Зубы и костная ткань: сравнение и различия¶

Зубы — это плотные органы пищеварительной системы, которые по химическому составу и твёрдости действительно ближе к кости, чем к любым другим тканям организма. Однако зубы не являются костью в строгом анатомическом смысле: они состоят из эмали, дентина, цемента и пульпы, тогда как кость имеет иное гистологическое строение и способна к регенерации, которой зубы лишены.

¶Минеральный состав: сходство с костью

Основное сходство зубов и костной ткани определяется их минеральным составом. В обоих случаях структурную основу образует гидроксиапатит — кристаллическое соединение кальция и фосфора с формулой Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂. Именно этот минерал придаёт и костям, и зубам их твёрдость.

Эмаль зуба — самая твёрдая ткань человеческого организма. По минеральной плотности она превосходит кость в 4–5 раз. Дентин, составляющий основную массу зуба, по составу ближе к кости: в нём около 70 % минералов, 20 % органических веществ и 10 % воды, однако он также лишён клеточной структуры костной ткани.

¶Гистологические различия

Кость — это живая ткань, состоящая из клеток (остеоцитов, остеобластов, остеокластов), матрикса и системы гаверсовых каналов, по которым проходят кровеносные сосуды и нервы. Благодаря этому кость постоянно обновляется: полный цикл перестройки занимает около 7–10 лет.

Эмаль после прорезывания зуба лишена клеток и кровоснабжения. Она образуется одонтобластами ещё до прорезывания и не способна к регенерации. Дентин, в отличие от эмали, содержит одонтобласты и может продуцировать заместительный дентин, однако этот процесс медленнее костной ремоделизации.

Цемент корня зуба по составу действительно близок к кости: он содержит коллагеновые волокна, минералы и клетки — цементобласты. Именно цемент через периодонтальные связки соединяет зуб с альвеолярной костью челюсти.

¶Развитие: разные эмбриональные истоки

Зубы и кости черепа развиваются из разных зачатков. Закладка зубов начинается на 6-й неделе внутриутробного развития из эпителия ротовой полости, который врастает в подлежащую мезенхиму. Кости лицевого скелета формируются преимущественно из мезенхимы нейрального хребта.

Зубы закладываются в детстве и остаются на всю жизнь (за исключением смены молочных на постоянные), тогда как костная ткань обновляется многократно. Этот факт — главное практическое различие: перелом кости срастается за 4–8 недель, тогда как скол эмали не восстанавливается самопроизвольно.

¶Роль кальция и фосфора

Зубы и кости являются основным депо кальция в организме. При дефиците кальция в рационе организм мобилизует его из костной ткани, что ведёт к остеопорозу. Зубы при этом страдают в меньшей степени: минералы эмали практически не мобилизуются, однако дентин может деминерализоваться.

Для нормального минерализации зубов и костей необходимы:

• кальций и фосфор в соотношении примерно 2:1;
• витамин D₃, обеспечивающий всасывание кальция в кишечнике;
• витамин К₂, участвующий в отложении кальция в матриксе;
• фтор, который встраивается в решётку гидроксиапатита, образуя фторапатит и повышая кислотоустойчивость эмали.

Дефицит витамина D в детстве приводит к рахиту — размягчению костей — и одновременно к гипоплазии эмали, что подтверждает общность минерального обмена.

¶Заболевания, связанные с нарушением минерализации

Нарушения, затрагивающие и кости, и зубы:

• Флюороз — избыток фтора в период формирования зубов вызывает пятнистость эмали; одновременно избыток фтора приводит к остеосклерозу.
• Цинга — дефицит витамина C нарушает синтез коллагена, что ведёт к подвижности зубов и ломкости костей.
• Рахит — дефицит витамина D₃, проявляется размягчением костей и дефектами эмали.
• Остеопороз — снижение плотности костной ткани; по данным исследований, он коррелирует с потерей альвеолярной кости и подвижностью зубов.

¶Зубы в костной ткани

С точки зрения анатомии зубы действительно расположены в кости: корни каждого зуба закреплены в лунках (альвеолах) верхней и нижней челюстей. Альвеолярные отростки — часть костей черепа, и именно они подвергаются резорбции после потери зубов. Установка зубных имплантатов основана на остеоинтеграции — срастании титанового стержня с костной тканью челюсти.

¶Эволюционное значение

У млекопитающих зубы и кости эволюционно происходят от хрящевых предков, но минерализация зубов появилась раньше, чем полноценная кость. У ранних позвоночных зубы были единственными минерализованными структурами. Современные бесчелюстные (миноги и миксины) имеют хрящевой скелет, но обладают роговыми зубами.

¶Источники

• Аникин С. Г. «Клиническая анатомия зубов и зубных рядов»
• Персин Л. С., Мамедов Р. М. «Детская ортодонтия»
• Трезубов В. Н. «Ортопедическая стоматология»
• Терновая В. Н. «Гистология зуба и полости рта»
• Баженов Д. А. «Стоматология детского возраста»