Структурные особенности эмали в возрастном аспекте

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

И.К. Луцкая (1988) указывает, что для эмали зубов у детей в возрасте 10-14 лет характерна выраженность микрорельефа поверхности, на большей части которой определяются головки призмен-ных структур. В отдельных случаях наблюдаются более выраженные углубления («ниши»).

Поверхность зубов у людей в возрасте 20-40 лет характеризуется менее выраженной рельефностью - перикиматы стираются, а затем исчезают. Большую часть поверхности эмали занимают «бес-призменные участки». Ниши, обнаруживаемые в эмали зубов у детей, не выявляются в интактной эмали зубов у взрослых. У лиц в возрасте старше 20 лет структура эмали гомогенная, микропоры встречаются редко и только на отдельных участках. У людей в возрасте старше 40 лет наблюдается дальнейшее повышение однородности эмали.

Таким образом, основной признак возрастных изменений - уплотнение и снижение вариабельности структуры эмали за счет поступления микро- и макроэлементов.

Органическое вещество эмали

Органическое вещество эмали представлено белками, липида-ми, углеводами, азотом.

(1960) Burges R.S. указывает, что углеводы входят в состав эмали в виде галактозы, глюкозы, маннозы, глюкоруновой кислоты со следами фукозы и ксилозы (примерно 1, 65 г. углеводов на 100 г сухой массы эмали, ).

Белки эмали сформированных постоянных зубов подразделяются на следующие фракции:

- нерастворимую в кислотах и ЭДТА;

- растворимую в кислотах и ЭДТА;

- свободные аминокислоты (глицин, валин. пролин, оксипролин, лизин, гидроксилизин и др.);

- пептиды различной величины, способные к агрегации, из которых состоит значительная часть матрицы.

Основная часть белка эмали - это коллаген, молекула которого состоит из трех цепочек аминокислот. Всего в эмали 18 различных аминокислот.

Значение белка до настоящего времени изучено недостаточно. По мнению С. Robinson и соавт. (1981), «белковая сеть», окружающая апатиты, предотвращает контакт кислоты с апатитом и смягчает ее влияние.

B.G. Bibbi изучал роль органического вещества эмали в стабилизации и профилактике деминерализации. Он указывает, что одновременно с деструкцией кристаллов апатитов происходит заполнение межпризменных пространств эмали аморфным органическим веществом, так как апатиты являются сильным адсорбентом белка. Адсорбированный на поверхности эмали белок задерживает частично или полностью деминерализацию этого слоя, тогда как в подлежащем слое, куда органическое вещество не проникает из-за большого размера молекулы, продолжается процесс деминерализации.

К.С. Десятниченко (1974-1977 гг.) провел исследования, помогающие установить молекулярную организацию белка эмали.

По функциональному действию белки эмали зубов человека можно разделить на три группы:

1-я группа - фибриллярный белок, нерастворимый в ЭДТА и солярной кислоте (выделен в 1954 г. М. Jlimch).

2-я группа - КСБЭ, который в нейтральной среде образует нерастворимый комплекс с ирнами Са и вместе с минеральной фазой выпадает в осадок при нейтрализации кислых растворов.

КСБЭ - это белок с молекулярной массой 20000. В среде, близкой к нейтральной, при взаимодействии с ионами Са²⁺, образует агрегаты типа ди-, три-, тетрамеров с молекулярной массой 40000-80000. Один моль КСБЭ способен связать 8-10 ионов Са. В кислой среде комплекс распадается и освобождается мономерный белок. Фосфолипи-ды играют роль мостика между агрегатом КСБЭ и минеральной фазой.

3-я группа - водорастворимые белки эмали с молекулярной массой 20000. Они не обладают сродством к минеральной фазе, имеют менее упорядоченную структуру. Роль этих белков не ясна.

Ю.А. Петрович и соавт. (1977-1979) создали функционально-молекулярную модель строения эмали. Возможны два варианта связи белка эмали с ионами Са²⁺:

- Са²⁺ прилежит к" белку эмали и соединяется с гидроксиапатитом свободной связью;

- Са²⁺ «ходит в структуру гидроксиапатита и посредством свободной связи соединяется с белком.

Длина субъединицы КСБЭ, состоящего из 160-180 аминокислотных остатков, около 25 нм; что соответствует длине основного кристалла эмали - гидроксиапатита.

От вида изменчивой структуры апатитов и выраженности связей белковой матрицы с минеральным компонентом эмали зависит колебание коэффициента Са/Р от 1, 33 до 2, 0. Согласно выдвигаемой гипотезе, связь минеральной фазы и белковой матрицы в эмали через Са -это главная функциональная связь. Но возможны и другие варианты:

- через карбоксильные группы аспарагиновой кислоты и глутаминовой кислоты;

- через фосфоэфирную связь фосфосерина;

- через фосфоамидную связь фосфолизина и др.
Связывающиеся с матрицей ионы Са служат толчками нуклеации, а в дальнейшем зонами роста кристаллов гидроксиапатитов, которые ориентируются в соответствии со сформированной трехмерной белковой сетью - матрицей эмали. Это обеспечивает их строго упорядоченное расположение, регулярность строения, прочность и другие свойства эмали.

Однако степень минерализации не связана с белковой матрицей, а зависит от других факторов (саливации, рН среды, кровоснабжения и т.д.).

На декальцинированных срезах развивающейся эмали органическая сеть представлена длинными перегородками, толщиной 8 нм, связанными между собой через одинаковые интервалы в 25 нм поперечными мостиками.

Важное значение в построении функциональной модели эмали придают белку, нерастворимому в кислотах ЭДТА. Этот белок при осторожной декальцинации остается на коронке зуба в виде своеобразной короны, волокна которой идут от фиссур жевательной поверхности к шейке зуба, где они наиболее выражены. Меньшее его количество находится в области бугров и боковых поверхностей. Высокая устойчивость белка, сродство его к коллагену и эластину позволяют предположить, что он играет роль «скелета», придающего устойчивость всей структуре эмали в целом. Такая модель позволяет сделать вывод о том, что сохранность белковой матрицы гарантирует обратимость процесса физиологической деминерализации и реминерализации эмали.

Органическая оболочка кристалла (или органическая матрица или «ложе кристалла») определяет его размеры и форму во время роста и сохраняется в сформированном зубе.

Способность гидроксиапатитов эмали к изоморфному замещению вакантных мест в их молекуле обеспечивает защиту белковой матрицы. Кроме субмикроскопической фибриллярной сети, которая используется для построения кристаллов, в эмали обнаружены и другие виды органического вещества: лентовидный органический материал и материал в виде аморфного вещества.

Органическими образованиями являются: эмалевые веретена, эмалевые пучки, эмалевые пластины.

Эмалевое веретено - это концевой участок дентинного отростка одонтобласта, заканчивающегося между эмалевыми призмами. Колбообразные утолщения отростков после пересечения эмалево-дентинного соединения и получили название эмалевых веретен.

Эмалевые пластины в виде тонких листообразных структур пронизывают всю толщину эмали, а выявляются преимущественно в области шейки зуба.

Эмалевые пучки в отличие от эмалевых пластин проникают в глубину эмали, располагаясь у эмалево-дентинного соединения.

Существует мнение (Боровский Е.В., Леус П.А.), что образование призматической оболочки связано с вытеснением органического матрикса из центральных отделов к периферии призм и формирование кристаллов начинается около призматических оболочек, а затем распространяется к центру, поэтому эти участки богаты органическими компонентами, необходимыми для инициации минерализации.

Имеются разные точки зрения по поводу наличия МСЖ призматического вещества. Есть данные, отвергающие его существование. Другие же отмечают, что содержание минеральных солей в межпризматическом веществе превышает таковое в самих призмах. Таким образом, первый этап минерализации - это образование нерастворимого белкового каркаса, трехмерной белковой матрицы и зон нук-леации с помощью функциональных групп КСБЭ, второй этап минерализации - это процессы, происходящие после прорезывания зуба, которые принято называть термином «созревание» эмали.

Морфологическое строение и химический состав эмали меняются в процессе ее формирования.

Созревание эмали

Полная минерализация твердых тканей зуба наступает через три года после прорезывания. Наиболее активно «созревание» эмали протекает в течение первого года. В сформированной эмали не-прорезавшегося зуба Са и Р распределены равномерно и содержатся в меньшем количестве, чем в прорезавшемся. После прорезывания содержание Са и Р увеличивается, особенно в поверхностном слое.

Определение коэффициента Са\Р показало, что он был постоянен на всем протяжении развития эмали и составлял 2, 1±0, 6 (Robinson С. et al., 1979).

Коэффициент Са\Р может служить критерием устойчивости эмали: чем он больше, тем дольше эмаль способна сохранять кристаллическую структуру и противостоять воздействию кислот.

Процесс созревания эмали (Леонтьев В.К. и Жорова Т.Н.) является динамичным и зависит от анатомической принадлежности зуба, места его расположения, топографии участка зуба и других факторов. Наиболее быстро созревание эмали зубов происходит в области режущих краев и бугров всех зубов - в течение 4-6 месяцев после их прорезывания. Особенно интенсивно оно в первые дни и недели. Эмаль режущего края резцов и клыков созревает в 2 раза быстрее, чем в пришеечной области. Темп созревания эмали фиссур более медленный и зависит от степени омываемое™ зубов слюной и закрытя фиссур налетом. По степени минерализации отдельных поверхностей моляров человека их располагают в такой последовательности: язычная, вестибулярная, контактная.

Реминерализующие средства увеличивают темп созревания эмали в 2-4 раза. Но даже в условиях применения профилактических средств не происходит полного созревания фиссур зубов.

Т.А. Смирнова (1984) определяла содержание Са и Р на микроучастках разных групп сформированных зубов человека. Было установлено, что распределение этих элементов неодинаково. Среднее содержание Са в эмали резцов, клыков, премоляров составляет примерно 37% массы. Отмечается достоверное уменьшение содержания Са в пришеечной области вестибулярной поверхности премоляров и моляров, в то время как у резцов и клыков таких различий нет. Наиболее высокое содержание Са (до 40-42%) выявлено в поверхностном слое эмали. Распределение Р в эмали интактных зубов аналогично распределению Са. Концентрация фосфора в поверхностном слое примерно 20-21% (в более глубоких слоях 14-15%).

Поверхностный слой (Speirs R.L.1959) наиболее твердый. Соотношение Са\Р не изменяется в зависимости от глубины слоя эмали. Поверхностный слой эмали отличается от более глубоких слоев повышенным содержанием фтора (в 10 раз и более), что и обусловливает его резистентность к кариесу.

Существуют следующие механизмы влияния фтора:

- фтор замещает группу ОН или карбонат, входящий в состав апатита;

- фтор влияет на процесс формирования кристаллов на поверхности эмали, способствуя увеличению их размера;

- растворы фтора (0, 1 мг/л) способствуют преципитации апатита из пересыщенных растворов.

Свойства эмали

Одним из важнейших физиологических свойств твердых тканей зуба является их проницаемость.

Под проницаемостью понимают способность веществ проникать, проходить, диффундировать сквозь что-то или во что-то. Однако в большинстве случаев эту проблему рассматривают более широко как проблему распределения веществ между клеткой и средой.

Необходимо различать тканевую и клеточную проницаемость.

При клеточной проницаемости вначале происходит накопление проникающего вещества в клетке- сорбция, т.е. связывание вещества протоплазмой с последующим химическим взаимодействием между проникшим веществом и протоплазмой. Если же клеточные мембраны отличаются друг от друга по величине, характеру проницаемости или физико-химическим процессам, то это может привести к превалированию односторонней проницаемости. Это необходимо учитывать при изучении проницаемости твердых тканей зуба, особенно эмали. Любое проникновение вещества в эмаль связано с преодолением гидратной оболочки кристалла (ее толщина около 1 нм).

Neuman (1961) описывает три стадии этого процесса:

1-я стадия . Соответствует ионному обмену между массой раствора и гидратной оболочкой. В результате этого в гидратной оболочке накапливаются ионы (фосфата, карбоната, цитрата, кальция, стронция). Ионы натрия и фтора не накапливаются в гидратном слое, а проникают в поверхность кристалла гидроксиапатита. Первая стадия идет считанные минуты, в ее основе лежит процесс диффузии.

2-я стадия..Соответствует обмену между ионами гидратной оболочки и поверхностью кристалла гидроксиапатита и «встраивание» их на место других или новых ионов из гидратного слоя. Равновесие устанавливается в течение нескольких часов. В поверхность кристалла способны проникать ионы фосфора, кальция, фтора, карбоната, стронция, натрия.

3-я стадия . Соответствует внедрению ионов с поверхности кристалла вглубь. Это очень медленно текущий процесс, он длится днями и месяцами. Этот процесс называют внутрикристаллическим обменом. Во внутреннюю часть кристалла могут проникать лишь немногие ионы - это кальций, стронций, фосфаты, фтор.

Важными факторами, влияющими на проницаемость твердых тканей, являются некоторые особенности макроорганизма человека (возраст, групповая принадлежность зуба, анатомические особенности отдельных участков зуба), а также свойства проникающего вещества (химический состав, активность и величина молекул, концентрация раствора и т. д.). Основным источником поступления веществ в эмаль, как это следует из многочисленных данных, является ротовая жидкость.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒