Занятие 28а. Биохимия костной ткани. Механизм минерализации тканей зуба.

Значение темы: Костные ткани – это специализированный тип соединительной ткани с высокой минерализацией фосфатом кальция межклеточного органического вещества. Органическое вещество – матрикс костной ткани - представлено в основном белками коллагенового типа. В силу своего состава и строения костная ткань обладает высокой прочностью, сохраняя при этом свойство эластичности, кроме того костная ткань является резервом минеральных веществ и важнейшим органом минерального обмена. Костная ткань - «живая ткань», характеризующаяся высокой метаболической активностью, сложными биохимическими процессами синтеза и распада компонентов ткани. Кость постоянно находится в состоянии обновления. В формировании костной ткани участвуют молодые клетки остеобласты, которые содержат высоко активную щелочную фосфатазу, расщепляющую содержащиеся в периферической крови фосфаты (эфиры фосфорной кислоты) с вы- свобождением свободной фосфорной кислоты, необходимой для минерализации. Остеокласты – клетки расположенные на поверхности костных перекладин, наоборот, способны разрушить хрящ и кость за счет секреции гидролитических ферментов (кислой фосфатазы, коллагеназы, гликозидазы и других кислых гидролаз), расщепляющих органические соединения матрикса костной ткани. В период между тридцатью и пятьюдесятью годами процессы костной резорбции и формации проходят примерно с одинаковой интенсивностью. После наступления менопаузы у женщин и в течение шестого десятка жизни у мужчин костная резобция преобладает над костной формацией. Главными регуляторами биохимических процессов в костной ткани являются паратгормон, кальцитонин и кальцитриол (витамин Д). Кроме того, на процессы ремоделирования оказывают активное влияние половые гормоны, глюкокортикостероиды, гормон роста, инсулин, гормоны щитовидной железы, циркулирующие факторы роста, а также местные факторы роста.

Зуб имеет три вида кальцифицированной ткани: эмаль (производное эпителия), дентин и цемент. Знание механизмов минерализации и деминерализации, механизмов замещение ионов в решетке гидроксиапатита позволит понять причины некоторых стоматологических патологий и основы их профилактики.

Цель занятия: Изучить структурно-функциональные особенности костной ткани, минерализованных тканей зуба.

Студент должен знать:

1. Качественный и количественный химический состав минерализованных тканей.

2. Минеральная основа минерализованных тканей. Идеальное соотношение ионов кальция и фосфора в решетке гидроксиапатита. Способность к изоморфному замещению ионов в кристаллической решетке.

3.Роль ионов фтора в решетке гидроксиапатита. Резистентность к кариесу; флюороз.

4. Механизм минерализации костной ткани. Факторы, участвующие в минерализации. Регуляция минерализации.

5. Основа минерализации дентина и цемента; эмали.

6. Метаболизм и регуляция метаболизма твердых тканей зуба. Щелочная и кислая фосфатазы, как маркеры костной ткани

С тудент должен уметь:

Обьяснить профилактическую роль фторсодержащих паст;

Прогнозировать интенсивность формирования или резорбции твердых тканей зуба при изменении некоторых биохимических параметров (уровень содержания ионов, гормонов, витаминов).

Студент должен владеть: информацией о некоторых возможных причинах снижения резистентности к кариесу, связанных с нарушением минерализации.

О некоторых возможных причинах снижения резистентности к кариесу, связанных с нарушением минерализации.

Сведения из базовых дисциплин, необходимые для изучения темы: Остеогистогенез, строение зуба.

Задания для самоподготовки:

Изучите материал темы в соответствии с целевыми вопросами («студент должен знать») и письменно выполните следующие задания:

Аудиторная работа

Самостоятельно выполните следующие задания:

1.Сравните качественный и количественный состав минеральных компонентов твердых тканей зуба.

2. Запишите формулу гидроксиапатита, соответствующую идеальному молярному соотношению ионов кальция и фосфора.

Как изменяется молярное соотношение этих ионов с возрастом?

3. На чем основано профилактическая роль фтора? Почему высокие концентрации фтора снижают резистентность эмали к кариесу?

4. Ионы стронция могут встраиваться в кристаллическую решетку гидроксиапатита. Как это влияет на резистентность к кариесу?

5. Запишите последовательно процессы, происходящие при минерализации костной ткани. Укажите роль при этом роль остеобластов; коллагена, остеонектина, витамина К, ферментов лизосом.

6. Назовите факторы, обеспечивающие оптимальный уровень ионов кальция, необходимого для минерализации. Опишите конкретный механизм их действия и конечный эффект.

7. Назовите роль щелочной и кислой фосфатаз в метаболизме костной ткани.

8. Объясните роль глюкокортикостероидов, эстрогенов на развитие костной ткани.