Hydroxyapatite מייצג מינרל של סידן הידרוקסיל פוספט. בסך הכל, המינרל אינו מופץ באופן נרחב, אם כי ישנם משקעים רבים בשפע. בַּעֲלֵי הַחוּלִיוֹת עצמות ושיניים מורכבות גם מאחוז גבוה של הידרוקסיפטיט.
מה זה hydroxyapatite?
Hydroxyapatite מורכב hydroxylated סידן פוספט. בגביש, חמש סידן יונים קשורים לשלושה פוספט יונים ויון הידרוקסיל אחד. זוהי תרכובת יונית המתגבשת במערכת גבישים משושה. בכך מייצבת קבוצת ההידרוקסיל את כל הגביש. עם fluorapatite ו chlorapatite hydroxylapatite יוצר סדרה מעורבת ללא פערים. הידרוקסילפטיט מופיע אצל שונים מינרלים כגון סרפנטיניט, פצלי טלק או פגמטיט כמינרל נלווה. המינרל התגלה עד כה בכ -250 מקומות. מראה הפרט מינרלים תלוי בהרכב וביחס הערבוב עם מינרלים נלווים אחרים. הידרוקסיפטיט מופיע גם בתוך אורגניזמים חיים. במיוחד ה עצמות ושיניים של חוליות מורכבים מאחוז גבוה של מינרל זה. בנוסף להידרוקסיפטיט, הם מכילים גם חומר אורגני בצורה של רקמת חיבור ותאים. בשל תכולת המינרלים הכמעט טהורה שלה, השן אמייל הוא החומר הקשה ביותר באורגניזם. לפיכך, תכולת ההידרוקסיפטיט שלו היא מעל 95 אחוזים. היווצרות הידרוקסיפטיט מתרחשת במהלך ביו מינרליזציה. החומר יציב מאוד ועמיד במיוחד בפני השפעות פיזיקליות וכימיות. לכן, עצמות ושיניים מייצגים ארכיון חשוב של סביבת המגורים. רק חומצות, כולל חומצות פרי, מתפרקות באטיות מהידרוקסיפטיט.
פונקציה, אפקט ומשימות
באורגניזם האנושי, הידרוקסיפטיט הוא החומר התומך החשוב ביותר. זה מספק למערכת השלד את הצורך כוח. יחד עם ספיישל רקמת חיבור חומר כגון קולגן, למשל, המתיחה הדרושה כוח ויציבות מיוצרת בעצמות. הרכב העצמות והשיניים שונה. הגורם המכריע כאן הוא שיעור ההידרוקסיפטיט. עצמות מורכבות מכ- 65 אחוז מהמינרל. השאר מורכב מ קולגן ואוסטאובלסטים. שיעור ההידרוקסיפטיט בשיניים גבוה בהרבה. לכן, השיניים גם הרבה יותר קשות מעצמות. הגורם הקובע להרכב הוא הפונקציה. עצמות הן חלק ממערכת התנועה. העמסה השונה שלהם על ידי כוחות מכניים דורשת גמישות מסוימת. השיניים משמשות לטחינת אוכל. זה דורש כוח הרבה יותר גדול ו כוח, שחייב לבוא לידי ביטוי גם בחומר קשה יותר. בתהליך זה השיניים מורכבות מהחיצוניות אמייל, ה דנטין ועיסת השיניים. ה אמייל חייב להיות חזק וקשה מאוד ומורכב בהתאם ממעל 95 אחוזים של הידרוקסיפטיט. זה עושה את זה מאוד עמיד בפני השפעות חיצוניות. דנטין, בתורו, הוא חומר דמוי עצם. הוא מורכב מ -70 אחוז הידרוקסיפטיט. השאר הוא בעיקר רקמת חיבור. עיסת השיניים, או העיסה, מספקת רשת צינורות של דם כלי ו עצבים לספק את השן.
היווצרות, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים
ההידרוקסיפטיט של העצם והשיניים נוצר כחלק מביו-מינרליזציה. ביו מינרליזציה היא כבר תהליך עתיק בתולדות כדור הארץ. עָתִיק בקטריה יצרו גם אבני גיר לפני כמה מיליארדי שנים. התהליך דומה גם כיום. תאים מסוימים סופגים את יוני המינרל במצב מומס. מינרליזציה מתרחשת על ידי רוויה של התמיסה עם היונים המתאימים. במקרה של הידרוקסיפטיט, מדובר ביוני סידן ופוספט. במקרה של עצמות, מה שמכונה אוסטאובלסטים אחראים למינרליזציה. במהלך מינרליזציה הם מתפתחים לאוסטאוציטים שכבר אינם מסוגלים להתחלק וליצור רשת בתוך המינרל שהתמצק. באופן דומה, ביו-מינרליזציה מתרחשת גם בשיניים. כאן, odontoblasts אחראים מינרליזציה.
מחלות והפרעות
Hydroxyapatite הוא אכן עמיד מאוד. אך כל הזמן מתרחשים תהליכי הצטברות ופירוק בתוך העצמות. צורת העצם חייבת להסתגל לדרישות שונות מאוד. לפיכך, כל הזמן חומר עצם חדש נבנה. עם זאת, תמיד יש גם פירוט של חומר העצם. אם תהליך ההשפלה שולט, מה שנקרא אוסטאופורוזיס מתפתח. התהליכים נשלטים הורמונאלית הורמון יותרת התריס אחראי על רמת הסידן המאוזנת ב דם. במקרה של מחסור בסידן, הוא מפעיל את ניוד ההידרוקסיפטיט מהעצמות. ההורמון קלציטריול אחראי על סידן קליטה ממזון במעי וממינרליזציה בעצמות. שניהם הורמונים הם אנטגוניסטים. אם סידן קליטה מהאוכל מופרע כי מעט קלציטריול מיוצר בגלל חוסר ויטמין D, ספיגת עצם שולטת על היווצרות עצם. צפיפות עצם פוחתת ושבריריות העצם גוברת במקביל. עם זאת, תהליכים אלה מסובכים מאוד ובמקרים רבים עדיין אינם מובנים לחלוטין. הידרוקסיפטיט יכול גם להיות מושפל בשיניים. עם זאת, לא מדובר בתהליך הורמונלי. מבחינה פיזיולוגית, על השן להחזיק מעמד זמן רב ככל האפשר על מנת שתוכל לטחון את האוכל. עם זאת, נוצר פירוק חיידקי של שאריות מזון חומצות שיכול לתקוף את אמייל השן. החומצה ממיסה הידרוקסיפטיט ליוני סידן ויוני פוספט, ויון ההידרוקסיל מגיב עם הידרוגנציה יון של החומצה להיווצרות מַיִם. לאחר מכן מתמוססים יוני סידן ויוני פוספט מַיִם. פעילות חיידקית ממושכת ויצירת חומצה מתמדת גורמת בסופו של דבר להיווצר חור באמייל השן. ללא טיפול, עששת מוביל להרס השן. עם זאת, באמצעות פלואוריד-מֵכִיל משחת שיניים, ניתן להפוך את ההידרוקסיפטיט לפלואורואפטיט היציב הרבה יותר. זה מאפשר לעצור את תהליך ההרס של השיניים לזמן ארוך יותר.
