 |
Поверхностные образования на зубах.
|
|
|
|
Этапы минерализации костной ткани.
1-й ЭТАП: остеобласты начинают синтезировать костный коллаген, который содержит фосфаты и формирует хондроитинсульфаты. Костный коллаген является матрицей для процесса минерализации. Особенностью процесса минерализации является перенасыщение среды ионами кальция и фосфора. На 1 этапе минерализации кальций и фосфор связываются с костным коллагеном. Обязательный участник процесса - сложные липиды.
2-й ЭТАП - в зоне минерализации усиливаются окислительные процессы, распадается гликоген, синтезируется необходимое количество АТФ. Кроме того, в остеобластах увеличивается количество цитрата, необходимого для синтеза аморфного фосфата кальция. Одновременно из лизосом остеобластов выделяются кислые гидролазы, которые взаимодействуют с белками органического компонента и приводят к образованию ионов аммония и гидроксид-ионов, которые соединены с фосфатом. Так формируются ядра кристаллизации. Ионы кальция и фосфора, которые были связаны с белково-углеводным комплексом, переходят в растворимое состояние и формируют кристаллы гидроксилапатита. По мере роста кристаллы гидроксилапатита вытесняют протеогликаны и даже воду до такой степени, что плотная ткань становится практически обезвоженной. Ингибитор процесса минерализации - неорганический пирофосфат. Его накопление в кости может препятствовать росту кристаллов. Чтобы этого не происходило, в остеобластах есть щелочная фосфатаза, которая расщепляет пирофосфат на два фосфатных остатка.
При нарушении процессов минерализации - например, при заболевании оссифицирующим миозитом - кристаллы гидроксиапатита могут появлятся в сухожилиях, связках, стенках сосудов. Вместо кальция в костную ткань могут включаться другие элементы - стронций, магний, железо, уран и т.д. После формирования гидроксилапатита такое включение уже не происходит. На поверхности кристаллов может накапливаться много натрия в форме цитрата натрия. Кость выполняет функции лабильного (изменчивого) депо натрия, который выделяется из кости при ацидозе и, наоборот, при избытке поступления натрия с пищей, чтобы предотвратить алкалоз - натрий депонируется в кости. В ходе роста и развития организма количество аморфного фосфата кальция уменьшается, потому что кальций связывается с гидроксилапатитом.
|
|
|
Регуляция обмена костной ткани.
На обмен кальция и фосфора влияют: паратгормон, тиреокалъцитонин, большая группа витаминов.
За сутки из кишечника всасывается примерно 1г кальция и только 1/3 от этого количества усваивается тканями организма. Столько же – 1г - ежесуточно теряется с мочой и калом. В межклеточных жидкостях содержится тоже в среднем 1г кальция. Значит, за одни сутки полностью обновляется весь внеклеточный кальций организма. У взрослого здорового человека в возрасте до 40 лет все процессы минерализации и резорбции костной ткани находятся в равновесии. У детей до окончательного окостенения наблюдается положительный кальциевый баланс. После 40-летнего возраста - отрицательный баланс кальция.
Паратгормон - повышает содержание сывороточного Са2+, вызывает резкое усиление процессов резорбции, выражающееся в разрушении минеральной и органической основы костной ткани.
Под действием данного гормона увеличивается число остеокластов и их метаболическая активность, что доказывается повышением Са2+ в крови выделением с мочой оксипролина.
Тиреокалъцитонин, напротив, ингибирует резорбцию кости остеокластами, поэтому его применяют в клинике при заболеваниях, связанных с усиленной резорбцией кости (остеопорозы различного происхождения, замедленное заживление переломов, несовершенный остеогенез).
|
|
|
Наиболее сильный эффект резорбции имеют тироксин и паратгормон.
Кортикостероиды (кортизол) тормозят всасывание кальция в кишечнике, увеличивают синтез и секрецию паратгормона.
При недостатке эстрогенов, которые угнетают резорбцию, возникает остеопороз.
В регуляции обмена костной ткани участвует также большая группа витаминов.
При дефиците витамина А происходит утолщение костей, изменение их формы, существенные изменения наблюдаются в костях черепа. Т. к. его воздействие определяется специфическим влиянием на активность остеобластов и остеокластов, тормозится синтез гликозаминогликанов, нарушается остеогенез и рост костей. Избыток вызывает зарастание эпифизарных хрящевых пластинок и замедление роста кости в длину.
При дефиците витамина С снижается скорость синтеза РНК, коллагена и нарушается общий механизм, от которого зависти синтез белков, ферментов, гликозаминогликанов, влияющих на биохимическую, морфологическую и функциональную специализацию элементов костной ткани, что проявляется в замедлении роста костей и заживлении переломов.
Витамин D - стимулирует минерализацию на уровне транскрипции, усиливая экспрессию остеокальцина. Активный витамин D3увеличивает всасывание кальция в кишечнике и повышает усвоение кальция костной тканью, усиливает действие паратгормона в костной ткани и почках.
Эмаль.
Является самой твердой тканью зуба. По твердости ее, нередко, сравнивают с кварцем. Твердость эмали 398 кг/мм2. Это обусловливается высоким содержанием в ней минеральных солей.
Функции эмали зуба:
1. защита дентина и пульпы от механических, химических и температурных раздражителей.
2. проницаемость - основной путь проникновения со стороны пульпы и из слюны ионов кальция, аминокислот, витаминов, токсинов.
Химический состав:
1. Вода - 3-4%
2.Органические вещества – 1,5%
3. Неорганические вещества – 95-97%, из них: Са - 37%, Р - 17%.
Органические вещества:
1. Белки – образуют основу формирования эмали – белковую матрицу. В состав органической матрицы входят три группы белков:
а) белки, нерастворимые в соляной и этилендиаминтетрауксусной кислотах – 0,18-0.2%. По своим свойствам близки к коллагену и эластину и играют роль «скелета», придающего устойчивость структуре эмали в целом.
|
|
|
б) Са - связывающий белок эмали (КСБЭ) – 0,17% (М.м 20000). Он может
связывать 8-10 ионов Са и образуется белковая трехмерная матричная
сетка (белок соединен между собой Са-мостиками) не растворимая в
нейтральной среде. Подкисление до рН 4,0 разрушает этот комплекс с
минеральной фазой. Длина субъединицы КСБЭ, состоящей из 160-180
аминокислотных остатков – 25нм, это соответствует длине основного
кристалла эмали – гидроксиапатита. Ионы Са, связывающиеся с матрицей, служат зонами роста этих кристаллов.
в) водорастворимый белок эмали, который не способен к образованию
комплекса с Са. Его роль еще не ясна.
2. Липиды (фосфолипиды) – 0,6%.
3. Углеводы – полисахариды, глюкоза, галактоза, фукоза. Гликоген
обеспечивает энергию для процессов образования ядер кристаллизации.
На поверхности эмали содержится в 10 раз больше углеводов, чем в
глубоких слоях.
2. Цитраты – 0,1% принимают участие в процессах минерализации и
деминерализации твердой ткани зуба.
Неорганические вещества:
Основным минеральным компонентом эмали являются кристаллы гидроксиапатита.
1. Гидроксиапатит – Са10(РО4)6(ОН)2 – 75%;
2. карбонатапатит – Са3(РО4)2(СО3)2
3. хлорапатит – Са5(РО4)3Cl
4. фторапатит – Са5(РО4)3F
5. карбонат кальция – СаСО3
6. карбонат магния – MgСО3.
В состав неорганических веществ входят около 20 микроэлементов: железо, цинк, свинец, олово и т. д. Их количество больше в поверхностном слое эмали.
Поступление фтора вызывает ряд изменений в структуре эмали (в части кристаллов две гидроксильные группы замещены на фтор), увеличивая содержание фторапатита.
Флюороз зубов (эндемический флюороз зубов) – это хроническое заболевание, встречающееся в местностях с избыточным содержанием фтора в питьевой воде. Заболевание, развивающееся до прорезывания зубов. При флюорозе поражается преимущественно эмаль зубов. Флюороз обусловлен длительным поступлением в организм микроэлемента фтора и выражается образованием на поверхности эмали пятен и дефектов различной величины, формы и цвета. В тяжелых случаях поражаются кости скелета.
|
|
|
Дентин.
Это грубоволокнистая ткань. Составляет основу зуба.
Химический состав:
1. вода – 6%;
2. органические вещества – 27-30% (представлены в основном коллагеном, гликогеном, гетерополисахаридами, жирами);
3. неорганические вещества – 66-70%:
- Са – 28%;
- Р – 16%
Минеральные вещества представлены:
- фосфатом кальция;
- карбонатом кальция;
- фторидом кальция.
Твердость дентина уступает эмали - 60кг/мм2.
По степени минерализации дентин аналогичен компактному веществу костной ткани. Минеральный компонент - гидроксиапатит, в котором чаще, чем в кости, обнаруживается магний. Фтористые соли также содержатся в дентине. В состав органического вещества дентина входит коллаген, богатый фосфатом, хондроитинсульфаты, гиалуроновая кислота. При развитии кариеса в поврежденном дентине и уменьшается количество оксипролина и оксилизина и растет количество глюкозаминогликанов.
Всю массу дентина пронизывают канальцы, в просвете которых расположены отростки одонтобластов (клеток пульпы), нервные окончания (в резцах больше). Количество нервных окончаний увеличено в зонах, прилежащих к шейке зуба. Этим объясняется болезненность при лечении кариозных полостей.
Дентин постоянных зубов – бесклеточная, бессосудистая ткань, пронизанная каналами, в которых находятся одонтобласты. Питание дентина осуществляется через сосуды пульпы. Обмен веществ в дентине протекает медленнее, чем в костной ткани. В основном осуществляется минеральный обмен.
Цемент.
Состоит из основного вещества, пропитанного солями извести. Трубочек и сосудов в цементе нет. Питается путем диффузии со стороны периодонта.
Химический состав:
1. органические вещества – 32%;
2. неорганические вещества – 68%.
Цемент еще менее минерализован, чем дентин. Здесь больше воды и протеогликанов. Клеточные элементы - цементобласты
Пульпа.
Мягкая ткань, заполняющая полость зуба. Пульпа коронки представлена рыхлой соединительной тканью с нежной сетью проколлагеновых и коллагеновых волокон и большим количеством клеточных элементов. В пульпе корня коллагеновые волокна толще и плотнее идут по ходу нервно-сосудистого пучка.
1. Клеточные элементы:
- одонтобласты;
- звездчатые клетки;
- фибробласты;
- макрофаги.
2. Химический состав:
- белок – 52%;
- гликоген – 42%.
Кроме фибропластов, в пульпе есть и жировые клетки.
Функции пульпы:
а) трофическая – через отростки одонтобластов осуществляется питание дентина, коронки, корня;
|
|
|
б) пластическая – связана с образованием дентина;
в) защитная – клетки эндотелия в ответ на проникновение чужеродных веществ образуют соединительнотканную капсулу, ограничивающую зону повреждения от интактных участков.
Пульпа зуба отличается относительно высокой активностью окислительно-восстановительных процессов, повышенным потреблением кислорода. В пульпе идет синтез РНК. Поскольку пульпа наиболее метаболически активна, она богата ферментами, в основном углеводного обмена, гликолиза.
Поверхностные образования на зубах.
На поверхности зуба имеются: кутикула, пелликула, зубной налет, зубной камень, муциновая пленка.
1. Кутикула теряется после прорезывания зуба и не играет существенной
роли.
2. Пелликула образуется на поверхности после прорезывания зуба.
Состоит из белково-углеводного комплекса: муцина, гликопротеинов,
сиалопротеинов. В ней много глютаминовой кислоты, аланина и
сиаловой кислоты. Во многих местах она покрыта слоем зубного
налета. По мнению многих авторов ее можно рассматривать, как
старый зубной налет, который видоизменился вследствии растворения
содержащихся в ней бактерий.
1. Зубной налет играет большую роль в процессах, происходящих в
эмали. Большинство авторов отводят зубному налету ведущую роль в
возникновение кариеса.
Зубной налет – это скопление микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности. Он начинает накапливаться уже после 2ч. после чистки зубов.. В первые 24ч. преобладает кокковая инфекция, после 24ч – палочковидные бактерии, через 2 суток – нитевидные бактерии. Без микроорганизмов зубной налет не образуется..
Состав зубного налета: вода (78-80%); белок (9,6-12,7%); углеводы (6,9-7,7%): глюкоза 3%, сахароза 2,5%, полисахариды 10% (леван, декстран, сиаловые кислоты); липиды (фосфолипиды, холестерол); ионы P, Ca, Na, K, Mn, Fe (меньше, чем в слюне); ферменты (более 50 микробного происхождения): сульфатаза – приводит к разрушению органического каркаса эмали, дентина, коллагеназа, протеазы – гидролизуют коллаген десен и кости альвеолярного отростка, гиалуронидаза – расщепляет гиалуроновую кислоту (основное межклеточное вещество соединительной ткани), эластаза – разрушает эластин сосудистой стенки, вызывая кровотечения, нейроминедаза – разрушает сиаловые кислоты пелликулы, расщепляет гликопротеины слюны, участвует в полимеризации сахарозы.
Содержание фтора в зубном налете может в 10-100 раз превышать его содержание в слюне. Он включается в состав зубного налета из пищи, воды, слюны, но может поступать и из эмали зуба при снижении рН зубного налета и активации процессов деминерализации эмали. С возрастом содержание фтора в зубном налете увеличивается.
Основу матрикса зубного зубного налета составляют гликопротеины слюны. Под действием ферментов бактерий синтезируются липкие полимеры, такие как декстран, леван. Происходит адгезия бактерий, фиксация на поверхности зуба.
При большом употреблении углеводной пищи (сахароза) под действием ферментов микроорганизмов зубного налета увеличивается кислотообразование. Образуются органические кислоты: молочная, ПВК. Они при отложении зубного налета растворяют межпризматическое вещество эмали, образуя микрополости, которые заполняются бактериями. Происходит повышение процессов декальцинации над реминерализацией.
Расщепление азотсодержащих остатков пищи различными ферментами микроорганизмов зубного налета ведет к образованию продуктов щелочного характера, способствующие осаждению в органическом матриксе зубного налета фосфатов кальция из слюны и жидкости десневого кармана с образованием зубного камня.
Зубной камень.
Зубной камень возникает в результате осаждения из слюны солей – фосфатов и карбонатов кальция и магния в органическую матрицу зубного налета. Зубной камень так же можно рассматривать как минерализованную зубную бляшку, прикрепленную к эмали в области поверхности корня зуба. Различают наддесневые и поддесневые зубные камни.
Химический состав:
- кальций - 21-29%;
- фосфор – 12-16%;
- элементы: магний, натрий, железо, кремний, алюминий, цинк и др.
- все виды аминокислот, но больше всего глютаминовой, аспарагиновой,
глицина, аланина, валина, лейцина;
- углеводы - 19% (глюкоза, галактоза, арабиноза, гликозаминогликаны,
галактозамин, глюкуроновая кислота);
- липиды – фосфолипиды, холестерол, ди- и триглицерины, свободные
жирные кислоты.
Зубной камень имеет слоистую структуру. Его образованию способствует снижение коллоидоустойчивое состояние слюны при смещении ее рН в щелочную сторону в связи с накоплением аммиака и потерей углекислого газа.
Зубной камень играет важную роль в патогенезе болезней - пародонта. На шероховатой поверхности зубного камня задерживаются остатки пищи, эпителий, микроорганизмы. Токсины, выделяемые ими, оказывают раздражающее действие на десну и способствуют развитию воспаления – гингивита. Зубной камень механически действует на десну, оттесняя ее от шейки зуба, что приводит к изъязвлению десны, увеличению десневого кармана и изменению химического состава десневой жидкости. Это способствует активации процессов отложения зубного камня, следовательно, усилению воспаления, т.е. образуется прочный круг, ведущий к гибели тканей пародонта, расшатыванию и выпадению зубов.
|
|
|
