A zománc a külső része a korona a fogak . Ez a dentint borító anyag a legnehezebb és a legmineralizáltabb a szervezetben . Együtt dentin , cement és a fogbél , ez az egyik a négy fő szöveteket alkotó a fogat. Normálisan látható a fogszerkezet (és nem a szövet, mert nem vaszkularizált, nem innervált, hanem mineralizált), amelyet egy alatta lévő dentinréteg támaszt alá. 96% ásványi anyag, a többi víz és szerves anyag. Ásványi része főleg kalcium- hidroxi-apatit kristályok hálózatából áll (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ). Az ásványi anyagok magas aránya a zománcban nemcsak az erősségéért És a csontszövetekkel szembeni kiemelkedő keménységéért , hanem a törékenységéért is felelős. A kevésbé mineralizált és kevésbé törékeny dentin elengedhetetlen támaszként és kompenzálja a zománc gyengeségeit.
A zománc színe a sárgától a világosszürkéig terjed. Mivel a zománc félig áttetsző és opálos , a dentin (vagy bármilyen fogjavító anyag) sárga-narancssárga színe a zománc alatt erősen befolyásolja a fog megjelenését.
A zománc vastagsága változik a fog felületén. Vastagabb a fogkorona tetején (2,5 mm felett ), és vékonyabb a zománc-cement csatlakozásnál (ECJ). A cementtel és a csonttal ellentétben a zománc szerves mátrixa nem tartalmaz kollagént vagy keratint ; ehelyett tirozinban gazdag glikoproteinek vannak (amelogeninek, zománcok és "csomófehérje"), amelyek szerepe véleményünk szerint elősegíti a zománc növekedését azáltal, hogy többek között az építkezés kereteit szolgálja. Ez a szerves mátrix poliszacharidokat is tartalmaz .
A zománc izotópos összetétele és a fog mikrokopásának elemzése a zománc mikroszkópos skáláján lehetővé teszi a paleontológusok számára, hogy az étrend összetétele alapján észleljék a különbségeket .
A zománc a legnehezebb anyag az emberi testben. Elsősorban kalcium-foszfátból és kalcium- karbonátból áll , amelyek kevesebb, mint 1% szerves anyagot tartalmaznak, az elemi struktúrák, az úgynevezett gyöngyök vagy zománcprizmák egymás mellé állításával. Minden ásványosított 4–8 µm átmérőjű prizma keresztezi a zománcot a zománc-dentin csatlakozásától a fog felületéig.
Ezek a prizmák a hidroxi-apatit kristályai, amelyeket szerves hüvely vesz körül, egymásba ágyazva. Keresztmetszetükben kulcslyukhoz hasonlítanak, amelynek teteje a fog koronája, az alapja pedig a gyökér felé néz.
A kristályok elrendezése az egyes prizmákban nagyon összetett. Az ameloblasztok (vagy adamantoblasztok), a zománcképződést elindító sejtek és a Tome kiterjesztések egyaránt befolyásolják a kristály alakját. A prizma fejének zománckristályai az utóbbi fő tengelyével párhuzamosan, míg az alap kristályai kissé eltérnek a fő tengelytől.
A zománcprizmák térbeli elrendezése világosabb, mint a belső szerkezetük. A zománcprizmák egy sorban helyezkednek el a fog mentén, és az egyes sorokon belül a prizma fő tengelye általában merőleges az alatta lévő dentinre. Állandó fogaknál a zománc-prizma a zománc-cement csatlakozás (ECJ) közelében kissé a fog gyökere felé dől.
A zománcprizma körüli terület interprizmatikus zománcból áll. Ez utóbbi összetétele megegyezik a prizma zománcával; azonban szövettani különbséget tesznek a kettő között, mert a kristályok orientációja minden esetben más és más. Azt a határt, ahol a prizmatikus zománckristályok és az interprizmatikus zománckristályok érintik egymást, prizmatikus burkolatnak nevezzük.
A fogzománc mikrostruktúrájának (Retzius striae, Hunter-Schreger sávok) jellemzőinek vizsgálata lehetővé teszi a fogak fejlődésének módozatainak értékelését. A striae Retzius (en) olyan csíkok, amelyek akkor jelennek meg a zománcon, amikor keresztmetszetben mikroszkóp alatt megfigyelhető. A Tomes nyúlványainak átmérőjének változása révén ezek a sávok a fa növekedési gyűrűihez hasonló módon igazolják a zománc növekedését . A perikymaties sekély barázdák, amelyek megfelelnek a zománc felületén a Retzius-féle csíkok által alkotott vonalnak. A többi sávnál sötétebb, az újszülött vonal elválasztja a születés előtt és után kialakult zománcot. A Hunter-Schreger sávokat (in) a keresztirányú átlátszó párhuzamos sávok (diazónia) és a sötétek (parazónia) egymást követő szakaszai jellemzik a szakaszon lévő prizmák tájolása miatt.
A fogzománc kialakulása a fogképzés teljes folyamatának egyik szakasza. Ha mikroszkóp alatt vizsgáljuk a kialakuló fogszövetet, megkülönböztethetünk különféle sejtcsoportokat, például az adamantin szervet ( Enamel szerv ), a foglemezt és a fogpapillát. A fogfejlődés általánosan elismert szakaszai a rügy, a sapka, a harang és a korona (vagy a meszesedés) szakasza. A kialakuló zománc csak a korona szakaszától látható.
Az 1930- as évek közepe óta ismert, hogy a zománc elsődleges ásványi fázisa [~ 96 tömeg% (tömeg%)] nem sztöchiometrikus fluorozott apatit-karbonát- kristályokból áll, amelyek sajátos kristályos elrendezése biztosítja a fog nagy ütésállóságát és viselni.
Az amelogenezis (vagy a zománcképződés) azután következik be, hogy a dentin megjelenni kezd, az ameloblasztoknak nevezett sejtek által . humán fogzománc formák sebességgel körülbelül 4 mikron per nap, kezdve a jövőben helyét cupsides a fog, a 3 -én , vagy 4 -én hónapban a terhesség. A zománc létrehozása összetett, de két szakaszon megy keresztül: 1) a szekréciós szakasz, amely fehérjéket és egy részben mineralizált zománcot alkotó szerves mátrixot foglal magában; 2) az érési szakasz, amely befejezi a zománc mineralizációját.
Az ameloblasztok polarizált oszlopos sejtek. A zománcfehérjék e sejtek granulált endoplazmatikus retikulumában termelődnek, majd az extracelluláris környezetbe kerülnek, ahol képezik az úgynevezett zománcmátrixot. Ezt a mátrixot egy enzim, lúgos foszfatáz részben mineralizálja. Amikor ez az első réteg kialakul, az ameloblasztok eltávolodnak a dentintől, lehetővé téve a Tomes kiterjesztések kialakulását a sejt apikális részén. A zománcképződés folytatódik a szomszédos ameloblasztok körül (ami elválasztott felület vagy "kút" létrejöttét eredményezi, amely a Tomes kiterjesztéseit tartalmazza), valamint a Tomes egyes kiterjesztéseinek vége körül (ami egy zománcmátrix lerakódását indukálja mindegyiken belül) jól). A kút belsejében lévő mátrixból végül a zománcprizma lesz, a válaszfalakból pedig az interprizmatikus zománc. Az egyetlen megkülönböztető tényező a kettő között a hidroxi-apatit kristályok orientációja.
az ameloblasztok a zománc képződésében használt anyagokat hordozzák. Ennek a fázisnak a legszembetűnőbb aspektusa szöveti szinten az, hogy ezek a sejtek harántcsíkossá válnak, vagy hullámos határúak. Ez azt bizonyítja, hogy az ameloblasztok megváltoztatták funkciójukat: a termelőtől (lásd a szekréciós fázist) transzporterekké válnak. A végső ásványosítási folyamathoz használt fehérjék alkotják a szállított anyag nagy részét. A legjelentősebb érintett fehérjék az amelogeninek, az ameloblasztinok, az enamelinek és a „csomófehérjék”. E folyamat során az amelogeninek és az ameloblasztinok felhasználás után eliminálódnak, de a zománcok és a „csomófehérjék” a zománcban maradnak. Ennek a fázisnak a végén a zománc mineralizációja befejeződött.
Az érés végén, mielőtt a fog megjelenik a szájban, az ameloblasztok lebomlanak.
Ezért a zománc a test többi szövetével ellentétben nem képes megújulni. Miután a zománc baktériumok vagy sérülés útján elpusztult, sem a szervezet, sem a fogorvos nem képes helyrehozni a zománcszövetet. A zománcot nem patológiás folyamatok is befolyásolhatják. A fogak idővel történő elszíneződése olyan dohányzásnak, kávénak és teának való kitettség következménye lehet, de a fogak színe az életkor előrehaladtával fokozatosan sötétedhet is. Valóban, a sötétedés részben a zománcban felhalmozódó anyagoknak köszönhető, de a mögöttes dentin szklerotizációjának is az egyik hatása. Ezenkívül az életkor előrehaladtával a zománc kevésbé áteresztővé válik a folyadékok számára, kevésbé oldódik savban, és kevesebb vizet tartalmaz.
| A születéskor kialakult zománc aránya | A zománc mineralizációjának befejezése | ||
|---|---|---|---|
| Elsődleges
maxilláris fogak |
Központi metszőfog | ⅚ | 1,5 hónappal a születés után |
| Oldalsó metszőfog | ⅔ | 2,5 hónappal a születés után | |
| Tépőfog | ⅓ | 9 hónappal a születés után | |
| Premolar | Cusps egyesült; teljesen mineralizált okkluzális zománc; az ásványosodott szövet a korona magasságának ½ – ¾-t fedi le |
6 hónappal a születés után | |
| Mól | Cusps egyesült; hiányosan mineralizált okkluzális zománc; az ásványosodott szövet a korona magasságának ⅕-től covers-ig terjed |
11 hónappal a születés után | |
| Elsődleges
mandibularis fogak |
Központi metszőfog | ⅗ | 2,5 hónappal a születés után |
| Oldalsó metszőfog | ⅗ | 3 hónappal a születés után | |
| Tépőfog | ⅓ | 9 hónappal a születés után | |
| Premolar | Cusps egyesült; teljesen mineralizált okkluzális zománc | 5,5 hónappal a születés után | |
| Mól | Cusps egyesült; hiányosan mineralizált okkluzális zománc |
10 hónappal a születés után | |
A zománc magas ásványianyag-tartalma, amely ezt a szövetet az emberi szövetek közül a legnehezebbé teszi, hajlamossá teszi azt a demineralizációs folyamatra is, amely gyakran fogszuvasodás formájában fordul elő .
A demineralizációnak számos oka lehet. Az üregek fő oka az egyszerű cukrokban (cukorka, cukros italok és még gyümölcslé) gazdag étrend. A szájban sok és sokféle baktérium található , és amikor a glükóz és a szacharóz , a leggyakoribb étkezési cukrok feloldódnak az íny és a fogak felületét borító baktérium biofilmben, bizonyos szájüregi baktériumok kölcsönhatásba lépnek vele, és tejsavat képeznek , amely csökkenti a pH a szájban. A zománcban lévő hidroxi-apatit kristályait ezután demineralizálják, lehetővé téve a nagyobb bakteriális inváziót és mélyebben a fogban.
A fogszuvasodásban leginkább részt vevő baktériumok a Streptococcus mutans , de a baktériumok száma és fajai a fog pusztulásának előrehaladásától függően változnak.
A fogak morfológiája miatt a fogszuvasodás megjelenik a fogzománcokban, lyukakban és repedésekben; olyan helyek, amelyekhez a fogkefével a legnehezebb hozzáférni , ahol az ételmaradékok könnyebben felhalmozódnak. Amikor a zománc demineralizációja megtörténik, a fogorvos éles műszert, például fogorvos horgot használhat, és úgy érezheti, hogy „rúd” van a bomlás helyén. Ha nem ellenőrzik, a zománc demineralizálódik az alatta lévő dentinné, amely aztán szintén lebomlik. Amikor a dentint, amely általában támogatja a zománcot, bomlás vagy egyéb egészségügyi probléma pusztítja el, a zománc nem képes kiegészíteni ridegségét, és könnyen leválik a fogról.
Az étel kariogenitása ( fogszuvasodás okozó képessége) számos tényezőtől függ, például attól, hogy a cukrok mennyi ideig maradnak a szájban. Nem az elfogyasztott cukor mennyisége, hanem a cukor bevitelének gyakorisága a fő tényező az üregekért. Amikor a szájban a pH csökken a cukor bevitele révén, a zománc demineralizálódik és körülbelül 30 percig sebezhető marad . Így nagy mennyiségű cukor elfogyasztása naponta egyszer kevésbé káros (a fogakra nézve), mint egy nagyon kis mennyiség sokszoros bevitele a nap folyamán (a száj egészségét tekintve jobb, ha vacsora közben csak egy desszertet eszik ecsetelés előtt. mint a nap folyamán elfogyasztott csemegék).
A baktériumok inváziója mellett a zománc más romboló erőknek van kitéve. A bruxizmus (kényszerfogak csiszolása) gyorsan elpusztítja a zománcot. A zománc kopásának mértéke, az úgynevezett kopás , normál körülmények között évi 8 µm. Általános tévhit, hogy a zománc elsősorban rágással kopik meg. Valójában a fogak rágás közben ritkán érintik egymást. Ezenkívül a fogak normál érintkezését fiziológiailag kompenzálja a parodontális szalag és a fogak elrendezése, amikor a száj zárva van. Az igazán romboló erők a parafunkciós mozgások (például a szívás, legyen az digitális (leggyakrabban hüvelykujj ) vagy tárgy (cumi vagy ruha), vagy bruxizmus), amelyek zománckárosodást okozhatnak.
A nem bakteriális zománc pusztulásának egyéb folyamatai közé tartozik a kopás (idegen elemek, például fogkefék, vagy a fogak között tartott csapok vagy csőszárak), az erózió (kémiai folyamatok, amelyek savakkal járnak , például a citromlé vagy a gyomornedv hatása, amikor az elmegy) nyelőcső), és néha az absztrakció (összenyomás vagy feszítő erők által).
A zománc ezért nagyon sérülékeny a demineralizációval szemben, és a cukor bevitelét követő rohamok naponta jelentkeznek. Így a fogak egészsége alapvetően olyan megelőző módszereket foglal magában, amelyek célja az ételtörmelék és a zománccal érintkező baktériumok jelenlétének csökkentése. A legtöbb országban erre használják a fogkefét , ami csökkenti a baktériumok és az élelmiszer-részecskék számát a zománcon. Néhány elszigetelt társadalom, amely nem fér hozzá ilyen anyaghoz, más tárgyakat, például rostos vagy éles fadarabokat használ a fogak tisztításához. Két szomszédos fog közötti zománcfelület tisztításához fogselymet lehet használni . Sem a fogkefe, sem a fogselyem nem érheti el a zománc mikroszkopikus üregeit, de a jó szájhigiénés szokások és a gyors cukortartalmú étrend általában eléggé megakadályozza a baktériumok kialakulását és ezért a fogszuvasodás megjelenését.
A fluor természetesen megtalálható a vízben, de nagyon eltérő arányban. Minden tengeri eredetű ételben (hal, tenger gyümölcsei, tengeri só stb.) Is jelen van . Az ivóvízben az ajánlott fluoridszint 1 ppm (egymillió rész). A fluor segít megelőzni az üregeket azáltal, hogy a zománcban lévő hidroxi-apatit kristályokhoz kötődik , így a zománc ellenállóbbá válik a demineralizációval szemben, ezért ellenállóbb az üregek megjelenésével szemben. A túl sok fluorid azonban problematikus lehet azáltal, hogy fogászati fluorózisnak nevezzük az állapotokat . A fluorózis tehát túlzott fluorid-expozíció, különösen 6 hónap és 5 év között, és a fogakon megjelenő foltok formájában nyilvánul meg. A fogak megjelenése enyhén szólva is csúnya, még akkor is, ha az üregek előfordulása az ilyen típusú zománcra nagyon alacsony. A probléma elkerülése érdekében szűrőket lehet használni olyan területeken, ahol a csapvíz fluoridszintje túl magas ahhoz, hogy csökkentse azt. A fluorid szint mérgezőnek tekinthető, ha meghaladja a 0,05 mg fluoridot testtömeg-kilogrammonként. Úgy tűnik, hogy a fogkrémbe vagy a szájvízbe adott fluoridnak csak korlátozott hatása van mind a fluorózisra, mind az üreg megelőzésére. Úgy tűnik, hogy csak a vízben elfogyasztott fluornak vagy a fluorozott sónak lehet valódi hatása , akár pozitív, akár negatív; csak a zománc felületére hat a fogkrémben lévő fluorid.
A nyál védő hatással van a zománcra. Számos védő és szabályozó elemet tartalmaz, amelyek külön-külön működnek, vagy valódi védelmi rendszerbe szerveződnek a baktériumok ellen, de a fog újramineralizálásához szükséges ionokat is biztosítják , ha az nem sérült meg túlzottan.
Sok fogorvosi javításhoz a zománc legalább egy részének eltávolítása szükséges. Általában ennek a gyakorlatnak az a célja, hogy hozzáférjen az alatta lévő fertőzött rétegekhez, például a dentinhez vagy a fogpéphez, például konzervatív fogászat , endodontia vagy korona telepítése esetén . Előfordulhat, hogy a zománc is eltűnt, mielőtt bármilyen bomlás megjelenne (lásd # Megsemmisítés ).
Az 1955-ben feltalált technikában fogcsípést alkalmaznak. Általában a konzervatív fogászatban használják . Az ásványi anyagok feloldásával a zománcból a maró 10 µm-t távolít el a zománc felületéről, és 5-50 µm mély porózus réteg létrehozásával jár. Ez mikroszkóposan érdesíti a zománcot, és növeli a ragasztást igénylő, a fogak javításához használt anyagok ( fogászati kompozit ) tapadását .
A maró hatásai az alkalmazott idő hosszától, az alkalmazott maró típusától és a zománc állapotától függően változnak. Azt is feltételezzük, hogy a kapott eredmények a zománc kristályainak orientációjától függően változhatnak.
Megjegyzés: a „fehérítés” kifejezés a szokásos passzív jelentése (a haj kifehérítése) ellenére is találkozik .
Az érett zománc biogén (élő organizmusok által termelt), de nem élő; sejttel mentes, ezért károsodás után nem javítja magát spontán módon, ami megmagyarázza, hogy a fogszuvasodás miért az egyik leggyakoribb krónikus betegség az embereknél.
Minden zománc remineralizációs stratégia és kísérlet kudarcot vallott (közvetlen mineralizáció oldatban, EDTA-val), fehérje / peptid indukálta mineralizáció (15-17), hidrogél indukálta mineralizáció , S. Busch (2004) Az emberi fogzománc regenerálása . Angew. Chem. Int. Ed. 43, 1428–1431), vagy többé-kevésbé bio-belélegzett prekurzorból történő kristályos összerakással . A természetes zománc összetett mikroszkópos hierarchikus felépítése még a laboratóriumban sem képes nagy mennyiségben reprodukálni.
Tudjuk, hogyan lehet nagyon kemény kerámiákat előállítani magas hőmérsékleten, zománc megjelenésűek, de a zománc biomineralizációjának az úgynevezett amelogenezis jelenségét , bár a természetben nagyon gyakori, még csak most kezdik megérteni. Fizikai-kémiai és elméleti szempontból , de a természetes anyagok minősége még mindig küzd in vitro és még inkább in vivo reprodukcióért . Különösen az apatit regenerálása a fogzománcban alkalmazott összetett és jól összehangolt szerkezetben (kivételes keménységgel és mechanikai teljesítménnyel rendelkezik) még mindig biotechnológiai kihívás, amely különösen érdekli a biomimetikát . Még mindig nem világos, hogy a természetes természetes biogén anyagok (fogak, karmok, kürt, gyöngyház és néhány puhatestűhéj) mikroszerkezeteit miként szabályozzák és duplikálják pontosan.
2018- ig soha nem lehetett mesterségesen reprodukálni az önállóan összeállított kristálymintát, amely a zománcot olyan erőssé teszi. A közelmúltban egy kalcium-foszfátion- aggregátumokból álló anyagot sikerült sikeresen felhasználni egy olyan prekurzor réteg előállítására, amely epitaxiális kristálynövekedést indukált, amint ez a fogászati apatitban megtalálható, utánozva ennek az ultrakemény szövetnek a határát kristályos-amorf biomineralizációját a természetben.
A sérült zománc így teljes mértékben megjavítható (mechanikai tulajdonságai eleve megegyeznek a természetes zománc jellemzőivel).
A Ca10 (PO4) 6 (OH) 2 képletű hidroxi-apatit (HAP) az egyszerűsített modell, mint ásványi anyag, amelyet a zománc képződésének és rekonstrukciójának tanulmányozására használnak.
A biomineralizáció kristályos-amorf környezetben zajlik: amorf fázis (prekurzor) biztosítja a folyamatos epitaxiális felépítést, ez a folyamat a közelmúltban racionális struktúrát ihletett a hidroxi-apatit (PAH) és az amorf kalcium-foszfát (vagy "PCA") között, amelynek képlete Ca3 (PO4) 2nH2O; is található, mint a prekurzor a csont vagy a halak csontképződés ), amelyek utánozzák biomineralization és indukálják epitaxiális regenerálása zománc. A fázistranszformáción alapuló programozott epitaxiális növekedés ígéretesnek tűnik a zománc regenerálódása szempontjából, még a komplex szerkezetű anyagok biomimetikus reprodukciója szempontjából is. Azonban a zománc epitaxiális növekedését idegen amorf kalcium-foszfát idegen fázisával in vitro nem végezték el, és a fogászat klinikai alkalmazásához módszert kell kidolgozni a meglévő fogakra történő alkalmazására is.
Sok állatnak nagyon kemény és / vagy nagyon éles fogai vannak ( cápa , hód ). A fogak az idők során a legjobban megőrzött maradványok közé tartoznak; régészek és paleontológusok használják az időnként nagyon régi emberi és állati maradványok azonosítására és datálására. Néha a DNS elég jó állapotban található az elemzéshez.