Состав зубной эмали
Эмаль зубных единиц – наиболее прочная, износостойкая и твердая составляющая в человеческом организме. Она представляет зубам внешний или поверхностный слой, полностью покрывает его коронковую и частично шеечную часть, а также выполняет защитные функции. К числу основных характеристик эмали относят:
- Цвет зубовой эмали варьируется от белого до желтоватого, при этом она может менять оттенок (окрашиваться) в зависимости от особенностей питания или вредных привычек человека.
- Наиболее толстые участки эмали покрывают жевательные коренные зубы в области их анатомических бугров, их толщина варьируется в пределах 2,3-3,5 мм;
- Наиболее тонкие участки зубной эмали локализуются в пароксизмальных областях (местах соприкосновения в их боковой проекции), тут толщина защитного слоя достигает примерно 1,3 мм;
- Эмаль, покрывающая все зубы в ротовой полости человека, не способна к регенерации, ведь в тканях этого защитного слоя отсутствуют живые клеточные структуры;
- В зависимости от особенностей организма каждого человека, до 95% химического состава зубной эмали представлены в виде минеральных соединений. Оставшиеся проценты делят между собой вода и органические вещества примерно в соотношении 2:1 соответственно. Кроме того, в зависимости от процентного соотношения минеральной составляющей зубной эмали, она может быть более или менее прозрачной (чем выше процент минералов, тем прозрачнее становится эмаль).
Дентиноэмалевое соединение
Дентиноэмалевое соединение мы рассмотрим по рисункам снизу от текста. На рис. 1 изображен сегмент зуба, включающий дентин (Д) и внутреннюю область эмали (Э), который затем показан в несколько увеличенном виде на рис. 2.
На рис. 2 выделен маленький участок периферической зоны дентина, чтобы показать его ультраструктурные особенности строения непосредственно под дентиноэмалевым соединением (ДЭС). На обнаженной поверхности дентина можно видеть разветвленные терминальные сегменты волокон Томса (ВТ), появляющиеся из дентинных трубочек (ДТ), окруженных оболочками Неймана (ОН). Этот вид гиперминерализованного перитубулярного дентина отличается от интертубулярного дентина (ИД), который составляет основную часть дентина. В маленькой зоне специально декальцинированного дентина, т. е. без кристаллов гидроксилапатита, показаны коллагеновые микрофибриллы (КМ), впаянные в твердое основное вещество дентина.
В дентине, ближе к дентиноэмалевому соединению, интерглобулярные пространства (ИП) ограничены сферическими структурами кальцифицированного дентина. Они могут содержать некоторое количество коллагеновых микрофибрилл. Вокруг волокон Томса, которые обычно пересекают интерглобулярное пространство, нет оболочек Неймана. Некоторые волокна Томса могут проникать на короткие расстояния в эмаль (Э). Поверхность дентина в области дентиноэмалевого соединения имеет обычно рельеф в виде дентинных выступов (ДВ), разделенных гребнями (Г), располагающимися между группами эмалевых призм (ЭП). Каждая эмалевая призма в группе входит в дентин, поэтому они образуют маленькие углубления (У), видимые на вогнутой поверхности каждого дентинного выступа. В нижнем левом углу этого рисунка показана изолированная эмалевая призма, входящая в такое углубление.
Зоны контакта эмалевых призм с поверхностью дентина видны на рис. 3.
Другие компоненты в составе эмали
Помимо уже названных основных составляющих эмалевого слоя зуба, в его химическом составе содержится и набор других компонентов:
- Неонатальная линия – присутствуя исключительно на молочных зубах, она выглядит как полоса темного цвета (практически черная). Располагается эта линия в области соприкосновения двух типов эмали, первый из которых сформировался еще до рождения малыша, а второй после.
- Пучки и пластинки зубовой эмали – это особые эмалевые формирования, содержащие призмы гипоминерализованного типа, между которыми межпризменное вещество состоит из того же материала. Примечательно, что молекулярное строение этого материала подразумевает большое количество белковых соединений. Многие стоматологи придерживаются мнения, что через упомянутые пучки и пластинки внутрь эмали из ротовой полости проникают различные микроорганизмы, прокладывающие себе путь к более глубоким зубным тканям, вызывающие кариес и т.д.
- Полосы Гунтера-Шрегера – линии, выделяющиеся на эмали зубов более темным или светлым оттенком, ширина которых не превышает 100 мкм. Они располагаются перпендикулярно по отношению к поверхности эмалевого слоя и формируются в результате вскрытия его призм.
- Линии Ретциуса – по форме напоминают смещенные от центральной они арки, расположенные симметрично по отношению друг к другу. При поперечном срезезуба эти формирования схожи с кольцами внутри ствола дерева. Образование линий Ретциуса соответствует разным периодам минерализации эмалевого слоя.
Вред фтора для зубов
Вред фтора, для зубов в частности и для организма в целом, заключается в двух вещах – флюорозе и отравлении.
Флюороз возникает при избытке фтора в организме. В случае флюороза фтор опасен еще до прорезывания зубов, он нарушает формирование их эмали. Более подробно о флюорозе можно прочесть в статье «Флюороз зубов».
Во взрослом возрасте избыток фтора может привести к отравлению. Отравление вероятно скорее при передозировке системными (вода, молоко, соль, таблетки), нежели местными препаратами фтора. Для маленьких детей, которые, возможно, еще не умеют контролировать свое глотание, производят специальные детские пасты. В них гораздо ниже (500 ppm) концентрация фторида, да и самой пасты нужно очень мало («следы» или «с горошину»).
Особенности строения эмали молочных зубов
Главная отличительная особенность эмалевого слоя детских зубов заключается в том, что он менее прочный, а также значительно тоньше эмали постоянных. Объясняется это более низким содержанием в зубах минеральных соединений в соотношении с водой и органическими веществами. Учитывая эти особенности, если рассматривать молочные зубы и их эмалевый слой под микроскопом, можно заметить следующие отличия:
- В силу того, что срок службы, а также периоды минерализации и тенденции к этому процессу менее продолжительные, в строении молочных зубных единиц гораздо слабее выражены линии Ретциуса.
- Если в постоянных зубах эмалевые призмы располагаются апикально, то в молочных их направление совершенно иное, они расположены горизонтально.
- У детских молочных зубов в разы слабее выражен конечный эмалевый слой, на его поверхности отчетливо заметны призмы, при этом его структура значительно более пористая, в ней присутствуют микроскопические трещинки.
Под влиянием каждой из перечисленных особенностей зубная эмаль у детей в большей степени подвержена износу и повреждениям. По этой причине у детей значительно чаще развивается кариес, он быстрее прогрессирует, из-за чего важно регулярно посещать стоматолога и лечить зубы своевременно.
Препараты фтора для зубов
Есть множество препаратов фтора для зубов. Это растворы, пасты, пенки, гели, лаки и даже пломбировочные материалы, которые выделяют фтор. Разные препараты применяются в разных условиях: одни (пасты, гели, пенки) – дома, другие (лаки, пломбировочные материалы) – только в кабинете у стоматолога.
Соединения фтора в их составе тоже разные. Давайте разбираться, какие лучше, эффективнее и стоят того, чтобы поискать их в составе зубной пасты на магазинной полке. Для наглядности буду сразу акцентировать внимание на их плюсах и минусах.
Соединения фтора бывают неорганические и органические. Первые еще и делятся на легко и медленно диссоциирующие (высвобождающие из себя фтор).
Неорганические легко диссоциирующие соединения фтора – это фторид натрия, фторид олова, кислотный фосфат-фторид натрия.
Фторид натрия (Sodium fluoride) используется наиболее широко.
Плюсы + | Минусы – |
быстро высвобождает фтор (как и все соединения этой группы) | сочетается только с кремниевыми абразивами (silica) |
хорошо фиксируется в зубной бляшке и на слизистой оболочке полости рта | быстро выводится из полости рта |
образует фторид кальция (чем он хорош, мы говорили раньше) |
Фторид олова (Tin fluoride)
+ | – |
олово обладает антимикробным эффектом | имеет неприятный вкус |
образуется и осаждается фосфат-фторид олова, который замедляет кариозный процесс | тот же фосфат-фторид окрашивает деминерализованную эмаль раздражает воспаленную десну |
быстро разрушается в водных растворах |
Кислотный фосфат-фторид натрия (APF) очень распространен в США и Канаде.
+ | – |
в кислой среде APF образуется больше фторида кальция и кислоты HF, которая проникает глубоко в эмаль | кислый вкус кислота повреждает керамические и композитные реставраций |
фосфат усиливает внедрение фтора в эмаль |
Медленно диссоциирующие неорганические соединения фтора – это нейтральный монофторфосфат натрия, фторид кальция.
Нейтральный монофторфосфат натрия (Sodium monofluorophosphate) широко применялся до 1985 года, потому что сочетался с используемыми на тот момент абразивами – мелом и пемзой. В наше время его можно встретить редко из-за множества недостатков:
+ | – |
захватывается бактериями полости рта | не влияет на образование кислоты в зубной бляшке |
не образует достаточного количества фторида кальция | |
быстро выводится из полости рта | |
непродолжительный контакт фторида с эмалью из-за его медленного высвобождения и быстрого выведения самого соединения |
Фторид кальция используется во фтор-лаках в высокой концентрации. Он не токсичный, легко включается в микропоры эмали, а в кислой среде высвобождает ионы фтора и кальция.
Аминофторид
Самое популярное органическое соединение фтора – это аминофторид (Olaflur, Amifluor). Оно является самым эффективным в настоящее время, имея множество преимуществ:
+ | – |
хорошо распределяется, долго удерживается на эмали благодаря своей структуре поверхностно-активного вещества | специфический вкус может окрашивать зубы в серый цвет (при плохой гигиене) высокая стоимость, сложное производство |
образует фторид кальция, который сохраняется гораздо дольше | |
создает кислую среду для лучшего взаимодействия фторида с эмалью | |
выраженный антимикробный эффект | |
нарушает адгезию микроорганизмов к зубу, замедляет образование и рост зубной бляшки | |
создает депо фторида в более глубоких, подповерхностных слоях эмали |
Виды повреждений зубной эмали
С течением жизни, даже при обеспечении зубам должного ухода и соблюдении предписанных стоматологами правил гигиены ротовой полости, эмалевый слой постепенно изнашивается и разрушается. Это способствуют возникновению различных заболеваний ротовой полости, влияние оказывает пища, которой питается человек и т.д.
В числе основных причин повреждения и разрушения зубной эмали врачи-стоматологи выделяют:
- Эрозия – повреждение эмалевого слоя, а затем и дентина, которое не связано с кариозными поражениями зубов. Суть этого патологического процесса заключается в нарушениях минерального обмена. В результате происходят нарушения в кристаллической структуре эмали, что проявляется ее очаговым истончением и разрушением. Внешне эрозии выглядят как локальные затемнение на зубе округлой или овальной формы. Возникновение эрозий провоцируется употреблением пищи с высокими показателями кислотности, патологиями органов ЖКТ, употреблением некоторых лекарственных средств, использованием агрессивного зубного порошка или пасты.
- Избыточная чувствительность зубной эмали – это нарушение особенно ярко проявляется в виде болезненных ощущений при воздействии на зубы холодной или горячей пищей, напитками и даже в результате соприкосновения с прохладным воздухом. Чувствительность эмали зуба развивается вследствие ее истончения под влиянием уже описанных выше факторов. Истонченный эмалевый слой грозит зубам повышенным риском кариозных поражений и других зубных патологий.
- Некроз – этим термином характеризуется множественное поражение твердых тканей зуба, особенно эмалевого слоя и дентина. Патологический процесс изначально выражается в появлении небольших светлых пятен на поверхности зуба, которые впоследствии темнеют и углубляются. Прогрессирование патологии грозит зубам разрушением и сопровождается рядом других заболеваний полости рта. К основным причинам развития некроза относят заболевания ЖКТ, гормональный дисбаланс, метаболические нарушениями в организме, работу на вредном производстве.
- Кариес – кариозное поражение, грозящеезубам, в первую очередь затрагивает эмалевый слойстроения, постепенно разрушая его и распространяясь на более глубокие ткани. Причин развития кариеса масса, от несоблюдения правил гигиены ротовой полости и нерегулярной чистки зубов, до патологий структур ротовой полости, заболеваний органов желудочно-кишечного тракта и метаболических нарушений. Если начать лечение кариеса на этапе, когда поражения затронули только эмалевый слой, можно обойтись только установкой пломбы или даже восстановлением эмали. Но прогрессирующий кариес опасензубам разрушением, что может привести к необходимости его полного удаления.
- Механические повреждения – в силу того, что главная функция эмалевого слоя –предоставление защиты зубам, он в первую очередь страдает от воздействия внешних неблагоприятных факторов. К механическим повреждениям эмали относятся трещины и другие нарушения ее целостности вследствие ударов, ушибов, употребления слишком твердой пищи и т.д. Если эмаль хотя бы одного зуба подверглась агрессивному механическому воздействию, следует обратиться к врачу для проведения осмотра и, если требуется, последующего лечения.
- Клиновидный дефект –этим термином характеризуется патологический процесс, при котором оголяется область зубовой шейки. В подобных случаях негативному воздействию подвергаются наиболее тонкие и уязвимые участки эмалевого слоя, локализующиеся у основания зубов. Помимо видимого опущения десны, о повреждении эмали сигнализирует изменение ее цвета, а также острая реакция на горячее и холодное.
Органическая и неорганическая матрицы эмали –
Зубная эмаль достаточно уникальна, и во многом абсолютно непохожа на другие твердые ткани зуба. Во-первых – эмаль является единственно тканью зуба, которая происходит из эктодермы (развитие всех остальных связано с мезодермой). Во-вторых – если органический матрикс других тканей зуба образован в основном коллагеновыми волокнами, то органическая матрица эмали не содержит коллагена и образована так называемыми «эмалевыми протеинами». В-третьих – кристаллы гидроксиапатита в зубной эмали намного крупнее, чем в других минерализованных тканях зуба.
Последний момент – другие твердые ткани зуба в течение жизни индивида продолжают синтезироваться клетками (одонтобластами и цементобластами, соответственно), но в зрелой эмали клеточные элементы отсутствуют, и поэтому после ее созревания – никакого роста происходить уже не может. Это связано с резорбцией клеток-энамелобластов в процессе энамелогенеза.
1) Органическая матрица зубной эмали –
Выше мы уже сказали, что органическая матрица зубной эмали состоит из неколлагеновых протеинов (белков), которые являются продуктом секреции энамелобластов, и их называют термином «эмалевые протеины». Функция органической матрицы заключается в адсорбции минеральных веществ, что приводит к образованию кристаллов апатита вокруг эмалевых протеинов. Однако по мере созревания эмали – органическая матрица почти полностью утрачивается.
Все эмалевые протеины условно делят на четыре вида – 1) энамелины и 2) амелогенины, 3) амелобластины и 4) тафтелины. Энамелины – это кислые гликопротеины с большой молекулярной массой, которые характеризуются высоким содержанием глицина, серина, аспарагиновой и гамма-карбоксиглутаминовой кислот. В свою очередь амелогенины – это гидрофильные гликопротеины (в 2 раза меньшей молекулярной массы), обогащенные пролином, лейцином, гистидином и гамма-карбоксиглутаминовой кислотой.
Амелобластины и тафтелины встречаются только в период амелогенеза (формирования эмали). Кроме энамелинов и амелогенинов в органической матрице зрелой эмали также присутствуют и гликозаминогликаны, протеогликаны, а также различные классы липидов. Все эти органические вещества так или иначе участвуют в процессах минерализации органической матрицы (кальцификации протеинов).
2) Неорганическая матрица эмали –
Согласно исследованиям Е.В. Боровского в зубной эмали содержатся следующие неорганические соединения (усредненные значения):
- гидроксиапатит [Ca10(PO4)6(OH)2] – 75,04 %
- карбонат-апатит [Ca10(PO4)6(CaCO3)2] – 12,06 %,
- хлорапатит [Ca10(PO4)6(Cl)2] – 4,39 %,
- фторапатит [Ca10(PO4)6(F)2] – 0,66 %,
- карбонат кальция – 1,33 %,
- карбонат магния – 1,62 %.
В составе этих соединений содержание кальция составляет около 37 %, а фосфора – около 17 %. Таким образом, основной минеральной солью в составе эмали (также как и дентина, и цемента корня зуба) – является «фосфат кальция» в форме кристаллов апатита, которые дополнительно будут содержать либо гидроксильные остатки, либо карбонатную группу, либо хлор или фтор. Но кроме этих элементов и соединений – в кристаллы эмалевого апатита (в крайне небольших количествах) также включаются свинец, цинк, алюминий, медь, молибден, натрий, стронций, сера, олово и титан.
В поверхностных слоях эмали больше кристаллов апатита, содержащих фтор, свинец или цинк, но в глубоких слоях эмали их содержание будет меньше. При этом, кристаллов апатита с содержанием натрия, магния или карбонатов – наоборот будет больше в области эмалево-дентинного соединения, и меньше в поверхностных слоях эмали (24stoma.ru). Такой «ионный градиент» имеет определенное значение. Например, апатиты с включениями натрия, магния или карбонатов – обладают высокой сопротивляемостью к раскалыванию вдоль эмалевого-дентинного соединения.
Более поверхностно-расположенные апатиты с включениями фтора, свинца и цинка – благодаря этим элементам приобретают особую прочность и сопротивляемость к воздействию кислот. Эмаль с содержанием таких кристаллов апатитов (как, например, фторапатит) – отличается значительной резистентностью к кариесу, т.к. фторапатит начинает разрушаться при более низком значении pH – по сравнению с обычным гидроксиапатитом. Например, для обычного гидроксиапатита критическим значением рН будет 5,5, но для фторапатита – рН 4,6.
Кроме того нужно отметить, что кристаллы гидроксиапатита эмали (в сравнении с дентином и цементом) – будут иметь значительно больший размер. К примеру, в дентине кристаллы гидроксиапатита имеют длину 20 нм, ширину 18-20 нм, толщину 3,5 нм, что говорит о их мелком размере и иглообразной форме. В свою очередь в эмали – кристаллы гидроксиапатита имеют вид пластинок гексагональной формы с длинной около 200 нм (но могут встречаться и кристаллы размером от 500 до 600 нм), шириной 40–90 нм и толщиной в среднем 25–40 нм.
Важно: в связи с отсутствием в зрелой эмали энамелобластов – эмаль не имеет способности к регенерации (как цемент корня зуба или дентин). Однако не смотря на это, неорганический матрикс эмали находится в процессе постоянного ремоделирования – благодаря непрекращающимся процессам минерализации/ деминерализации. Причем поступление в эмаль ионов кальция, фосфора, фтора – происходит не только из слюны, но и со стороны дентина и пульпы зуба (благодаря так называемым «эмалевым веретенам»).
Укрепление зубной эмали
Сегодня в стоматологической практике существует масса эффективных способов укрепления эмали, что позволяет сохранить ее целостность, предотвратить разрушения и заболевания зубочелюстного ряда. При этом методы укрепления и защиты эмалевого слоя делятся на две группы, первые предназначены для взрослых, вторые для детей.
Основные функции
Главной функциональной задачей этой части зуба является надежная защита его внутренних структур – дентина и пульпы. Она является барьером, предупреждающим раздражающее механические, термическое и химическое воздействие на более чувствительные и восприимчивые ткани. Именно благодаря ее твердости мы имеем возможность свободно и безболезненно откусывать и пережевывать пищу.
Если говорить в общем, то зубы также помогают нам воспроизводить звуки и, соответственно, разговаривать. Еще они отвечают за привлекательность нашей улыбки и внешнего вида в целом, что обеспечивает наш комфорт как в психологическом, так и в социальном плане.
Эмаль помогает откусывать и пережевывать пищу
Укрепление молочным зубам эмали
Как было сказано ранее по отношению к молочнымзубам, их эмаль более уязвимая. Чтобы защитить ее, избавив ребенка от преждевременной потери зубочелюстных единиц и проблем в будущем, врачи выполняют следующие действия, обеспечивающие временную защиту:
- Фторирование – подразумевает обработку зубов специальными составами на основе фтора, такую процедуру рекомендуется повторять 2-3 раз в год.
- Герметизация фиссур – стоматолог выполняет процедуру заполнения углублений и борозд жевательных зубов временным пломбировочным материалом, защищая зубочелюстные структуры от негативного воздействия вредоносных микроорганизмов и других неблагоприятных факторов.
- Аппликационные гели и профилактические капы на зубы – метод основывается на обогащении эмалевого слоя полезными составляющими (фтор, кальций, витамины) посредством применения специальных средств.
Зубная паста со фтором
Самый часто используемый нами препарат, имеющий фтор в своем составе, – это зубная паста со фтором. Существует несколько советов, благодаря которым положительное воздействие фторидов будет максимальным:
— зубная паста должна находится в полости рта минимум 2-3 минуты (время чистки зубов);
— частота чистки зубов – 2 раза в день;
— после чистки полоскать зубы водой следует только один раз, «процеживая» ее между зубов;
— на ночь рекомендуется заполнять зубной пастой со фтором межзубные промежутки, нанося ее на зубную нить.
Что же, о пользе фторида для зубов мы поговорили. Это факт научно обоснованный, доказанный. Но отчего тогда рынок все более и более активно завоевывают зубные пасты с гордой надписью «Без фтора»? Возможно, фтор все-таки вреден для зубов?
Укрепление эмали коренных зубов
Чтобы сохранить коренные зубы и поддержать состояние их эмалевого слоя существует больше методов. Во-первых, это обусловлено меньшим количеством противопоказаний в отношении взрослого человека. Во-вторых, коренным зубам требуется долгосрочное укрепление.
К числу основных методов укрепления эмали постоянных зубов относят:
- Медикаментозная терапия – основывается на употреблении витаминных комплексов, содержащих витамины групп В6, В12, D. Кроме того, пациенту подбираются препараты, способствующие лучшему усвоению организмом кальция и фтора.
- Специальные гели и средства гигиены ротовой полости –в рамках этой методики используются специализированные зубные пасты и гели, содержащие компоненты, необходимые зубамдля укрепления и поддержания состояния эмалевого слоя. Также зубы подвергаются необразивной чистке в условиях стоматологического кабинета.
- Минерализация и профилактическая чистка – минерализация выполняется с использованием специальных средств для повышения прочность эмали, снижения ее восприимчивости к ряду негативных факторов. Что же касается чистки, такие процедуры выполняются стоматологами в клинике с применением специальной аппаратуры. В ходе чистки устраняется зубной налет, камень, удаляются патогенные бактерии и микроорганизмы, способные навредить эмалевому слою.
- Домашняя профилактика – для поддержания здоровья зубам и состоянию эмали, пациентам рекомендуется выполнять легкий массаж десен, обогатить рацион свежими овощами и фруктами, богатыми витаминами.
Автор: Жуков М.А.
Как часто встречается налет Пристли?
По разным данным от 2.4 до 18% людей сталкиваются с этим налетом.
Налет одинаково часто находят у мальчиков и у девочек.
Зависимость частоты налета от характера питания и уровня гигиены полости рта пока не ясна.
Прием препаратов железа ребенком или даже его мамой во время беременности делает налет более вероятным.
Несколько авторов предложили свои классификации черного налета по степени выраженности.
Обнадеживающий факт: Когда стоматолог счищает налет, то обычно под ним хорошая крепкая здоровая эмаль. Большинство ученых считают, что наличие налета Пристли даже снижает риск кариеса.
Исследования показали, что для слюны детей с налетом Пристли типична более высокая концентрация кальция и буферная емкость — то есть способность сопротивляться закислению. Возможно, этот факт и объясняет меньший риск кариеса.
Как я упоминал, бактериальные налеты бывают не только у детей.
На фото ниже — реальный клинический случай, а не подготовка актера к съемкам новой части “Безумного Макса”.
На фото 60 летний мужчина без вредных привычек с хорошей гигиеной полости рта.
Причиной налета у него оказалась бактерия Prevotella melaninogenica.
Эта бактерия может быть частью нормальной флоры полости рта, придавая специфический черный цвет зубному налету, особенно у детей. Бактерия выделяет сероводород, который взаимодействует с железом, которое есть в слюне. Как итог — черная окраска зубов и языка.
В данном случае она облюбовала полость рта взрослого мужчины.
Кстати, этому мужчине все-таки удалось избавиться от налета при помощи стоматологов и регулярной гигиены зубов.
С чем можно спутать налеты на зубах?
Участки эмали могут казаться желтоватыми из-за выраженных эрозий и просвечивающего дентина
А еще зубы могут быть зелеными…