Чтение онлайн

Основной структурной единицей призмы считаются кристаллы апатитоподобного происхождения, которые плотно прилежат друг к другу, но располагаются под углом. Считают, что размер кристаллов с возрастом изменяется, они становятся большими. Структура кристалла обусловлена размером элементарной ячейки. По ее размерам определяется природа кристалла. Это значит, что кристаллы гидроксиапатита и фторапатита имеют свои параметры.

Г. Н. Пахомов, занимающийся исследованием структуры кристаллов, считает, что эмаль зубов состоит из апатитов многих типов, однако основным является гидроксиапатит — Ca10(PO4)6(OH)2. Boves и Murray указывали следующий состав неорганического вещества в эмали (в процентах): гидроксиапатит 75,04; карбонатапатит 12,06, хлорапатит 4,39; фторапатит 0,663; CaCO3 1,33, MgCO3 1,62. В составе химических неорганических соединений кальций составляет 37 %, а фосфор — 17 %.

Рис. 3.18. Поперечный шлиф зуба, х 100.

1 — эмалевая пластинка; 2 — эмалевый пучок.

В состоянии эмали зуба важная роль принадлежит соотношению Са/Р, как элементов, составляющих основу эмали зуба. Это соотношение непостоянно и может изменяться под воздействием ряда факторов. Здоровая эмаль молодых людей имеет более низкий коэффициент Са/Р, чем эмаль зубов взрослых; этот показатель уменьшается при деминерализации эмали. Более того, возможны существенные различия соотношения Са/Р в пределах одного зуба, что послужило основанием для утверждения о неоднородности структуры эмали зуба и, следовательно, о неоднородной подверженности различных участков поражению кариесом.

Для апатитов, каковыми являются кристаллы эмали зуба, молярное соотношение Са/Р составляет 1,67. Однако, как это установлено в настоящее время, соотношение этих компонентов может изменяться как в сторону уменьшения (1,33), так и в сторону увеличения (2,0). При соотношении Са/Р, равном 1,67, разрушение кристаллов происходит при выходе двух ионов Са2+, при соотношении 2,0 гидроксиапатит способен противостоять разрушению до замещения 4 ионов Са2+, тогда как при соотношении Са/Р, равном 1,33, его структура разрушается. По существующим представлениям, коэффициент Са/Р можно использовать для оценки состояния эмали зуба.

В результате многочисленных исследований, проведенных как в нашей стране, так и за рубежом, установлено, что микроэлементы в эмали располагаются неравномерно. Отмечена большая концентрация в наружном слое фтора, свинца, цинка, железа при меньшем содержании в этом слое натрия, магния, карбонатов. Равномерно по слоям распределяются стронций, медь, алюминий, калий.

Каждый кристалл эмали имеет гидратный слой связанных ионов (ОН), образующийся на поверхности раздела кристалл — раствор. Считают, что благодаря гидратному слою осуществляется ионный обмен, который может протекать в виде гетероионного обмена, когда ион кристалла замещается другим ионом среды, и в виде изотопного обмена, при котором ион кристалла замещается таким же ионом.

В настоящее время установлено, что, кроме связанной воды (гидратная оболочка кристаллов), в эмали имеется свободная вода, располагающаяся в микропространствах. Общий объем воды в эмали составляет 3,8 %.

Первое упоминание о жидкости, находящейся в твердых тканях зуба, относится к 1928 г. В дальнейшем стали дифференцировать зубную жидкость, которая имеется в дентине, от эмалевой жидкости, заполняющей микропространства, объем которых составляет 0,1–0,2 % объема эмали. В исследованиях на удаленных зубах человека с использованием специальной методики подогрева показано, что через 2–3 ч после начала опыта на поверхности эмали образуются капельки «эмалевой жидкости». Движение жидкости обусловлено силами капиллярности, а эмалевая жидкость служит переносчиком молекул и ионов (Bergman). Автор высказал предположение, что эмалевая жидкость играет биологическую роль не только в период развития эмали, но и в сформированном зубе.

Органическое вещество эмали представлено белками, липидами и углеводами. В белках эмали определены следующие фракции: растворимая в кислотах ЭДТУ — 0,17 %, нерастворимая — 0,18 %, пептиды и свободные аминокислоты — 0,15 %. По аминокислотному составу эти белки, общее количество которых составляет 0,5 %, имеют признаки кератинов. Наряду с белком в эмали обнаружены липиды (0,6 %), цитраты (0,1 %), полисахариды (1,65 мг углеводов на 100 г эмали). Таким образом, эмаль имеет следующий состав: неорганические вещества — 95 %, органические — 1,2 %, вода — 3,8 %. В соответствии с данными других авторов содержание органических веществ достигает 3 %.

Рис. 3.19. Шлиф корня зуба с дентинными канальцами х 400

Дентин (dentinum). Дентин, составляющий основную массу зуба, менее обызвествлен, чем эмаль. В нем содержится 70–72 % неорганического и 28–30 % органического вещества и воды. Основу неорганического вещества составляют фосфат кальцин (гидроксиапатит), карбонат кальция и в небольшом количестве фторид кальция. В его составе имеются также многие макро- и микроэлементы.

Органическое вещество дентина состоит из белков, липидов и полисахаридов. Аминокислотный состав белков типичен для коллагенов: большое количество глицина, пролина, оксипролина и отсутствие серосодержащих аминокислот.

Основное вещество дентина пронизано множеством дентинных трубочек (рис. 3.19). количество которых колеблется от 30 000 до 75 000 на 1 мм2 дентина. В дентинных трубочках (канальцах) циркулирует дентинная жидкость, которая доставляет органические и неорганические вещества, участвующие в обновлении дентина.

В дентине происходят выраженные обменные процессы, что обусловлено его составом и структурой. В первую очередь это относится к белку дентина. Известно, что молекула коллагена способна к обновлению аминокислотного состава. Наличие дентинных канальцев и циркулирующей в них дентинной жидкости создает необходимые условия для обмена органических и неорганических веществ. Клиническим подтверждением наличия обменных процессов является изменение структуры и состава дентина при воздействии различных факторов на твердые ткани зуба: хронической механической травмы, химических, возрастных изменений и др. Гистологическими исследованиями установлено, что внутренние отделы околопульпарного дентина (предентина) коронки зуба имеют нервные окончания, которые являются чувствительными, а возможно, и эфферентными.

Большинство авторов считают, что нервные волокна в обызвествленный дентин на всю его толщину не проникают. Электронно-микроскопическими исследованиями также не установлено наличия нервных волокон в обызвествленном дентине, что значительно затрудняет трактовку бесспорного клинического факта — чувствительности дентина (передача боли при препарировании твердых тканей и воздействии на них химических и температурных раздражителей).

Существуют две теории, пытающиеся объяснить эти факты. Avey, Repp (1959) установили, что дентинные отростки одонтобластов на всем протяжении содержат большое количество ацетилхолинэстеразы, которая, как известно, играет важную роль в передаче нервного импульса. На основании этого авторы предположили, что восприятие и передача болевых раздражений как раз и происходят по отросткам одонтобластов. Этим самым авторы наделили их свойством, которое присуще нервным волокнам. Branstrfim (1966) выдвинул теорию гидродинамического механизма возникновения боли при воздействии раздражителей. Автор исходил из того, что дентин представляет собой ткань. пронизанную многочисленными трубочками, заполненными дентинной жидкостью. Любое воздействие на дентин вызывает перемещение этой жидкости в рецепторный аппарат пульпы зуба. Экспериментальными исследованиями установлено, что при высушивании поверхности дентина, а также при перегревании тканей зуба в процессе препарирования происходит перемещение ядра одонтобласта в отросток, что может свидетельствовать о выраженных физико-химических изменениях в нем.

Цемент (cementum). Прослойка ткани, покрывающая корень зуба, состоит из 68 % неорганических и 32 % органических веществ. По химическому составу и структуре цемент напоминает грубоволокнистую кость. Основное вещество цемента, пропитанное солями кальция, пронизано коллагеновыми волокнами, которые соединяются с такими же волокнами костной ткани альвеолы. Различают бесклеточный цемент, располагающийся по всей поверхности корня, и клеточный, который покрывает верхушку корня, а в многокорневых и область бифуркации. В отличие от кости цемент не имеет кровеносных сосудов.

Функция эмали зуба. При рассмотрении химического состава и структуры эмали зуба выявляется ряд особенностей, так как это бессосудистая и самая твердая ткань организма. Кроме того, эмаль остается относительно неизменной в течение всей жизни человека. Указанные свойства объясняются функцией, которую она выполняет.

Эмаль зуба защищает дентин и пульпу от внешних механических, химических и температурных раздражителей.

Только благодаря этому зуб осуществляет свое назначение — откусывание и измельчение пищи. Структурные особенности эмали — самой минерализованной и твердой ткани в организме — приобретены в процессе филогенеза.