Научная работа школьника на тему "Изменение кислотности слюны"

МБОУ ««Средняя общеобразовательная школа № 71» п. Кедровый Красноярского края Изменение кислотности слюны. Научно–исследовательская работа по биологии. Работу выполнила ученица 11 класса  Бабенко Анастасия  Никитична Руководитель  Кизянова Елена Сергеевна. 1 Содержание Введение…………………………………………………………………………………….3 Глава 1. Экосистема полости рта…………………………...……………………………… 4 Глава 2. Изменение pH слюны под воздействием жевательной резинки и живицы….... 8 Глава 3. Материалы и методы исследования……………………………………………... 10 Итоги эксперимента………………………………………………………………………… 11 Приложение 1………………………………………………………………………………….12 Приложение 2 …………………………………………………………………………………. 14 2 Введение Полость рта человека представляет собой уникальную экологическую систему для самых  разнообразных микроорганизмов, формирующих постоянную микрофлору, которая играет  важную роль в здоровье и болезнях людей.Основной патологией полости рта,  встречающейся у подавляющего большинства взрослого и детского населения кариес зубов  и воспалительные заболевания пародонта (Лукиных Л.М., 2003; Николаев А.Н.,  ЦеповЛ.М., 2007). Главной причиной этих заболеваний является нарушение в полости рта  кислотно­основного равновесия, связанного с нарушением экологического баланса между  представителями паразитирующей микрофлоры зубного и язычного налета (Бадретдинова  Г.Р., 1994; Румянцев В.А., 1999; Арутюнов С.Д., 2003). Местные нарушения этого  равновесия в полости рта приводят к изменениям функции слюны и минерального обмена  между смешанной слюной и твердыми тканями зубов. Гигиенические средства,  используемые для ухода за полостью рта (механические средства, зубные щетки, пасты и  эликсиры, жевательные резинки), оказывают влияние не только на количественный и  качественный состав ротовой микрофлоры, но также способны существенно влиять на  кислотно­основной и минеральный баланс в полости рта (ГалиулинаМ.В., 2000;  ЗеленоваС.А., 2004; АбдусаламоваБ.Ф., 2010; Гаврилова O.A., 2010). Процесс заселения  слизистых начинается с момента рождения ребенка и колонизация происходит до тех пор,  пока есть свободные места (рецепторы) на эпителиоцитах для адгезии микробов —  представителей нормальной флоры.  Гипотеза: После чистки зубов кислотность в ротовой полости имеет показатели близкие к нейтральной. Со временем кислотность слюны изменяется в сторону кислой среды.  Использование жевательной резинки или живицы поддерживают нормальную кислотность в полости рта.  Цель: Изучение динамики показателей кислотности полости рта.  Задачи:  1. Изучить литературу по данной теме 2. Изучить динамику кислотности слюны с течением времени, при условии использования  жевательной резинки или живицы. 3. Сравнить показатели кислотности слюны при одновременном использовании зубной  пасты и жевательных резинок с показателями отдельного влияния этих средств. • Предмет исследования: Показатели pH слюны человека при различных  воздействиях с течением времени.  • Объект исследования: Образцы слюны испытуемых (учащихся 9 класса) 3 • Новизна. Проведено огромное количество исследований о влиянии гигиенических  средств на химический состав слюны. Я в своём исследовании описываю  одновременное влияние нескольких гигиенических средств. • Практическая значимость. Материалы исследования можно использовать при  проведении мероприятий (например, лекций) о поддержании здоровья. Глава 1. Экосистема полости рта. Бактериальная флора ротовой полости подчиняется общим законам  функционирования экосистем в живой природе и формируется в зависимости от ряда  факторов. Экосистема микрофлоры полости рта во многом обусловлена конкретными  физиологическими особенностями организма хозяина в целом и полости рта в частности,  такими, например, как особенности морфологии ротовой полости, состав слюны и  интенсивность ее образования, характер питания, наличие вредных привычек,  наследственность и т.д.  Ротовая экосистема состоит из микробного сообщества и его окружения (слизистаяязык,  зубы и т.д.). Развитие сообщества всегда совершается последовательно. Процесс  начинается с колонизации слизистых микробными популяциями ­ «пионерами». Микробные «пионеры» заполняют определенные ниши и в их пределах изменяют условия  среды, в результате чего могут размножаться новые популяции. С течением времени  возрастают разнообразие и сложность микробного сообщества. Процесс заканчивается,  если нет соответствующей ниши, доступной для новых популяций. Некоторые факторы  (например, богатая углеводами диета снижает кислотность) могут необратимо нарушать  гомеостаз ротовой экосистемы, что приводит к возникновению кариеса. Эпителий слизистой оболочки полости рта: Факторы, влияющие на формирование микрофлоры ротовой полости.  4 Большинство жителей нашего рта – анаэробные бактерии. От 30 до 60% из них – это стрептококки. Их виды имеют своеобразную географию, предпочитая жить в определенных местах   ротовой   полости.   Например,   Streptococcus   mitior   предпочитает   внутреннюю поверхность   щек,   Streptococcus   sangius   и   Streptococcus   mutans   селятся   на   поверхности зубов, а Streptococcus salivarius встречаются на сосочках языка. Нормальная   микрофлора   полости   рта   содержит   также   такие   анаэробные бактерии, как: Бактероиды                                                                Лактобациллы Порфиромонады                                                         Вейлонеллы Превотеллы                                                          Фузобактерии Обычными   жителями   здесь   являются   и   анаэробные   виды   актиномицетов,   спирохеты, микоплазмы, а также целый ряд простейших: 5 Амеба                                                                           Трихомонас Различают пристеночные и просветные виды бактерий: 1. Пристеночная микрофлора располагается на слизистой, зубах. В 1 грамме пробы можно обнаружить до 200 миллиардов различных микроорганизмов. 2. Просветная микрофлора полости рта состоит их микроорганизмов, поселяющихся в слюне. Здесь концентрация их значительно меньше – от 50­100 млн. до 5,5 млрд. в 1 грамме пробы. Внутри   ротовой   полости   принято   различать   четыре   экологические   ниши, заселенные   различными   видами   бактерий. Ниши   характеризуются   особыми условиями среды, и количественный состав бактерий в них также отличается завидным постоянством. Слизистая оболочка Самая   обширная   ниша   с   наиболее   вариабельным   составом.   На   ее   поверхности   живут анаэробные   грамотрицательные   бактерии   и   стрептококки,   в   складках   под   языком   и криптах   можно   обнаружить   облигатные   анаэробные   бактерии,   а   коринебактерии   и стрептококки являются жителями твердого и мягкого неба. Десневая бороздка (желобок) с жидкостью, находящейся в ней Эти   места   являются   вторым   биотопом.   Фото   этой   области   выявляет   присутствие порфиромонад,   Также   присутствуют актинобациллюсы,   актиномицеты,   микоплазмы,   нейссерии,   а   также   дрожжеподобные грибки.   превотелл   интермедиа.   бактероидов, Зубная бляшка Здесь самое разнообразное и массивное скопление бактерий. Если судить по сделанным фото, в каждом миллиграмме пробы здесь можно обнаружить от 100 до 300 миллионов микробов. Наиболее распространенными являются стрептококки. Ротовая жидкость 6 Связывает   биотопы   между   собой.   Судя   по   имеющимся   фото,   наиболее   часто   здесь встречаются   вейлонеллы   и   стрептококки,   нитевидные   бактерии,   актиномицеты   и бактероиды. Видовой состав микробной флоры полости рта в норме довольно постоянен.   Вместе с темколичество микробов может значительно колебаться.  На  формирование микрофлоры ротовой полости могут влиять следующие факторы:  1) состояние слизистой ротовой полости, особенности строения (складки слизистой,  десневые карманы, слущенный эпителий);  2) температура, рН, окислительно­восстановительный потенциал (ОВП) ротовой полости;  3) секреция слюны и ее состав;  4) состояние зубов;  5) состав пищи;  6) гигиеническое состояние полости рта;  7) нормальные функции слюноотделения, жевания и глотания;  8) естественная резистентность организма.  Каждый из этих факторов в различных биотопах ротовой полости влияет на отбор  микроорганизмов и помогает поддерживать равновесие между  бактериальнымипопуляциями. 7 Глава 2. Изменение pH слюны под воздействием жевательной резинки и живицы. Реализация функций слюны существенно зависит от скорости ее секреции, количества в  полости рта и реологических свойств (вязкости, поверхностного натяжения).Ионы НСОз из сыворотки крови и тканевой жидкости избирательно поступают в слюну путем активного  транспорта, повышая ее щелочность. За счет такого механизма регуляции pH  секретируемой слюны может заметно (на десятые доли pH) отличаться от всегда  стабильного значения pH крови 7,4. Присутствие в ротовой полости инородных объектов в  течение продолжительного времени должно обязательно повлиять на скорость секреции  слюны и таким образом изменить значение pH. Чтобы понять, хорошо это или плохо я  сначала изучила мнение научного сообщества о пользе и вреде жевательной резинки и  живицы, и их влиянии на состояние полости рта. 1. Полезные свойства жевательной резинки:  С точки зрения стоматологии первые, час­полтора после приема пищи жвачка  способствует выработке желудочного сока, что помогает перевариванию пищи.   Жевательная резинка вычищает жевательную поверхность зубов.   Жевание резинки полезно как для гигиены полости рта, так и для улучшения состояния десен.   Именно сегодня наблюдается тенденция использования жевательной резинки в качестве универсального защитного средства.      Жевательная резинка с полирующими свойствами, уничтожает зубной камень и  тормозит развитие микроорганизмов в полости рта.   Кроме того, у детей жевание резинки укрепляет челюсти, у старшего поколения  улучшает работу слюнных желез.   Жевательная резинка освежает полость рта; ее часто жуют те, кто хочет бросить  курить.   2. Негативное влияние жевательной резинки:   В ряде случаев жевательная резинка может оказывать и негативное влияние:        1. Со стороны желудочно­кишечного тракта (гастриты, язвы желудка) ­ наиболее  опасным является употребление жевательных резинок на голодный желудок.    8 2. От сахаросодержащих жвачек лучше отказаться совсем, так как их употребление –  прямая дорога к заболеванию кариесом.        3. Надувные жевательные резинки нарушают прикус у детей.        4. На прилепленной под школьную парту жвачке несколько дней живут микробы  больного школьника, жевавшего ее.        5. Огромный процент поддельной жвачки на рынке могут содержать ингредиенты,  способные вызвать местные и общие аллергические реакции.    6. Из­за нее ломаются зубы и выпадают пломбы.         7. Следует избегать заглатывания жвачки, поскольку она накапливается в толстом  кишечнике и со временем приводит к его непроходимости.      8. Жевательная резинка вызывает привыкание.       9. И самое главное, необходимо помнить: ни одна жевательная резинка не заменяет  обязательную двухразовую чистку зубов щеткой. 3.Полезное влияние живицы  Польза живицы для здоровья человека была известна еще жителям Древней Греции,  которые употребляли живицу в пищу при различных нарушениях пищеварительных  процессов.   Кроме того, это полезное вещество нередко использовалось для лечения  заболеваний легких и почек, различных повреждений, ревматизма и болезней  кожных покровов.  Китайская народная медицина утверждает безусловную пользу живицы не только  при лечении приведенный выше заболеваний, но и как эффективного растительного  средства, которое помогает избавиться от зубных и головных болей.  Однако, нужно сказать, что эта ценная смола имеет и ряд противопоказаний к  4.Негативное влияние живицы применению. В частности, вред живицы может дать о себе знать, прежде всего, при  индивидуальной непереносимости продукта, вызывая аллергические реакции.   Кроме того, сама живица, а также лечебно­профилактические средства на ее основе  не рекомендуется к употреблению женщинам при беременности и детям в возрасте  до двенадцати лет. 9 Глава 3. Материалы и методы исследования. Материалы: Для измерения рН уровня в слюне испытуемых я использовала Датчик рН (Программа  «Цифровая лаборатория Архимед» институт новых технологий, датчики цифровой  лаборатории Nova5000). Погрузив в слюну испытуемых электрод датчика рН­метра, я  зарегистрировала имеющиеся данные анализируемого раствора в MiltiLab и получила  показания датчика в виде графика уровня кислотности.  Методика проведения эксперимента: Для изучения кислотности слюны и влияния на неё зубной пасты, жвачки и живицы я  отобрала десять испытуемых примерно одного возраста.   В первый день, я изучила уровень рН слюны испытуемых сразу после чистки зубов. Через час после изучения испытуемые снова сдали слюну, и я измерила рН в ней. Эти же испытания я проводила через каждый час в течении еще пяти часов.  Во второй день, испытуемые не чистили зубы, а воспользовались только жевачкой, и я так же измерила рН уровень в ней. Через час после изучения испытуемые снова сдали слюну, и я измерила рН в ней. Эти же испытания я проводила через каждый час в течение еще пяти часов.  В третий день, после читки зубов испытуемые воспользовались живицей, и я так же измерила рН уровень в ней. Через час после изучения испытуемые снова сдали слюну, и я измерила рН в ней. Эти же испытания я проводила через каждый час в течение еще пяти часов.  В четвертый, после читки зубов испытуемые воспользовались жевательной резинкой, и я так же измерила рН уровень в ней. Через час после изучения испытуемые снова сдали слюну, и я измерила рН в ней. Эти же испытания я проводила через каждый час в течение еще пяти часов. 10  В пятый день, испытуемые так же не чистили зубы, а воспользовались только живицей, и я так же измерила рН уровень в ней. Через час после изучения испытуемые снова сдали слюну, и я измерила рН в ней. Эти же испытания я проводила через каждый час в течение еще пяти часов. Итоги эксперимента: При подведении итогов я использовала среднее значение полученных данных от десяти  испытуемых в течение каждого часа. После чистки зубов кислотность в ротовой полости  практически не меняется в течение трёх­четырёх часов и составляет 7,3(что на десятую  долю меньше чем рН крови­ 7,4). Если не чистить зубы, а использовать только жевательную резинку, то рН слюны возрастает до 7,66 (более щелочная среда).  Если сначала чистить  зубы, а потом использовать живицу, то рН слюны сначала поднимается на одну десятую,  через час опускается до 7,4, а еще через час поднимается до 7,6. Если сначала чистить  зубы, а потом использовать жевательную резинку, то рН слюны сначала поднимается на  одну десятую, через час опускается до 7,4, а еще через час поднимается до 7,5.). Если не  чистить зубы, а использовать только живицу, то рН слюны возрастает до 7,63 (более  щелочная среда). Таким образом, мы видим, что если чистку зубов заменять использованием жевательной  резинки или живицы, то это резко поднимает щелочность слюны, а это значит, что она  вырабатывается в большом количестве. Сотрудниками Алтайского государственного медицинского университета установлено, что на фоне резкого увеличения объема смешанной слюны снижается общее количество  лейкоцитов, это снижает защитные свойства слюны. (А.Е. Юферов, О.П.Яичникова,  А.Ю.Шрайнер, К.Н.Лямин «Влияние жевательных резинок на состояние местного  иммунитета полости рта») Вывод: После чистки зубов кислотность в ротовой полости действительно имеет  показатели близкие к нейтральной, чуть ниже чем постоянное pHкрови (7,4). Со временем  11 кислотность слюны изменяется в сторону не в сторону кислой среды, а в сторону щелочной среды. Использование жевательной резинки или живицы подвергают резким колебаниям  кислотность в полости рта. Таким образом, от жевательной резинки и живицы больше  вреда чем пользы. В дальнейшем планирую проверить, как щелочная среда слюны влияет на микрофлору полости рта. Приложение 1 рН После чистки зубов 7,6 7,1 7,3 7,2 7,3 7,2 7,4 7,4 7,3 7,2 Ч\з 1 час 7,3 7,1 7,4 7,3 7,6 7,3 7 7,5 7,1 7,6 Ч\з 2 часа 6,9 7,1 7,5 7,4 7,5 7,3 7,1 7,4 7,3 7,9 Ч\з 3 часа 7,4 7,2 7,4 7,2 7,3 7,6 7,5 7,9 8 7,4 Ч\з 4 часа 7,4 6,7 7 7,4 7,2 7,4 7,2 7,2 7,5 6,9 Ч\з 5 часов рН После жвачки 6,7 7,7 7,6 7,7 7,6 7,6 12 Ч\з 1 час Ч\з 2 часа Ч\з 3 часа Ч\з 4 часа 7,6 7 7,5 7,2 7,4 7,3 7,4 7,4 7,4 6,9 6,9 7 6,9 7,1 7 6,9 6,7 6 7,1 Ч\з 5 часов 7,1 7,1 7,2 Участн ик №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 №10 Участн ик №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 №10 Участ ник №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 №10 Участ ник №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 №10 рН Посл е чистк и зубов и живи цы 7,1 7,6 7,5 7,5 7,4 7,8 8 7,3 рН Посл е чистк и зубов и жвач ки 7,9 7,5 7,1 7,4 7,3 7,6 7,6 7,6 7,8 7,6 7,6 7,8 7,8 7,3 7,6 7,6 7,7 7,8 7,8 7,5 7,5 7,4 7,7 7,8 8,2 7,4 7,5 7,6 7,3 7,7 7,2 7,8 7,3 7,8 7,3 7,5 7,3 7,5 7,7 7,4 7,7 7,3 7,9 7,6 Ч\з 1 час Ч\з 2 часа 7,2 7,2 7,4 7,4 7,2 7,5 7,6 8 7,3 7,3 7,8 7,7 7,1 7,4 8,1 8 Ч\з 1 час 7,8 7,2 Ч\з 2 часа 7,2 7,4 Ч\з 3 часа 7,2 7,6 Ч\з 4 часа 6,9 7,2 7,4 7,6 7,5 7,1 7,6 7,1 7,6 7,7 8 7,4 7,8 7,1 7,2 7 7,6 7,1 8 7 7,4 7 7,5 7,7 8 7,4 13 рН Посл е живи цы 7,4 7,1 7,2 8,1 7,3 8,1 7,6 7,1 7,5 Участ ник №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 №10 Среднее значение рН Ч\з 1 час Ч\з 2 час Ч\з 3 час Ч\з 4 час Ч\з 5 час Ч\з 1 час 7,3 7,4 Ч\з 2 часа 7,4 7,5 Ч\з 3 часа 7,8 7,5 Ч\з 4 часа 7,3 7,1 Ч\з 5 часов 7,2 7,3 7,4 7,5 7,5 7,1 7,8 7,1 7,6 7 7,5 7,2 8 8,2 8,8 7,1 посл е чист ки зубо в 7,3 7,32 7,34 7,43 7,19 6,85 после жевател ьной резинки без чистки зубов 7,54 7,66 7,57 7,44 7,43 7,44 7,5 7,4 7,4 7,5 8 7,4 7,2 посл е чистк и зубов и живи цы 7,53 7,44 7,59 7 7,3 7,4 6,9 7,6 7,6 7 7,4 6,9 7,2 7,1 7,3 7 7,1 после чистки зубов и жевател ьной резинки 7,5 7,41 7,53 7,48 7,25 посл е живи цы без чистк и зубов 7,49 7,41 7,63 7,52 7,24 7,17 Приложение 2 14 №1 №2 №4 №3 №5 рН После чист ки зубов Ч\з 3 часа №6 Ч\з 1 час Ч\з 4 часа №7 №8 Ч\з 2 часа Ч\з 5 часов №9 №10 №1 №2 №4 №3 рН После жвачки Ч\з 3 часа №5 №6 Ч\з 1 час Ч\з 4 часа №7 №8 №9 №10 Ч\з 2 часа Ч\з 5 часов 15 8.2 8.1 8 7.9 7.8 7.7 7.6 7.5 7.4 7.3 7.2 7.1 7 6.9 6.8 6.7 6.6 6.5 8.1 8 7.9 7.8 7.7 7.6 7.5 7.4 7.3 7.2 7.1 7 6.9 6.8 6.7 6.6 6.5 6.4 6.3 №1 №2 №5 №4 №3 рН После чист ки зубов и живицы Ч\з 1 час Ч\з 2 часа №6 №7 №8 №9 №10 №1 №2 №3 №4 №5 №6 рН После чист ки зубов и жвачки Ч\з 2 часа Ч\з 4 часа №9 №10 №8 №7 Ч\з 1 час Ч\з 3 часа 16 №1 №2 №5 №4 №3 №6 рН После живицы Ч\з 1 час Ч\з 4 часа Ч\з 3 часа №7 №8 №9 №10 Ч\з 2 часа Ч\з 5 часов 17 после чистки зубов после жевательной резинки без чистки зубов после чистки зубов и живицы после чистки зубов и жевательной резинки после живицы без чистки зубов 7.7 7.6 7.5 7.4 7.3 7.2 7.1 7.54 7.53 7.5 7.49 7.66 7.63 7.59 7.57 7.53 7.44 7.41 7.41 7.3 7.32 7.34 рН Ч\з 1 час Ч\з 2 час 18