Зубные пасты (обзор). Часть I. Роль микроэлементов в развитии зубов.

Наиболее распространенным средством гигиены полости рта является зубная паста. Сегодня потребителю предлагается достаточный ассортимент зубных паст, и выбрать для себя наиболее подходящую бывает иногда сложно, тем более что все компании-производители преподносят свою продукцию, как самую лучшую! Сегодня отношение к рекламе стало более осторожным и многие задумываются: соответствует ли сказанное действительности? И что рекомендуют стоматологи?

Кальций, фосфор. Роль кальция в организме человека:

Кальций — минеральный элемент, количество которого в организме человека составляет почти 2% от общего веса тела, значительно превышая содержание всех остальных минералов. При весе человека 60−70 кг общее количество кальция в его организме составляет 1,0−1,2 кг. При этом 99% кальция приходиться на кости и зубы, 1% кальция содержат мягкие ткани и кровь. Во всех биологических средах, кальций выполняет многие важные физиологические функции.

Одна из важнейших ролей кальция — обеспечение нормального функционирования и целостности костного скелета и зубов. Содержащийся здесь кальций находится в состоянии динамического равновесия с кальцием в кровеносной системе и служит в качестве буфера для поддержания стабильного его обмена. Сам по себе скелет не является местом депонирования кальция, напротив, постоянно происходит образование новых кристаллов кальция и разрушение старых. Скорость этого разрушения непостоянна, она зависит от возраста человека, пола и физиологического состояния. У младенцев может обновляться более 100% кальция костей в течение первого года жизни, у старших детей оборот составляет более 10% в год, у взрослых — 2−3%. Самый пик метаболизма костной ткани может быть достигнут вплоть до 25 лет. К 40−50 годам разрушение костей может превысить их построение. Потеря костной ткани начинается раньше и происходит с резкими последствиями чаще у женщин, чем у мужчин. В результате возникает остеопороз и сопряженный с ним риск переломов лучевых костей, позвонков, шейки бедра и других костей. При этом уменьшение костной массы долгое время протекает без каких-либо внешних проявлений, то есть при остеопорозе наступает постепенное разрушение костной ткани, и поэтому диагноз остеопороза ставится, как правило, уже после перелома костей.

Важную и многогранную роль играет кальций в крови и клетках различных тканей человеческого организма. Он обеспечивает взаимодействие и поддержание работы клеточных мембран, передачу нервных импульсов, регуляцию процессов свертывания крови, нормальный тонус скелетной и глазной мускулатуры, регуляцию сердечного ритма, участие в иммунных процессах, в синтезе и работе ферментов. Присутствуя в каждой клетке организма, он регулирует воспроизводство клеток и синтез белка в них. Кроме того, кальций предотвращает выделение клетками гистамина, который вызывает воспаление и боль в мышцах. Потребность в кальции повышена у женщин в период беременности и кормления грудью, а также у всех людей в период после болезней, при стрессовых ситуациях и приеме некоторых лекарств.

Кальций, поступивший в организм, всасывается, в основном, в двенадцатиперстной кишке. Хуже всего всасывается кальций у людей с пониженной кислотностью. Следует иметь в виду, что значительное уменьшение желудочного сока происходит у людей, принимающих антацидные препараты, снижающие кислотность желудочного сока. Белок, входящий в рацион, значительно увеличивает всасывание кальция. Потребление кофе, алкоголя, соли, и сахара снижает усвоение и увеличивает вывод кальция из организма. Усвоение кальция снижается в зависимости от возраста, сидячего образа жизни, потребления жиров, избыточного потребления клетчатки.

Противосудорожные и стероидные препараты (типа преднизолон) ухудшают усвоение кальция. С другой стороны, кальций снижает усвоение тетрациклина, поэтому совместно их принимать нельзя. При неправильном назначении гормона щитовидной железы (тиреодина) происходит интенсивное выведение кальция из организма, что становиться угрозой возникновения остеопороза. Очень важно для эффективного усвоения кальция одновременное применение витамина Д, так как их обмен в организме человека взаимосвязан.

Избыток фосфора нарушает усвоение кальция, поэтому в идеале потребление кальция и фосфора должно находится в соотношении 1,67. Потребление фосфорсодержащих продуктов, в том числе газированных напитков, богатых фосфатами, нарушает это соотношение, что приводит к выводу кальция из организма. Это очень опасный процесс, особенно потому, что он начинается в раннем подростковом возрасте.

Усвоение элемента кальция в значительной мере зависит от того, в форме какого соединения он поступает в организм. В медицинских целях используется хлористый кальций, глюконат кальция, лактат кальция. В качестве биологически активных добавок кальций поступает в аптеки, как правило, в качестве карбоната (мела) с различными вкусовыми и витаминными добавками или в органической форме.

Кальций хлористый используют, как правило, внутривенно, так как при приеме внутрь он способен оказывать раздражающее воздействие.

Карбонат кальция в воде не растворяется, при приеме внутрь оказывает влияние только в пищеварительном аппарате, так как не всасывается в кровь. Взаимодействуя с соляной кислотой желудка, нейтрализует ее с образованием углекислого газа; 1 г препарата способен нейтрализовать 200 мл желудочного сока. В результате этой реакции образуется кальция хлорид, который в кишечнике взаимодействуя с натрием гидрокарбонатом, вновь превращается в карбонат кальция и выводится из организма.

Глюканат кальция и лактат кальция — химические аптечные препараты, по последним данным не обладают высоким усвоением, по сравнению с ними усвоение цитрата кальция в несколько раз выше.

Результаты многочисленных исследований последних лет показывают, что наиболее усвояемым и биосовместимым препаратом для организма является гидроксиапатит кальция – основной строительный материал костной ткани, присутствующий также в крови и других жидкостях организма.

В организме взрослого человека содержится около 670 г фосфора (1% массы тела), который необходим для образования костей и клеточного энергетического обмена. 90% фосфора, подобно кальцию, находится в скелете — костях и зубах. Вместе с кальцием они составляют основу твердого вещества кости. В костях фосфор представлен трудно растворимым фосфатом кальция (2/3) и растворимыми соединениями (1/3). Большая часть остального количества фосфора находится внутри клеток, 1% — во внеклеточной жидкости. Поэтому уровень фосфора в сыворотке крови не позволяет судить об общем его содержания в организме.

Фосфаты являются структурными элементами костной ткани, участвуют в переносе энергии в виде макроэргических связей (АТФ, АДФ, креатинфосфат, гуанинфосфат и других). Фосфор и сера — два элемента в организме человека, которые входят в состав различных макроэргических соединений. С участием фосфорной кислоты осуществляется гликолиз, гликогенез, обмен жиров. Фосфор входит в структуру ДНК, РНК, обеспечивающих синтез белка. Он участвует в окислительном фосфорилировании, в результате которого образуется АТФ, фосфорилировании некоторых витаминов (тиамина, пиридоксина и других). Фосфор важен также для функционирования мышечной ткани (скелетной мускулатуры и сердечной мышцы). Неорганические фосфаты входят в состав буферных систем плазмы и тканевой жидкости. Фосфор активирует всасывание ионов кальция в кишечнике. Суточная потребность в фосфоре составляет 30 ммоль (900 мг), у беременных она возрастает на 30−40%, в период лактации — в два раза. По данным В. И. Смоляра (1991), потребность в фосфоре у взрослых — 1600 мг в сутки, у детей — 1500−1800 мг в сутки.

В организм человека фосфор поступает с растительной и животной пищей в виде фосфолипидов, фосфопротеинов и фосфатов.

В растительных продуктах (в частности, в бобовых) содержится много фосфора, однако усвояемость его низкая. Важным источником его является мясо и рыба. В желудке и кишечнике фосфорная кислота отщепляется от органических соединений. Всасывание 70−90% фосфора происходит в тонком кишечнике. Оно зависит от концентрации фосфора в просвете кишки, активности щелочной фосфатазы (угнетение ее снижает всасывание фосфора). Активность щелочной фосфатазы повышает витамин D, а всасывание фосфатов — паратиреоидный гормон. Всосавшийся фосфор поступает в печень, участвует в процессах фосфорилирования, частично откладывается в виде минеральных солей, которые затем переходят в кровь и используются костной и мышечной тканью (синтезируется креатинфосфат). От обмена фосфатов между кровью и костной тканью зависит нормальное течение процессов окостенения, поддержания нормальной костной структуры.

В крови фосфор находится в виде четырех соединений: неорганического фосфата, органических фосфорных эфиров, фосфолипидов и свободных нуклеотидов. В плазме крови неорганический фосфор присутствует в виде ортофосфатов, но его концентрацию в сыворотке оценивают непосредственно (1 мг% фосфора=0,32 ммоль/л фосфата). Он проникает через полунепроницаемые мембраны, фильтруется в почечных клубочках. Концентрация неорганического пирофосфата в плазме крови составляет 1−10 мкмоль/л. Содержание неорганического фосфора в плазме крови взрослых людей — 3,5−4 мг фосфора/100 мл, несколько выше оно у детей (4−5 мг/100мл) и у женщин после менопаузы. В плазме также содержатся гексозофосфаты, триозофосфаты и другие. Скелет является резервуаром неорганического фосфора: при снижении его содержания в плазме он поступает из скелета и, наоборот, откладывается в скелете при повышении его концентрации в плазме. Концентрацию фосфора в сыворотке крови рекомендуется определять натощак: богатая фосфором пища повышает его, а углеводы, инфузия глюкозы — снижают. Фосфор выводится из организма через кишечник и почки в виде фосфата кальция. С мочой выделяется 2/3 растворимых одно- и двузамещенных фосфатов натрия и калия и 1/3 фосфатов кальция и магния. В почках за сутки фильтруется около 208 ммоль фосфата, экскретируется 16−26 ммоль. Соотношение одно- и двузамещенных солей фосфора зависит от кислотно-основного состояния. При ацидозе однозамещенных фосфатов выводится в 50 раз больше, чем двузамещенных. При алкалозе усиленно образуются и выделяются двузамещенные соли фосфатов.

Паратиреоидный гормон снижает уровень фосфора в сыворотке крови, угнетая реабсорбцию его в проксимальных и дистальных канальцах, усиливая выведение с мочой. Кальцитонин оказывает гипофосфатемическое действие, уменьшая реабсорцию и усиливая экскрецию. 1,25(ОН)2Д3, усиливая всасывание фосфата в кишечнике, повышает его уровень в крови, способствует фиксации фосфорно-кальциевых солей костной тканью. Инсулин стимулирует поступление фосфата в клетки и тем самым снижает его содержание в сыворотке крови. Гормон роста увеличивает реабсорбцию фосфатов, вазопрессин — экскрецию.

Обмен фосфора и кальция тесно взаимосвязаны. Считается, что оптимальным для совместного усвоения из пищи является соотношение между фосфором и кальцием равное 1:1−1,5. Гиперкальциемия, снижая секрецию паратиреоидного гормона, стимулирует реабсорбцию фосфатов. Фосфат может соединяться с кальцием и приводить к отложению кальция в тканях и гипокальциемии.

При нарушении обмена фосфора обнаруживаются повышение и снижение его в крови. Гиперфосфатемия часто наблюдается при почечной недостаточности, встречается при гипопаратиреозе, псевдогипопаратиреозе, рабдомиолизе, распаде опухолей, метаболическом и респираторном ацидозе.

Гиперфосфатемия подавляет гидроксилирование 25−гидроксикальциферола в почках. Умеренная гипофосфатемия не сопровождается существенными последствиями. Тяжелая гипофосфатемия (менее 0,3 ммоль/л (1 мг%) сопровождается нарушением функции эритроцитов, лейкоцитов, мышечной слабостью (нарушается образование АТФ, 2,3−дифосфоглицерата). Она наблюдается при злоупотреблении алкоголем и абстиненции, респираторном алкалозе, нарушении всасывания в кишечнике, приеме средств, связывающих фосфат, возобновлении приема пищи после голодания, при переедании, тяжелых ожогах, лечении диабетического кетоацидоза. При диабетическом кетоацидозе гипофосфатемия не является признаком истощения запасов фосфата. Умеренная гипофосфатемия (1,0−2,5 мг%) может наблюдаться при инфузии глюкозы, дефиците витамина D в пище или снижении его всасывания в кишечнике, при гиперпаратиреозе, остром тубулярном некрозе, после пересадки почек, при наследственной гипофосфатемии, синдроме Фанкони, паранеопластической остеомаляции, увеличении объема внеклеточной жидкости. Респираторный алкалоз может вызвать гипофосфатемию, стимулируя активность фосфофруктокиназы и образование фосфорилированных промежуточных продуктов гликолиза. Хроническая гипофосфатемия приводит к рахиту и остеомаляции.

Гипофосфатемия проявляется потерей аппетита, недомоганием, слабостью, парестезиями в конечностях, болью в костях. Гипофосфатурия наблюдается при остеопорозе, гипофосфатемическом почечном рахите, инфекционных заболеваниях, острой желтой атрофии печени, снижении клубочковой фильтрации, повышенной реабсорбции фосфора (при гипосекреции ПТГ).

Гиперфосфатурия наблюдается при повышенной фильтрации и сниженной реабсорбции фосфора (рахит, гиперпаратиреоз, тубулярный ацидоз, фосфатный диабет), гипертиреозе, лейкозах, отравлениях солями тяжелых металлов, бензолом, фенолом.