Третичная минерализация эмали

Окончательная минерализация эмали происходит уже после прорезывания зуба, и особенно интенсивно - в течение первого года нахождения коронки зуба в полости рта. Часть неорганических веществ поступает со стороны дентина, но основное их количество поставляет слюна. В связи с этим для полноценной третичной минерализации очень важен минеральный состав и рН слюны.

Сформированная эмаль лишена способности к рос­ту и не способна к регенерации. После прорезывания зубов продол­жается процесс минерализации - "созревание " эмали. С возрастом происходит снижение ее проницаемости. Эмаль является тканью с очень низкой интенсивностью обменных процессов. Период полувыведения кальция в ней составляет около 500 суток, тогда как в других тканях он бывает от нескольких часов до нескольких суток. Эмаль не имеет собственного рецепторного аппарата. Болевая чувствитель­ность обеспечивается рецепторами пульпы.

Ранее считали, что все необходимые вещества поступают в эмаль только из крови через пульпу. Действительно, при внутривенном введении радиоактивного кальция и фосфора уже через два часа они появляются в твердых тканях зуба. В настоящее время опытным пу­тем доказано, что вещества поступают в зубные ткани и из окружаю­щей их ротовой жидкости.

Рассмотрим опыт, в котором были взяты контрольный нормаль­ный зуб и опытный, у которого поступление веществ из крови пре­дотвращалось предварительным депульпированием и пломбирова­нием зубного канала. При внутривенном введении кальция-45 в кон­трольном зубе изотоп обнаруживали во всех тканях зуба, а в опытном его находили только в эмали и цементе, т.е. только в тех тканях, куда он мог проникнуть путем диффузии прямо из ротовой жидкости, но не обнаруживали в дентине. Причем показано, что при поступлении кальция из слюны или из пульпы дальше дентино-эмалевой границы он не проникает, следовательно, она для ионов является трудно проходимой. Роль слюны для поступления веществ видна и из сле­дующего опыта, где содержание изотопа кальций-45, введенного внутривенно, исследовалось в нормальном зубе, в депульпированном и пломбированном и в зубе, на который надевалась металлическая коронка. В обычном зубе изотоп обнаруживали во всех трех тканях зуба, в депульпированном, где изотоп мог поступать только из слюны - в цементе и эмали, и в зубе с коронкой, где изотоп не мог поступать из слюны - только в цементе и дентине.

Радиоактивный фосфор, нанесенный на поверхность зуба, за 5 часов проникал во всю толщу эмали, но не попадал в дентин, а вве­денный внутривенно, т.е. со стороны пульпы, проникал в дентин, но не в эмаль. В этом исследовании еще раз подтверждается тот факт, что граница дентин-эмаль непроницаема для кальция и фосфора, а ротовая жидкость (слюна) играют большую роль как источник ионов, необходимых для построения эмали. Жизнь показывает, что минера­лизация зуба может десятилетиями поддерживаться за счет поступ­ления минеральных компонентов из слюны.

Важным свойством эмали, обеспечивающим транспорт веществ, яв­ляется ее проницаемость, и эмаль всегда считалась тканью с чрез­вычайно низкой проницаемостью. Сейчас этот взгляд меняется. По­казано, что она обладает достаточно высокой проницаемостью и не только для минеральных, но и для органических веществ. Меченый глицин, введенный внутривенно, обнаруживается во всех тканях зуба. При нанесении его на поверхность зуба через два часа он поступает в дентин. Через эмаль проникают аминокислоты, витамины, ферменты, углеводы. Скорость проникновения различных веществ через эмаль относительно велика - от нескольких микрометров до 1 мм в час. Особенно быстро в эмаль проникают углеводы, органические кислоты (лимонная), бактериальные токсины.

Для проницаемости эмали имеют значение ее микропространства,заполненные водой. Микрощели имеются между кристаллами ГОА, между эмалевыми призмами, и сами кристаллы ГОА имеют гидратную оболочку. Транспорт веществ через твердые ткани зуба осуществляется за счет гидростатического давления крови и тканевой жидкости пульпы, термодинамического эффекта, связанного с перепада­ми температуры, возникающими в полости рта при дыхании, разгово­ре, от горячей и холодной пищи. Осмотические токи возникают вследствие разности осмотического давления в тканевой жидкости пульпы, дентинной, эмалевой и ротовой жидкости. В эмали и дентине существуют также явления электроосмоса, обусловленные электро­кинетическими процессами, возникающими на границе твердой и жидкой фаз (поверхность кристаллов ГОА и их гидратный и абсорб­ционный слои). Как уже отмечалось ранее, ионы могут входить в кри­сталлическую решетку, связываясь с ГОА. Ионы кальция, железа могут проходить по микрощелям эмали и, связываясь с ГОА, оста­ваться в поверхностных ее слоях. А йод в связи с малыми размера­ми легко проходит в глубокие слои, не фиксируясь кристаллической решеткой, доходит вплоть до пульпы и поступает в кровь. В связи с присутствием в эмали жидкости и ионов она обладает электропроводностью, но из-за малых количеств воды она низкая. Хорошо про­никают в эмаль отрицательные ионы. Электрофорез способствует активному проникновению кальция в эмаль.

Растворимость и реминерализация эмали. В эмали постоянно идут два процесса - растворение кристаллов гидроксиапатита и их обра­зование, т.е. процессы де- и реминерализации. Они обеспечивают обновление и постоянство состава эмали. Деминерализация проис­ходит под действием органических кислот, а частичное или полное восстановление минеральных компонентов эмали происходит за счет электролитов ротовой жидкости. Реминерализация эмали возможна благодаря способности ГОА к ионному обмену. В естественных условиях источником ионов кальция и фосфора является ротовая жид­кость. В опыте «in vivo» было показано, что проницаемость эмали, нарушенная после воздействия молочной кислотой, под влиянием ротовой жидкости через 30 сек. полностью восстанавливается. Используя способность ГОА к ионному обмену, можно целенаправ­ленно влиять на состав эмали с помощью специальных минерали­зующих растворов. С этой целью в клинической практике используют 10% раствор глюконата кальция, 4% раствор фторида натрия, зубные пасты с ремодентом. Необходимо помнить, что минерализующие растворы не должны содержать высокие концентрации кальция и фтора, т.к. накапливаясь в поверхностных слоях эмали, эти ионы затрудняют дальнейшее их поступление вглубь эмали. Как уже го­ворилось ранее, в естественных условиях реминерализация эмали происходит с участием ротовой жидкости, основой которой является слюна. Необходимо попутно заметить, что следует различать эти две жидкости. Ротовая жидкость кроме суммарного секрета всех слюн­ных желез включает в себя клеточный детрит, микрофлору ротовой полости и продукты её жизнедеятельности, остатки пищевых продук­тов и содержимое десневых карманов.

Для процессов реминерализации имеет значение концентрация в слюне кальция, фосфора, кислотность и ионная сила слюны. Кальций в слюне находится как в ионизированном (5%), так и в связанном состоянии: с белками - 12%, с цитратом и фосфатом - 30%. Также кальций может связываться в слюне с амилазой, муцином и гликопротеидами.

В отношении солей кальция и фосфора слюна является перена­сыщенным раствором гидроксиапатита. Перенасыщенность слюны препятствует растворению эмали и способствует поступлению в эмаль ионов кальция и фосфора. С уменьшением рН степень пере­насыщения слюны снижается и её минерализующие действие пре­кращается. В норме рН слюны колеблется в широких пределах: от 6,0 до 8,0. Заметный деминерализующий эффект наблюдается при рН ниже 6,0. В кариозных полостях, в осадке слюны, в мягком зубном налете рН опускается ниже 4,0. Снижение рН происходит в результа­те кислотообразующей деятельности микрофлоры, активность кото­рой особенно велика в области спинки языка и контактных поверхно­стей зубов.

Заканчивая рассмотрение функциональных особенностей эмали, кратко сформулируем её основные свойства:

1) эмаль характеризуется низким обменом веществ, но обладает достаточной проницаемостью для минеральных компонентов;

2) транспорт веществ через эмаль осуществляется одновременно в двух направлениях: с одной стороны он идет из крови через пульпу и дентин, а с другой - из ротовой жидкости, окружающей зубы;

3) в эмали постоянно идут процессы обновления и поддержания постоянства её состава за счёт де- и реминерализации. Воснове этих процессов лежат способность кристаллов гидроксиапатита к ионному обмену и способность белков эмали к химической связи с гидроксиапатитом;

4) благодаря своему строению и химическому составу, эмаль обладает высокой резистентностью, но её проницаемость может увели­чиваться под действием органических кислот, высокой температуры, при накоплении углеводов, в результате жизнедеятельности микрофлоры полости рта, а также под действием гормонов тирокальцитонина и паротина.