19 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Формула гидроксиапатита эмали зуба

Минеральный компонент эмали

Вода

Эмаль

Химический состав зубов

ЛЕКЦИЯ №

Тема: Биохимия твердых тканей зуба

Твердые ткани зуба состоят из воды, органических и неорганических веществ

Химический состав эмали, дентина, кости (в % от сухой массы)

Содержание воды в эмали до 3,8%. Вода присутствует в двух видах:

  1. свободная вода или «эмалевая жидкость»– 2%. Служит связующим звеном между наружной и внутренней окружающими эмаль жидкостями. От дентинной жидкости она отличается тем, что не содержит белков, которые слишком велики, чтобы проникнуть в зубную эмаль, однако содержит аминокислоты;
  2. гидратная оболочка кристаллов апатитов.

Содержание воды уменьшается по мере физиологического старения зуба. Количество воды увеличивается в кариозных зубах по сравнению со здоровыми, когда наступает активизация обменных процессов, преимущественно в сторону диссимиляции.

В эмали зуба содержится 25 элементов. Основными элементами эмали являются Ca и Р. В эмали больше, чем в дентине Ca, Cl, K, Mn, Cu, Zn, Sr, Pb, I, Se. В эмали меньше, чем в дентине F и Fe.

Некоторые микроэлементы содержатся в большем количестве в поверхностных слоях эмали (фтор, цинк, свинец, сурьма, железо). Концентрация других микроэлементов увеличивается в глубоких слоях (натрий, магний). Имеются микроэлементы, концентрация которых одинакова по всей толщине эмали (стронций, медь, алюминий, калий).

К сильным кариесстатическим агентам относят фтор, фосфор, средним — молибден, ванадий, медь, бор, литий, золото.

Кариесогенными агентами являются — селен, кадмий, марганец, свинец, кремний. Обнаружены возрастные изменения концентрации для каждого из элементов в эмали и дентине разного характера. Уровень Pb и Со в эмали повышается с возрастом.

Основными минеральными компонентами эмали являются различные виды апатитов: гидроксиапатит — 75%, карбонатапатит — 19%, хлорапатит — 4,4%, фторапатит — 0,66%. Состав “идеального” гидроксиапатита соответствует формуле Са10(РО4)6(ОН)2.

Состав апатитов, как в норме, так и при патологии может колебаться в весьма значительных пределах. Общая формула апатитоподобного вещества зуба: А10(ВО4)6Х2, где А – Ca 2+ , Cr, Ва, Cd; В – Р, As, Si; Х – F — , ОН — , Cl — , CO3 — .

Замещение Ca 2+ в молекуле гидроксиапатита другими элементами снижает резистентность кристаллов к неблагоприятным воздействиям и является неблагоприятным для течения кариеса.

При потере кальция 10-кальциевый апатит превращается в 8-кальциевый апатит. 8-кальциевый апатит отрицательно заряжен (-4) и обладает повышенной способностью к реакциям адсорбции.

Замещение одной ОН — в молекуле гидроксиапатита на один F — превращает его в гидроксифторапатит, который обладает большей резистентностью к растворению, чем гидроксиапатит, что препятствует развитию кариеса:

При этом, высоких концентраций фтора разрушают гидроксиапатит:

Образующийся фторид кальция быстро исчезает с поверхности зубов в результате выщелачивания.

Гидроксиапатиты имеют сложную многоуровневую организацию:

  1. Структура первого порядка — элементарная ячейка гидроксиапатита (1кДа);
  2. Структура второго порядка — кристалл гидроксиапатита (2500кДа), состоит из 2500 элементарных ячеек. Кристаллы эмали примерно в 10 раз больше кристаллов дентина и кости. Каждый кристалл гидроксиапатита покрыт гидратной оболочкой толщиной около 1нм.
  3. Структура третьего порядка — эмалевая призма, состоит из тысяч и миллионов кристаллов. Кристаллы расположены на расстоянии 2,5нм друг от друга. Эмалевые призмы формируется эмаль зуба, они начинаются у эмалево-дентинной границы и идут к поверхности эмали, многократно изгибаясь в виде спирали.
  4. Структура четвертого порядка – пучки эмалевых призм.

Менее 2% массы зрелой эмали составляют неапатитные формы.

188.64.169.166 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Читать еще:  Молочные зубы растут криво

Минеральные компоненты эмали

Минеральный состав эмали зуба на 97% представлен гидроксиапатитом.

Молярное соотношение Са/Р (кальциево-фосфатный коэффициент) равно 1,67.

Решетка гидроксиапатита имеет гексагональную структуру. Гидроксильные группы расположены вдоль гексагональной оси, тогда как фосфатные группы, имеющие наибольшие размеры по сравнению с ионами кальция и гидроксид-ионами, распределяются как равнобедренные треугольники вокруг гексагональной оси.

Каждый кристалл гидроксиапатита имеет гидратную оболочку; сами кристаллы находятся друг от друга на расстоянии 2,5 нм.

Гидроксиапатит – устойчивая структура со стабильной ионной решеткой, в которой ионы удерживаются за счет электростатических сил. Сила связи прямо пропорциональна величине заряда ионов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Если в структуре гидроксиапатита содержится 8 ионов кальция, то кристалл приобретает отрицательный заряд.

Он может заряжаться положительно, если количество ионов кальция достигает 12. Такие кристаллы обладают реакционной способностью.

Гидроксиапатит легко обменивается с другими ионами: Са 2+ замещается катионами Sr 2+ , Ba 2+ , Mo 2+ , реже Mg 2+ , Pb 2+ .

Катионы Ca 2+ поверхностного слоя кристаллов могут на короткое время замещаться катионами К + , Na + . PO4 3- обменивается с НРО4 2- , СО3 2- . ОН — замещается анионами Cl — , F — , I — , Br — .

Обмен ионами в гидроксиапатите делят на 3 стадии.

1 стадия (обмен ионов между окружающей биологической жидкостью и гидратной оболочкой кристаллов) длится несколько минут. Механизм – простая диффузия.

Ионы калия и хлорид-анионы не проникают в гидроксиапатит: заходят в гидратную оболочку и выходят из нее. Фторид-ионы и катионы натрия проникают в поверхностные слои кристалла.

2 стадия (обмен между ионами гидратного слоя и поверхностью кристалла гидроксиапатита). В поверхность гидроксиапатита в течение нескольких часов проникают ионы Ca 2+ , PO4 3- , СО3 2- , F — .

3 стадия (внедрение ионов вглубь кристалла с поверхности ионной решетки) длится от нескольких дней до нескольких месяцев. Во внутреннюю часть гидроксиапатита способны проникнуть Ca 2+ , Sr 2+ , PO4 3- , СО3 2- , F — .

Обмен ионов в гидроксиапатите эмали влияет на прочность зуба. Так, замещение катионов кальция на магний уменьшает молярное соотношение Са/Р, снижая устойчивость кристалла к химическим и физическим воздействиям:

В кислой среде ионы кальция замещаются Н + , и гидроксиапатит разрушается:

,

.

К охрупчиванию гидроксиапатита приводит замена PO4 3- на
НСО3 — с образованием карбонапатита:

Интенсивность такого обмена зависит от содержания гидрокарбонат-ионов в организме. НСО3 — -анионы образуются путем реакции между водой и СО2 (получается при декарбоксилировании, например в общем пути катаболизма), фермент – карбоангидраза:

Формирование карбонапатитов зависит от стресса и пищевого рациона. С возрастом содержание карбонапатита в эмали зуба увеличивается. При накоплении в эмали 3% карбонапатита от общей массы гидроксиапатита, кариесрезистентность эмали снижается.

Фторапатиты образуются замещением ОН — на фторид-ионы:

Это замещение повышает устойчивость гидроксиапатита в кислой среде. Однако положительное действие оказывают низкие концентрации фторид-ионов. При большом содержании F — образуется малорастворимый фторид кальция (флюорид), который исчезает с поверхности зуба при рН>7.

Минеральные компоненты эмали

Минеральный состав эмали зуба на 97% представлен гидроксиапатитом.

Молярное соотношение Са/Р (кальциево-фосфатный коэффициент) равно 1,67.

Решетка гидроксиапатита имеет гексагональную структуру. Гидроксильные группы расположены вдоль гексагональной оси, тогда как фосфатные группы, имеющие наибольшие размеры по сравнению с ионами кальция и гидроксид-ионами, распределяются как равнобедренные треугольники вокруг гексагональной оси.

Каждый кристалл гидроксиапатита имеет гидратную оболочку; сами кристаллы находятся друг от друга на расстоянии 2,5 нм.

Гидроксиапатит – устойчивая структура со стабильной ионной решеткой, в которой ионы удерживаются за счет электростатических сил. Сила связи прямо пропорциональна величине заряда ионов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Читать еще:  Почему долго не проходит анестезия после лечения зубов

Если в структуре гидроксиапатита содержится 8 ионов кальция, то кристалл приобретает отрицательный заряд.

Он может заряжаться положительно, если количество ионов кальция достигает 12. Такие кристаллы обладают реакционной способностью.

Гидроксиапатит легко обменивается с другими ионами: Са 2+ замещается катионами Sr 2+ , Ba 2+ , Mo 2+ , реже Mg 2+ , Pb 2+ .

Катионы Ca 2+ поверхностного слоя кристаллов могут на короткое время замещаться катионами К + , Na + . PO4 3- обменивается с НРО4 2- , СО3 2- . ОН — замещается анионами Cl — , F — , I — , Br — .

Обмен ионами в гидроксиапатите делят на 3 стадии.

1 стадия (обмен ионов между окружающей биологической жидкостью и гидратной оболочкой кристаллов) длится несколько минут. Механизм – простая диффузия.

Ионы калия и хлорид-анионы не проникают в гидроксиапатит: заходят в гидратную оболочку и выходят из нее. Фторид-ионы и катионы натрия проникают в поверхностные слои кристалла.

2 стадия (обмен между ионами гидратного слоя и поверхностью кристалла гидроксиапатита). В поверхность гидроксиапатита в течение нескольких часов проникают ионы Ca 2+ , PO4 3- , СО3 2- , F — .

3 стадия (внедрение ионов вглубь кристалла с поверхности ионной решетки) длится от нескольких дней до нескольких месяцев. Во внутреннюю часть гидроксиапатита способны проникнуть Ca 2+ , Sr 2+ , PO4 3- , СО3 2- , F — .

Обмен ионов в гидроксиапатите эмали влияет на прочность зуба. Так, замещение катионов кальция на магний уменьшает молярное соотношение Са/Р, снижая устойчивость кристалла к химическим и физическим воздействиям:

В кислой среде ионы кальция замещаются Н + , и гидроксиапатит разрушается:

,

.

К охрупчиванию гидроксиапатита приводит замена PO4 3- на
НСО3 — с образованием карбонапатита:

Интенсивность такого обмена зависит от содержания гидрокарбонат-ионов в организме. НСО3 — -анионы образуются путем реакции между водой и СО2 (получается при декарбоксилировании, например в общем пути катаболизма), фермент – карбоангидраза:

Формирование карбонапатитов зависит от стресса и пищевого рациона. С возрастом содержание карбонапатита в эмали зуба увеличивается. При накоплении в эмали 3% карбонапатита от общей массы гидроксиапатита, кариесрезистентность эмали снижается.

Фторапатиты образуются замещением ОН — на фторид-ионы:

Это замещение повышает устойчивость гидроксиапатита в кислой среде. Однако положительное действие оказывают низкие концентрации фторид-ионов. При большом содержании F — образуется малорастворимый фторид кальция (флюорид), который исчезает с поверхности зуба при рН>7.

Гидроксиапатит в зубной пасте: особенности и рейтинг лучших средств

В состав гигиенических средств для полости рта включают различные компоненты для восстановления твердых тканей. Но все они имеют свои противопоказания. Негативных последствий удалось избежать после того, как начали применять гидроксиапатит в зубной пасте. Это активное вещество стали называть жидкой эмалью. Расскажем о новом компоненте подробнее и приведем рейтинг лучшей продукции с его содержанием.

Особенности действия гидроксиапатита

В гигиенической продукции используют Hydroxyapatite SP-1 — это натуральное минеральное вещество, из которого на 70% состоят костные ткани человека, включая эмаль зуба. Благодаря этой особенности минерал широко применяют для восстановления костных тканей. При изготовлении из него зуботехнических протезов удается избежать отторжения синтетических материалов организмом.

Первые исследования гидроксиапатита начались в Японии в 1970 году. Спустя 10 лет компонент стали использовать в зубных пастах. Хотя широкое применение действующего вещества началось только с 2000 годов. Его активно используют в восстановлении и лечении эмали. Это стало возможным благодаря ряду полезных свойств минерала:

  • Восполняет недостающие минеральные элементы.
  • Заполняет микротрещинки, делает поверхность ровной и гладкой.
  • Лечит кариес и предотвращает его развитие.
  • Снижает чувствительность к пище контрастных температур.

Компонент является абсолютно безопасным. Его можно использовать в гигиенических средствах для детей и беременных женщин.

Читать еще:  Сколько у человека жевательных зубов

Рейтинг лучших зубных паст для взрослых с гидроксиапатитом

Theodent 300

Гигиеническое средство относится к люкс категории. Отличается повышенным содержанием теобромина, который при взаимодействии с эмалью продуцирует естественный гидроксиапатит. Он способствует лечению кариозных образований на ранних стадиях развития. При использовании продукции в течение 7 дней удается локализовать и остановить течение заболевания на стадии белого пятна. При более продолжительном применении болезнь лечится полностью.

Лечебная продукция обеспечивает естественную реминерализацию твердых тканей, делает их более прочными и снижает чувствительность. При использовании в период ортодонтического лечения состав бережно ухаживает за имплантами и винирами. Единственный недостаток — высокая цена.

Miradent Mirasensitive Hap

Зубная паста основана на дуо-комплексе Hap+, который борется с гиперчувствительностью зубов. В активной формуле содержится 30% гидроксиапатита. Он эффективно воздействует на эмаль, убирая в ней дефекты. При регулярном применении заполняет открытые каналы к дентину.

Благодаря присутствию в рецептуре цитрата калия, удается быстро снять болезненные ощущения. Вещество проникает через дентинные каналы и блокирует раздражения нерва.

В составе присутствует ксилит и повышенное содержание фторидов. Они эффективно реминерализируют твердые покровы и восстанавливают их. Вы забываете про болезненные ощущения и походы к стоматологу.

Пародонтол Актив

Продукция разработана специально для активного восстановления твердых тканей зуба. Биологически активный гидроксиапатит обеспечивает эффективную реминерализацию. Он заполняет все бреши, благодаря чему препятствует развитию кариозных образований. Поверхность приобретает ровную гладкую структуру. Исключены болезненные проявления.

Абразивные компоненты служат для тщательной очистки поверхности. Они удаляют все загрязнения и препятствуют появлению зубного камня. Экстракты тысячелистника и крапивы препятствуют повторному оседанию налета. При регулярном применении удается вылечить кариес на ранней стадии и исключить повторное проявление заболеваний.

Рейтинг лучших детских зубных паст с гидроксиапатитом

Apadent Kids

Продукция японского бренда рекомендована к использованию малышам с момента прорезывания первых зубок. Она реминерализирует поверхность и обладает противокариесными свойствами. Микрочастицы медицинского гидроксиапатита восполняют мельчайшие дефекты молочных зубов и продлевают время их службы до смены на постоянные. Комплекс nano-mHAP стимулирует формирование крепкой поверхности, защищая ее от болезненных проявлений.

При появлении кариозных образований активные компоненты устраняют их уже на стадии белого пятна. Благодаря приятному привкусу продукция нравится детям. Они готовы самостоятельно проводить гигиенические процедуры.

Curaprox be you

Зубная паста разработана для детей в возрасте от 5 лет. При этом успешно используется взрослыми с проблемами повышенной чувствительности зубов.

Присутствующий в рецептуре гидроксиапатит проводит эффективную реминерализацию поверхностного слоя. Он уплотняет открытый дентин, снижая тем самым болевой порог.

Монофторфосфат натрия продуцирует кальций, который восстанавливает и укрепляет поверхность. Ксилит способствует регенерации тканей и дополнительно придает антибактериальные свойства. Это снижает риск развития заболеваний и поражения пародонта. Пантенол с провитамином В5 заживляют раны и восстанавливают слизистые оболочки.

Splat Juicy

Универсальное гигиеническое средство для очистки полости рта подходит детям всех возрастов. Оно обладает отличным очищающим действием. Активная формула работает на основе системы LUCTATOL. Она ингибирует до 96% ежедневного мягкого налета. Это позволяет справляться с патогенными микроорганизмами, которые вызывают кариес.

Наногидроксиапатит кальция точечно воздействует на поврежденные области эмали. Он заполняет полости, уплотняет дентин и предотвращает болезненные ощущения. Действие сопоставимо с пломбированием в стоматологическом кабинете. При регулярном применении поверхность приобретает целостную гладкую структуру.

Лучшим способом избежать болезней полости рта остается регулярная профилактика. Но даже если вы столкнулись с кариесом, справиться с симптомами на ранних стадиях поможет зубная паста с гидроксиапатитом.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector