research, 1990. V.69. P. 1332-1336.

133. Margolis H.S. An assessment of recent advances in the study of the chemistry and biochemistry of dental plaque fluid // Journal of Dental Research, 1990. V.69. P. 1337-1342.

134. Yue L., Qiu L., Gao X. Proteins in saliva and dental plaque fluid in relation to caries susceptibility// Chinese Journal Of Stomatology, 2002. V.37 (1). P.39-42.

135. Wong L., Sissons C.H., Pearce E.I.F., Cutress T.W. Calcium phosphate deposition in human dental plaque microcosm biofilms induced by a ureolytic pH-rise procedure // Archives of Oral Biology, 2002. V.47 (11). P.779-790.

136. Bernimoulin J.P. Recent concepts in plaque formation // Journal Of Clinical Periodontology, 2003. V.30 (5). P.7-9.

137. Selvig I., Knut A. Attachment of plaque and calculus to tooth surfaces // Journal of Periodontal Research, 1970. V.5 (1). P.8-18.

138. Holger J., Andreas H., Eckhard B., Ludwig J. Quantitative transmission electron microscopic study of dental plaque an in vivo study with different mouth rinses // Ultrastructural Pathology, 2002. V.26. P.309-313.

139. Pearce E.I., Gordon J.A., Sissons C.H. Plaque mineral induction and inhibition properties in the formation of supragingival calculus // The New Zealand Dental Journal, 2001. V.97 (427). P.9-14.

140. Addy M., Renton-Harper P., Newcombe R. Plaque regrowth studies: discriminatory power of plaque index compared to plaque area // Journal of Clinical Periodontology, 1999. V.26. P.110-112.

141. Hannig M. Transmission electron microscopy of early plaque formation on dental materials in vivo // European Journal of Oral Science, 1999. V.107. P.55-64.

142. Yoo J.H., Kho H.S., Kim Y.K., Lee S.W., Chung S.C. Experimental salivary pellicles formed on the surface of self-curing resin // Journal of Oral Rehabilitation, 2003. V.30. P.251-259.

143. Грохольский A.H., Файзуллаев Т.И. Зубные отложения при болезнях пародонта. Ташкент, 1982. 72 с.

144. Вихм Н. Актуальные вопросы стоматологии. Таллин, 1979. С.37-46.

145. Michel Н. О проблемах определения риска возникновения пародонтита. Факторы риска, критерии оценки и необходимость привлечения специалистов в других областях медицины. // Новое в стоматологии, 2002. №8. С.6-9.

146. Авцин А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А. Микроэлементозы человека. М.: Медицина, 1991. 496 с.

147. Руководство по медицинской географии / Под ред. Келлера А.А., Щепина О.П., Чаклина А.В. СПб.: Гиппократ, 1993. 352 с.

148. Яншина Ф.Т. Глобальные проблемы биосферы. М.: Наука, 2001. 198 с.

149. Коротких Н.Г., Пашков А.Н., Долгов С.В., Лошкарев В.П. Влияние факторов внешней среды на кристаллизацию ротовой жидкости// Стоматология, 2002. №4. С. 13-16.

150. Пихур О.Л. Влияние химического состава питьевой воды на состояние твердых тканей зубов. Автореф. канд. дис. СПб, 2003. 21 с.

151. Медно-марганцевый Иртыш. Комсомольская правда в Омске, 5 июля, 2002.

152. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Омской области в 2006 году. Омск, 2007. 288 с.

153. Банченко Г.В. Сочетанные заболевания слизистой оболочки полости рта и внутренних органов. М.: Медицина, 1979. 192 с.

154. Заболотный Т.Д. Морфофункциональные изменения в тканях пародонта при сердечно-сосудистой патологии// Стоматология, 1991. №6. С. 17-21 .

155. Лазарева И.М., Лосева Е.Ю. Особенности изменений в полости рта при различных заболеваниях внутренних органов // Материалы LVII научной конференции «Актуальные проблемы медицины и стоматологии», Санкт-Петербург, 1995. С.71-73.

156. Лемецкая Т.И. Влияние сопутствующей соматической патологии на тяжесть деструктивных изменений в пародонте // Проблемы нейростоматологии и стоматологии, 1997. №2. С.26-28.

157. Цепов Л.М., Николаев А.И. Диагностика и лечение заболеваний пародонта. М.: МЕДпресс-информ, 2002. 192 с.

158. Ушаков Р.В., Царев В.Н. Микрофлора полости рта и ее значение в развитии стоматологических заболеваний // Стоматология для всех, 1998. №3. С.22-24.

159. Зиборов A.C. Удаление зубного налета в профилактике заболеваний пародонта // Стоматология, 1993. №2. С.22-23.

160. Mandel I.D. et al. The role of saliva in maintaining oral homeoscasis // JADA, 1989. V.19. P.298-304.165: Инджов Б. Электролиты, pH и сахар в слюне больных сахарной болезнью // Стоматология, 1974. №6. С.413-418.

161. Леонтьев В.К., Бородина Т.В. Стоматолог как семейный врач // Медицинская помощь, 1995. №6. С.6-7.

162. Петрович Ю.А. и др. Исследование окислительно-восстановительных процессов и углеводного обмена по параметрам смешанной слюны и десневой жидкости при пародонтите и сахарном диабете // Российский стоматологический журнал, 2002. №5. С.11-14.

163. Клинические методы исследования сшоны при кариесе зубов: методические рекомендации для субординаторов, интернов и врачей-сгоматологов. Ижевск, 1994.24 с.

164. Леонтьев В.К., Петрович Ю.А. Биохимические методы исследования вклинической и экспериментальной стоматологии. Омск, 1976. С.32-33.

165. Питаева А.Н. и др. Физико-химические методы исследования смешанной слюны в клинической и экспериментальной стоматологии. Омск: Изд-во ОмГМА, 2001. 71 с.

166. Malamud D., Tabak L. Saliva as a diagnostic fluid // Annals of N.Y. Academy of Science, 1993. V.694. P. 132-138.

167. Балаболкин М.И. Состояние и перспективы борьбы с сахарным диабетом // Проблемы эндокринологии, 1997. №3. С.3-10.

168. Oliver R.C. et al. Enzyme activity in crevicular fluid in relation to metabolic control of diabetes and other periodontal risk factors // Journal of Periodontology, 1993. V.64. № 5. P.358-362.

169. Chavada M.G. et al. Influence of diabetes mellitus on periodontal disease // Indian Journal of Dental Research, 1993. V.4. №2. P.55-58.

170. Кузьмина Э.М. Исследование взаимосвязи кариеса зубов с некоторыми свойствами смешанной слюны // Теория и практика стоматологии. М., 1980. С.51-55.

171. Нигматов Р.Н., Калменова Г.Т. Состояние слизистой оболочки полости рта у больных гипертонической болезнью // Новое в стоматологии, 2001. №4. С.78-80.

172. Кирсанов А.И. и др. Стоматология и внутренние болезни // Пародонтология, 2000. №4 (18). С.23-26.

173. ASTM. Powder diffraction file.

174. ГиллерЯ.Л. Таблицы межплоскостных расстояний. М.: Недра, 1966. 362с.

175. Недома И. Расшифровка рентгенограмм порошков. М.: Металлургия, 1975.424с.

176. Кесслер И. Методы ИК-спекгроскопии в химическом анализе. М.: Мир, 1964. 268 с.

177. СмитА. Прикладная ИК-спектроскопия, пер. с англ., М., 1982. 244 с.

178. Ревенко А.Г. Рентгенофлуоресцентный анализ: состояние и тенденции развития// Заводская лаборатория, 2000. №10. С. 3-15.

179. Синхротронное излучение в геохимии. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1989. 152с.

180. Лаврентьев Ю.Г., Усова П.В. Программный комплекс РМА89 для количественного рентгеноспектрального анализа на микрозонде Камебакс Микро //Аналитическая химия, 1991. Т.46, Вып. 1. С.67-75.

181. Charles В. Boss, Kenneth J. Fredeen Concepts, Instrumentation and Techniques in Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry. Second Edition, 1997. 258 c.

182. Томпсон M., Уолш Д.Н. Руководство по спектрометрическому анализу с индуктивно-связанной плазмой. М.: Недра, 1988. 174 с.

183. ГОСТ Р 51309-99 Вода питьевая. Определение содержания элементов методами атомной спектрометрии.

184. Золотов Ю.А., Дорохова E.H. и др. Основы аналитической химии. М.: Высшая школа, 2000. 351 с.

185. Стыскин E.JL, Ициксон Л.Б., Брауде Е.В. Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография. М.,1986. 199с.

186. Другов Ю.С. Экологическая аналитическая химия. М., 2000. С. 125-211.

187. Мешкова Н.П., Северемен С.Е. Практикум по биохимии. М.: Изд-во МГУ, 1979. 90с.

188. Вершинин В.И. Лекции по планированию и математической обработке результатов химического эксперимента. Омск: Издательство ОмГУ, 1999. 142 с.

189. Боровиков В.П. Программа Statistica для студентов и инженеров. М.: КомпьютерПресс, 2001. 301 с.

190. Эсбенсен К. Анализ многомерных данных. Избранные главы. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2003. 157 с.

191. Ельников В.Ю., Франк-Каменецкая О.В., Голованова O.A., Зорина М.Л., Плоткина Ю.В., Ачкасова Е.Ю. Структура, минеральный и химический состав слюнного камня человека. Вопросы образования // Минералогия техногенеза, 2005. С.156-164.

192. Elliott J. С. Structure and chemistry of the apatite's and other calcium orthophosphates. Amsterdam: Elsevier. 1994. 390 p.

193. Франк-Каменецкая О. В., Голубцов В. В., Пихур О. Л., Зорина М. Л., Плоткина Ю.В. Нестехиометрический апатит твердых тканей зубов человека (возрастные изменения) // Зап. ВМО, 2004. №5. С. 104-114.

194. Кудряшов В.И., Серебряков A.C. Использование физических методов элементного анализа для определения влияния окружающей среды на организм человека//Экологическая химия, 2003. № 12(3). С.179-190.

195. Биненко В.И. Эколого-химические аспекты ухудшения состояния здоровья людей // Экологическая химия, 2003. № 12(4). С.256-268.

196. Полякова Е.В., Шуваева О.В. Определение Ca, Mg, Fe, Zn, P в сыворотке крови методом дуговой атомно-эмиссионной спектрометрии // Журнал аналитическойхимии, 2005. Т. 60. № 10. С.1054-1058.

197. Охрана окружающей среды в Омской области: стат. сборник. Омский облкомстат, Омск, 2004. 61с.

198. Вершинин В.И. Лекции по математической обработке результатов химического эксперимента. Омск, 1988. 62с.

199. Гераскина Г.В. Белки и аминокислоты. М.: КоПЧ, 1991. 153с.

200. Дарбе А. Практическая химия белка. М.: Мир, 1989. 623с.

201. Каткова В.И., Симаков А.Ф. Роль аминокислот в генезисе биоминеральных образований // Сыктывкарский минералогический сборник, 1998. № 27. С.58-66.

202. Купчиков В.В. О закономерностях комплексообразования некоторых белков с лекарственными препаратами и металлами. М.: Химия, 1972. 56с.

203. Якубке Х.Д. Аминокислоты. Пептиды. Белки. М.: Мир, 1985. 455с.

204. Москалев Ю. И. Минеральный обмен. М.: Медицина, 1985. 288с.

205. Вельская Л.В., Голованова O.A., Ломиашвили Л.М., Борисенко М.А. Влияние ряда факторов на состав и структурные свойства ротовой жидкости // Вестник Омского университета, 2006. №1. С. 33-35.

206. Вельская Л.В., Голованова O.A. Исследование химического состава слюнной жидкости с целью диагностики заболеваний полости рта // Химия в интересах устойчивого развития, 2008. №16. С. 269-274.

207. Шатохина С.Н. Диагностическое значение кристаллических структур биологических жидкостей в клинике внутренних болезней: автореф. дис. . д-ра мед. наук, М., 1995. 40 с.

208. Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам. М.: Мир, 1991. 240 с.

209. Павленко А.Р. Защита населения от негативного влияния гепатогенных зон, мониторов персональных компьютеров, телевизоров, другой электронной техники. Киев: Наука думка, 1998. 63с.

210. Вельская Л.В., Голованова O.A., Ломиашвили Л.М., Борисенко М.А. Способопределения уровня воздействия компьютерного излучения на состояние зубов. Патент РФ № 2311639 от 31.03.2006.

211. Леус П.А. Клинико-экспериментальное исследование патогенеза, патогенетической консервативной терапии и профилактики кариеса зубов. Автореферат дис. д-ра мед. наук. М., 1977. 38с.

212. Федоров Ю.А., Дрожжина В.А. Клиника, диагностика и лечение некариозных поражений зубов // Новое в стоматологии. 1997. №10. С. 90-110.

213. Чернобыльская П.М., Федоров Ю.А., Рубежнова Н.В. Особенности лечения некариозных поражений зубов // Клинические аспекты проблем в стоматологии. Донецк, 1993. С. 59.

214. Белеванцев В.И. Постановка и описание исследований сложных равновесий в растворах. /Учебное пособие. Новосибирск: НГУ. 1987. 80 с.

215. Васильев В.П. Термодинамические свойства растворов электролитов. М.: Высш. шк. 1982. 320 с.

216. Дорохова Е. Н., Прохорова Г. В. Задачи и вопросы по аналитической химии. М: МГУ. 1997. 189 с.

217. Вершинин В.И., Уфимцев В.Ю. Расчеты равновесий комплексообразования и осаждения. Омск: ОмГУ. 1982. 36 с.

218. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия. 1989. 448с.

219. Основы аналитической химии /Под редакцией Ю. А. Золотова. М.: Высш. шк. 1996. 383 с.

220. Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К. Справочник биохимика. М.: Мир, 1991. 544с.

221. Davies С. W., Ion Association. Butterworth Press, 1962. London, U.K.

222. Mullin J.W. Crystallization, 3rd Ed. Butterworth-Heinemann, Oxford. 1993. P. 118-122.

223. Леонтьев B.K., Галиулина M.B., Ганзина И.В., Анисимова И.В. и др. Структурные свойства слюны при моделировании кариесогенной ситуации // Стоматология, 1996. №2. С.9-11.

224. Галиулина М.В., Леонтьев В.К. Гомеостаз в системе эмаль зубов слюна // Стоматология, 2000. № 6. С.5-7.

225. Вельская Л.В., Голованова О.А., Блинов В.И., Савченко Р.К., Франк-Каменецкая О.В., Ельников В.Ю. Особенности фазового состава и кристаллической структуры зубных и слюнных камней // Вестник Омского университета, 2006. №2. С.56-58.

226. Голованова O.A., Воронкова (Вельская) Л.В., Пятанова П.А. Разработка способов фторирования питьевой воды на примере Омского региона // Омский научный вестник, 2004. №1 (26). С.83-85.

227. Голованова O.A., Вельская Л.В., Пушкарева A.B., Казанцева Р.В. Способ моделирования процесса образования зубного камня // Патент РФ № 2342713 от 09.04.2007.

228. Чайкина М.В., Никольская Ю.П. Система Н3Р04 Са(ОН)2 - Н20 при 25 °С // Известия РАН, 1973. №12. С.43-49.

229. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э., Хилл Р., Леман И. Основы биохимии. М.: Мир, 1981. Т.2. С.662, 664-666; Т.З. С.1350-1351.

230. Добрынина В.И. Биологическая химия. М.: Медицина, 1976. 504 с.

231. Fleming D.E., Bronswijk W., Ryall R.L. A comparative study of the adsorption of aminoacid on to calcium minerals found in renal calculi// Clinical Science, 2001. № 101. P. 159-168.

232. Казанцева P.B. Клинико-лабораторный скрининг гипертонической болезни и сахарного диабета на стоматологическом приеме// Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. 2006. 148 с.

233. Кузьмина З.М. Стоматологическая заболеваемость населения России. М., 1999.227 с.

234. Вельская Л.В., Голованова O.A., Казанцева Р.В., Недосеко В.Б., Николаев H.A. Способ выявления гипертонической болезни и сахарного диабета на стоматологическом приеме // Патент РФ № 2336803 от 02.05.2007.

235. Вересов А.Г., Путляев В.И., Третьяков Ю.Д. Химия неорганических биоматериалов на основе фосфата кальция// Российский химический журнал, 2004. Т.48. №4. С. 52-64.

236. Костецкий Э.Я., Алексаков С.А. О возможности синтеза нуклеопротеидов на матрице апатита //Доклады АН СССР, 1981. Т.260. № 4. С. 1013-1018.