Структура и свойства твердых тканей зуба

Строение и метаболизм тканей зуба. Строение кристаллов эмали. Формирование органической основы эмали. Дентин. Цемент. Пульпа

Известно, что в построении зуба принимает участие три вида плотных тканей: эмаль, дентин и цемент. Эти ткани в зубе имеют различную локализацию. Кроме того, имеется зубная пульпа, похожая на костный мозг. Эти составные части отличаются друг от друга своим химическим составом (см. таблицы № 2.1, 2.2, 3.1) и гистологическим строением. Существует значительная разница между молочными и постоянными зубами.

Химический состав эмали и дентина (в процентах от сухой массы).

Эмаль составляет до 20–25% зубной ткани и расположена только в области ко ронки зуба. Эмаль представляет собой самую плотную субстанцию и образует кристалл лическую плотную структуру. По сравнению с другими тканями зуба эмаль содержит ничтожное количество воды и органического вещества. В качестве минеральной составной части зуба служат кристаллы гидроксилапатита размером 400-1600 А, которые располагаются тонкими пучками и проходят параллельно или под острым углом к общей оси. Такие пучки, похожие на призму, образуют своеобразные микрокристаллы. Органическое основное вещество эмали содержит особые белки – амелогенин и энамелин. В эмали находят также цитрат (0,1%). Эмаль образуется специфическими клетками адамантобластами (амелобластами), которые встречаются в органической матрице в виде перышек. Состав эмали различен. Эмаль коренных зубов отличается большой плотностью и содержит соответственно меньше азота, чем эмаль резцов. Эмаль молочных зубов содержит много азота и не отличается другими особенностями. Отложение минеральных веществ начинается вдоль амелодентинального соединения. Повышение содержания минералов сопровождается снижением количества воды и белка.

Структура минеральных компонентов эмали.

«Биологическими» минералами тканей зуба, как и кости являются апатиты Са10(РО4 )6Х2, где Х представлен анионами ОН- (гидроксиапатит – ГАП) или F- (фторапатит-ФАП). ФАП – чрезвычайно распространенный в природе материал, однако в минеральной фазе твёрдых тканей встречается в малом количестве ( Са9 Мg(Р04)6(ОН)2 + Са2+

характеризуется уменьшением молярного соотношения Са/Р, снижением резистентности кристаллов к неблагоприятным воздействиям физического и химического характера. Аналогичное изменение молярного коэффициента Са/Р и свойств ГАП возникает при вытеснении Са2+ ионами Sг2+.

Са10(Р04)6(ОН)2 + Sг2+ > Са9 Sr(Р04)6(ОН)2 + Са2+

В кислой среде ионы Са2+ начинают замещаться катионами H+ по схеме:

Са10(Р04)6(ОН)2 + 2H+ > Са9 2H+(Р04)6(ОН)2 + Са2+

Так как ионы Н+ во много раз меньше катиона Са2+ замещение настолько несовершенно, что кристалл ГАП разрушается.

Са9 2H+(Р04)6(ОН)2 + 6Н+ > 9Са2+ +6HР042– + 2Н2О.

Видно, что во всех случаях нарушаются прочностные характеристики кристаллов и, соответственно, минерализованных тканей. Так в регионах, где вода и почва, а следовательно пища, богаты Sг наблюдаются патологические переломы костей у людей и животных.

Хрупкость кристаллов возрастает и при замене фосфат-аниона апатитов. Чаще всего они замещаются ионами НСО3 – по схеме:

Са10(Р04)6(ОН)2 + 3 НСО3- > Са10(Р04)4 (СОз)3(ОН)2 + 3Н+ + 2РО43–

Интенсивность процесса зависит от общего числа бикарбонатов в организме. Анионы НСО3 – образуются за счет взаимодействия СО2, получаемого в реакциях декарбоксилирования, и Н2О. Реакция катализируется карбоангидразой (КА).

С02+Н20 > Н2СО3> Н++ НСО3-

Из рисунка видно, что общее количество НСО3-, и, следовательно, вероятность формирования карбонатапатитов зависит от пищевого рациона и интенсивности стрессовых перегрузок. С возрастом количество карбонатапатитов увеличивается.

Карбонатапатиты эмали имеют двойственное происхождение. В непосредственной близости от эмалеводентинной границы они образуются за счет общего пула НСО3- и за счет продукции НСО3 – одонтобластами, в которых, благодаря архитектоники дентина, достаточно О2 для активных аэробных процессов, основных поставщиков СО2.

В поверхностных слоях эмали карбонатапатиты образуются за счет деятельности микрофлоры зубного камня, которая создает большие количества НСО3- . В результате в этих участках [НСО3-] настолько превышает, [PO43-], что возможен процесс замещения.

Накопление карбонатапатита свыше 3-4% от общей массы ГАП снижает кариесрезистентность эмали.

Поверхностное замещение Р043- на ионы АsО3- или НАlO32- также приводят к дестабилизации ГАП (например при использовании препаратов Аs и А1, алюминиевой посуды, экологических аномалиях).

Следовательно реакции замещения Са2+ или Р043- другими ионами, как естественными для живой природы, так и чуждыми ей, неблагоприятно влияют на ГАП как путем дестабилизации его структуры, так и в последующем, путем нарушения направленного роста кристаллов (эпитаксии) ГАП в минерализованных тканях. Реакции изоморфного замещения значительно интенсифицируются при состоянии дефицита в организме Са2+ и Р043–, который возникает при недостаточном поступлении этих соединений с пищей или из-за нарушения их всасывания в тонком кишечнике. Наоборот, под влиянием рационов, обогащенных солями кальция, повышается выведение из организма антагонистов Са2+, в частности, Sг2+. Следует подчеркнуть, что возможность вытеснения изоморфного иона в кристаллической решетке ГАП кальцием или занятие последним вакантных мест за счет повышения концентрации Са2+ в окружающей среде используется для разработки и проведения реминерализующей терапии эмали.

Читать еще:  Эпулид верхней челюсти

Реминерализация предусматривает занятие вакантных мест в ионной решетке ГАП или вытеснение из нее изоморфных ионов повышенными концентрациями Са2+ содержащими в реминерализующих растворах. Процесс реминерализации протекает длительно и многостадийно, что объясняется особенностями динамики внутрикристаллического обмена ионов.

Еще одна разновидность реакций замещения: НО- на F- и образование гидроксифторапатитов или фторапатитов .

Са10(Р04)6(ОН)2 + 2 F- > Са10(Р04)4 (СОз)3(F-)2 + 2 ОН –

Реакции замещения повышают резистентность ГАП к растворению в кислой среде. Подчеркивается, что при замещении F- даже одной НО- группы, из 50 теоретически возможных, происходит резкое снижение растворимости ГАП эмали кислотами. Указанная особенность гидроксифторапатита и фторапатита рассматривается как ведущий фактор в лактическом действии F- в отношении кариеса. Таким образом, изоморфного замещения НО- в ионной решетке ГАП фтором, т.е фторирование, оказывает защитный эффект, способствуя формированию кристаллов ГАП, за счет усиления преципитации и увеличения их размеров. Важно, что положительное действие оказывают только низкие концентрации фтора. При действии высоких концентраций F– на ГАП, реакция протекает иначе, и формируется малорастворимый фторид кальция (флюорид), который быстро исчезает с поверхности зубов (эмали) при значении рН среды > 7. Заболевание зубов и костей, развивающееся при избыточной концентрации F воде и почве и сопровождающееся разрушением ГАП называется флюороз.

Макро- и микроэлементы в твердых тканях зуба.

Преобладающим минеральным компонентом твердых тканей зхуба являются кристаллы гидроксиапатита (? 75%). Содержание остальных апатитов колеблется от долей %, до нескольких процентов (табл. 3.2) и зависит от многих факторов.

Наиболее выраженные особенности минерального состава твердых тканей, выявленные методом рентгенодифракционного анализа, заключаются в следующем:

  • а) молярное соотношение Са/Р в минерализованных тканях вариабельно и колеблется в диапазоне между 1,5 и 1,7; в наибольшей степени – в эмали;
  • б) некоторая часть Са2+ Р043- и СОз2- находится в аморфном состоянии в виде: восьмикальциевого фосфата пентагидрата – Са8Н2 (РО4)6 * 5Н2О, кальция гидрофосфата дигидрата (брушита) – СаНР04 * 2Н2О; кальция гидрокарбоната Са(НСОз)2.

Внутри ионной решетки апатитов могут кратковременно возникать вакантные места. В результате нарушаются соотношения зарядов «+» и «-» в кристалле.

Образование вакансий приводит практически к моментальной абсорбции на кристалле соответствующих ионов. Так как разнообразие ионов в живых организмах велико, то в минерализованных тканях в поверхностном слое апатитов встречаются ионы, отсутствующие в модельных ГАП: СОз2-, Mg2+, К+, Сl-, F- и ионы микроэлементов.

Причины возникновения вакантных мест:

  • · Промежуточный этап формирования кристаллов.
  • · Вымывание ионов из сформированных кристаллов (Н+ > Са2+).

* – микроэлементы, концентрация которых в твердых тканях

Гистологическое строение, химический сосите и функции твердых тканей зуба

Зуб состоит из эмали, дентина и цемента.

Эмаль (enamelum) – ткань, покрывающая коронку зуба, она является самой твердой в организме (250-800 ед. Виккерса). На жевательной поверхности ее толщи­на 1,5-1,7 мм, на боковых поверхностях она значительно тоньше и сходит на нет к шейке, к месту соединения с цементом.

Основным структурным образованием эмали являются эмалевые призмы диа­метром 4-6 мкм. Длина призмы соответствует толщине слоя эмали и даже превыша­ет ее, так как она имеет извилистое направление. Эмалевые призмы, концентрируясь в пучки, образуют S-образные изгибы. Вследствие этого на шлифах эмали выявля­ется оптическая неоднородность (темные или светлые полосы): на одном участке призмы срезаны в продольном направлении, в другом – в поперечном (полосы Гун­тера – Шрегера). Кроме того, на шлифах эмали, особенно после обработки кислотой. видны линии, идущие в косом направлении и достигающие поверхности эмали, так называемые линии Ретцпуса. Их образование связывают с цикличностью мине­рализации эмали в процессе ее развития.

В эмали зуба, кроме указанных образовании, встречаются ламеллы, пучки и ве­ретена. Ламеллы (пластинки) проникают в эмаль на значительную глубину, эмале­вые пучки – на меньшую. Эмалевые веретена – отростки одонтобластов, проникаю­щие в эмаль через дентиноэмалевое соединение.

Эмаль имеет следующий состав: неорганические вещества – 95 %, органиче­ские – 1,2 %, вода – 3,8 %.

В составе химических неорганических соединений кальций составляет 37 %, а фосфор – 17 %.

В состоянии эмали зуба важная роль принадлежит соотношению 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 при деминерализации эмали.

Органическое вещество эмали представлено белками, липидами и углеводами.

Дентин (dentimtm). В основном веществе дентина имеются различно располо­женные коллагеновые волокна. Часть их ориентирована радиально (волокна Корфа), а другие – тангенциально (волокна Эбнера). В средней зоне радиальные волокна со­бираются в пучки, а основная масса волокон расположена тангенциально. Эти две зоны называют плащевым дентином. Третья, наиболее широкая, прилегающая к по­лости зуба зона называется околопульпарным дентином п представлена в основном тангенциальными волокнами. Между коллагеновымп волокнами расположено склеивающее обызвествленное вещество.

Читать еще:  Стоит ли выдергивать зуб мудрости

Степень минерализация дентина неодинакова. Малообызвествленным остается слой дентина, прилегающий к полости зуба, а также зона интерглобулярного денти­на. Эта зона расположена ближе к эмалево-дентинному соединительному (между плащевым и околопульпарным дентином) и характеризуются тем, что обызвествленные участки располагаются в виде шаровидных глыбок. В области корня эти глыбки меньшего размера, а зона носит название зернистого слоя (Томаса). На по­перечных шлифах зуба видны контурные линии (Оуэна), соответствующие темным линиям (Ретцпуса) в эмали. Линии Оуэна возникают также в результате неравно­мерной минерализации дентина. Все основное вещество дентина пронизано дентинными трубочками (канальцами), диаметр которых колеблется от 1 до 5 мкм.

Субмикроскопическая структура дентина представлена кристаллами гидро-ксиапатита, которые расположены между коллагеновыми волокнами.

В зависимости от сроков образования дентина, а иногда патологических про­цессов, вызывающих его повышенное отложение, дентин делят на первичный, вторичный (заместительный) и третичный (иррегулярный). Первичным называют ден­тин, образовавшийся в процессе развития зуба, вторичным – дентин, который от­кладывается на всем протяжении жизни человека как следствие физиологической деятельности пульпы. По своему строению вторичный дентин не отличается от пер­вичного и лишь под микроскопом можно видеть границы между ними в виде пренатальной линии. У пожилых людей отложения вторичного дентина вызывают уменьшение размеров полости зуба, а иногда полную ее облитерацию. Третичный дентин, который также называют заместительным или иррегулярным, образуется в более короткие сроки как результат защитной деятельности пульпы при патологиче­ских процессах в твердых тканях зуба, а иногда и при общих заболеваниях. В тре­тичном дентине возможно неправильное расположение коллагеновых волокон, а в некоторых случаях – и дентина трубочек или полное их отсутствие.

Цемент (cementum). По строению приближается к грубоволокннстой соедини­тельной ткани. В цементе, как и в дентине, имеются коллагеновые волокна и минера­лизованное склеивающее вещество. Часть коллагеновых волокон расположена в про­дольном направлении, другие – в радиальном. Эта волокна, с одной стороны, перехо­дят в радиальные (корфовские) волокна дентина, с другой – в волокна периодонта (шарпеевские). Цементом покрыта вся поверхность корней. Непосредственно к денти­ну прилегает так называемый бесклеточный, или первичный, цемент, в котором отсут­ствуют клетки. У верхушек корней и на межкорневых поверхностях многокорневых зубов этот цемент покрыт слоем клеточного, или вторичного, цемента, который содер­жит много цементных клеток-цементоцитов, имеющих большое количество отростков. В отличие от первичного цемента во вторичном выражено радиальное направление коллагеновых волокон.

Контрольные вопросы

1. Элементы, составляющие зуб.

2. Поверхности различных групп зубов.

3. Признак стороны зуба.

4. Признак корня.

5. Признак кривизны коронки.

6. В каких зубах эти признаки выражены хорошо, в каких – плохо?

7. Функции различных групп зубов.

8. Анатомия резцов нижней и верхней челюстей.

9. Анатомия клыков нижней и верхней челюстей.

10. Анатомия премоляров нижней и верхней челюстей.

11. Анатомия моляров нижней и верхней челюстей.

12. Строение полости зуба различных групп зубов.

Гистологическое строение твердых тканей зуба

Исследование структуры тканей зуба, особенностей строения эмалевых призм, главных структурно-функциональных единиц эмали. Обзор состава дентина, ткани, образующей основную массу и определяющей форму зуба. Анализ процесса образования клеточного цемента.

Рубрика Биология и естествознание
Вид презентация
Язык русский
Дата добавления 07.02.2012
Размер файла 4,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.

Подобные документы

Изучение видов и функций различных тканей человека. Задачи науки гистологии, которая изучает строение тканей живых организмов. Особенности строения эпителиальной, нервной, мышечной ткани и тканей внутренней среды (соединительной, скелетной и жидкой).

презентация [309,1 K], добавлен 08.11.2013

Исследование отличительных свойств эпителиальных тканей. Изучение особенностей развития, строения и жизнедеятельности тканей организмов животных и человека. Анализ основных видов однослойного эпителия. Защитная и всасывающая функции эпителиальной ткани.

презентация [721,1 K], добавлен 23.02.2013

Изучение особенностей строения тканей животных, функционирование и разновидности. Проведение исследования характерной черты строения соединительной и нервной тканей. Структура плоской, кубической, мерцательной и железистой эпителии. Виды мышечной ткани.

презентация [2,1 M], добавлен 08.02.2015

Жевательно-речевой аппарат, его строение. Взаимосвязь между формой зубов и функцией зубочелюстного аппарата. Кровоснабжение и иннервация зубов. Строение тканей и поверхности коронки зуба. Признаки, определяющие его принадлежность к правой/левой сторонам.

презентация [1,6 M], добавлен 08.06.2015

Особенности строения, физиологии и химического состава клетки. Типы и свойства тканей. Характеристика системы органов – частей организма, имеющих только их свойственные форму и строение и выполняющих определенную функцию. Регуляция функций в организме.

Читать еще:  Неправильная последовательность прорезывания молочных зубов

реферат [21,9 K], добавлен 03.07.2010

Разнообразие клеточного состава, сильно развитое межклеточное вещество и наличие основного вещества и волокон как характеристики соединительных тканей. Классификация и функции соединительных тканей, их участие в защитных воспалительных реакциях.

реферат [21,1 K], добавлен 18.01.2010

Класификация тканей, виды эпителиальных тканей, их строение и функции. Опорная, трофическая и защитная функция соединительных тканей. Функции нервной и мышечной тканей. Понятие об органах и системах органов, их индивидуальные, половые, возрастные отличия.

реферат [6,0 M], добавлен 11.09.2009

Функции питания: строительная; энергетическая; снабжение организма БАВ. Строение пищеварительной системы человека. Строение зуба человека. Зависимость количества сока и времени сокоотделения от состава пищи. Строение толстого и тонкого кишечника.

презентация [1,3 M], добавлен 11.01.2010

Эпителиальная ткань, ее регенерационная способность. Соединительные ткани, участвующие в поддержании гомеостаза внутренней среды. Клетки кровы и лимфы. Поперечнополосатые и сердечные мышечные ткани. Функции нервных клеток и тканей животных организмов.

реферат [634,0 K], добавлен 16.01.2015

Анализ молекулярного, клеточного, тканевого, органного, организменного, популяционно-видового, биогеоценотического и биосферного уровней жизни. Изучение строения и функционирования тканей. Исследование генетических и экологических особенностей популяций.

презентация [3,0 M], добавлен 11.09.2016

Структура и свойства твердых тканей зуба

В составе зуба различают коронковую, шеечную и корневую части. Коронка выступает над десной, а шейка и корень погружены в ткани зубной альвеолы. Внутри зуба находится полость, заполненная пульпой. Коронку зуба образуют эмаль, дентин и пульпа. Эмаль — производное дифферона энамелобластов. Структурными элементами эмали являются эмалевые призмы диаметром 3-5 мкм. Они имеют S-образно изогнутый ход. В состав призмы входят органические вещества в виде субмикроскопической фибриллярной сети (филаментов промежуточного типа), углеводы, кристаллы минеральных солей (фосфат кальция в форме гидроксиапатита, фторид кальция). Доля последних равна 96-97% массы эмали. Эмалевые призмы объединяются с помощью менее обызвествленного межпризменного вещества и покрывают коронку зуба в виде эмали.

По твердости эмаль близка к кварцу. Снаружи эмаль покрыта тонкой кутикулой, которая постепенно стирается при приеме пищи. Несмотря на то, что эмаль это неклеточная структура, которая не содержит кровеносные сосуды, для нее характерен обмен веществ. Транспорт веществ в эмаль осуществляется эмалевой жидкостью через межпризменные необызвествленные пространства. При недостатке питательных веществ и витаминов эмаль разрушается.

Дентин — ведущая ткань зуба, состоит из коллагеновых фибрилл и склеивающего их вещества с большим количеством солей кальция. В дентине минеральные соли составляют 72%, а органические вещества — 28%. Вещество дентина пронизано дентинными канальцами, или трубочками.

В них проходят длинные отростки одонтобластов, расположенных в периферическом слое пульпы зуба. В дентинных канальцах проходят также безмякотные нервные волокна. За счет этих канальцев осуществляются трофические процессы. В обмене веществ дентина большое значение имеют так называемые интерглобулярные пространства — необызвествленные участки в виде шарообразных полостей. Благодаря таким участкам граница между дентином и эмалью становится неровной, фестончатой, что обеспечивает прочное соединение двух тканей. Между одонтобластами, располагающимися в периферических участках пульпы, и дентином находится полоса необызвествленного матрикса, называемая предентином. За счет последующего отложения солей в предентине происходит аппозиционный рост дентина и рост зуба.

Цемент — своеобразная костная ткань, покрывающая шейку и корень зуба. В нем содержится 30% органических и 70% неорганических веществ. Различают две разновидности цемента: бесклеточный и клеточный. Бесклеточный цемент состоит из аморфного вещества и коллагеновых волокон, которые переходят в териодонт и далее в костную ткань альвеол челюстей, прочно закрепляя зуб в его ячейке. Клеточный цемент содержит цементоциты и по строению соответствует грубоволокнистой костной ткани. В составе цемента нет кровеносных сосудов, поэтому трофические процессы в нем обеспечиваются за счет кровоснабжения териодонта путем диффузии.

Пульпа зуба (зубная мякоть) располагается в полости зуба и в корневых каналах. Корневые каналы свободно открываются в зубную альвеолу. Пульпа зуба образована рыхлой волокнистой соединительной тканью. Периферическое положение в пульпе занимают одонтобласты. В промежуточном и центральном слоях пульпы зуба находятся адвентициальные клетки, фибробласты, макрофаги, аргирофильные и коллагеновые волокна. В пульпе зуба разветвляются многочисленные кровеносные сосуды, а также нервные волокна с чувствительными нервными окончаниями.

С возрастом уменьшается содержание органических веществ в эмали, дентине и цементе зуба, а в связи с нарастающими склеротическими изменениями сосудов пульпы ухудшаются кровоснабжение и трофика всех его частей.
Репаративная регенерация зуба возможна лишь в ограниченных пределах.

Эмаль после повреждения не восстанавливается. Дентин образуется медленно и в очень небольшом количестве за счет дифференцировки одонтобластов. Цемент зуба регенерирует слабо.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector