Mineralizacja

w Mineralizacja minerały są przechowywane w twardych tkankach, takich jak zęby lub kości, aby je utwardzić. Istnieje trwała równowaga między mineralizacją a demineralizacją w organizmie. Jeśli występuje niedobór minerałów lub inne zaburzenia mineralizacji, równowaga ta jest zaburzona.

Jaka jest mineralizacja?

W tkankach twardych, takich jak zęby czy kości, substancje nieorganiczne są trwale osadzane w macierzy organicznej. Substancje te to głównie sole, takie jak hydroksyapatyt, fosforan lub fluorek. Wapń jest jedną z najważniejszych substancji biorących udział w tworzeniu kości.

Proces przechowywania jest kontrolowany przez organiczną matrycę. Kolaż odgrywa kluczową rolę w procesach kontroli. Opisane procesy nazywane są mineralizacją lub Mineralizacja wyznaczony. W kontekście kości mineralizacja jest główną częścią procesu kostnienia i gojenia złamań.

Odwrotny proces nazywany jest demineralizacją. Z tkanki twardej uwalniane są sole. Pozostaje macierz kolagenowa. Demineralizacja i mineralizacja są fizjologicznie zgodne w twardych tkankach ludzkiego organizmu.

Innym terminem z tego obszaru jest remineralizacja, czyli magazynowanie substancji nieorganicznych po demineralizacji. Mineralizacja zachodzi przede wszystkim w tworzeniu nowych twardych tkanek.

Funkcja i zadanie

Żywa kość jest trwale dostosowywana do aktualnych potrzeb funkcjonalnych przez osteoblasty budujące kości i osteoklasty usuwające kości. Tworzenie kości (osteogeneza) konkuruje z utratą masy kostnej (osteolizą) przez całe życie. Mineralizacja stale konkuruje z demineralizacją.

Osteoblasty wydzielają podstawową substancję organiczną zwaną macierzą kostną. Ta podstawowa substancja jest następnie mineralizowana za pośrednictwem osteoblastów. Procesy mineralizacji zależą od ilości fosforanu i wapnia w osoczu.

Na kontrolę osteoblastów, a tym samym na mineralizację, wpływają hormony, takie jak parathormon, kalcytonina i kalcytriol. Estrogeny, somatotropina i glukokortykoidy przejmują również funkcje kontrolne w aktywności komórek kostnych, a tym samym we wszystkich procesach mineralizacji i demineralizacji.

Dzięki zrównoważonej przemianie mineralizacji i demineralizacji szkielet można zawsze dostosować do nowych obciążeń i potrzeb bez pękania. Z powodu tych ciągłych procesów ludzie mniej więcej co siedem lat otrzymują nowy szkielet.

Związane z tym hormony dostarczają niezbędnych minerałów i witamin do mineralizacji w dużych ilościach. Mobilizują, by tak rzec, materiały robocze osteoblastów, a także działają stymulująco na komórki struktury kości. Do mineralizacji kości i wchłaniania wapnia z jelita niezbędna jest witamina D, którą pozyskuje się przede wszystkim poprzez ekspozycję na słońce.

Na zębach zachodzą również stałe procesy narastania i niszczenia zębów. Ślina ma ogromne znaczenie dla tych procesów. Szkliwo zębów składa się w około 98% z zmagazynowanych minerałów. Nadają zębom ich ekstremalną twardość, a tym samym dają ludziom siłę gryzienia. Szkliwo zębów zawiera głównie wapń, fosfor i magnez lub fluor.

Szkliwo zębów narażone jest na ciągłą demineralizację pod wpływem kwasów zawartych w pokarmie. Ślina chroni zęby przed utratą szkliwa zębów i remineralizuje drobne uszkodzenia szkliwa dzięki zawartym w nim minerałom. Z drugiej strony ślina zawiera również mikroorganizmy rozkładające nadmiar szkliwa zębów. Zajmuje tym samym kluczową pozycję w cyklu mineralizacji i demineralizacji.

Choroby i dolegliwości

Na przykład mineralizacja patologiczna jest obecna w złogach. Są to ciała stałe we wnękach ciała, które składają się z rozpuszczonych twardych części substancji. W tym kontekście twarda płytka nazębna pod brzeżnym dziąsłem nazywana jest kamieniem nazębnym. Kamień jest tworzony przez minerały ze śliny, które gromadzą się w płytce nazębnej. Z tendencją do tworzenia się kamienia nazębnego związane są czynniki genetyczne. Brak mineralizacji na zębach i kościach może wynikać z braku minerałów.

Zaburzenia mineralizacji są szeroko rozpowszechnione i zwykle wiążą się z nieprawidłowymi poziomami fosforanu wapnia. Stężenia obu substancji są od siebie zależne ze względu na stałą rozpuszczalność produktu. Duża część zasobów wapnia i fosforanów osadza się w kości w postaci hydroksyapatytu. Jeśli występuje brak równowagi w jednym z dwóch minerałów w organizmie lub jeśli wchłanianie substancji w przewodzie pokarmowym jest niezrównoważone z wydalaniem substancji przez nerki, fluktuacjom stężenia przeciwdziała się albo przez przechowywanie, albo przez wyczerpanie. Oba mogą przybrać patologiczne proporcje.

Takie zjawisko występuje w kontekście krzywicy. U dorosłych choroba ta znana jest jako osteomalacja. Najczęstszą postacią krzywicy jest krzywica z niedoboru wapnia, która jest poprzedzona niedoborem witaminy D.

Na uzębienie mogą również wpływać zaburzenia mineralizacji. Przykładami są Amelogenesis imperfecta i Dentinogenesis imperfecta. Amelogenesis imperfecta jest chorobą genetyczną, która zaburza tworzenie się szkliwa i zewnętrznej struktury zęba. Dentinogenesis imperfecta jest również chorobą genetyczną. Zamiast tworzenia się szkliwa zębów, w tej chorobie zaburzone jest tworzenie wewnętrznej substancji zęba, a tym samym zębiny.

Problemy z mineralizacją mogą wpływać na zęby mleczne. Jeśli dotyczy to tylko pojedynczych zębów, nazywa się to zaburzeniem zlokalizowanym. Jeśli wszystkie zęby są dotknięte chorobą, dentysta mówi o uogólnionym zaburzeniu mineralizacji. Zęby z zaburzoną mineralizacją mają kolor od żółtawego do brązowego i często łuszczą się szkliwo. Często obraz kliniczny obejmuje również zmiany kształtu, zwiększoną wrażliwość na temperaturę i skłonność do próchnicy. Przyczyną jest brak minerałów w szkliwie zębów. Przyczyny tego niedoboru nie zostały ostatecznie zbadane.