Биохимия твердых тканей зуба

Электром. возд-ие (ионизирующая радиация, стрессы) , которые действуют  на слюнные железы, выделяемая слюна  не соответствует нормальному составу, а она действует на зубы.

Местные факторв: 1) зубной налет и бактерии 2) изменение  состава и св-в смешанной слюны (сдвиг рн в кислую сторону, недостаток F, уменьшается количество и соотношение  Са и Р и др.) 3) углеводная диета, углеводные пищевые остатки 

Противокариесогенные  факторы и кариесрезистентность зубов 

1) восприимчивость  к кариесу зависит от типа  минерализации твердых тканей  зуба. Желтая эмаль более кариесоустойчивая.  С возрастом происходит уплотнение  кристаллической решетки и кариесорезистентность  зубов увелич.

2) Кариесорезистентности  способствует замещение ГАП на  фторапатиты – более прочные,  более кислотоустойчивые и плохорастворимые. F – это противокариесогенный  фактор 3) Кариесрезистентность поверхностного  слоя эмали объясняется повышенным  содержанием в ней микроэлементов: станум, Zn, Fe, Va, вольфрам и др., а  Se, Si, Cd, Mg – явл-ся кариесогенными 4) Кариесорезистентности зубов способствует  вит. D, C, A, B и др.

5) Противокариесогенными  св-вами обладают смешанная слюна,  т.е. ее состав и свойства.

6) Особое значение  придается лимонной кислоте, цитрату. 

F и стронций F содержится  во всех тканях организма. Находятся  в нескольких формах: 1) кристалл. форма фторапатита: зубы, кости  2) в комплексе с органич. в-вами  гликопротеидами. Образ-ся органический  матрикс эмали, дентина, костей 3) 2/3 общего количества F нах-ся в  ионном состоянии в биол.

жидкостях: кровь, слюна. Сниж. F в эмали и дентине связано  с изменением в пит. Н О.

Легче F включ. в структуру  эмали в слабокислой среде, кол-во F в костях увеличивается с возрастом, а в зубах детей обнаруживается в повышенных количествах, в период созревания твердых тканей зуба и  сразу после прорезывания.

При очень больших  количествах F в организме возникает  отравление фторсоединениями. Выражается в повыш-й хрупкости костей и  их деформацией из-за нарушения Р-Са-го обмена. Как при рахите, но употребление вит. Д и А не вызывает существенного  влияния на нарушение Р-Са обмена.

Большое количество F оказывает токсическое действие на весь организм, вследствие выраженного  тормозящего влияния на процессы обмена углеводов, жиров, тканевого  дыхания.

Роль F Принимают  участие в процессе минерализации  зубов и костей. Прочность фторапатитов объясняется: 1) усил. связи между  ионами Са в кристаллической решетке 2) F связывается с белками органического  матрикса 3) F способствует образ-ю более  прочных кристаллов ГАП и F-апатитов 4) F способствует активизации процесса преципитации апатитов смешанной слюны  и тем самым повыш. ее реминерализующую функцию 5) F влияет на бактерии полости  рта, сжигаются кислотообраз. св-ва и тем самым предотврацает  сдвиг рн в кислую сторону, т.к. F ингибирует эколазу и подавляет кликолиз. На этом механизме основано противокариесное действие F.

6) F принимает участие  в регуляции поступления Са  в твердые ткани зуба, сниж. проницаемость  эмали для других субстратов  и повыш кариесорезистентность. 

7) F стимулирует репаративные  процессы при переломах костей.

8) F снижает сод-е  радиоактивного стронция в костях  и зубая и уменьш тяжесть  Str рахита. Sr конкурирует с Са за  включение в кристаллическую  решетку ГАП, а F подавляет эту  конкуренцию. 

Аскорбиновая кислота. Функция. Роль в метаболизме тканей и органов полости рта 1) действие витамина связывают с его участием в ОВ-реакциях. Он ускоряет дегидрирование восст. коферментов НАДН и др., активирует окисление глюкозы по ПФП столь  характерному для пульпы зуба.

2) Витамин С влияет  на синтез гликогена, который  используется в зубах как основной  источник энергии в процессе  минерализации. 

3) Вит. С актив.  многие ферменты углеводного  обмена: в гликолизе – гексо…за, фосфофруктокиноза. В ЦГК …гидрогеноза. В тканевом дыхании – цитохромоксидоза, а также ферменты минерализации  – щелочной фосфатозы 4) Вит.  С принадлежит непосредственное  участие в биосинтезе белка,  соед. тк., проколлагена в его превращении  в коллаген. В основе этого  процесса лежат 2 реакции пролин - -аксипролин Ф-т: пролингидроксилаза, коф-т: вит С. 

Лизин – оксилизин  ф-т: лизингидроксилаза, коф-т: вит. С  Витамин С выполняет другую ф-ю: активация ферментов путем редуцирования  дисульфидных мостиков в белках ферментов  до сульгидрильных групп. В результате активации щелочной фосфатозы, …  дегидрогеназы, цитохромаксидозы.

Дефицит вит. С влияет на состояние пародонта, образование  межклеточного вещества в соед. ткани  уменьшается 5) авитаминоз изменяет реактивность тканей зуба. Может вызвать цингу.

Роль лимонной кислоты (цитрата) в процессе минерализации  тв. тк. зуба В тв. тк. зуба организма  сод. 90% всего цитрата организма. В костях 0,8 – 1,2% от общего числа  костей, в дентине 0,8 – 0,9%, эмаль 0,1%, мягкие ткани – 10%.

Основной процесс, в котором обр-ся цитрат, это ЦТК (1-я реакция катализируется цитрат синтезат) . Активность этого фермента в костной ткани и зубах  выше, чем в других тканях. Синтез цитрата связан с функцией панкреатической  и щитовидной желез. Инсулин и  пар.. гормон активизируют этот процесс.

Цитрат существует в 2 формах: 1) растворимая, обр-ся в ЦТК, подвергается окислению, пранспорт. ионы Са.

2) нерастроримая,  входит в состав минер. компонентов  кости и зуба.

Растворимая форма  обладает высокой комплексообразующей  способностью, принимает участие  в процессе минерализации тканей, соединяясь с Са, образует растворимую  транспортную форму Са ….

….

….

Образуется растворимая  форма цитрата Са. Р активируется пара.. гормоном. имеет важное значение в регуляции Са в крови. Обеспечивает поступление Са в минерализованные ткани, а также гомеостаз Са в  костях и зубах.

Нерастворимая форма  адсорбируется на поверхности кристаллов ГАП и прочно связывается с  ними. Белковая часть этого цитрата  включается в эмаль и дентин. …  наиболее подверженных кариесу. Эта  форма цитрата играет роль в патогенезе кариеса, так как цитрат определяет св-ва растворимости и проницаемости  эмали.

Роль слюны в  минерализации и деминерализации  тв. тк. зуба, растворимость ГАП Минерализация  – это процесс поступления  в эмаль зуба необходимых элементов  для образования кристаллов ГАП. Деминерализация - противоспалительный  процесс, связанный с растворением кристалла, разрушением эмали. Эти  процессы могут находиться в …мическом  равновесии и обеспечивать постоянство  состава зубов или же может  преобладать какой-либо из этих процессов. Главным условием поддержания гомеостаза мин. обмена в зубах явл-ся перенасыщенность слюны ГАП-ом, при гидролизе которых  образуется Са и НРО.

Перенасыщенность  слюны – это св-во, характерное  для всех биологических жидкостей, н-р: пота, спиномозговой жидкости и  панкреатическго сока. Все остальные  жидкости явл-ся или насыщенными  или перенасыщенными ГАП.

Перенасыщенность  слюны этими элементами обеспечивает: 1) диффузию Са и Р в эмали зуба 2) способность адсорбции этих ионов  на поверхности эмали и активация  ионного обмена гидратной оболочки кристалла 3) препятствует растворению  эмали. Перенасыщенность слюны сохраняется  при рн = 6,0 – 6,2. Это критическое  значение рн.

В более кислой среде  слюна становится ненасыщенной, т.к. начинается процесс деминерализации  эмали и > ее растворимость. При  снижении рн от 6 до 5 степень насыщения  ГАП снижается в 6,3 раза, а при > рн от 6 до 8 степень насыщения  ГАП повышается почти в 100 раз. Активируются процессы минерализации тканей зуба, сниж-ся растворимость тк., образ-ся зубной камень.

Св-во растворимости  эмали определяется константой произведения растворимости К(ПР) . это величина характеризуется концентрацией  и активностью катионов и анионов  в слюне при контакте с ГАП. Она зависит от характера ионов  К(ПР) зависит от рн слюны. В кислой среде при рн = 4 в слюне будет  усиленный гидролиз соли СаН РО х2Н  О -> Са и Н РО при рн = 6,0 – 6,2. К(ПР) определяется концентрацией ионов  Са и НРО, поэтому соль будет гидролизоваться.

Са(НРО) х Н О, кот. идут на образование кристаллов ГАП, т.е. преобладает процесс минерализации. Расворимость эмали будет снижаться. Значит, перенасыщенность эмали ГАП явл-ся защитным механизмом, уравновешивающим процессы минерализации и деминерализации, что обеспечивает постоянство состава и структуры минерализ. тканей.

Современные представления  о минерализации твердых тканей зуба 2 этапа 1) образование органич. матрикса 2) обызвествление этого матрикса.

Оба процесса требуют  большой затраты тепла, участия  специфич ферментов, белков, ионов Са и Р, регулируется гормоном и витаминами, образовавшейся органич. матрикс обладает ферментат. активностью. Есть спец. ферменты, которые активируют процессы осаждения  мин. в-в на органическом матриксе, относится  щелочная фосфатоза. Она обладает свойством  освобождать неорганический фосфат из орган. соединений. Этот Р взаимодействует  с Са, образуется Р – Са соли, которые  откладываются там, где действует  этот фермент (это гипотеза Робисона) . На ее основе солевой состав крови  и кости слюны и тв. тк. зуба, нах-ся в равновесии, а фермент  – щелочная фосфатоза – вызывает перенасыщение, необходимое для  осаждения минер. солей. Данная гипотеза не может объяснить, почему щелочная фосфатоза, которая содержится во всех тканях и жидкостях организма, не способствует минерализации этих тканей.

Доказано, что процесс  минерализации ингибируется пирофосфатом, а фермент пирофосфорилаза, расцепляющая пирофосфат, снимает это ингибирование. Пирофорилаза присутствует только в  минеральных тканях, поэтому минерализация  характерна только для этих тканей, не не характерна для всех остальных  тканей, где есть практически все  компоненты, необходимые для минерализации, не нет пирофосфорилазы.