Твердая ткань , относится к «нормальной» кальцинированной ткани , это ткань, которая минерализована и имеет твердый межклеточный матрикс . [1] Твердые ткани человека — это кость , зубная эмаль , дентин и цемент . [2] Термин противопоставляется мягким тканям .
Кость — это жесткий орган , который составляет часть скелета позвоночника . Кости поддерживают и защищают различные органы тела, вырабатывают красные и белые кровяные клетки , хранят минералы , а также обеспечивают подвижность. Костная ткань — это тип плотной соединительной ткани . Кости бывают разных форм и размеров и имеют сложную внутреннюю и внешнюю структуру. Они легкие, но прочные и твердые, и выполняют множество функций . Минерализованная костная ткань или костная ткань бывает двух типов — кортикальная и губчатая , и придает ей жесткость и трехмерную внутреннюю структуру, похожую на коралл . Другие типы тканей, обнаруженные в костях, включают костный мозг , эндост , надкостницу , нервы , кровеносные сосуды и хрящи .
Кость — это активная ткань, состоящая из различных клеток. Остеобласты участвуют в создании и минерализации кости; остеоциты и остеокласты участвуют в реабсорбции костной ткани. Минерализованная матрица костной ткани имеет органический компонент, в основном коллаген , и неорганический компонент костного минерала, состоящий из различных солей.
Эмаль является самым твердым веществом в организме человека и содержит самый высокий процент минералов, [3] 96%, а вода и органические вещества составляют остальное. [4] Основным минералом является гидроксиапатит , который представляет собой кристаллический фосфат кальция . [5] Эмаль формируется на зубе, когда зуб развивается внутри десны, до того, как он прорежется в полости рта. После полного формирования она не содержит кровеносных сосудов или нервов. 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 . [6]
Нормальный цвет эмали варьируется от светло-желтого до серовато-белого (голубовато-белого). По краям зубов, где под эмалью нет дентина, цвет иногда имеет слегка голубоватый оттенок. 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 поэтому кажется белее, чем на постоянных зубах.
Большое количество минералов в эмали обуславливает не только ее прочность, но и ее хрупкость. [7] Зубная эмаль имеет 5-е место по шкале твердости Мооса и модуль Юнга 83 ГПа. [5] Дентин, менее минерализованный и менее хрупкий, твердость которого составляет 3–4, компенсирует эмаль и необходим в качестве опоры. [8] 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 . [9]
Эмаль не содержит коллаген, 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. [7] 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. [10]
По весу 70% дентина состоит из минерального гидроксиапатита , 20% — органического материала и 10% — воды. [9] Желтый на вид, он сильно влияет на цвет зуба из-за полупрозрачности эмали. Дентин, который менее минерализован и менее ломкий, чем эмаль, необходим для поддержки эмали. [11] Дентин оценивается приблизительно в 3 по шкале Мооса минеральной твердости. [12]
Цемент немного мягче дентина и состоит примерно из 45–50% неорганического материала (гидроксиапатита) по весу и 50–55% органического вещества и воды по весу. [13] Органическая часть состоит в основном из коллагена и протеогликанов . [14] Цемент не имеет сосудов и получает питание через собственные внедренные клетки из окружающей сосудистой периодонтальной связки . [9]
Цемент светло-желтый и немного светлее дентина. Он имеет самое высокое содержание фторида из всех минерализованных тканей. Цемент также проницаем для различных материалов. Он формируется непрерывно в течение жизни, поскольку новый слой цемента откладывается, чтобы сохранить целостность прикрепления по мере старения поверхностного слоя цемента. Цемент на концах корня окружает апикальное отверстие и может слегка распространяться на внутреннюю стенку пульпового канала.