Гидроксиапатиты –основной кристалл минерализованных тканей; составляет 95-97% в эмали зуба, 70-75% в дентине, 60-70% в костной ткани. Формула гидроксиапатита -
Са10(РО4)6(ОН)2. Решетка гидроксиапатита имеет гексагональную структуру (Рис.2).
Рис.2. Кристалл гидроксиапатита.
Между кристаллами имеются микропространства, заполненные водой. Гидроксиапатиты –устойчивые соединения, имеют стабильную ионную решетку, в которой ионы плотно упакованы и удерживаются за счет электростатических сил. Гидроксиапатиты легко обмениваются с окружающей средой, в результате чего в их составе могут появляться другие ионы.
Наиболее часто встречающиеся варианты обмена ионов:
· Са2+ замещается катионами Sr2+, Ba2+, Mo2+, реже Mg2+, Pb2+.
· РО43- обменивается с НРО42-, СО32-.
· ОН замещается анионами галогенов Cl-, F-, I-,Br-.
Обмен ионов в кристаллической решетке гидроксиапатита изменяет его свойства: прочность и существенно влияет на размеры кристаллов.
Фторапатиты Са10(РО4)6F2 – наиболее стабильная группа апатитов. Кристаллы имеют гексагональную форму. Фтор резко уменьшает растворимость гидроксиапатитов в кислой среде.При высоких концентрациях фтора (>2г/л) кристаллы не образуются, фторапатит распадается на 10СаF2, 6РО43-, 2НО-. Заболевание, развивающееся при избыточной концентрации фтора в зубах и костях в период формирования костного скелета и зубных зачатков, называется флюорозом.
|
|
Карбонатный апатит – карбонатные радикалы СО32- могут замещать как ОН-, так и РО43- в решетке гидроксиапатита. Карбонат уменьшает кристалличность апатита и делает его более аморфным и хрупким. Карбонатные апатиты более характерны для костной ткани. В тканях зуба они образуются в непосредственной близости от эмалево-дентинной границы за счет производства анионов НСО3-одонтобластами(клетки пульпы).Образование НСО3-возможно в результате метаболизма аэробной микрофлоры зубного налета. Накопление карбонатапатита свыше 3-4% от общей массы гидроксиапатита способствует развитию кариеса. С возрастом количество карбонат апатитов увеличивается.
Стронциевый апатит Са9Sr(РО4)6(ОН)2 – при включении в кристалл стронция нарушается его структура. В Забайкалье, вдоль берегов небольшой реки Уров, встречается заболевание, получившее название «уровская» болезнь. Оно сопровождается поражением костного скелета, уменьшением длины конечностей у людей и животных. В местности, загрязненной радионуклидами, в костях человека может депонироваться радиоактивный стронций.
Магниевый апатит Са9Mg(РО4)6(ОН)2 образуется при замещении кальция на ионы магния.