هيدروكسيباتيت

هيدروكسيباتيت يمثل معدنًا من فوسفات هيدروكسيل الكالسيوم. بشكل عام ، المعدن ليس منتشرًا ، على الرغم من وجود رواسب غنية فردية. تتكون عظام وأسنان الفقاريات أيضًا من نسبة عالية من هيدروكسيباتيت.

ما هو هيدروكسيباتيت؟

يتكون هيدروكسيباتيت من فوسفات الكالسيوم الهيدروكسيل. في البلورة ، ترتبط خمسة أيونات الكالسيوم بثلاثة أيونات فوسفات وأيون هيدروكسيل واحد. إنه مركب أيوني يتبلور في نظام بلوري سداسي.

تقوم مجموعة الهيدروكسيل بتثبيت البلورة بأكملها. مع الفلوراباتيت والكلوراباتيت ، يشكل هيدروكسيباتيت سلسلة مختلطة غير ملحومة. يحدث هيدروكسيباتيت كمعدن مصاحب في معادن مختلفة مثل السربنتينيت أو التلك الصخري أو البجماتيت. تم اكتشاف المعدن حتى الآن في حوالي 250 موقعًا. يعتمد ظهور المعادن الفردية على التركيب ونسبة الاختلاط مع المعادن الأخرى المصاحبة لها.يحدث هيدروكسيباتيت أيضًا داخل الكائنات الحية. تتكون عظام وأسنان الفقاريات على وجه الخصوص من نسبة عالية من هذا المعدن.

بالإضافة إلى هيدروكسيباتيت ، فإنها تحتوي أيضًا على مواد عضوية في شكل نسيج وخلايا ضامة. بسبب المحتوى المعدني شبه النقي ، فإن مينا الأسنان هي أقسى مادة في الكائن الحي. يزيد محتواه من الهيدروكسيباتيت عن 95 بالمائة. يحدث تكوين هيدروكسيباتيت في إطار التمعدن الحيوي. المادة مستقرة للغاية ومقاومة للغاية للتأثيرات الفيزيائية والكيميائية. تمثل العظام والأسنان أرشيفًا مهمًا للبيئة المعيشية ، فالأحماض فقط ، بما في ذلك أحماض الفاكهة ، تتحلل ببطء هيدروكسيباتيت.

الوظيفة والتأثير والمهام

يعتبر هيدروكسيباتيت أهم مادة داعمة في جسم الإنسان. يعطي الجهاز الهيكلي القوة اللازمة. جنبًا إلى جنب مع مادة النسيج الضام الخاصة مثل الكولاجين ، يتم إنشاء قوة الشد والثبات الضروريين في العظام ، على سبيل المثال.

يختلف تكوين العظام والأسنان. العامل الحاسم هنا هو نسبة هيدروكسيباتيت. تتكون العظام من حوالي 65 بالمائة من المعدن. يتكون الباقي من الكولاجين وبانيات العظم. كمية هيدروكسيباتيت في الأسنان أعلى بكثير. لذلك الأسنان أصلب من العظام. الوظيفة حاسمة للتكوين. تنتمي العظام إلى الجهاز العضلي الهيكلي. يتطلب تعرضهم المختلف للقوى الميكانيكية مرونة معينة. تستخدم الأسنان لسحق الطعام.

هذا يتطلب قوة وقوة أقوى بكثير ، والتي يجب أن تنعكس أيضًا في مادة أكثر صلابة. تتكون الأسنان من مينا الأسنان الخارجية وعاج الأسنان ولب الأسنان. يجب أن يكون مينا الأسنان صلبًا وصلبًا جدًا ولذلك فهو مكون من أكثر من 95٪ هيدروكسيباتيت. هذا يجعلها شديدة المقاومة للتأثيرات الخارجية. العاج مادة شبيهة بالعظام. يتكون من 70 في المئة هيدروكسيباتيت. معظم ما تبقى هو نسيج ضام. لب السن هو عبارة عن شبكة من الأوعية الدموية والأعصاب التي تغذي السن.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

يتكون هيدروكسيباتيت العظام والأسنان كجزء من التمعدن الحيوي. من الناحية الجيولوجية ، فإن التمعدن الحيوي هو بالفعل عملية قديمة. كما تشكلت البكتيريا القديمة الجير منذ عدة مليارات من السنين. العملية لا تزال مماثلة اليوم. تمتص خلايا معينة أيونات المعدن في الحالة المذابة.

يحدث التمعدن عن طريق تشبع المحلول بالأيونات المقابلة. في حالة هيدروكسيباتيت ، فهذه هي أيونات الكالسيوم والفوسفات. ما يسمى بانيات العظم مسؤولة عن تمعدن العظام. أثناء التمعدن ، تتطور إلى خلايا عظمية لم تعد قادرة على الانقسام وتشكيل شبكة داخل المعدن المتصلب. يحدث التمعدن الحيوي في الأسنان بطريقة مماثلة. هنا الخلايا المولدة للعاج هي المسؤولة عن التمعدن.

الأمراض والاضطرابات

هيدروكسيباتيت مستقر للغاية. لكن داخل العظام هناك عمليات بناء وانهيار مستمرة. يجب أن يتكيف شكل العظم مع متطلبات مختلفة جدًا. لذلك يتم بناء مادة عظمية جديدة باستمرار. ومع ذلك ، هناك دائمًا انهيار في مادة العظام.

إذا سادت عملية الانهيار ، فإن ما يعرف باسم هشاشة العظام يتطور. يتم التحكم في العمليات بواسطة الهرمونات. هرمون الغدة الجار درقية هو المسؤول عن توازن مستوى الكالسيوم في الدم. إذا كان هناك نقص في الكالسيوم ، فإنه ينشط تحريك هيدروكسيباتيت من العظام. هرمون الكالسيتريول مسؤول عن امتصاص الكالسيوم من الطعام في الأمعاء والتمعدن في العظام. كلا الهرمونين من الخصوم. إذا كان امتصاص الكالسيوم من الطعام مضطربًا لأن كمية صغيرة فقط من الكالسيتريول تتشكل بسبب نقص فيتامين (د) ، فإن ارتشاف العظام يفوق تكوين العظام. تقل كثافة العظام وفي نفس الوقت تزداد هشاشة العظام.

ومع ذلك ، فإن هذه العمليات معقدة للغاية وفي كثير من الحالات لم يتم فهمها بالكامل بعد. يمكن أيضًا تكسير الهيدروكسيلاباتيت في الأسنان. ومع ذلك ، فهذه ليست عمليات هرمونية. من الناحية الفسيولوجية ، يجب أن تدوم السن لأطول فترة ممكنة حتى تتمكن من سحق الطعام. ومع ذلك ، فإن التحلل البكتيري لبقايا الطعام يشكل أحماض يمكنها مهاجمة مينا الأسنان. يذوب الحمض هيدروكسيباتيت في أيونات الكالسيوم وأيونات الفوسفات ، حيث يتفاعل أيون الهيدروكسيل مع أيون الهيدروجين للحمض لتكوين الماء. ثم تذوب أيونات الكالسيوم وأيونات الفوسفات في الماء.

يؤدي نشاط بكتيري مطول وتكوين حمض ثابت في النهاية إلى إحداث ثقب في مينا الأسنان. بدون علاج ، يؤدي تسوس الأسنان إلى تدمير الأسنان. ومع ذلك ، باستخدام معجون أسنان يحتوي على الفلورايد ، يمكن تحويل هيدروكسيباتيت إلى فلوراباتيت أكثر استقرارًا. هذا يجعل من الممكن إيقاف عملية تدمير الأسنان لفترة أطول من الوقت.