ПОМОЩЬ СТОМАТОЛОГА 24 часа в сутки по всей Москве
7 (499) 110-99-47 Получить консультацию
по телефону или онлайн

Зубная эмаль: структурные компоненты, строение матрицы

Содержание статьи:

Как устроена эмаль зубов человека: ее составные компоненты и функции

Эмаль
Эмаль – это твердое покрытие зуба

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.

Подробнее о строении зуба читайте в материале «Как устроены наши зубы: важные анатомические особенности, из чего состоят зубные ткани, отличие молочных от постоянных».

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.

Зубная эмаль

По микротвердости эмаль сопоставима с минералом кварцем: показатель составляет 3845 МПа1. 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 зуба
Эмаль полупрозрачная и отличается разными оттенками

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.
Химический состав зубной эмали
На фото: химический состав зубной эмали

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

кристал
Структурной единицей эмали является кристалл гидроксиапатита

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.

Эмалевые призмы
На фото показаны эмалевые призмы

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

пришеечный
На фото показан пришеечный кариес

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.


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

Зубная эмаль: структурные компоненты, строение матрицы

    Если у детей эмаль тоньше, то отбеливающие пасты для них вредны?

      Отбеливающие пасты содержат абразивы. Поэтому детям они противопоказаны. У них действительно тоньше эмаль, к тому же она находится в процессе развития. Для белизны зубов детям достаточно регулярного ухода и правильной чистки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Зубов Алексей Сергеевич
Автор статьи
Зубов Алексей Сергеевич
Стоматолог-терапевт
Москва
Статьи по теме
Новые публикации