85 Структура эмали

Минеральные компоненты эмали

Минеральные компоненты эмали представлены в виде соединений, имеющих кристаллическую решетку A (BO) K A Ca, Ba, кадмий, стронций В РО, Si, As, CO; K OH, Br, J, Cl.

* Гидроксиапатит — Са (РО) (ОН) в эмали зуба 75 % ГАП — самый распространенный в минерализованных тканях.

* Карбонатный апатит — КАП — 19 % Са (РО) СО — мягкий, легко растворимый в слабых кислотах, целочах, легко разрушается.

* Хлорапатит Са (РО) Сl 4,4 % мягкий.

* Стронцевый апатит (САП) Са Sr (PO) — 0,9 % не распространен в минеральных тканях и распространен в неживой природе.

* Минеральные вещества — 1 – 2 % в неапатитной форме, в виде фосфорнокислого Са, дикальциферата, ортокальцифосфата.

Соотношение Са / Р — 1,67 соответствует идеальному соотношению, но ионы Са могут замещаться на близкие по свойству химические элементы Ва, Сr, Mg. При этом снижается соотношение Са к Р, оно уменьшается до 1,33 %, изменяются свойства этого апатита, уменьшается резистентность эмали к неблагоприятным условиям. В результате замещения гидроксильных групп на фтор, образуется фторапатит, который превосходит и по прочности и по кислотоустойчивости ГАП.

Са (РО) (ОН) + F Ca (PO) FOH гидроксифторапатит Са (РО) (ОН) + 2F Ca (PO) F фторапатит Са (РО) (ОН) + 20F 10CaF + 6PO + 2OH фторид Са.

СаF — прочный, твердый, легко выщелачивается. Если рH сдвигается в щелочную сторону, происходит разрушение эмали зуба, крапчатость эмали, флюороз.

Стронцевый апатит содержится в костях и зубах животных и людей, живущих в регионах с повышенным содержанием радиоактивного стронция, зубы у них обладают повышенной хрупкостью. Кости и зубы становятся ломкими, развивается стронцевый рахит, беспричинный, множественный перелом костей. В отличие от обычного рахита, стронцевый не лечится витамином

Химический состав. Эмаль зубов состоит из апатитов многих типов, однако основным является гидроксиапатит — Са10(РО4)6(ОН)2. Неорганическое вещество в эмали представлено (%): гидроксиапатитом — 75,04; карбонатапа-титом — 12,06; хлорапатитом — 4,39; фторапатитом — 0,63; карбонатом кальция — 1,33; карбонатом магния — 1,62. В составе химических неорганических соединений кальций составляет 37 %, а фосфор — 17 %. Состояние эмали зуба во многом определяется соотношением 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 также 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 неодинаковой 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 1,67 разрушение кристаллов происходит при выходе 2 ионов Са2+, при соотношении 2,0 гидроксиапатит способен противостоять разрушению до замещения 4 Са2+ тогда как при соотношении Са/Р 1,33 его структура разрушается. По существующим представлениям, коэффициент Са/Р можно использовать для оценки состояния эмали зуба.

Каждый кристалл эмали имеет гидратный слой связанных ионов (ОН~), образующихся на поверхности раздела кристалл — раствор. Считают, что благодаря гидратному слою осуществляется ионный обмен, который может протекать по гетероионному механизму обмена, когда ион кристалла замещается другим ионом среды, и по изоионному — когда ион кристалла замещается таким же ионом раствора.