Зубной камень. Зубной камень — это патологическое обызвествленное образование на поверхностях зубов

Зубной камень — это патологическое обызвествленное образование на поверхностях зубов. Различают наддесневой и поддесневой зубной камень. Оба вида зубного камня отличаются не только по локализации, но и по химическому составу, механизму образования и источнику минеральных компонентов.

Химический состав зубного камня.

Основная часть зубного камня представлена неорганическими веществами (70-90% сухого веса), из которых формируются кристаллические образования. Количество минерального компонента влияет на цвет зубного камня. Темный содержит больше минералов, чем светлый зубной камень. Помимо кальция и фосфатов в зубном камне встречается магний (до 0,5%). Чем более минерализован зубной камень, тем больше в нем определяется кальция (29-57%), неорганического фосфата (15,5-28,5%) и магния. Наоборот, в слабо минерализованном зубном камне больше содержится магния и меньше кальция и фосфора; присутствуют следовые количества свинца, молибдена, кремния, алюминия, стронция и кадмия.

На начальных этапах происходит формирование слабоминерализованного, легко удаляемого зубного камня и в основном образуется брушит - СаНРО₄.2Н₂О, который составляет до 50% от всех видов кристаллов. По мере старения зубного камня его состав меняется и появляются другие виды кристаллов.

В составе зубного камня также присутствует фтор в виде фторапатита, фторида кальция (СаF₂) и комплекса с органическими соединениями в составе бактерий. Применение фторсодержащих паст для чистки зубов уже в первые десять дней приводит к накоплению фтора в составе зубного камня.

Из органических веществ в зубном камне определяются белки (от 0,1% до 2,5%), аминокислоты, углеводы (в том числе гликозаминогликаны), фосфолипиды, нуклеозидфосфаты и ферменты. Количество белка различно в разных видах зубного камня и снижается по мере увеличения минерализации отложений. В светлом наддесневом зубном камне содержание белка достигает 2,5%, в темном наддесневом камне оно снижается до 0,5%, а в поддесневом зубном камне составляет всего 0,1-0,3%.

Белки зубного камня обладают высоким сродством к эмали и представленны Са-преципитирующими глико- и фосфопротеинамя. Са-преципитирующие гликопротеины содержат до десяти и более процентов углеводов. В углеводной компоненте Са-преципитирующего гликопротеина, выделенного из зубного камня определяются галактоза, фруктоза и манноза в соотношении 6:3:1. В зубном камне, помимо белков, присутствуют свободные аминокислоты. Как и в зубном налете, в зубном камне определяются в большом количестве глу, асп, ала, лей, гли, и меньше - тре, сер, про, лиз. В зубном камне практически отсутствуют циклические аминокислоты.

Углеводный компонент наддесневого и поддесневого зубного камня представлен галактозой, фруктозой, маннозой, аминосахарами: глюкозамином, галактозамииом и мурамовой кислотой (их соотношение 8:2:1). В поддесневом зубном камне наряду с указанными углеводами также встречаются гликозаминогликаны (гиалуроновая кислота и др.), образующиеся при распаде сульфомуцинов слюны и соединительной ткани воспаленной десны.

Количество липидов в зубном камне невелико. В основном это глицерофосфолипиды, которые синтезируются микроорганизмами зубных отложений. Присутствующие глицерофосфолипиды способны внутриклеточно связывать кальций и инициировать образование гидроксиапатитов.

В процессах минерализации зубного налета определенная роль отводится АТФ и ферментам. Содержание АТФ, которая является с одной стороны донором ортофосфата, а с другой - источником энергии, в зубном камне уменьшается по мере минерализации и составляет в светлом зубном камне 0,03 мкмоль/г ткани, а в темном зубном камне только 0,01 мкмоль/г ткани.

Формирование зубного камня.

В образовании зубного камня выделяют два этапа: 1) формирование органической матрицы; 2) кальцификация этой органической матрицы.

Кальцификация зубного налета начинается с постепенного увеличения количества нитевидных микроорганизмов и формирования двух центров отложения минералов: центра «А» внутри бактериальной матрицы и центра «В» вне этой матрицы. Оба центра расположены в месте наибольшего скопления налета. В центре «А» формируется различные кристаллы, в центре «В», лишенном микроорганизмов, образуются монокристаллы. В слабоминерализованном зубном налете неорганический компонент представлен брушитом.

В случае перенасыщенности слюны фосфорнокальциевыми солями и при рН больше 8,0 возможно превращение брушита в гидроксиапатит без промежуточных этапов. Аморфный фосфат кальция (СаНРО₄.2Н₂О) выглядит как дисковидные и шаровидные элементы и первые структурные кристаллы гидроксиапатитов появляются на поверхности этих элементов. Затем происходит наслоение одной минеральной фазы на другую по типу гетероэпитаксии с формированием различных видов кристаллов. Включение магния в этот процесс снижает скорость кристаллизации, напротив, фтор способствует образованию кристалических форм.

Образованные гидроксиапатиты ингибируют образование октакальция фосфата.

Локальное повышение рН возможно в случае уменьшения количества СО2 в слюне, а также при накоплении в зубном налете NH₄. Аммиак образуется при участии уреолитических бактерий, способных расщеплять мочевину.

Вокруг образовавшихся центров минерализации происходит дальнейшее накопление фосфорно-кальциевых соединений и их трансформация, протекающая как спонтанно, так и при участии щелочной фосфатазы и использовании молекул АТФ.

Щелочная фосфатаза, катализирующая гидролиз фосфорноорганических соединений, способствует накоплению ортофосфата. При участии альдолазы, лейцинаминопептидазы, аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы происходит распад углеводов аминокислот. Образующиеся аммиак, глутамат и α-кетокислоты активно связывают кальций фосфат, и другие минералы. Идет послойное отложение минеральных солей. Кристаллы зубного камня продолжают расти, превращаясь в темном зубном камне в сферолиты.

По этой схеме могут формироваться все типы патологических обезвествленных образований (зубной камень, камни слюнных желез и желчевыводящих путей, почек). Основным отличием в этом процессе является среда, как источник минерального и органического компонента.