Физико – химические особенности кристалла апатита

Наиболее типичной является гексогенальная форма ГАП, но может быть кристаллы с палочковидной, игольчатой, ромбовидной. Все они упорядочены, определенной формы, имеют упорядоченные эмалевые призмы — являются структурной единицей эмали.

Кристалл состоит из элементарных единиц или ячеек, таких ячеек может быть до 2 тысяч. Мол. масса 1000. Ячейка — это структура 1 порядка, сам кристалл имеет Mr 2 000 000, он имеет 2 000 ячеек. Кристалл — структура 2 порядка. Эмалевые призмы являются структурой 3 порядка. В свою очередь, эмалевые призмы собраны в пучки, это структура 4 порядка, вокруг каждого кристалла находится гидратная оболочка, любое проникновение веществ на поверхность или внутрь кристалла связано в этой гидратной оболочкой. Она представляет собой слой воды, связанной с кристаллом, в котором происходит ионный обмен, он обеспечивает постоянство состава эмали, называется эмалевой лимфой. Вода внутрикристаллическая, от нее зависят физиологические свойства эмали и некоторые химические свойства: растворимость, проницаемость.

Ионы Са в ГАПе могут быть замещены на близкие по свойствам в Са другие хим. эл-ты. Это Ba, Mg, Sr, реже Na, K, Mg, Zn, ион HO. Такие замещения называются изоморфными, в результате соотношение Са / Р падает. Таким образом, образуется из ГАП – ГФА. Фосфаты могут заместиться на ион РО НРО цитрат. Гидрокситы замещаются на Cl, Br, F, J. Такие изоморфные замещения приводят к тому, что изменяется и свойство апатитов – резистентность эмали к кислотам и к кариесу падает.

Одним из важнейших свойств кристалла апатита являлся заряд. Если в кристалле ГАП 10 ост. Са, тогда считают 2 х 10 3 х 6 + 1 х 2 20 + 20 0.

Состав кристалла ГАП и свойства их постоянно изменяются и зависят от ионного состава жидкости, которая омывает кристалл и состава гидратной оболочки. Эти свойства кристаллов позволяют целенаправленно изменять состав твердых тканей зуба, под действием реминерализующих растворов с целью профилактики или лечения кариеса.

Стадии проникновения веществ в кристаллы ГАП

Стадии проникновения веществ в кристалл ГАП 3 стадии:

1. Ионный обмен между раствором, который омывает кристалл — это слюна и зубдесневая жидкость с его гидратной оболочкой. В нее поступают ионы, нейтрализующие заряд кристалла Са, Sr, Co, PО, цитрат. Одни ионы могут накапливаться и также легко покидать, не проникая внутрь кристалла — это ионы К и Cl, другие ионы проникают в поверхностный слой кристалла — это ионы Na и F. Стадия происходит быстро в течение несколько минут.

2. Ионный обмен между гидратной оболочкой и поверхностью кристалла, происходит отрыв иона от поверхности кристалла и замена их на др. ионы из гидратной оболочки. В результате уменьшается или нейтрализуется поверхностный заряд кристалла, и он приобретает устойчивость. Более длительная, чем 1 стадия. В течение нескольких часов. Проникают Ca, F, Co, Sr, Na, P.

3. Проникновение ионов с поверхности внутрь кристалла называется внутрикристаллический обмен, происходит очень медленно и по мере проникновения иона скорость этой стадии замедляется. Такой способностью обладают ионы Ра, F, Са, Sr.

Состав и строение эмали

Эмаль зуба состоит из: 96% неорганических минералов, 1% органической матрицы и 3% воды. Благодаря такому составу, на гистологических срезах эмаль выглядит оптически однородной.

С возрастом количество органической матрицы и воды убывает, а содержание неорганических минералов,соответственно, повышается. Следует отметить, что в отличие от дентина и цемента, органическая порция эмали не содержит коллаген. Вместо этого в эмали имеются два уникальных класса протеинов под названием “амелогенины” и “энамелины”.

Что касается неорганической субстанции эмали, то она 90-95% состоит из гидроксиапатита.

Эмаль зуба состоит из эмалевых призм и межпризменной субстанции. Следует отметить, что в наружном слое эмали и у дентиноэмалевой границы призмы отсутствуют. Эмалевые призмы являются фундаментальной морфологической единицей эмали. Каждая из них сформирована из одной единственной эмалеобразующей клетки - амелобласта. Межпризменная эмаль имеет ту же структуру что и призменная, но отличается от нее направлением кристаллов. Здесь находятся эмалевые пучки и пластинки (ламеллы), которые проходят через всю толщу эмали и являются гипоминерализованными зонами. Функция данных участков неизвестна по сей день. Ламеллы, являясь дефектами в строении эмали и содержащие преимущественно органические компоненты, могут служить входом бактерий в ее структуру, тем самым способствовать развитию кариеса.

Кроме того, в межпризменном пространстве находятся веретена - периферические отростки одонтобластов, которые отвечают за болевую чувствительность. Тела этих одонтобластов находятся в пульпе, а их отростки тянутся через дентинные канальца и достигают эмали зуба.

Состав и строение дентина

Дентин — твердая, плотная, светло-желтая субстанция, которая образует основную массу зуба и определяет его форму. В области коронки дентин покрыт эмалью, корня — цементом. Вместе с предентином дентин образует стенки пульпарной камеры. Дентин прочнее, чем кость и цемент, но в 4—5 раз мягче эмали. Его высокая эластичность играет важную роль в сохранении эмали, которая очень хрупкая.

Дентин состоит приблизительно на 70 % из неорганического материала в форме кристаллов гидроксиапатита. Органическая матрица на 15—20 % состоит из коллагена. Неколлагеновые белки составляют 1—2 % ткани, а оставшиеся 10—12 % — вода. Дентин, образующийся до прорезывания зуба и формирующий основные размеры последнего, называется первичным. Его характерной особенностью является наличие дентинных трубочек. Трубочки обычно тянутся от дентиноэмалевого и дентиноцементного соединений к пульпе. Они окружены плотным, высокоминерализованным перитубулярным (околотрубочным) дентином в неколлагеновой матрице. Между трубочками находится интертубулярный (межтрубочный) дентин, который состоит из минерализованного коллагена.

В дентине сформированного зуба имеется зона, которая в норме не подвергается обызвествлению. Это самая внутренняя, обращенная к пульпе часть дентина, которая прилегает непосредственно к слою одонтобластов. Данная зона необызвествленного дентина называется предентином и является местом постоянного образования вторичного дентина. Вторичный дентин начинает формироваться вскоре после прорезывания зуба и продолжает откладываться, хотя и более медленно, в течение всей жизни зуба. В результате этого полость зуба постепенно суживается. Этот дентин еще называют физиологическим вторичным дентином. Он отличается от первичного менее правильной структурой

Как уже было сказано, дентин пронизывают на всю его толщину микроскопические канальцы, называемые дентинными трубочками. В коронковом дентине эти трубочки, S-образно изгибаясь, идут от дентиноэмалевого соединения в направлении к пульпе. В корне зуба они почти прямые и расположены перпендикулярно к оси зуба. С клинической точки зрения трубочки — наиболее важная составная часть дентина. Находящиеся в дентинных канальцах протоплазматические отростки одонтобластов, которые заканчиваются ветвистой сеткой у соединения с эмалью или цементом, передают болевые ощущения и делают дентин хорошим термическим проводником. Наличие этих отростков в дентине позволяет рассматривать его как живую ткань.

Состав и строение цемента

Цемент зуба – это особенная костная ткань, которая полностью покрывает корень зуба, впритык к зубной эмали. Благодаря цементу зуб плотно крепится в костной альвеоле и не выпадает из десны. Без такого защитного покрытия дентин корня зуба подвергался бы воздействию болезнетворных бактерий, в результате чего зуб постоянно разрушался бы изнутри.

Зубной цемент бывает двух видов:

первичный или бесклеточный цемент, который прикрывает боковые поверхности корня зуба;

вторичный или клеточный цемент, он покрывает область бифуркации многокорневых зубов, а также верхушечную треть корня зуба.

Чаще всего цемент зуба наслаивается на зубную эмаль, не оставляя незащищенным корень зуба. Иногда цемент подходит впритык к зубной эмали. Но бывает и так, что зубной цемент не доходит до зубной эмали, оставляя незащищенной полоску дентина. Это довольно опасно, так как незащищенный дентин подвержен пришеечному кариесу.

Строение первичного и вторичного цемента несколько отличается. Первичный (бесклеточный) цемент состоит преимущественно из коллагеновых волокон, а также из аморфного склеивающего вещества.

Вторичный (клеточный) цемент по своему строению похож на грубоволокнистую кость, только без кровеносных сосудов. Он содержит в основном цементоциты, цементобласты и межклеточное вещество.

В отличие от настоящей костной ткани цемент питается диффузно, через периодонт. По своему химическому составу цемент состоит из органических веществ, которые составляют 32 %, и неорганических веществ, которые составляют 68 %.

Состав и строение кости

Как уже было сказано, основу кости составляет костная ткань. Сверху кость имеет плотную оболочку – надкостницу, состоящую из наружного (волокнистого) и внутреннего (росткового) слоев. В этой оболочке много кровеносных и лимфатических сосудов, а также нервов.

В центре кости (в костномозговой полости и в ячейках губчатого вещества) находится костный мозг. Важно отметить, что у плода и у младенцев имеется и красный костный мозг, который в основном занимается кроветворением. У взрослых его можно обнаружить только в плоских костях (ячейки губчатого вещества). Это область грудины, костей черепа,и подвздошных костей. Также красный костный мозг есть в коротких костях и в области эпифизов трубчатых костей.

Кроме того, в трубчатых костях имеется желтый костный мозг, который состоит из включений жира и видоизмененной ретикулярной стромы.

доровая кость наполовину состоит из воды, на четверть – из органических веществ (белки и жиры); остальное – это неорганические компоненты (в основном гидроксиапатиты). В незначительных количествах в костях можно обнаружить также магний, натрий, фтор, хлор, калий, нитраты, карбонаты.

Важно упомянуть о том, что в костях детей органических веществ гораздо больше, поэтому они эластичные и упругие. У пожилых людей, наоборот, неорганические вещества начинают преобладать, а значит, костная ткань становится более хрупкой и чаще ломается (например, так происходит при остеопорозе).

Костная ткань состоит из двух разновидностей клеток: остеокластов и остеобластов.

Остеокласты – большие клетки с несколькими ядрами. Относятся к классу макрофагов. Данный тип клеток во время развития и перестройки кости поглощает обызвествленный хрящ и межклеточное вещество.

Остеобласты – прямоугольные молодые клетки. Со временем они преобразуются в остеоциты, в них постепенно уменьшается уровень органелл, а в межклеточном веществе, напротив, повышается количество солей кальция. Остеоциты представляют собой клетки со множеством отростков, которые залегают в области костных лакун. Если кости нуждаются в перестройке, остеобласты становятся активны, превращаясь в остеоциты.

Пульпа зуба

Стр 35

Пульпа зуба - это рыхлая, волокнистая соединительная ткань, заполняющая полость зуба. Пульпа состоит из следующих частей:

Клеточная часть

Основное вещество

Волокна

Сосуды

Нервы

Клеточная часть состоит из множества клеток, самыми важными из которых являются:

· Фибробласты занимают центральную часть пульпы зуба. Их функция состоит в синтезе коллагена;

· Одонтобласты состоят из грушевидного или овального тела и двух отростков: периферического и центрального. Тела этих клеток граничат с дентином, а периферические отростки лежат в дентиновых канальцах, полностью заполняя их просвет. При повреждении дентина одонтобласты активируются и начинают синтез третичного (репаративного) дентина;

· Гистиоциты представляют собой бродячие клетки, которые при необходимости преобразуются в макрофагов;

· Недифференцированные мезенхимальные клетки могут преобразоваться в любую из вышеперечисленных клеток;

· Во время травм или воспалительных процессов в пульпе зуба могут быть обнаружены также лимфоциты, лейкоциты, плазматические клетки и т. д.;