Mineralizace

V Mineralizace minerály jsou uloženy v tvrdé tkáni, jako jsou zuby nebo kosti, aby ztvrdly. V těle existuje trvalá rovnováha mezi mineralizací a demineralizací. Při nedostatku minerálních látek nebo jiných poruch mineralizace je tato rovnováha narušena.

Co je mineralizace?

V tvrdých tkáních, jako jsou zuby nebo kosti, jsou anorganické látky trvale ukládány v organické matrici. Jedná se zejména o soli, jako je hydroxyapatit, fosfát nebo fluorid. Vápník je jednou z nejdůležitějších látek při tvorbě kostí.

Proces skladování je řízen organickou matricí. Koláž hraje klíčovou roli v kontrolních procesech. Popsané procesy se nazývají mineralizace nebo Mineralizace určené. V souvislosti s kostmi je mineralizace hlavní součástí osifikace a hojení zlomenin.

Opačný proces se nazývá demineralizace. Soli jsou uvolňovány z tvrdé tkáně. Zbývá kolagenová matrice. Demineralizace a mineralizace jsou fyziologicky v harmonii v tvrdých tkáních lidského organismu.

Dalším pojmem z této oblasti je remineralizace, tj. Skladování anorganických látek po demineralizaci. Mineralizace probíhá především při tvorbě nových tvrdých tkání.

Funkce a úkol

Živá kost je trvale sladěna se současnými funkčními potřebami osteoblastů vytvářejících kost a osteoklastů odstraňujících kost. Tvorba kostí (osteogeneze) po celý život soutěží se ztrátou kostí (osteolýza). Mineralizace trvale konkuruje demineralizaci.

Osteoblasty uvolňují základní organickou látku zvanou kostní matrice. Tato základní látka je pak mineralizována prostřednictvím zprostředkování osteoblastů. Procesy mineralizace závisí na množství fosfátů a vápníku v plazmě.

Kontrola osteoblastů, a tím i mineralizace, podléhá vlivu hormonů, jako je parathormon, kalcitonin a kalcitriol. Estrogeny, somatotropin a glukokortikoidy také přijímají kontrolní funkce v aktivitě kostních buněk a tedy ve všech mineralizačních a demineralizačních procesech.

Díky vyvážené střídání mineralizace a demineralizace je možné kostru vždy přizpůsobit nové zátěži a potřebám bez přetržení. Kvůli těmto nepřetržitým procesům lidé dostávají novou kostru přibližně každých sedm let.

Příslušné hormony poskytují potřebné minerály a vitaminy pro mineralizaci ve velkém množství. Tímto způsobem mobilizují pracovní materiály osteoblastů a také vykazují stimulační účinky na buňky kostní struktury. Pro mineralizaci kostí a vstřebávání vápníku ze střeva je nezbytný vitamín D, který se získává především vystavením slunci.

Na zubech také probíhají procesy neustálého vytváření a rozkladu. Sliny mají pro tyto procesy velký význam. Zubní sklovinu tvoří asi 98 procent uložených minerálů. Dávají zubům jejich extrémní tvrdost, a tak dávají lidem jejich kousavou sílu. Zubní sklovina obsahuje hlavně vápník, fosfor a hořčík nebo fluorid.

Zubní sklovina je vystavena neustálé demineralizaci v důsledku dietních kyselin. Sliny chrání zuby před ztrátou zubní skloviny a pomocí minerálů remineralizují drobné poškození zubní skloviny. Na druhé straně sliny obsahují také mikroorganismy pro odbourávání přebytečné zubní skloviny. Zastává tak klíčovou pozici v cyklu mineralizace a demineralizace.

Nemoci a nemoci

Patologická mineralizace je přítomna například v konkrementech. Jedná se o pevné látky v dutinách těla, které se skládají z rozpuštěných částí tvrdých látek. V této souvislosti je tvrdý plak pod okrajovou gingivou označován jako tatar. Kalkul je tvořen minerály ze slin, které se hromadí v plaku. Genetické faktory jsou spojeny s tendencí k tvorbě zubního kamene. Nedostatek mineralizace zubů a kostí může být způsoben nedostatkem minerálů.

Poruchy mineralizace jsou rozšířené a jsou obvykle spojeny s abnormálními hladinami fosforečnanu vápenatého. Koncentrace těchto dvou látek na sobě závisí díky produktu s konstantní rozpustností. Velká část dodávky vápníku a fosfátu je uložena jako hydroxyapatit v kosti. Pokud v těle existuje nerovnováha jednoho ze dvou minerálů nebo pokud je absorpce látek v gastrointestinálním traktu nevyvážená vylučováním látek ledvinami, je kolísání koncentrace bráněno buď skladováním nebo vyčerpáním. Oba mohou nabýt patologických rozměrů.

K tomuto jevu dochází v souvislosti s křivicí. U dospělých je toto onemocnění známé jako osteomalacie. Nejběžnější formou křivice jsou křivice s nedostatkem vápníku, kterému předchází nedostatek vitamínu D.

Chrup může být také ovlivněn poruchami mineralizace. Příklady jsou Amelogenesis imperfecta a Dentinogenesis imperfecta. Amelogenesis imperfecta je genetické onemocnění, které narušuje tvorbu zubní skloviny a vnější struktury zubu. Dentinogenesis imperfecta je také genetické onemocnění. Místo vzniku skloviny je při této nemoci narušena tvorba hmoty vnitřního zubu a tím i dentinu.

Problémy s mineralizací již mohou ovlivnit listnaté zuby. Pokud jsou postiženy pouze jednotlivé zuby, nazývá se to lokalizovaná porucha. Pokud jsou postiženy všechny zuby, zubař mluví o generalizované poruchě mineralizace. Zuby se zhoršenou mineralizací jsou nažloutlé až hnědé barvy a často se odlupují zubní sklovinou. Součástí klinického obrazu jsou také změny tvaru, zvýšená citlivost na teplotu a tendence ke kazu. Příčinou je nedostatek minerálů v zubní sklovině. Důvody tohoto nedostatku nebyly přesvědčivě prozkoumány.