Таким образом, вторичная минерализация эмали осуществляется благодаря наличию различных типов амелогенина: сверхбольшого, большого и малого, которые могут регулировать размер и рост кристаллов. Наряду с объемным ростом кристаллов гидроксиапатита эмали отдельные фрагменты амелогенина могут выступать как нуклеаторы кристаллизации подобно энамелину.

Вместе с белками в эмали есть липиды (0,6 %), цитраты (0,1 %), п о- лисахариды (1,65 мг углеводов на 100 г эмали).

Белки эмали играют важную роль в упорядоченном расположении кристаллической фазы и инициации минерализации. На ранних стадиях развития эмаль содержит фибриллярный кислоторастворимый кальцийсвязывающий белок – калькпротеин. Он содержит остатки карбоксиглутаминовой кислоты, которая способна связывать ионы Са+. Благодаря кальциевым мостикам формируется белковая сетка органического матрикса.

Таким образом, строго упорядоченное расположение кристаллов гидроксиапатита в эмалевых призмах программируется белками.

6.4. Особенности обмена веществ в эмали

Эмаль – аваскулярная ткань, секреторный продукт амелобластов. В процессе эволюции клеточные элементы эмали специализировались на синтезе высокоминерализированных эмалевых призм, которые по прочности не уступают мягкой стали, а по своей твердости превышают такие минерализованные ткани, как дентин, цемент и костную ткань. В то же время главным общим компонентом этих тканей является гидроксиапатип. Органическая фаза минерализованных тканей мезенхимального происхождения содержит большое количество коллагеновых белков, которые во время минерализации сохраняются. Органический матрикс эмали на всех стадиях ее минерализации содержит разное соотношение белков, которые в зрелой эмали составляют около 1 %, то есть почти полностью элиминируются.

Амелогенез включает три стадии. На протяжении первой из них – стадии секреции и первичной минерализации эмали – энамелобласты выделяют органическую основу, которая почти сразу претерпевает первичную минерализацию, но образованная эмаль сравнительно мягкая ткань и содержит много органических веществ. На протяжении второй стадии амелогенеза – стадии созревания (вторичной минерализации) эмали она претерпевает дальнейшее обызвествление, которое происходит не только вследствие дополнительного включения в ее состав минеральных солей, но и путем удаления большей части ее органического матрикса. Третья стадия амелогенеза – стадия конечного созревания (третичной минерализации) эмали осуществляется после прорезывания зубов и характеризуется завершением минерализации эмали, которая наиболее интенсивно осуществляется на протяжении первого года. Основным источником неорганических веществ, которые поступают в

37

эмаль, является ротовая жидкость. Некоторое их количество может поступать со стороны дентина. В связи с этим особенное значение для оптимальной минерализации эмали имеет химический состав слюны, особенно наличие в ней необходимого количества ионов кальция, фосфора и фтора. Последние включаются в кристаллы гидроксиапатита, фторапатита и повышают ее кислотоустойчивость.

Проницаемость эмали зубов обеспечивается благодаря наличию пространств в эмали, заполненных жидкостью, которая обменивается внешне с ротовой жидкостью, со стороны пульпы – с тканевой жидкостью. Имеются неоспоримые доказательства проникновения в эмаль из ротовой жидкости многих органических и неорганических веществ. Показано, что при нанесении на поверхность интактной эмали раствора радиоактивного кальция (45Са) уже через 20 мин. он обнаруживается в ее поверхностном слое. При более длительном контакте раствора с поверхностью эмали Са2+ проникает на всю ее глубину до эмалеводентинного соединения.

Установлено, что уровень проницаемости эмали может изменяться под действием ряда факторов: заряда ионов, рН среды, активности ферментов. Для одновалентных ионов эмаль отличается большей проницаемостью, чем для двухвалентных.

6.5.Дентин

Дентин – обызвествленная ткань зуба, которая составляет его основную массу и определяет его форму. По строению дентин занимает среднее место между костной тканью и эмалью. Он содержит больше воды и органического матрикса по-сравнению с эмалью (в 6 и 10 раз соответственно). В области коронки его покрывает эмаль, в области корня

– цемент. Он крепче кости и цемента, но в 4-5 раз мягче, чем эмаль. Зрелый дентин содержит 70 % неорганических веществ, 17 % - органических и 13 % - воды.

Органическая часть дентина на 95 % состоит из коллагеновых белков (коллаген І типа) и 5 % неколлагеновых белков, к которым относят фосфопротеин, сиалопротеин и специфический белок дентина – фосфофорин, а также протеогликаны.

Дентин состоит из обызвестленного межклеточного вещества, пронизанного дентинными канальцами. Их количество колеблется в среднем от 30 до 75 тыс. на 1 мм 2 дентина. В просвете дентинных канальцев размещены дентинные отростки одонтобластов периферического слоя пульпы. Часть этих отростков пересекает дентинно-эмалевые соединения и в эмали образовывает эмалевые веретена. Предполагают, что их образование в ходе развития зуба происходит тогда, когда отростки некоторых одонтобластов замуровываются в эмали.

Дентинная жидкость представляет собой транссудат периферических капилляров пульпы и по белковому составу сходная с плазмой. В ней содержатся гликопротеины и фибронектин. Эта жидкость заполняет

38

периодонтобластное пространство (между отростком одонтобласта и стенкой дентинной трубочки) (рис. 6.5.1). Периодонтобластное пространство служит важным путем поступления различных веществ из пульпы к дентинно-эмалевой границе. С внутренней стороны стенка дентинной трубочки покрыта тонкой пленкой органического вещества – пограничной пластинкой (мембраной Неймана), которая проходит через всю длину трубочек и содержит высокую концентрацию гликозаминогликанов.

нервное волокно

Рис. 6.5.1. Схема дентинной трубочки

Благодаря тому, что дентин пронизан большим количеством трубочек, он, несмотря на свою прочность, имеет очень высокую проницаемость. Это определяет быструю реакцию пульпы на повреждение дентина. При развитии кариеса дентинные трубочки служат путем распространения микроорганизмов.

Органический матрикс дентина составляет 20% общей массы и близок по составу к органическому матриксу костной ткани. Минеральную основу дентина составляют кристаллы разных апатитов: гидроксиапатита, карбоксиапатита, фторапатита, хлорапатита и др. Основными среди них являются гидроксиапатит Са10(РО4)6(НО)2 и восьмикальциевый фосфат – Са8Н2(РО4)6 . 5Н2 О. Кристаллы гидроксиапатита имеют вид сплющенных шестигранных призм или пластинок размерами 3-3,5×20-60 нм и значительно мельче, чем кристаллы гидроксиапатита в эмали. Кристаллы откладываются в виде зерен и комочков, которые сливаются в шариковые образования – калькосфериты. Кристаллы находятся не только между коллагеновыми фибриллами и на их поверхности, но и внутри самих фибрилл. Обызвествление дентина неравномерное.

В целом минеральная фаза – апатитоподобное вещество с общей

формулой: А10(ВО4)6С2, где:

А – Са, Sr, Ba. Cd, Pb… B – P, As, V, Cr, Si…

C – F, OH, Cl, CO3…

39

Кроме указанных веществ в дентине в незначительном количестве (0,1- 10 мг/кг сухой массы) содержится фтор, свинец, олово, марганец, железо, алюминий и др. Твердые ткани зуба содержат как минимум 41 элемент таблицы Менделеева. Количество этих элементов зависит от характера питания человека и содержания их во внешней среде.

Перитубулярный дентин представляет собой слой дентина, который непосредственно окружает каждую дентинную трубочку и образовывает ее стенку (рис. 6.5.2).

Дентин-

ная трубочка

Перитубулярный

дентин

Отростки

одонтобластов

Интратубулярный

дентин

Рис. 6.5.2. Дентинные трубочки, перитубулярный и интратубулярный дентин

Он характеризуется более высоким (на 40 %) содержанием минеральных веществ по сравнению с интратубулярным дентином, который заполняет пространство между трубочками. Содержание органических веществ в перитубулярном дентине минимальное и во время декальцинации он почти полностью исчезают. Это имеет важное клиническое значение – во время деминерализации дентина под влиянием кариесогенных факторов перитубулярный дентин разрушается значительно быстрее, чем интратубулярный что приводит к расширению трубочек и увеличению проницаемости дентина. Интратубулярный дентин находится между дентинными трубочками.

Первичный дентин образуется в период формирования и прорезывания зуба, составляя основную часть этой ткани. Он откладывается одонтобластами со средней скоростью 4-8 мкм в сутки.

Вторичный дентин (регулярный или физиологический вторичный дентин) – часть околопульпарного, который образуется в сформированном зубе после прорезывания и является продолжением первичного

40