hidroksiapatit

hidroksiapatit kalsiyum hidroksil fosfattan bir minerali temsil eder Genel olarak, mineral, bireysel olarak zengin birikintiler olmasına rağmen yaygın değildir. Omurgalıların kemikleri ve dişleri de yüksek oranda hidroksiapatit içerir.

Hidroksiapatit nedir?

Hidroksiapatit, hidroksile kalsiyum fosfattan oluşur. Kristalde, beş kalsiyum iyonu üç fosfat iyonuna ve bir hidroksil iyonuna bağlıdır. Altıgen kristal sistemde kristalleşen iyonik bir bileşiktir.

Hidroksil grubu tüm kristali stabilize eder. Florapatit ve klorapatit ile hidroksiapatit kesintisiz bir karışık seri oluşturur. Hidroksiapatit, serpantinit, talk şist veya pegmatit gibi çeşitli minerallerde eşlik eden bir mineral olarak bulunur. Mineral şu ​​ana kadar yaklaşık 250 lokasyonda tespit edildi. Ayrı ayrı minerallerin görünümü, bileşime ve eşlik eden diğer minerallerle karışım oranına bağlıdır.Hidroksiapatit ayrıca canlıların içinde de bulunur. Özellikle omurgalıların kemikleri ve dişleri bu mineralin yüksek bir oranından oluşur.

Hidroksiapatite ek olarak, bağ dokusu ve hücreler şeklinde organik madde de içerirler. Neredeyse saf mineral içeriği nedeniyle, diş minesi organizmadaki en sert malzemedir. Hidroksiapatit içeriği yüzde 95'in üzerindedir. Hidroksiapatit oluşumu biyomineralizasyon çerçevesinde gerçekleşir. Malzeme çok kararlıdır ve fiziksel ve kimyasal etkilere karşı son derece dayanıklıdır. Kemikler ve dişler, yaşam ortamının önemli bir arşivini temsil eder.Sadece asitler, meyve asitleri dahil, hidroksiapatiti yavaşça bozar.

İşlev, efekt ve görevler

İnsan organizmasında hidroksiapatit en önemli destek maddesidir. İskelet sistemine gerekli gücü verir. Kolajen gibi özel bağ dokusu malzemesi ile birlikte, örneğin kemiklerde gerekli gerilme mukavemeti ve stabilitesi yaratılır.

Kemiklerin ve dişlerin bileşimi farklıdır. Buradaki belirleyici faktör, hidroksiapatit oranıdır. Kemikler, mineralin yaklaşık yüzde 65'inden oluşur. Geri kalanı kollajen ve osteoblastlardan oluşur. Dişlerdeki hidroksiapatit miktarı çok daha fazladır. Bu nedenle dişler kemiklerden çok daha serttir. İşlev, kompozisyon için belirleyicidir. Kemikler kas-iskelet sistemine aittir. Mekanik kuvvetlere farklı şekilde maruz kalmaları belirli bir esneklik gerektirir. Dişler yiyecekleri ezmek için kullanılır.

Bu, daha sert bir malzemeye de yansıtılması gereken çok daha güçlü bir kuvvet ve güç gerektirir. Dişler, dış diş minesi, dentin ve diş hamurundan oluşur. Diş minesinin çok sağlam ve sert olması gerekir ve bu nedenle yüzde 95'ten fazla hidroksiapatitten oluşur. Bu, onu dış etkilere karşı son derece dirençli kılar. Dentin, kemik benzeri bir maddedir. Yüzde 70 hidroksiapatitten oluşur. Geri kalanların çoğu bağ dokusudur. Diş özü veya özü, dişi besleyen bir kan damarı ve sinir ağıdır.

Eğitim, oluşum, özellikler ve optimum değerler

Kemiklerin ve dişlerin hidroksiapatiti, biyomineralizasyonun bir parçası olarak oluşur. Jeolojik açıdan, biyomineralizasyon zaten eski bir süreçtir. Eski bakteriler de birkaç milyar yıl önce kireç oluşturdu. Süreç bugün hala benzer. Bazı hücreler çözünmüş halde mineralin iyonlarını alır.

Mineralizasyon, çözeltinin karşılık gelen iyonlarla doyurulmasıyla gerçekleşir. Hidroksiapatit durumunda bunlar kalsiyum ve fosfat iyonlarıdır. Kemiklerde mineralleşmeden osteoblastlar sorumludur. Mineralizasyon sırasında, katılaşmış mineral içinde artık bölünemeyen ve bir ağ oluşturamayan osteositlere dönüşürler. Biyomineralizasyon da benzer şekilde dişlerde gerçekleşir. Burada odontoblastlar mineralleşmeden sorumludur.

Hastalıklar ve Bozukluklar

Hidroksiapatit çok kararlıdır. Ancak kemiklerin içinde sürekli inşa ve yıkım süreçleri vardır. Kemiğin şekli çok farklı gereksinimlere uyum sağlamalıdır. Böylece sürekli olarak yeni kemik maddesi oluşturulur. Bununla birlikte, her zaman kemik maddesinde bir bozulma vardır.

Yıkılma süreci ağır basarsa, osteoporoz olarak bilinen şey gelişir. Süreçler hormonlar tarafından kontrol edilir. Paratiroid hormonu, kandaki dengeli kalsiyum seviyesinden sorumludur. Kalsiyum eksikliği varsa hidroksiapatitin kemiklerden mobilizasyonunu harekete geçirir. Kalsitriol hormonu, kalsiyumun bağırsakta gıdalardan emilmesinden ve kemiklerdeki mineralizasyondan sorumludur. Her iki hormon da antagonisttir. Gıdalardan kalsiyum emilimi, D vitamini eksikliğinden dolayı sadece az miktarda kalsitriol oluştuğu için bozulursa, kemik erimesi kemik oluşumundan daha ağır basar. Kemik yoğunluğu azalır ve aynı zamanda kemiklerin kırılganlığı artar.

Ancak bu süreçler çok karmaşıktır ve çoğu durumda henüz tam olarak anlaşılmamıştır. Hidroksilapatit dişlerde de parçalanabilir. Ancak bunlar hormonal süreçler değildir. Fizyolojik olarak, yiyeceği ezebilmek için dişin mümkün olduğu kadar uzun süre dayanması gerekir. Bununla birlikte, yiyecek artıklarının bakteriyel ayrışması, diş minesine saldırabilen asitler oluşturur. Asit, hidroksiapatiti kalsiyum iyonlarına ve fosfat iyonlarına çözer, böylece hidroksil iyonu, su oluşturmak için asidin bir hidrojen iyonu ile reaksiyona girer. Kalsiyum iyonları ve fosfat iyonları daha sonra suda çözünür.

Uzun süreli bakteri aktivitesi ve sürekli asit oluşumu, sonunda diş minesinde bir delik oluşturur. Tedavi olmazsa diş çürüğü dişi yok eder. Bununla birlikte, florür içeren diş macunu kullanılarak hidroksiapatit, çok daha kararlı olan florapatite dönüştürülebilir. Bu, diş tahribatı sürecini daha uzun süre durdurmayı mümkün kılar.