stringtranslate.com

Зубная эмаль

Части зуба, включая эмаль (поперечный разрез).

Зубная эмаль — одна из четырех основных тканей , из которых состоит зуб у людей и многих животных, включая некоторые виды рыб. Она составляет обычно видимую часть зуба, покрывая коронку . Другие основные ткани — дентин , цемент и зубная пульпа . Это очень твердое, белое или почти белое, сильно минерализованное вещество, которое действует как барьер для защиты зуба, но может стать восприимчивым к деградации, особенно под воздействием кислот из пищи и питья. В редких случаях эмаль не формируется, оставляя лежащий под ней дентин открытым на поверхности. [1]

Функции

Эмаль является самым твердым веществом в организме человека и содержит самый высокий процент минералов (96%), [2] а вода и органические вещества составляют остальное. [3] Основным минералом является гидроксиапатит , который представляет собой кристаллический фосфат кальция . [4] Эмаль формируется на зубе, когда зуб развивается внутри челюстной кости, прежде чем он прорежется в полости рта. После полного формирования эмаль не содержит кровеносных сосудов или нервов и не состоит из клеток. Реминерализация зубов может восстановить повреждения зуба в определенной степени, но повреждения, превышающие эту степень, не могут быть восстановлены организмом. Поддержание и восстановление эмали зубов человека является одной из основных задач стоматологии .

У людей эмаль различается по толщине на поверхности зуба, часто самая толстая у бугорка , до 2,5 мм, и самая тонкая на границе с цементом в цементно-эмалевом соединении (ЦЭС). [5]

Нормальный цвет эмали варьируется от светло-желтого до серовато-белого (голубовато-белого). Было высказано предположение, что цвет определяется различиями в прозрачности эмали: желтоватые зубы имеют тонкую, прозрачную эмаль, через которую виден желтый цвет дентина, а сероватые зубы имеют более непрозрачную эмаль. Прозрачность может быть обусловлена ​​различиями в степени кальцификации и однородности эмали. По краям зубов, где под эмалью нет дентина, цвет иногда имеет слегка голубой или полупрозрачный грязно-белый оттенок, легко заметный на верхних резцах . Поскольку эмаль полупрозрачна , цвет дентина и любого материала под эмалью сильно влияет на внешний вид зуба. Эмаль на молочных зубах имеет более непрозрачную кристаллическую форму и, таким образом, кажется белее, чем на постоянных зубах.

Большое количество минералов в эмали обуславливает не только ее прочность, но и ее хрупкость. [6] Зубная эмаль занимает 5 место по шкале твердости Мооса (между сталью и титаном) и имеет модуль Юнга 83 ГПа. [4] Дентин, менее минерализованный и менее хрупкий, твердость которого составляет 3–4, компенсирует эмаль и необходим в качестве опоры. [7] На рентгенограммах можно заметить различия в минерализации различных частей зуба и окружающего его пародонта; эмаль выглядит светлее дентина или пульпы, поскольку она плотнее их обоих и более рентгеноконтрастна . [8]

Эмаль не содержит коллагена , как в других твердых тканях, таких как дентин и кость , но она содержит два уникальных класса белков : амелогенины и эмаленины . Хотя роль этих белков не полностью изучена, считается, что они способствуют развитию эмали, выступая в качестве каркаса для формирования минералов, среди прочих функций. [6] После созревания эмаль почти полностью лишена более мягкого органического вещества. Эмаль бессосудистая, не имеет внутри себя нервных окончаний и не обновляется, однако она не является статичной тканью, поскольку может претерпевать изменения минерализации. [9]

Структура

Основная единица эмали называется эмалевым стержнем . [7] Имея диаметр 4–8  мкм , эмалевый стержень, формально называемый эмалевой призмой, представляет собой плотно упакованную массу кристаллитов гидроксиапатита в организованном узоре. [2] В поперечном сечении его лучше всего сравнить с замочной скважиной, верхняя часть или головка которой ориентирована к коронке зуба, а нижняя часть или хвост — к корню зуба.

Расположение кристаллитов внутри каждого эмалевого стержня очень сложное. На рисунок кристаллитов влияют как амелобласты (клетки, которые инициируют образование эмали), так и процессы Томса . Кристаллиты эмали в головке эмалевого стержня ориентированы параллельно длинной оси стержня. [2] [5] При обнаружении в хвосте эмалевого стержня ориентация кристаллитов немного отклоняется (65 градусов) от длинной оси. [2]

Расположение эмалевых стержней понятнее, чем их внутренняя структура. Эмалевые стержни располагаются рядами вдоль зуба, и внутри каждого ряда длинная ось эмалевого стержня обычно перпендикулярна подлежащему дентину. [10] В постоянных зубах эмалевые стержни около цементно-эмалевого соединения (CEJ) слегка наклонены к корню зуба. Понимание ориентации эмали очень важно в восстановительной стоматологии, поскольку эмаль, не поддерживаемая подлежащим дентином, склонна к трещинам. [10]

Область вокруг эмалевого стержня известна как межстержневая эмаль . Межстержневая эмаль имеет тот же состав, что и эмалевой стержень, однако между ними проводится гистологическое различие, поскольку ориентация кристаллитов в каждом из них различна. [5] Граница, где встречаются кристаллиты эмалевых стержней и кристаллиты межстержневой эмали, называется оболочкой стержня . [10]

Полосы Ретциуса представляют собой инкрементные линии, которые кажутся коричневыми на окрашенном участке зрелой эмали. Эти линии состоят из полос или поперечных полос на эмалевых стержнях, которые, будучи объединены в продольные сечения, по-видимому, пересекают эмалевые стержни. [10] Образованные из-за изменений диаметра отростков Томса, эти инкрементные линии демонстрируют рост эмали, похожий на годичные кольца на дереве на поперечных сечениях эмали. Точный механизм, который создает эти линии, все еще обсуждается. Некоторые исследователи предполагают, что линии являются результатом суточного (циркадного) или 24-часового метаболического ритма амелобластов, производящих эмалевую матрицу, который состоит из периода активной секреторной работы, за которым следует период неактивного отдыха во время развития зуба. Таким образом, каждая полоса на эмалевом стержне демонстрирует схему работы/отдыха амелобластов, которая обычно происходит в течение недели. [11]

Перикиматы , связанные с полосками, представляют собой неглубокие бороздки, которые клинически отмечаются на нежевательных поверхностях некоторых зубов в полости рта. [6] Перикиматы обычно исчезают из-за износа зубов, за исключением защищенных пришеечых областей некоторых зубов, особенно постоянных верхних центральных резцов, клыков и первых премоляров, и их можно спутать с зубным камнем. [11] Более темная, чем другие инкрементные линии, неонатальная линия представляет собой инкрементную линию, которая разделяет эмаль, сформированную до и после рождения. [12] Неонатальная линия отмечает стресс или травму, которую испытывают амелобласты во время рождения, что снова иллюстрирует чувствительность амелобластов при формировании ими эмалевой матрицы. Как и следовало ожидать, неонатальная линия обнаруживается во всех молочных зубах и в более крупных буграх постоянных первых моляров. Они содержат нерегулярные структуры эмалевых призм с беспорядочным расположением кристаллитов, в основном образованных резким изгибом призм по направлению к корню; Обычно призмы постепенно снова изгибались, чтобы восстановить свою прежнюю ориентацию. [11]

Корявая эмаль находится на бугорках зубов. [3] Ее скрученный вид обусловлен ориентацией эмалевых стержней и рядами, в которых они лежат.

Разработка

Гистологический слайд, показывающий развивающийся зуб. Рот будет в области пространства в верхней части снимка.

Формирование эмали является частью общего процесса развития зуба . Под микроскопом можно распознать различные клеточные скопления в тканях развивающегося зуба, включая структуры, известные как эмалевой орган , зубная пластинка и зубной сосочек . [13] Общепризнанными стадиями развития зуба являются стадия почки, стадия колпачка, стадия колокольчика и стадия коронки, или кальцификации. Формирование эмали впервые наблюдается на стадии коронки.}

Амелогенез , или образование эмали, происходит после первого образования дентина с помощью клеток, известных как амелобласты. Эмаль человека формируется со скоростью около 4 мкм в день, начиная с будущего расположения бугорков, примерно на третьем или четвертом месяце беременности. [10] Как и все процессы у человека, создание эмали является сложным, но в целом его можно разделить на две стадии. [3] Первая стадия, называемая секреторной стадией, включает белки и органическую матрицу, образующие частично минерализованную эмаль. Вторая стадия, называемая стадией созревания, завершает минерализацию эмали.

Гистологический препарат, демонстрирующий формирование эмали

На секреторной стадии амелобласты представляют собой поляризованные столбчатые клетки . В грубом эндоплазматическом ретикулуме этих клеток белки эмали высвобождаются в окружающую область и вносят вклад в то, что известно как эмалевая матрица, которая затем частично минерализуется ферментом щелочной фосфатазой . [14] Когда формируется этот первый слой, амелобласты отходят от дентина, что позволяет развиваться отросткам Томса на апикальном полюсе клетки. Формирование эмали продолжается вокруг прилегающих амелобластов, в результате чего образуется область со стенкой или ямка, в которой размещается отросток Томса, а также вокруг конца каждого отростка Томса, в результате чего внутри каждой ямки откладывается эмалевая матрица. [3] Матрица внутри ямки в конечном итоге станет эмалевым стержнем, а стенки в конечном итоге станут межстержневой эмалью. Единственным отличительным фактором между ними является ориентация кристаллитов фосфата кальция.

На стадии созревания амелобласты транспортируют вещества, используемые для формирования эмали. Гистологически наиболее примечательным аспектом этой фазы является то, что эти клетки становятся исчерченными или имеют гофрированную границу. [14] Эти признаки показывают, что амелобласты изменили свою функцию с производства, как на секреторной стадии, на транспортировку. Белки, используемые для конечного процесса минерализации, составляют большую часть транспортируемого материала. Примечательными белками, участвующими в этом, являются амелогенины , амелобластины , эмаленины и туфтелины . Как эти белки секретируются в структуру эмали, до сих пор неизвестно; другие белки, такие как компоненты сигнализации Wnt BCL9 и Pygopus , были вовлечены в этот процесс. [15] Во время этого процесса амелогенины и амелобластины удаляются после использования, оставляя эмаленины и туфтелин в эмали. [16] К концу этой стадии эмаль завершает свою минерализацию.

В какой-то момент до того, как зуб прорежется во рту, но после стадии созревания, амелобласты разрушаются. Следовательно, эмаль, в отличие от многих других тканей организма, не имеет возможности регенерировать себя. [17] После разрушения эмали в результате кариеса или травмы ни организм, ни стоматолог не могут восстановить эмалевую ткань. Эмаль может быть затронута и непатологическими процессами.

Эмаль покрыта различными структурами в зависимости от развития зуба:

  • Мембрана Несмита или эмалевая кутикула, структура эмбрионального происхождения, состоящая из кератина , который дает начало эмалевому органу . [18] [19]
  • Приобретенная пелликула, структура, приобретенная после прорезывания зубов, состоит из остатков пищи, зубного камня, зубного налета (органическая пленка). [20]

Потеря эмали

Высокое содержание минералов в эмали, делающее эту ткань самой твердой в организме человека, также приводит к ее деминерализации в процессе, который часто проявляется как кариес зубов , также известный как полости. [13] Деминерализация происходит по нескольким причинам, но наиболее важной причиной разрушения зубов является употребление в пищу ферментируемых углеводов . [ требуется ссылка ] Кариес зубов возникает, когда кислоты растворяют зубную эмаль: [22] Эмаль также теряется из-за износа зубов и трещин эмали . [23]

Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ( s ) + 8H + ( водный ) → 10Ca 2+ ( водный ) + 6HPO 4 2− ( водный ) + 2H 2 O( l )

Сахара и кислоты из конфет , безалкогольных напитков и фруктовых соков играют важную роль в кариесе зубов и, следовательно, в разрушении эмали. [24] Во рту содержится большое количество и разнообразие бактерий , и когда сахароза , наиболее распространенный из сахаров, покрывает поверхность рта, некоторые внутриротовые бактерии взаимодействуют с ней и образуют молочную кислоту , которая снижает pH во рту. [25] Критическим pH для зубной эмали обычно считается pH 5,5. Когда присутствуют кислоты и достигается критический pH, кристаллиты гидроксиапатита эмали деминерализуются, что позволяет большему бактериальному вторжению глубже в зуб. Наиболее важной бактерией, связанной с кариесом зубов, является Streptococcus mutans , но количество и тип бактерий меняются в зависимости от прогрессирования разрушения зуба. [25]

Кроме того, морфология зуба диктует, что наиболее распространенным местом возникновения кариеса являются глубокие бороздки, ямки и трещины эмали. [ требуется ссылка ] Это ожидаемо, поскольку эти места невозможно достичь зубной щеткой, и там могут находиться бактерии. Когда происходит деминерализация эмали, стоматолог может использовать острый инструмент, например, стоматологический зонд , и «почувствовать палочку» в месте разрушения. Поскольку эмаль продолжает становиться менее минерализованной и неспособной предотвратить проникновение бактерий, подлежащий дентин также оказывается затронутым. Когда дентин, который обычно поддерживает эмаль, разрушается физиологическим состоянием или кариесом, эмаль не может компенсировать свою хрупкость и легко отрывается от зуба.

Последствия бруксизма на переднем зубе, обнажающие дентин и пульпу, которые обычно скрыты эмалью.

Степень вероятности кариеса, известная как кариесогенность , зависит от таких факторов, как то, как долго сахар остается во рту. Вопреки распространенному мнению, не количество потребляемого сахара, а частота его приема является наиболее важным фактором в возникновении кариеса. [26] Когда pH во рту изначально снижается из-за приема сахара, эмаль деминерализуется и остается уязвимой примерно в течение 30 минут. Употребление большего количества сахара за один присест не увеличивает время деминерализации. Аналогично, употребление меньшего количества сахара за один присест не уменьшает время деминерализации. Таким образом, употребление большого количества сахара за один раз в день менее вредно, чем очень небольшое количество, потребляемое за много интервалов в течение дня. Например, с точки зрения здоровья полости рта лучше съесть один десерт во время ужина, чем перекусывать пакетиком конфет в течение дня.

Помимо бактериальной инвазии, эмаль также подвержена воздействию других разрушительных сил. Бруксизм , также известный как стискивание или скрежетание зубами, разрушает эмаль очень быстро. Скорость износа эмали, называемая истиранием , составляет 8 микрометров в год от нормальных факторов. [ требуется ссылка ] Распространенное заблуждение заключается в том, что эмаль изнашивается в основном от жевания, но на самом деле зубы редко соприкасаются во время жевания. Кроме того, нормальный контакт зубов физиологически компенсируется периодонтальными связками и расположением зубной окклюзии . По-настоящему разрушительными силами являются парафункциональные движения , как при бруксизме, которые могут вызвать необратимое повреждение эмали.

Другие небактериальные процессы разрушения эмали включают в себя истирание (с участием инородных тел, таких как зубные щетки), эрозию (с участием химических процессов, таких как растворение под воздействием газированных напитков [27] или лимонного и других соков) и, возможно, абфракцию (с участием сил сжатия и растяжения). [ необходима ссылка ]

Хотя эмаль описывается как прочная, она имеет схожую хрупкость со стеклом , что делает ее, в отличие от других природных стойких к трещинам слоистых структур, таких как скорлупа и перламутр , уязвимой для переломов . Несмотря на это, она может выдерживать укусы силой до 1000 Н много раз в день во время жевания. [28] [29] Это сопротивление отчасти обусловлено микроструктурой эмали, которая содержит эмалевые пучки , которые стабилизируют такие переломы на дентиноэмалевом соединении. [30] Конфигурация зуба также способствует снижению растягивающих напряжений , которые вызывают переломы во время кусания. [30]

Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь также может привести к потере эмали, поскольку кислота забрасывается вверх по пищеводу в ротовую полость, что чаще всего происходит во время ночного сна.

Гигиена полости рта

Поскольку эмаль уязвима к деминерализации, профилактика кариеса является лучшим способом поддержания здоровья зубов. В большинстве стран широко используются зубные щетки , которые могут уменьшить количество зубной биопленки и частиц пищи на эмали. В изолированных обществах, не имеющих доступа к зубным щеткам, эти люди обычно используют другие предметы, такие как палочки, чтобы чистить зубы. Между двумя соседними зубами зубная нить используется для очистки поверхности эмали от налета и частиц пищи, чтобы препятствовать росту бактерий. Хотя ни зубная нить, ни зубные щетки не могут проникнуть в глубокие бороздки и ямки эмали, хорошие общие привычки по уходу за полостью рта обычно могут предотвратить достаточное количество бактерий, чтобы предотвратить начало кариеса. Структурная целостность эмали является генетической, как и ее предрасположенность к деминерализации или атаке бактерий. [15]

Реминерализация фтора

Фторид катализирует диффузию кальция и фосфата в поверхность зуба, что в свою очередь реминерализует кристаллические структуры в полости зуба. Реминерализованные поверхности зуба содержат фторированный гидроксиапатит и фторапатит , которые гораздо лучше противостоят воздействию кислот, чем исходный зуб. [31] Фторидная терапия используется для предотвращения кариеса зубов.

Обычные стоматологические лотки, наполненные фторированной пеной

Ионы фторида, как антимикробное средство, могут активировать бактериальные гены, связанные с фторидными рибопереключателями . [32] [ ненадежный медицинский источник? ] Было обнаружено, что сочетание ионов фторида и QAS (четвертичных аммониевых солей) оказывает более сильное антимикробное действие на многие бактерии полости рта, связанные с кариесом зубов, включая S. mutans .

Фтор в питьевой воде

Большинство стоматологов и организаций согласны с тем, что включение фторида в общественную воду является одним из наиболее эффективных методов снижения распространенности кариеса. [33] Фтор можно найти во многих местах в естественном виде, например, в океане и других источниках воды. Рекомендуемая дозировка фторида в питьевой воде не зависит от температуры воздуха. [34] [35]

Некоторые группы выступили против фторированной питьевой воды по таким причинам, как нейротоксичность фторида или вред, который фторид может нанести в виде флюороза . Флюороз - это состояние, возникающее в результате чрезмерного воздействия фторида, особенно в возрасте от 6 месяцев до 5 лет, и проявляется в виде пятнистой эмали. [3] Следовательно, зубы выглядят неприглядно, хотя частота возникновения кариеса в этих зубах очень мала. Там, где фторид встречается естественным образом в высоких концентрациях, часто используются фильтры для уменьшения количества фторида в воде. По этой причине стоматологи разработали кодексы, чтобы ограничить количество фторида, которое человек должен принимать. [36] Эти кодексы поддерживаются Американской стоматологической ассоциацией и Американской академией детской стоматологии.

Кроме того, в то время как местный фторид, содержащийся в зубной пасте и ополаскивателях для рта , не вызывает флюороз, его эффекты теперь считаются более важными, чем эффекты системного фторида, например, при употреблении фторированной воды. [37] Однако системный фторид также действует местно, при этом уровень фторида в слюне увеличивается также при употреблении фторированной воды. В последнее время стоматологи ищут другие способы представить фторид (например, в виде лака) или другие минерализующие продукты, такие как аморфный фосфат кальция, обществу в форме местных процедур, выполняемых либо профессионалами, либо самостоятельно. Минерализация начального поражения вместо последующего восстановления является главной целью большинства стоматологов.

Стоматологические процедуры

Рентгеновский снимок, показывающий замену эмали и дентина амальгамной реставрацией

Реставрации зубов

Большинство реставраций зубов предполагают удаление эмали. Часто целью удаления является получение доступа к кариесу в дентине или воспалению в пульпе . Это обычно происходит при амальгамных реставрациях и эндодонтическом лечении .

Тем не менее, эмаль иногда можно удалить до того, как появится кариес. Наиболее популярным примером является стоматологический герметик . В прошлом процесс размещения стоматологических герметиков включал удаление эмали в глубоких трещинах и бороздках зуба с последующей заменой ее реставрационным материалом. [38] В настоящее время более распространено удалять только разрушенную эмаль, если таковая имеется. Несмотря на это, все еще существуют случаи, когда глубокие трещины и бороздки в эмали удаляются, чтобы предотвратить кариес, и герметик может быть установлен или нет в зависимости от ситуации. Герметики уникальны тем, что они являются профилактическими реставрациями для защиты от будущего кариеса, и, как было показано, снижают риск кариеса на 55% в течение 7 лет. [39]

Эстетика — еще одна причина удаления эмали. Удаление эмали необходимо при установке коронок и виниров для улучшения внешнего вида зубов. В обоих случаях, когда эта часть эмали не поддерживается подлежащим дентином, она более уязвима для трещин. [40]

Методы кислотного травления

Изобретенное в 1955 году кислотное травление использует зубные протравители и часто применяется при фиксации зубных реставраций на зубах. [41] Это важно для долгосрочного использования некоторых материалов, таких как композиты и герметики . [13] Растворяя минералы в эмали, протравители удаляют внешние 10 микрометров на поверхности эмали и создают пористый слой глубиной 5–50 микрометров. [42] Это делает эмаль микроскопически шероховатой и приводит к увеличению площади поверхности для сцепления.

Эффекты кислотного травления на эмали могут быть разными. Важными переменными являются время применения травителя, тип используемого травителя и текущее состояние эмали. [42]

Существует три типа узоров, образованных кислотным травлением. [42] Тип 1 — это узор, в котором преимущественно растворяются эмалевые стержни; тип 2 — это узор, в котором преимущественно растворяется область вокруг эмалевых стержней; и тип 3 — это узор, в котором не остается никаких следов эмалевых стержней. Помимо заключения о том, что тип 1 является наиболее благоприятным узором, а тип 3 — наименее, объяснение этих различных узоров точно не известно, но чаще всего его приписывают различной ориентации кристаллитов в эмали. [3]

Отбеливание зубов

Изменение цвета зубов со временем может быть результатом воздействия таких веществ, как табак , кофе и чай . [43] Окрашивание происходит в межпризматической области внутри эмали, из-за чего зуб выглядит темнее или желтее в целом. В идеальном состоянии эмаль бесцветна, но она отражает основную структуру зуба своими пятнами, поскольку светоотражающие свойства зуба низкие.

Отбеливание зубов или процедуры отбеливания зубов пытаются осветлить цвет зуба одним из двух способов: химическим или механическим воздействием. Работая химически, отбеливающий агент используется для проведения реакции окисления в эмали и дентине. [44] Агентами, наиболее часто используемыми для внутреннего изменения цвета зубов, являются перекись водорода и перекись карбамида . Кислородные радикалы из перекиси в отбеливающих агентах контактируют с пятнами в межпризматических пространствах внутри слоя эмали. Когда это происходит, пятна отбеливаются, и зубы теперь кажутся светлее. Зубы не только кажутся белее, но и отражают свет в увеличенном количестве, что делает зубы также ярче. Исследования показывают, что отбеливание не вызывает никаких ультраструктурных или микротвердых изменений в зубных тканях. [8]

Исследования показывают, что пациенты, которые отбеливают зубы, лучше заботятся о них. [45] Однако отбеливающее средство для зубов с общим низким pH может подвергнуть эмаль риску кариеса или разрушения из-за деминерализации. Следовательно, следует проявлять осторожность и оценивать риск при выборе продукта с высокой кислотностью. [46] Отбеливатели для зубов в зубных пастах действуют посредством механического воздействия. Они содержат мягкие абразивы, которые помогают удалять пятна на эмали. Хотя это может быть эффективным методом, он не изменяет внутренний цвет зубов. Методы микроабразивной обработки используют оба метода. Сначала используется кислота для ослабления внешних 22–27 микрометров эмали, чтобы ослабить ее достаточно для последующего абразивного воздействия. [47] Это позволяет удалить поверхностные пятна на эмали. Если изменение цвета глубже или в дентине, этот метод отбеливания зубов не будет успешным.

Сопутствующая патология

Необратимые дефекты эмали, вызванные нелеченной целиакией. Они могут быть единственным ключом к ее диагностике, даже при отсутствии желудочно-кишечных симптомов, но часто путаются с флюорозом, тетрациклиновым обесцвечиванием или другими причинами. [48] [49] [50] Национальные институты здравоохранения включают стоматологический осмотр в диагностический протокол целиакии . [48]

Существует 14 различных типов амелогенеза несовершенного . [3] Тип гипокальцификации , который является наиболее распространенным, является аутосомно-доминантным состоянием, которое приводит к тому, что эмаль не полностью минерализована. [51] Следовательно, эмаль легко отслаивается от зубов, которые кажутся желтыми из-за обнаженного дентина. Гипопластический тип является Х-сцепленным и приводит к тому, что нормальная эмаль появляется в слишком малом количестве, оказывая тот же эффект, что и наиболее распространенный тип. [51]

Хроническая билирубиновая энцефалопатия , которая может быть результатом эритробластоза плода , представляет собой заболевание, которое имеет многочисленные последствия для младенца , но оно также может вызывать гипоплазию эмали и зеленое окрашивание эмали. [52]

Гипоплазия эмали определяется в широком смысле и охватывает все отклонения от нормальной эмали в различных степенях ее отсутствия. [53] Отсутствующая эмаль может быть локализована, образуя небольшую ямку, или может полностью отсутствовать.

Эритропоэтическая порфирия — это генетическое заболевание, приводящее к отложению порфиринов по всему телу. Эти отложения также возникают в эмали и оставляют вид, описываемый как красный и флуоресцентный. [54]

Флюороз приводит к пятнистости эмали и возникает из-за чрезмерного воздействия фторида. [25]

Окрашивание тетрациклином приводит к появлению коричневых полос на участках развивающейся эмали. У детей до 8 лет может развиться пятнистая эмаль из-за приема тетрациклина. В результате тетрациклин противопоказан беременным женщинам.

Целиакия , заболевание, характеризующееся аутоиммунной реакцией на глютен , также часто приводит к деминерализации эмали. [48] [50]

Другие млекопитающие

В большинстве случаев исследования показали, что формирование зубной эмали у животных почти идентично формированию у людей. Эмалевой орган, включая зубной сосочек, и амелобласты функционируют схожим образом. [55] Присутствующие вариации эмали нечасты, но иногда важны. Различия, безусловно, существуют в морфологии, количестве и типах зубов у животных.

Зубы ротвейлера

Собаки реже, чем люди, страдают кариесом из-за высокого pH слюны собаки, что предотвращает образование кислой среды и последующую деминерализацию эмали, которая могла бы произойти. [56] Если кариес все же произошел (обычно из-за травмы), собакам можно поставить пломбы, как и людям. Подобно человеческим зубам, эмаль собак уязвима к окрашиванию тетрациклином . Следовательно, этот риск необходимо учитывать при назначении антибиотикотерапии тетрациклином молодым собакам. [56] У собак также может возникнуть гипоплазия эмали. [57]

Распределение минералов в эмали грызунов отличается от такового у обезьян, собак, свиней и людей. [58] В зубах лошадей слои эмали и дентина переплетены друг с другом, что увеличивает прочность и износостойкость этих зубов. [59]

Другие организмы

Эмаль или энамелоид обнаружен в дермальных зубчиках акул и многих ранних позвоночных, [60] и появился там до того, как развились зубы челюстноротых . [61] Ганоин , покрывающий чешую многих лучепёрых , вероятно, происходит от эмали. [62] Эмалеподобные вещества также покрывают челюсти некоторых ракообразных, но они не гомологичны эмали позвоночных. [ 63] [64] Энамелоид покрывает чешую некоторых рыб.

Механические свойства

Благодаря уникальной структуре эмали, ее механические свойства очень интересны. Эмаль является самым твердым материалом в организме и одним из самых прочных биологических материалов, выдерживающих нагрузку. Было показано, что ее прочность на излом в три раза выше, чем у геологического гидроксиапатита , основного минерала в эмали. [65]

Состоя из стержневых и межстержневых областей в микроструктуре эмали, механические свойства эмали различаются в зависимости от местоположения в микроструктуре. [66] Стержневая и межстержневая структура вызывает анизотропию в эмали, поскольку оба компонента имеют разные механические свойства. Межстержневая эмаль имеет примерно на 53% и 74% меньшую твердость и модуль упругости по сравнению со стержневыми структурами. Это приводит к композитной иерархической структуре эмали. [67] Твердость и жесткость, параллельные оси стержня, приводят к высокой твердости и модулю, которые, как показано, имеют значения модуля 85–90 ГПа и значения твердости 3,4–3,9 ГПа. [66] Твердость и модуль в направлении, перпендикулярном направлениям стержней, имеют более низкие значения, которые, как показано, имеют модуль упругости от 70 до 77 ГПа и значение твердости 3,0–3,5 ГПа. [66] Анизотропия между двумя направлениями может достигать 30%. [66] Это частично обусловлено структурой материала и направленностью стержней в направлении c. [66] Структура эмали также является составной по своей природе между межстержневыми и стержневыми элементами, что также приводит к анизотропии. Монокристаллический гидроксиапатит, на котором основана минеральная эмаль, также анизотропен. Монокристаллический гидроксиапатит имеет более высокую твердость и модуль Юнга, что может быть связано с дефектами, присутствующими в эмали, такими как замещающие ионы, а также присутствие органических материалов. [66]

Механические свойства эмали не только анизотропны из-за структуры стержней и межстержней. Они также изменяются по всей длине эмали от эмали на поверхности зуба, внешней эмали, до соединения между дентином и эмалью, DEJ. Модуль упругости увеличивается по мере увеличения расстояния между соединением дентина и эмали (DEJ) внутри эмали. [68] Вязкость разрушения также анизотропна. Вязкость разрушения может варьироваться до трех раз из-за ориентации стержней. Также в эмали трещины не так легко проникают в дентин, что может привести к более высокой вязкости разрушения. [69] В целом, эмаль является высокоанизотропным материалом из-за своей микроструктуры, что приводит к свойствам, необходимым для эффективного использования наших зубов.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Тяжелая плоскостная гипоплазия эмали в зубном ряду из Римской Британии". ResearchGate . Получено 9 января 2019 г. .
  2. ^ abcd Росс и др. , стр. 485
  3. ^ abcdefg «Оральная гистология» Тен Кейта, Нэнси, Elsevier, стр. 70–94
  4. ^ ab M. Staines, WH Robinson и JAA Hood (1981). «Сферическое углубление зубной эмали». Journal of Materials Science . 16 (9): 2551–2556. Bibcode : 1981JMatS..16.2551S. doi : 10.1007/bf01113595. S2CID  137704231.
  5. ^ abc Ten Cate's Oral Histology, Nanci, Elsevier, 2013, стр. 122
  6. ^ abc Ten Cate's Oral Histology, Nanci, Elsevier, стр. 70–94
  7. ^ ab Джонсон
  8. ^ ab Иллюстрированная дентальная эмбриология, гистология и анатомия, Bath-BaloghFehrenbach, Elsevier, 2011, стр. 180
  9. ^ Бат-Балог, Ференбах, с. 179
  10. ^ abcde «Оральная гистология» Тен Кейта, Nanci, Elsevier, 2013, стр. 122–128
  11. ^ abc Бат-Балог, Ференбах, стр. 186
  12. ^ «Оральная гистология» Тен Кейта, Nanci, Elsevier, 2013, стр. 156
  13. ^ abc Росс и др. , стр. 443
  14. ^ ab Росс и др. , стр. 445
  15. ^ аб Канту, Клаудио; Пагелла, Пьерфранческо; Шаджии, Таня Д.; Циммерли, Дарио; Валента, Томас; Хаусманн, Джордж; Баслер, Конрад; Мициадис, Тимиос А. (7 февраля 2017 г.). «Цитоплазматическая роль транскрипционных кофакторов Wnt/β-катенина Bcl9, Bcl9l и Pygopus в формировании зубной эмали». наук. Сигнал . 10 (465): eaah4598. doi : 10.1126/scisignal.aah4598. ISSN  1945-0877. PMID  28174279. S2CID  6845295.
  16. ^ Росс и др. , стр. 491
  17. ^ Росс и др. , стр. 3
  18. ^ Армстронг РГ; Пяаккё, П; Керттула, Р; Тайкина-Ахо, О; Туупонен, Т; Хасси, Дж (1968). «Происхождение и природа приобретенной пелликулы». Труды Королевского медицинского общества . 61 (9): 923–930. дои : 10.1177/003591576806100929. ПМК 1902619 . ПМИД  5679017. 
  19. ^ Darling AI; Pääkkö, P; Kerttula, R; Taikina-Aho, O; Tuuponen, T; Hassi, J (1943). «Распределение эмалевой кутикулы и ее значение». Труды Королевского медицинского общества . 36 (9): 499–502. doi :10.1177/003591574303600917. PMC 1998608. PMID  19992694 . 
  20. ^ Брэдвей SD; Бергей EJ; Скэннапьеко FA; Рамасуббу N.; Завацки S. и Левин MJ (1992). «Формирование слюнно-слизистой пленки: роль трансглутаминазы». Biochem. J . 284 (2): 557–564. doi :10.1042/bj2840557. PMC 1132674 . PMID  1376115. 
  21. ↑ Эш и Нельсон, стр. 54.
  22. ^ Браун, стр. 688
  23. ^ Салас, MMS; Насименто, GG; Хейсманс, MC; Демарко, FF (1 января 2015 г.). «Оцениваемая распространенность эрозивного износа постоянных зубов у детей и подростков: эпидемиологический систематический обзор и метарегрессионный анализ». Журнал стоматологии . 43 (1): 42–50. doi :10.1016/j.jdent.2014.10.012. ISSN  0300-5712. PMID  25446243.
  24. ^ "Определение зубной эмали". GogoSmile . Получено 4 августа 2018 г.
  25. ^ abc Росс и др. , стр. 453
  26. ^ Британский фонд питания
  27. ^ Larsen MJ, Nyvad (1999). «Эрозия эмали некоторыми безалкогольными напитками и апельсиновыми соками относительно их pH, буферного эффекта и содержания фосфата кальция». Caries Res . 33 (1): 81–87. CiteSeerX 10.1.1.464.7695 . doi :10.1159/000016499. PMID  9831784. S2CID  28664016. 
  28. ^ Braun, S; Bantleon, HP; Hnat, WP; Freudenthaler, JW; Marcotte, MR; Johnson, BE (1995). «Исследование силы прикуса, часть 1: Связь с различными физическими характеристиками». The Angle Orthodontist . 65 (5): 367–72. ISSN  0003-3219. PMID  8526296.
  29. ^ Xu, HH; Smith, DT; Jahanmir, S.; Romberg, E; Kelly, JR; Thompson, VP; Rekow, ED (1998). «Повреждение от вдавливания и механические свойства эмали и дентина человека». Journal of Dental Research . 77 (3): 472–480. doi :10.1177/00220345980770030601. PMID  9496920. S2CID  21928580.
  30. ^ ab Chai, H.; Lee, JJ; Constantino, PJ; Lucas, PW; Lawn, BR (2009). «Замечательная устойчивость зубов». PNAS . 106 (18): 7289–7293. Bibcode :2009PNAS..106.7289C. doi : 10.1073/pnas.0902466106 . PMC 2678632 . PMID  19365079. 
  31. ^ Selwitz RH, Ismail AI, Pitts NB (2007). «Кариес зубов». Lancet . 369 (9555): 51–59. doi :10.1016/S0140-6736(07)60031-2. PMID  17208642. S2CID  204616785.
  32. ^ Брейкер, RR (2012). «Новый взгляд на реакцию бактерий на фторид». Caries Research . 46 (1): 78–81. doi :10.1159/000336397. PMC 3331882. PMID  22327376 . 
  33. ^ «одно из 10 величайших достижений общественного здравоохранения 20-го века»: фторирование воды в обществе – здоровье полости рта; Десять величайших достижений общественного здравоохранения в 20-м веке – CDC
  34. ^ «Рекомендации Службы общественного здравоохранения США по концентрации фторида в питьевой воде для профилактики кариеса зубов». Отчеты общественного здравоохранения . 130 (4). Министерство здравоохранения и социальных служб США. Федеральная группа по фторированию воды в общественных местах: 318–331. 2015. doi : 10.1177/003335491513000408. PMC 4547570. PMID  26346489 . 
  35. ^ «Фтор в питьевой воде». EPA.gov . Агентство по охране окружающей среды. 12 августа 2015 г.
  36. ^ «Диагностика кариеса и оценка риска. Обзор профилактических стратегий и управления». J Am Dent Assoc . 126 (Suppl): 1S–24S. 1995. doi :10.14219/jada.archive.1995.0371. PMID  7790681.
  37. ^ Twetman S (сентябрь 2009 г.). «Профилактика кариеса с помощью фторидной зубной пасты у детей: обновление». Eur Arch Paediatr Dent . 10 (3): 162–167. doi :10.1007/bf03262678. PMID  19772846. S2CID  22227878.
  38. ^ Саммит и др. , стр. 273
  39. ^ Саммит и др. , стр. 274
  40. ^ Саммит и др. , стр. 7
  41. ^ Саммит и др. , стр. 191.
  42. ^ abc Summitt et al. , стр. 193
  43. ^ Американская ассоциация стоматологов-гигиенистов
  44. ^ Саммит и др. , стр. 402
  45. ^ Бат-Балог, Ференбах, с. 189
  46. ^ Саммит и др. , стр. 404
  47. ^ Саммит и др. , стр. 420
  48. ^ abc "Диагностика целиакии". Национальный институт здравоохранения (NIH). Архивировано из оригинала 15 мая 2017 г. Получено 6 июня 2017 г.
  49. ^ Дефекты зубной эмали и целиакия. Архивировано 5 марта 2016 г. в Wayback Machine, Национальный институт здравоохранения (NIH).
  50. ^ ab Пасторе Л., Карроччо А., Компилато Д., Панцарелла В., Серпико Р., Ло Муцио Л. (2008). «Оральные проявления целиакии» (PDF) . J Clin Гастроэнтерол (обзор). 42 (3): 224–32. дои : 10.1097/MCG.0b013e318074dd98. hdl : 10447/1671. PMID  18223505. S2CID  205776755.
  51. ^ ab Harris, стр. 7: см. раздел «Х-сцепленное наследование»
  52. ^ eMedicine: Ядерная желтуха
  53. ↑ Эш и Нельсон, стр. 31
  54. ^ eMedicine: Эритропоэтическая порфирия
  55. ^ Франдсон и Сперджен, с. 305
  56. ^ ab Pinney, стр. 187
  57. ^ Пинни, стр. 186
  58. ^ Фейерсков
  59. ^ Мартин; Рэндалл-Боуман
  60. ^ Мондехар-Фернандес, Хорхе; Менье, Франсуа Ж.; Клотье, Ришар; Клеман, Гаэль; Лорен, Мишель (2021). «Микроанатомическое и гистологическое исследование чешуи девонских саркоптеригов Miguashaia Bureaui и эволюция чешуек у целакантов». Журнал анатомии . 239 (2): 451–478. дои : 10.1111/joa.13428. ISSN  1469-7580. ПМЦ 8273612 . ПМИД  33748974. 
  61. ^ Мондехар-Фернандес, Хорхе; Жанвье, Филипп (2021). «Перниковые позвоночные». Гистология и палеогистология скелета позвоночных . CRC Press: 294–324. дои : 10.1201/9781351189590-15. ISBN 978-1-351-18959-0. S2CID  241700775.
  62. ^ Зильберберг, Луиза; Менье, Франсуа; Лорен, Мишель (2015). «Микроанатомическое и гистологическое исследование посткраниального дермального скелета девонского лучепёрого щупальца Cheirolepis canadensis». Acta Palaeontologica Polonica . doi : 10.4202/app.00161.2015 . ISSN  0567-7920. S2CID  55113048.
  63. ^ "Эволюция: Сходства зубной эмали". Nature . 485 (7399): 419. 2012. Bibcode :2012Natur.485Q.419.. doi : 10.1038/485419a . S2CID  52798363.
  64. ^ Bentov, S.; Zaslansky, P.; Al-Sawalmih, A.; Masic, A.; Fratzl, P.; Sagi, A.; Berman, A.; Aichmayer, B. (2012). "Эмалевидная апатитовая коронка, покрывающая аморфный минерал в нижней челюсти рака". Nature Communications . 3 (5): 839. Bibcode :2012NatCo...3..839B. doi :10.1038/ncomms1839. PMC 3382302 . PMID  22588301. 
  65. ^ Уайт, СН (2001). «Биологическая организация кристаллитов гидроксиапатита в волокнистый континуум упрочняет и контролирует анизотропию в эмали человека». J. Dent. Res . 80 (1): 321–326. doi :10.1177/00220345010800010501. PMID  11269723. S2CID  25482660.
  66. ^ abcdef Habelitz, S (2001). «Механические свойства эмали зубов человека в нанометровом масштабе». Архивы Oral Biology . 46 (2): 173–183. doi :10.1016/S0003-9969(00)00089-3. PMID  11163325.
  67. ^ Ge, J (2005). «Изменение свойств призмы и органической оболочки внутри эмали с помощью наноиндентирования». Биоматериалы . 26 (16): 3333–3339. doi :10.1016/j.biomaterials.2004.07.059. PMID  15603829.
  68. ^ Парк, С. (2008). «Механические свойства эмали человека как функция возраста и расположения в зубе». J Mater Sci: Mater Med . 19 (6): 2317–2324. doi :10.1007/s10856-007-3340-y. PMID  18157510. S2CID  25159868.
  69. ^ Xu, H (1998). «Повреждение от вдавливания и механические свойства эмали и дентина человека». Журнал стоматологических исследований . 77 (3): 472–480. doi :10.1177/00220345980770030601. PMID  9496920. S2CID  21928580.

Цитируемые работы