Значение эмали в строении зуба

Опубликовано: 30.04.2024

Эмаль покрывает анатомическую коронку зуба и является самой твердой его тканью, резистентной к изнашиванию. Эмаль располагается поверх дентина, с которым тесно связана структурно и функционально как в процессе развития зуба, так и после завершения его формирования. Она защищает более мягкий подлежащий дентин и пульпу зуба от воздействия внешних раздражителей.

Несмотря на то, что эмаль твердая, она в то же время очень хрупкая, а это может быть причиной ее перелома или откалывания. Тем не менее комбинация ее прочности с амортизирующим эффектом дентина и поддерживающим действием периодонта позволяет эмали выдерживать большие механические нагрузки. Поэтому разрушение подлежащего слоя дентина приводит к растрескиванию эмали.

Толщина слоя эмали в различных отделах коронки неодинакова и колеблется от 1,62—1,7 мм на жевательной поверхности до 0,01 мм в области шейки зуба.

Эмаль полупрозрачна, цвет ее варьирует от желтоватого до серовато-белого. Эти оттенки вызываются различной толщиной и прозрачностью эмали, а такзке цветом подлежащего дентина. Вариации степени минерализации эмали проявляются изменениями ее окраски. Так, участки гипоминерализованной эмали выглядят менее прозрачными, чем окружающая эмаль.

Строение зуба (термины указаны на латинском языке)

Мельчайшими структурными единицами эмали являются кристаллы апатитов, которые плотно уложены вместе в виде более сложных образований — эмалевых призм. Диаметр призм равен приблизительно 5—8 мкм. На поперечном срезе они имеют форму замочной скважины с головкой и хвостом.

Эмалевые призмы начинаются у дентино-эмалевого соединения и идут к поверхности эмали, многократно изгибаясь в виде спирали. Поэтому на шлифах зуба не всегда можно проследить ход каждой отдельной призмы. В общем, они уложены радиально наподобие веера: в области жевательных бугров или режущего края лежат параллельно длинной оси зуба, а на боковых поверхностях коронки постепенно перемещаются в плоскость, перпендикулярную к длинной оси.

Укреплению структуры эмали способствуют волнообразные изгибы призм, вклинивание призматических отростков между смежными призмами и переход кристаллов из одной призмы в другую.

На поперечном срезе недеминерализованной эмали обнаруживается кристаллическое вещество, структурные образования которого представлены в виде призм, межпризменных микропространств и ламелл. Последние данные электронной микроскопии указывают на однородность кристаллической структуры призм и межпризменного вещества, а то, что ранее считалось органическими оболочками эмалевых призм, оказалось микропространствами, в области которых граничат кристаллы смежных призм. Резкие изменения ориентации кристаллов по периферии эмалевых призм только имитируют наличие оболочки.

Интактная структура органического матрикса эмали представляет собой упорядоченное переплетение нитей органической материи, которые следуют направлению кристаллов и призм и в целом создают впечатление, что каждый кристалл и призма имеют собственную органическую субстанцию. На самом деле это органическое вещество, редуцированное до минимума и сохраняющее элементы первоначальных структурных особенностей, заложенных в период амелогенеза.

Благодаря тому что эмалевые призмы имеют S-образную изогнутость по своему ходу, на продольном шлифе не удается разрезать каждую призму строго продольно на всем протяжении. Некоторые участки призм оказываются сошлифованными в продольном направлении, а их продолжение — в поперечном или косом. Правильное чередование поперечных (диазоны) и продольных (паразоны) шлифов пучков эмалевых призм объясняет возникновение темных и светлых полос, которые пересекают в радиальном направлении толщу эмали. Это так называемые полосы Гунтера— Шрегера, хорошо заметные даже при малом увеличении на продольных шлифах зуба.

Кроме полос Гунтера—Шрегера, в эмали часто бывают видны линии или полосы Ретциуса, которые на продольном шлифе идут более отвесно, чем полосы Гунтера— Шрегера, и пересекают их под острым углом. Как правило, они имеют темновато-коричневый цвет. На поперечных шлифах зуба линии Ретциуса располагаются в виде концентрических кругов, сравниваемых некоторыми исследователями с годичными кольцами роста на поперечном срезе ствола дерева. Это сравнение вполне оправдано, так как, по мнению большинства исследователей, линии Ретциуса представляют собой волнообразные стадии в процессе развития зуба и являются участками с пониженным содержанием минеральных солей.

Своеобразными структурами, присущими нормальной эмали, являются эмалевые пластинки. Это тонкие листообразные структуры, которые проходят через всю толщину эмали и видны только на поперечных шлифах зубов. Они состоят из органического материала с небольшим содержанием минералов.

В человеческом организме эмаль – самая твердая ткань. Располагаясь поверх дентина, она покрывает коронку зуба и его шейку. Максимальная толщина этого структурного компонента – 2,3-3,5 мм – наблюдается на жевательных буграх постоянных зубов. Эмаль, покрывающая апроксимальные поверхности, вдвое-втрое тоньше (до 1,3 мм), а толщина эмали молочных зубов не превышает 1 мм. Самое тонкое место ее расположения – шейка зуба (0,01 мм).

Состав эмали

Минеральные вещества (до 95 %);
органические вещества (1,2 %);
вода (3,8 %).

В зависимости от толщины эмаль меняет цвет – от белого к желтому. В наиболее тонких местах, где просвечивается дентин, зуб выглядит пожелтевшим. Степень минерализации влияет на прозрачность ткани. Чем больше минералов в составе, тем более прозрачной будет поверхность. По этой причине молочные зубы, менее насыщенные минералами, чем коренные, выглядят белее.

Эмаль – это ткань, не способная к регенерации, так как в ее составе отсутствуют клетки.
В ней постоянно происходит метаболизм ионов, поступающих из слюны, дентина и пульпы.
Ткань отличается взаимной проницаемостью, причем наименьшая проницаемость характерна для внешних поверхностей, прилегающих к полости рта.

3 составляющие эмали зуба

Эмаль состоит из таких компонентов: эмалевые призмы, межпризменное пространство, кутикула.

Эмалевые призмы.

Состоят из пучков, расположенных перпендикулярно к соединению из эмали и дентина. Призмы имеют овальную, полигональную или арочную форму, в диаметре составляют 3-5 мкм. Диаметр увеличивается ближе к поверхности эмали. В составе призм есть светлые и темные чередующиеся полосы с разным уровнем минерализации. На периферии каждой призмы расположен узкий слой гипоминерализованного вещества – оболочка.

Межпризменное пространство.

Межпризменное вещество окружает призмы. Его толщина не превышает 1 мкм, а степень минерализации – ниже, чем в призмах.

Другие особенности строения эмали

В составе эмали есть и другие компоненты:

полоски Гунтера-Шрегера – светлые и темные образования шириной 100 мкм, расположенные перпендикулярно по отношению к поверхности эмали (результат продольного и поперечного вскрытия эмалевых призм);
линии Ретциуса в виде симметричных косо расположенных арок, которые на поперечных срезах напоминают кольца роста на стволе дерева (это так называемые ростовые линии, сигнализирующие о периодичности процессов минерализации);
неонатальная линия – темная полоса, которая разделяет эмаль, сформированную до и после появления ребенка на свет (заметна во всех молочных зубах и в первом коренном моляре);
эмалевые пучки и пластинки – эмаль, которая содержит гипоминерализованные призмы и такое же межпризменное вещество, с высоким содержанием белков.

Эмалевые пластинки располагаются от поверхности вглубь, преимущественно в области шейки зуба, пучки – во внутренних слоях, возле эмалево-дентинного соединения. Есть мнение, что через эти образования в толщу эмали проникают микроорганизмы, способствующие развитию кариеса.

Особенности строения эмали молочных зубов

Толщина эмали временного зуба примерно вдвое меньше, чем постоянного, однако необходимость более частого лечения кариеса зубов у детейобъясняется не только этим. В ее составе меньше минералов, а линии Ретциуса выражены значительно слабее. В отличие от апикально направленных призм коренных зубов, в молочных они расположены горизонтально.

Ввиду слабо выраженного слоя конечной эмали на поверхности хорошо видны призмы, в больших количествах присутствуют поры и микротрещины из-за многочисленных пучков и пластинок. Именно поэтому детские зубы быстрее подвергаются повреждениям и чаще страдают от кариеса.

Зубы – костные структуры в ротовой полости, отвечающие за функции откусывания и пережевывания пищи, а также участвующие в процессе образования речи и звуков. От состояния зубов во многом зависит здоровье человека, а также его внешняя привлекательность. В то же время зубам нужна прочная эмаль, ведь от ее состояния зависит и здоровье ротовой полости в целом. Чтобы поддерживать здоровье и целостность структур ротовой полости, следует узнать больше о строении зубочелюстных структур.

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).

3 составляющие эмали

Говоря про строение зуба, в медицинской практике врачи-стоматологи разделяют зубную эмаль на 3 составляющие, тесно сопряженные между собой:

Призма –в строениизубов. Каждая эмалевая призма состоит из единственной клетки амелобласта, они выступают фундаментом эмалевого слоя, проходят по всей толщине зубной эмали перпендикулярно соединению защитного слоя с дентиновым. По форме призмы бывают овальными, арочными или полигональными, толщина каждой варьируется в пределах от 3 до 5 мкм, постепенно увеличиваясь к поверхностной области эмали зуба.
Межпризменное вещество – выступает чем-то вроде связующего элемента, плотно обволакивающего все эмалевые призмы. Степень минерализации этого вещества ниже, чем у призм, а его толщина не может быть выше 1 мкм. В межпризменном пространстве также располагаются веретена – отростки одонтобластов, тела которых находятся в пульпозном ядре. Произрастая из области пульпы, эти отростки пронизывают зубную эмаль, доходят до ее поверхности и отвечают за функцию распознавания боли зубом.
Кутикула – важный элемент в строении, это тонкая поверхностная оболочка зубной эмали, которая после прорезывания стирается в области их жевательной поверхности и частично сохраняется на боковых участках.

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.

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.

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.

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.

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.

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 устроена эмаль зубов человека: ее составные компоненты и функции

Зубная эмаль снаружи покрывает выступающую над десной часть зуба – коронку, и служит зубам защитой от внешних повреждений, негативного воздействия бактерий, температуры и других факторов. Здоровье зубов во многом зависит от сохранности поверхностного слоя, наличия в нем важных элементов и толщины. Как устроена зубная эмаль человека, каков ее состав, какие важные функции она выполняет, из каких структурных компонентов состоит, расскажем в этой статье.

Эмаль зуба – общее представление о твердой ткани

Каждый зуб – это не просто костный вырост, а многокомпонентная система из нескольких элементов, каждый из которых в свою очередь сложно устроен и связан с другими. Так, внешняя оболочка зуба, как глазурь, покрывает менее твердый дентин, а под ним в центре зуба находится пульповая камера с нервно-сосудистым пучком – пульпой.

Твердость эмали обеспечивают неорганические вещества, из которых она большей частью (на 95–97%) состоит. На долю органических веществ приходится от 1 до 3 процентов, оставшиеся 2–3% составляет вода. Крепче всего покрытие на линии смыкания зубов, у самого края единиц, а ближе к шейке зуба и глубже к дентину его твердость и плотность снижаются. Несмотря на твердость, покрытие проницаемо: за счет микропористости способно удерживать ионы кальция из фтора из слюны или зубных паст, а также пигменты из красящих продуктов.

По микротвердости эмаль сопоставима с минералом кварцем: показатель составляет 3845 МПа 1 . Представьте, что на 1 мм2 эмали давит масса в 392 кг, – только тогда она начнет разрушаться. Это свойство обеспечивает устойчивость к нагрузкам, но при этом делает материал хрупким. Однако дентин служит своеобразным амортизатором, который способен немного «прогибаться» под нагрузкой и не позволяет эмали раскалываться и растрескиваться.

Эмаль полупрозрачна и отличается разными оттенками: может быть желтоватой, голубоватой, серой. Чем она прозрачнее и тоньше, тем сильнее сквозь нее виден дентин, который от природы имеет желтый цвет. Наиболее прозрачна высокоминерализованная и однородная эмаль. У постоянных и молочных зубов ее толщина отличается более чем в два раза: 0,8–1,0 мм у детей и 1,7–2,5 мм у взрослых на бугорках жевательных зубов.

Стоит отличать естественную прозрачность зубов от патологической. Какой она должна быть в норме и когда прозрачность становится проблемой, читайте в материале «Почему зубы стали прозрачными?».

Органические и неорганические компоненты, составляющие эмаль

Внешнее покрытие зуба неоднородно по своей структуре и состоит как из неорганических, так и из органических элементов. Неорганических, конечно, в твердой ткани больше всего. Химический состав зубной эмали большей частью (около 75%) состоит из гидроксиапатита, остальное приходится на:

карбонат апатит,
карбонаты кальция и магния,
хлор- и фторапатиты.

Основным минеральным компонентом в составе эмали зуба является кальций, который входит практически во все перечисленные выше соединения (кроме последних).

Также присутствует незначительное количество металлов, таких как цинк, молибден, алюминий, стронций и множество других. Каждый из этих элементов играет свою роль в становлении, развитии и свойствах эмали. Фтор, свинец и цинк способствуют прочности эмали, определяют ее сопротивляемость кислотам. Натрий и магний не дают эмали раскалываться.

Органическую часть составляют так называемые эмалевые протеины – 4 вида белков, которые вырабатывают энамелобласты. Энамелобласты – это специальные клетки, образующие эмаль, вырабатывают белки, которые служат матрицей для адсорбции минералов и образования кристаллов гидроксиапатита. Грубо говоря, образование эмали начинается с органического каркаса из белков, который минерализуется, «впитывая» минеральные соединения, и позволяет образовываться кристаллам гидроксиапатита.

В зрелой эмали энамелобластов нет, поэтому она не может самостоятельно восстанавливаться. Но за счет постоянной минерализации возможно ее структурное восстановление, замещение разрушенной структуры минералами, которые входят в состав.

Структура и строение эмали зуба

Строение зубной эмали обусловлено структурой образующих ее кристаллов. Они плотно выстраиваются в определенном порядке, образуя призмы. Между призмами находится вещество, соединяющее их друг с другом. Таким образом формируется твердая ткань, где призмы – отдельные нити.

Основной «строительный материал» эмали – кристаллы

Структурной единицей эмали – «кирпичиком» – является кристалл гидроксиапатита. Он выглядят как пластинка в форме удлиненных шестиугольников. Их средняя длина – 200 нм, но возможно формирование и более длинных кристаллов – до 1000 нм. Ширина пластинки составляет в среднем 40–90 нм, а высота (толщина) – 25–40 нм. Сверху кристаллы покрыты гидратной оболочкой, толщиной в 1 нм, то есть верхний слой кристалла заключает воду, как губка, но не соединяется с ней – молекулы воды, расположены в молекулах минерала, как в сетке.

Микропространства между кристаллами заполнены водой. Это небольшой объем, который, как мы уже говорили, составляет всего 2–3% от общего. Вода растворяет минералы, помогает переносить ионы солей и металлов и обеспечивает процесс минерализации/деминерализации.

Множество пластинок располагаются в одном направлении и формируют призмы. Ближе к центру ткани пластинки располагаются параллельно друг с другом и относительно оси призм, а к периферии под углом, образуя арки.

Эмалевые призмы – «здания» из кристаллов

Эмалевые призмы действительно выглядят как небоскребы, выстроенные кристаллами от границы с дентином и до периферии – края зуба. Эти удлиненные образования из гидроксиапатита похожи на минеральные волокна. Их длина зависит от толщины эмалевого слоя, чем он больше, тем они длиннее. Однако по ходу своего роста они еще волнообразно изгибаются, принимая S-образный изгиб. Поэтому призмы всегда длиннее, чем высота эмали. Расположены призмы радиально, то есть расходятся «веером» от дентина к краям.

На поперечном срезе они имеют форму, чаще всего напоминающую замочную скважину, хотя форма может немного меняться в зависимости от участка расположения. Их толщина варьируется от 3 мкм в начале до 6 мкм у края зуба. Каждое такое «волокно» покрыто оболочкой – призматической корой, содержащей больше белков и меньше минералов. За счет этого кора не разрушается под воздействием кислот.

Межпризматическое вещество

Пространство между призмами заполнено межпризматическим веществом. Оно тоже сформировано кристаллами гидроксиапатита и служит как бы цементом, связывающим призмы между собой. Однако в нем кристаллы располагаются в основном перпендикулярно к призмам. Толщина вещества составляет не более 1 мкм, при плотном контакте призм разделяющий их слой может совсем отсутствовать.

«Морфологически различают три слоя эмали: базальный – ближайший к дентину, срединный и каемчатый – подходящий к краю зуба. Последний является самым плотным, здесь расположена наиболее зрелая ткань. И именно этот слой подвергается максимальным нагрузкам», – отмечает стоматолог Н.С. Улов.

Особые образования в толще эмали – пластинки, пучки и веретена

Внешнее покрытие выглядит неоднородным, где-то оно более минерализовано, где-то менее. Участки «рыхлости» листообразной формы, пронизывающие толщу, называются эмалевыми пластинками. На срезе они выглядят как трещины, заполненные органическими веществами. Больше всего их в тонком участке на шейке зуба. Считается, что через них возможно проникновение бактерий, вызывающих пришеечный кариес.

Образования другой формы, похожие на пучки травы, которая «растет» из дентина – это эмалевые пучки. Кроме пластинок и пучков есть еще и веретена. Надо сказать, что граница дентина и эмали – это не четкая строгая линия, а переходный участок между двумя разными тканями, где присутствуют элементы и той, и другой. Веретена как раз и являются продолжением дентинных канальцев, в которых проложены отростки одонтобластов – клеток, формирующих дентин, и есть дентинная жидкость. Благодаря им из пульпы через дентин поступают минеральные вещества.

Полосы и линии в структуре эмали

Призмы укладываются правильными слоями и волнообразно изгибаются, как мы уже говорили выше. Если зуб разрезать вдоль, то станут заметны чередования темных и светлых участков, которые так же веерообразно отходят от дентина. Это полосы Гунтера – Шрегера. Такое чередование объясняется S-образным изгибом призм.

Описанные полосы пересекаются с линиями Ретциуса в виде арок, выстроенных от границы с дентином к поверхности. Если зуб срезать поперек, то будут видны концентрические круги, как у дерева. Точно так же они обозначают ростовые линии, то есть периоды обызвестления эмали и отложений минералов.

Как видите, эмаль – сложно устроенное вещество, которое призвано защитить наши зубы. Ее строение и состав обеспечивают надежную защиту более уязвимых участков. Важно сохранять ее здоровье и целостность.

1 Новак Н.В., Байтус Н.А. Анализ физико-механических характеристик твердых тканей зуба и пломбировочных материалов // Вестник ВГМУ. – 2016.

Опыт работы с 2013 года (8 лет)

Эмаль (enamelum) – самая твёрдая ткань человеческого организма (250-390 ед. Виккерса, до 800 ед.!). Поверхностные слои эмали обладают наибольшей твёрдостью, но вместе с тем они достаточно хрупки. Чем ближе эмаль к дентиноэмалевой границе, тем ниже её твёрдость и соответственно ниже хрупкость. Толщина слоя эмали в разных отделах коронки не одинакова, она составляет 1.5-1.7 мм. на уровне жевательных бугров, постепенно уменьшается на боковых поверхностях, и сходит на нет в области шейки зуба (всего 0.01 мм.).

Структура эмали зуба

Эмалевые призмы являются основным структурным образованием эмали, их диаметр составляет всего 4-6 мкм, но благодаря своей извилистой форме, длина призмы превосходит толщину эмали. Эмалевые призмы, собираясь в пучки, образуют s-образные изгибы. Благодаря этому на шлифах эмали обнаруживаются тёмные и светлые полосы: в одном участке призмы срезаны в продольном направлении, а в другом – в поперечном (полосы Гунтера-Шрегера). На шлифах эмали можно заметить линии, идущие в косом направлении и достигающие поверхности эмали - это линии Ретциуса, они особенно хорошо видны при обработке эмали кислотой. Их образование связывают с цикличностью минерализации эмали в процессе её формирования. И как раз в этих участках минерализация менее выражена, следовательно, при травлении кислотой в линиях Ретциуса происходят наиболее ранние и выраженные изменения.

Эмалевая призма имеет поперечную исчерченность, которая отражает суточный ритм отложения минеральных солей. В поперечном сечении эмалевая призма имеет аркадообразную форму или по форме напоминает чешую, но может быть округлой, гексагональной или полигональной. Нужно отметить, что к эмали лучше всего фиксируются зубные виниры. Межпризменное вещество эмали состоит из таких же кристаллов, что и сама призма, но отличается их ориентацией. Органическое вещество эмали имеет вид тончайших фибриллярных структур, которые по существующему мнению, определяют ориентацию кристаллов эмалевой призмы.

В эмали зуба встречаются такие образования, как пластинки, пучки и веретёна. Пластинки (их ещё называют ламеллы) проникают в эмаль на значительную глубину, пучки – на меньшую, веретёна (отростки одонтобластов) попадают в эмаль через дентиноэмалевое соединение.

Мельчайшей структурной единицей эмали является апатитоподобное вещество, которое формирует эмалевые призмы. В разрезе эти кристаллы имеют шестигранную форму, сбоку они имеют вид небольших стержней. Кристаллы эмали являются самыми большими кристаллами твёрдых тканей человека. Их длина составляет 160нм, ширина-40-70нм, а толщина -26нм. Кристаллы в эмалевой призме прилегают плотно друг к другу, пространство между ними не превышает 2-3 нм, в ядре призмы кристаллы направлены параллельно оси призмы. В межпризменном веществе кристаллы менее упорядочены и направлены перпендикулярно оси эмалевой призмы. Каждый кристалл имеет гидратную оболочку толщиной 1нм. и окружён слоем протеинов и липидов.

Кроме связанной воды, входящей в состав гидратной оболочки, в микропространствах эмали имеется свободная вода. Общий объём воды в эмали составляет 3.8%.

На поверхности коронки зуба человека часто обнаруживается тонкий слой безпризменной эмали. Её толщина составляет 20-30мкм и кристаллы в ней плотно прилегают друг к другу, располагаясь параллельно поверхности. Безпризменную эмаль часто можно обнаружить в молочных зубах и фиссурах, а также в области шеек зубов у взрослых людей.

Химический состав

Эмаль имеет следующий состав: неорганические вещества – 95%, органические – 1,2%, вода – 3,8%. Ниже будет представлен более подробный химический состав эмали зуба.

Эмаль зуба состоит из апатитов многих типов, основным из которых является гидроксиапатит Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂. Состав неорганического вещества эмали представлен: гидроксиапатит -75,04%, карбонапатит – 12,06%, хлорапатит – 4,39%, фторапатит – 0,663%, карбонат кальция – 1,33%, карбонат магния – 1,62%. В составе химических неорганических соединений кальция 37%, а фосфора – 17%. Соотношение Ca/P во многом определяет состояние эмали зуба. Оно непостоянно и может изменяться от действия различных факторов, более того, оно может изменяться в пределах одного зуба.

В эмали зубов выявлено более 40 микроэлементов их расположение в эмали неравномерно. В наружном слое выявлено большое содержание фтора, свинца, железа, цинка при меньшем содержании натрия, магния, карбонатов. Более равномерное расположение по слоям у стронция, меди, алюминия и калия.

В эмали органическое вещество представлено белками, липидами и углеводами. Общее количество белков составляет 0,5%, липидов – 0,6%. Также в эмали обнаружены цитраты (0,1%) и совсем немного полисахаридов (0,00165%).

Читайте также: