Biochemia jamy ustnej - ebook
Wydawnictwo:
Data wydania:
1 stycznia 2019
Format ebooka:
EPUB
Format
EPUB
czytaj
na czytniku
czytaj
na tablecie
czytaj
na smartfonie
Jeden z najpopularniejszych formatów e-booków na świecie.
Niezwykle wygodny i przyjazny czytelnikom - w przeciwieństwie do formatu
PDF umożliwia skalowanie czcionki, dzięki czemu możliwe jest dopasowanie
jej wielkości do kroju i rozmiarów ekranu. Więcej informacji znajdziesz
w dziale Pomoc.
Multiformat
E-booki w Virtualo.pl dostępne są w opcji multiformatu.
Oznacza to, że po dokonaniu zakupu, e-book pojawi się na Twoim koncie we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego tytułu.
Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na karcie produktu.
Format
MOBI
czytaj
na czytniku
czytaj
na tablecie
czytaj
na smartfonie
Jeden z najczęściej wybieranych formatów wśród czytelników
e-booków. Możesz go odczytać na czytniku Kindle oraz na smartfonach i
tabletach po zainstalowaniu specjalnej aplikacji. Więcej informacji
znajdziesz w dziale Pomoc.
Multiformat
E-booki w Virtualo.pl dostępne są w opcji multiformatu.
Oznacza to, że po dokonaniu zakupu, e-book pojawi się na Twoim koncie we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego tytułu.
Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na karcie produktu.
Multiformat
E-booki sprzedawane w księgarni Virtualo.pl dostępne są w opcji
multiformatu - kupujesz treść, nie format. Po dodaniu e-booka do koszyka
i dokonaniu płatności, e-book pojawi się na Twoim koncie w Mojej
Bibliotece we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego
tytułu. Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na
karcie produktu przy okładce. Uwaga: audiobooki nie są objęte opcją
multiformatu.
czytaj
na tablecie
Aby odczytywać e-booki na swoim tablecie musisz zainstalować specjalną
aplikację. W zależności od formatu e-booka oraz systemu operacyjnego,
który jest zainstalowany na Twoim urządzeniu może to być np. Bluefire
dla EPUBa lub aplikacja Kindle dla formatu MOBI.
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
czytaj
na czytniku
Czytanie na e-czytniku z ekranem e-ink jest bardzo wygodne i nie męczy
wzroku. Pliki przystosowane do odczytywania na czytnikach to przede
wszystkim EPUB (ten format możesz odczytać m.in. na czytnikach
PocketBook) i MOBI (ten fromat możesz odczytać m.in. na czytnikach Kindle).
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
czytaj
na smartfonie
Aby odczytywać e-booki na swoim smartfonie musisz zainstalować specjalną
aplikację. W zależności od formatu e-booka oraz systemu operacyjnego,
który jest zainstalowany na Twoim urządzeniu może to być np. iBooks dla
EPUBa lub aplikacja Kindle dla formatu MOBI.
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
Czytaj fragment
Pobierz fragment
Pobierz fragment w jednym z dostępnych formatów
Biochemia jamy ustnej - ebook
Jest to jedyny na polskim rynku książki medycznej podręcznik obejmujący kompleksowe opracowanie zagadnień biochemicznych w aspekcie stomatologicznym. Zawiera najnowsze wiadomości na temat procesów biochemicznych, zachodzących w czasie fizjologicznego rozwoju zębów, oraz zaburzeń w poszczególnych szlakach metabolicznych, mających odbicie w różnych nieprawidłowościach i chorobach jamy ustnej. Przedstawia także różne możliwości terapii tych chorób, uwzględnione w bieżącej światowej literaturze fachowej.
Publikacja będzie przydatna nie tylko studentom wydziałów stomatologicznych, lecz także praktykującym lekarzom stomatologom.
| Kategoria: | Medycyna |
| Zabezpieczenie: |
Watermark
|
| ISBN: | 978-83-200-5725-6 |
| Rozmiar pliku: | 2,4 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
Wykaz skrótów używanych w tekście
---------------- -----------------------------------------------
AbpA amylaza wiążąca białko A
AbpB amylaza wiążąca białko B
ADH dehydrogenaza alkoholowa
ADP-glukoza adenozynodifosfoglukoza
ATP adenozynotrifosforan
ATP-aza adenozynotrifosfataza
BCS zmodyfikowany Streptococcus mutans
Białka Gla białka zawierające kwas γ-karboksyglutaminowy
BMPs białka morfotyczne kości
BSP sjaloproteina kostna
CHX chlorheksydyna
CRT kalretikulina
DEJ jednostka zębinowo-szkliwowa
EDTA kwas etylenodiaminotetraoctowy
EMD macierz szkliwa
EMSP1 proteinaza serynowa
FA fluoroapatyt
GAG glikozaminoglikany
GtF glukuronylotransferaza
GTP guanozynotrifosforan
HA hydroksyapatyt
KLK-4 kalikreina-4
kompleksy Al-F kompleksy glinowo-fluorkowe
LDH dehydrogenaza mleczanowa
MIP zapalny mikrofag
MMPs metaloproteinazy
MMP-20 enamelizyna
OSAD osteoadheryna
PCR reakcja łańcuchowa polimerazowa
PFL liaza pirogronianowo-mleczanowa
PMF pompa protonowa (ang. proton motive like)
TLR patogen Toll-like
TNFL czynnik guza nekrotycznego
UDP-glukoza urydynodifosfoglukoza
VIP wazoaktywny polipeptyd jelitowy
---------------- -----------------------------------------------Słowo wstępne
Uzębienie jest niezbędne człowiekowi do prawidłowego odżywiania, sprawnej fizjologii, w tym poprawnego artykułowania głosek. Przedstawiony materiał uwzględnia współczesną wiedzę na temat chemii i przemian metabolicznych zachodzących w narządzie żucia, a więc rozwoju i dojrzewania substancji wchodzących w skład ludzkiego uzębienia oraz różnych patogenów ściśle związanych z powstawaniem procesów patologicznych. Zawiera również współczesne informacje dotyczące procesów naprawczych i możliwości stosowania terapii zastępczych, opartych między innymi na mutacjach genetycznych i molekularnych odpowiedziach immunologicznych. Pozwala zatem mieć nadzieję, że nawet najsłabsze leczenie inwazyjne będzie skuteczne, a podejście lekarza stomatologa do pacjenta nabierze nowych cech dzięki nowoczesnym informacjom, które często w przeszłości były pomijane.
Biochemia od dawna stanowiła ważną część medycyny, ale była to równocześnie dyscyplina naukowa, która rządziła się własnymi prawami. Znaczenie jej dla stomatologii nie było takie oczywiste. Przyczyną tego był fakt, że studenci stomatologii i nierzadko nauczyciele biochemii korzystali głównie z podręczników biochemii przygotowanych z myślą o lekarzach ogólnych. W podręcznikach tych szczegółowe zagadnienia związane z problematyką stomatologiczną były skrzętnie pomijane.
Mając te aspekty na uwadze, wyszłyśmy z przekonania, że lekarz stomatolog powinien otrzymać, poza ogólnymi wiadomościami z biochemii, szczegółowe dane dotyczące biochemicznych podstaw próchnicy, chorób przyzębia oraz makromolekularnych składników szkliwa, zębiny, płytki nazębnej czy śliny. Zebrałyśmy zatem najważniejsze i możliwie nowoczesne dane literaturowe dotyczące tego przedmiotu i przedstawiłyśmy je w niniejszym podręczniku.
Z założenia ma on służyć głównie studentom kierunku lekarsko-dentystycznego. Sądzimy jednak, że znajdzie również odbiorców wśród nauczycieli akademickich, którzy będą chcieli wzbogacić czy pogłębić własną wiedzę w tym zakresie. Jeżeli ponadto zainteresuje praktykujących lekarzy stomatologów, uznamy, że wysiłek włożony w przygotowanie tego opracowania został całkowicie zrekompensowany.Wprowadzenie
Zewnętrzna warstwa szkliwa zęba jest najbardziej zmineralizowanym i najtwardszym materiałem w ustroju ssaka. Dojrzałe szkliwo nie jest tkanką żywą i po swoim całkowitym ukształtowaniu nie podlega kontroli właściwej dla wszystkich innych komórek organizmu. Należy jednak podkreślić, że patologiczne zmiany, np. ubytki próchnicze, mogą być również konsekwencją aktywności komórkowej. Wolne „dojrzewanie” szkliwa po wyrżnięciu się zęba jest przykładem procesu fizykochemicznego, który polega na powolnym pobieraniu i wymianie jonów ze śliny.
Główną masę zęba stanowi zębina. Jest to żywa tkanka, mniej zmineralizowana w porównaniu ze szkliwem. Struktura zębiny i proporcje poszczególnych składników różnią się wyraźnie w zależności od lokalizacji. W zębinie procesy komórkowe zachodzą w odontoblastach – komórkach, które występują na wewnętrznej powierzchni miazgi. Niekiedy komórki te mogą naprawiać ubytki i tworzyć więcej zębiny w czasie życia zęba. Odontoblasty są odżywiane przez miazgę, która stanowi najbardziej wewnętrzny składnik zęba.
Korzeń zęba jest pokryty cienką warstwą cementu, którego skład chemiczny jest podobny do składu kości. Korzeń zęba jest utrzymywany w dole zębowym przez włókna kolagenowe więzadła peridontalnego, okołozębowego, które są połączone z cementem i kością zębodołową. Dziąsło pokrywa kość zębodołową i niższą część szkliwa, zwykle jednak występuje to u ludzi młodych.
Przed wyrżnięciem się zęba szkliwo jest pokryte błoną Nasmytha, zawierającą warstwę wolnych komórek naskórkowych grubości około 1 µm i warstwę komórkową grubości około 10 μm, pochodzącą z komórek usytuowanych w dolnej warstwie szkliwa, czyli ameloblastów. Po erupcji zęba błona Nasmytha ulega zniszczeniu. Wówczas z organicznych składników pochodzących ze śliny i złuszczonych komórek nabłonka tworzy się inna błona, zwana płytką nazębną, której głównym składnikiem są obumarłe bakterie. Bakterie znajdujące się na powierzchni szkliwa mogą powodować utratę minerałów w wyniku produkcji kwasów w procesach metabolicznych. Jest to wczesny stan próchniczy. Płytka może też kalcyfikować do postaci twardego kamienia. Fosforany wapnia występujące w kamieniu tworzą się z jonów wapnia i fosforanów śliny.
Zmiany chemiczne zachodzące w czasie rozwoju zębów, zwłaszcza proces mineralizacji szkliwa i zębiny, są niezwykle interesujące. Szkliwo jest budowane przez wycofywane - zanikające ameloblasty, a zębina rozpoczyna swój proces mineralizacji przed mineralizacją szkliwa.
Tabela 1. Procentowa zawartość głównych składników w ludzkich tkankach twardych
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Składniki/cecha | Szkliwo rozwijające się | Szkliwo dojrzałe | Zębina | Kości |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Nieorganiczne | 37 | 96 | 72 | 70 |
| | | | | |
| (ogólnie) | | | | |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Organiczne | 19 | ok. 0,1 | 20 | 22 |
| | | | | |
| (ogólnie) | | | | |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Woda | 44 | 3,9 | 8 | 8 |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Główny składnik organiczny | amelogeniny | białka rozpuszczalne | kolagen | kolagen |
| | | | | |
| | enameliny | | | |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Główny składnik nieorganiczny | fosforany wapnia | fosforany wapnia | fosforany wapnia | fosforany wapnia |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Gęstość | 1,45 | 2,9-3,00 | 2,00-2,30 | 2,01-2,05 |
| | | | | |
| g/cm³ | | | | |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+1 Chemia fosforanów wapnia
1.1. Wstęp
Ortofosforany wapnia są solami kwasu fosforowego, które mogą powstawać z jonów H₂PO₄⁻, HPO₄²⁻ lub PO₄³⁻. Jony H₂PO₄⁻ są mało znaczące z biologicznego punktu widzenia, natomiast jony HPO₄²⁻ oraz PO₄³⁻ występują w postaci biologicznie ważnych fosforanów wapnia w kościach, zębach i kamieniu nazębnym.
Wszystkie fosforany wapnia są białymi, trudno rozpuszczalnymi w wodzie solami, rozpuszczalnymi jednak w rozcieńczonych roztworach kwasów W warunkach fizjologicznych sole te mogą się przekształcać jedne w drugie. Niektóre fosforany wapnia występują jako minerały nie tylko u zwierząt, ale i w mikroorganizmach - bakteriach. Krystaliczne polifosforany nie mają istotnego znaczenia w stomatologii (chociaż pirofosforany tworzą się w wyniku niektórych patologicznych kalcyfikacji). Jon pirofosforanowy (zwykle w postaci HP₂O₇³⁻w roztworze obojętnym) wywiera jednak wyraźny wpływ na krystalizację niektórych fosforanów wapnia. Sugeruje się, że efekt ten może być ważny w kontroli miejsc krystalizacji w kościach, które zawierają nieznaczne ilości pirofosforanów. Ośmiowapniowe fosforany Ca₈(HPO₄)₂ × 5H₂O stanowią produkt pośredni między kwaśnymi fosforanami a hydroksyapatytami Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂. Hydroksyapatyty podobnie jak dwuwodny wodorofosforan wapnia CaHPO₄ × 2H₂O, pojawiają się jako pierwsze w procesie tworzenia kamienia nazębnego.
Ośmiowapniowe fosforany mają strukturę zbliżoną do struktury hydroksyapatytu. Zawierają warstwę podobną do apatytowej, o grubości około 1,1 nm, i warstwę wodną, o grubości około 0,8 nm. Z uwagi na podobieństwo do hydroksyapatytów ośmiowapniowe fosforany odgrywają ważną rolę w nukleacji soli apatytu. Co więcej, istnieją sugestie, że główny składnik apatytów - fosforan wapnia, który jest składnikiem zarówno ośmiowapniowego fosforanu, jak i hydroksyapatytu, stanowi „mieszaninę międzykrystaliczną” tych dwóch substancji, ale występujących w różnych proporcjach.
Obserwuje się zmiany w rozpuszczalności tych soli wraz ze zmianą pH. Podobnie jak dwuwodny Wodorofosforan wapnia CaHPO₄ × 2H₂O i wodorofosforan wapnia CaHPO₄, ośmiowapniowe fosforany są niestabihie w wodzie i hydrolizują na hydroksyapatyty zwłaszcza w ciepłych roztworach zasad. Małe stężenie (20 do 100 μg∕dm³) jonów fluoru bardzo wyraźnie zwiększa stopień hydrolizy. Podobnie, w normalnych warunkach, kiedy tworzy się ośmiowapniowy fosforan jego początkowa precypitacja jest hamowana przez małe stężenie jonów fluorkowych na rzecz hydroksyapatytów. Ta właściwość jonów fluorkowych pozwala przypuszczać, że fluor odgrywa ważną rolę w tworzeniu hydroksyapatytów w tkankach twardych.
Rozkład ośmiowapniowego fosforanu pod wpływem temperatury jest bardzo skomplikowany. W temperaturze 100°C traci on od 1 do 2% wody, ale to nie powoduje fundamentalnych zmian w jego strukturze. W temperaturze 150-200°C zachodzą już większe zmiany i wówczas może być wykrywany hydroksy-apatyt oraz pirofosforan. Wodorofosforan wapnia wytrąca się w temperaturze 60°C. Ta niestabilność termiczna sprawia, że fosforan ośmiowapniowy może być wykryty techniką dyfrakcji elektronów w mikroskopie elektronowym.
---------------- -----------------------------------------------
AbpA amylaza wiążąca białko A
AbpB amylaza wiążąca białko B
ADH dehydrogenaza alkoholowa
ADP-glukoza adenozynodifosfoglukoza
ATP adenozynotrifosforan
ATP-aza adenozynotrifosfataza
BCS zmodyfikowany Streptococcus mutans
Białka Gla białka zawierające kwas γ-karboksyglutaminowy
BMPs białka morfotyczne kości
BSP sjaloproteina kostna
CHX chlorheksydyna
CRT kalretikulina
DEJ jednostka zębinowo-szkliwowa
EDTA kwas etylenodiaminotetraoctowy
EMD macierz szkliwa
EMSP1 proteinaza serynowa
FA fluoroapatyt
GAG glikozaminoglikany
GtF glukuronylotransferaza
GTP guanozynotrifosforan
HA hydroksyapatyt
KLK-4 kalikreina-4
kompleksy Al-F kompleksy glinowo-fluorkowe
LDH dehydrogenaza mleczanowa
MIP zapalny mikrofag
MMPs metaloproteinazy
MMP-20 enamelizyna
OSAD osteoadheryna
PCR reakcja łańcuchowa polimerazowa
PFL liaza pirogronianowo-mleczanowa
PMF pompa protonowa (ang. proton motive like)
TLR patogen Toll-like
TNFL czynnik guza nekrotycznego
UDP-glukoza urydynodifosfoglukoza
VIP wazoaktywny polipeptyd jelitowy
---------------- -----------------------------------------------Słowo wstępne
Uzębienie jest niezbędne człowiekowi do prawidłowego odżywiania, sprawnej fizjologii, w tym poprawnego artykułowania głosek. Przedstawiony materiał uwzględnia współczesną wiedzę na temat chemii i przemian metabolicznych zachodzących w narządzie żucia, a więc rozwoju i dojrzewania substancji wchodzących w skład ludzkiego uzębienia oraz różnych patogenów ściśle związanych z powstawaniem procesów patologicznych. Zawiera również współczesne informacje dotyczące procesów naprawczych i możliwości stosowania terapii zastępczych, opartych między innymi na mutacjach genetycznych i molekularnych odpowiedziach immunologicznych. Pozwala zatem mieć nadzieję, że nawet najsłabsze leczenie inwazyjne będzie skuteczne, a podejście lekarza stomatologa do pacjenta nabierze nowych cech dzięki nowoczesnym informacjom, które często w przeszłości były pomijane.
Biochemia od dawna stanowiła ważną część medycyny, ale była to równocześnie dyscyplina naukowa, która rządziła się własnymi prawami. Znaczenie jej dla stomatologii nie było takie oczywiste. Przyczyną tego był fakt, że studenci stomatologii i nierzadko nauczyciele biochemii korzystali głównie z podręczników biochemii przygotowanych z myślą o lekarzach ogólnych. W podręcznikach tych szczegółowe zagadnienia związane z problematyką stomatologiczną były skrzętnie pomijane.
Mając te aspekty na uwadze, wyszłyśmy z przekonania, że lekarz stomatolog powinien otrzymać, poza ogólnymi wiadomościami z biochemii, szczegółowe dane dotyczące biochemicznych podstaw próchnicy, chorób przyzębia oraz makromolekularnych składników szkliwa, zębiny, płytki nazębnej czy śliny. Zebrałyśmy zatem najważniejsze i możliwie nowoczesne dane literaturowe dotyczące tego przedmiotu i przedstawiłyśmy je w niniejszym podręczniku.
Z założenia ma on służyć głównie studentom kierunku lekarsko-dentystycznego. Sądzimy jednak, że znajdzie również odbiorców wśród nauczycieli akademickich, którzy będą chcieli wzbogacić czy pogłębić własną wiedzę w tym zakresie. Jeżeli ponadto zainteresuje praktykujących lekarzy stomatologów, uznamy, że wysiłek włożony w przygotowanie tego opracowania został całkowicie zrekompensowany.Wprowadzenie
Zewnętrzna warstwa szkliwa zęba jest najbardziej zmineralizowanym i najtwardszym materiałem w ustroju ssaka. Dojrzałe szkliwo nie jest tkanką żywą i po swoim całkowitym ukształtowaniu nie podlega kontroli właściwej dla wszystkich innych komórek organizmu. Należy jednak podkreślić, że patologiczne zmiany, np. ubytki próchnicze, mogą być również konsekwencją aktywności komórkowej. Wolne „dojrzewanie” szkliwa po wyrżnięciu się zęba jest przykładem procesu fizykochemicznego, który polega na powolnym pobieraniu i wymianie jonów ze śliny.
Główną masę zęba stanowi zębina. Jest to żywa tkanka, mniej zmineralizowana w porównaniu ze szkliwem. Struktura zębiny i proporcje poszczególnych składników różnią się wyraźnie w zależności od lokalizacji. W zębinie procesy komórkowe zachodzą w odontoblastach – komórkach, które występują na wewnętrznej powierzchni miazgi. Niekiedy komórki te mogą naprawiać ubytki i tworzyć więcej zębiny w czasie życia zęba. Odontoblasty są odżywiane przez miazgę, która stanowi najbardziej wewnętrzny składnik zęba.
Korzeń zęba jest pokryty cienką warstwą cementu, którego skład chemiczny jest podobny do składu kości. Korzeń zęba jest utrzymywany w dole zębowym przez włókna kolagenowe więzadła peridontalnego, okołozębowego, które są połączone z cementem i kością zębodołową. Dziąsło pokrywa kość zębodołową i niższą część szkliwa, zwykle jednak występuje to u ludzi młodych.
Przed wyrżnięciem się zęba szkliwo jest pokryte błoną Nasmytha, zawierającą warstwę wolnych komórek naskórkowych grubości około 1 µm i warstwę komórkową grubości około 10 μm, pochodzącą z komórek usytuowanych w dolnej warstwie szkliwa, czyli ameloblastów. Po erupcji zęba błona Nasmytha ulega zniszczeniu. Wówczas z organicznych składników pochodzących ze śliny i złuszczonych komórek nabłonka tworzy się inna błona, zwana płytką nazębną, której głównym składnikiem są obumarłe bakterie. Bakterie znajdujące się na powierzchni szkliwa mogą powodować utratę minerałów w wyniku produkcji kwasów w procesach metabolicznych. Jest to wczesny stan próchniczy. Płytka może też kalcyfikować do postaci twardego kamienia. Fosforany wapnia występujące w kamieniu tworzą się z jonów wapnia i fosforanów śliny.
Zmiany chemiczne zachodzące w czasie rozwoju zębów, zwłaszcza proces mineralizacji szkliwa i zębiny, są niezwykle interesujące. Szkliwo jest budowane przez wycofywane - zanikające ameloblasty, a zębina rozpoczyna swój proces mineralizacji przed mineralizacją szkliwa.
Tabela 1. Procentowa zawartość głównych składników w ludzkich tkankach twardych
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Składniki/cecha | Szkliwo rozwijające się | Szkliwo dojrzałe | Zębina | Kości |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Nieorganiczne | 37 | 96 | 72 | 70 |
| | | | | |
| (ogólnie) | | | | |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Organiczne | 19 | ok. 0,1 | 20 | 22 |
| | | | | |
| (ogólnie) | | | | |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Woda | 44 | 3,9 | 8 | 8 |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Główny składnik organiczny | amelogeniny | białka rozpuszczalne | kolagen | kolagen |
| | | | | |
| | enameliny | | | |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Główny składnik nieorganiczny | fosforany wapnia | fosforany wapnia | fosforany wapnia | fosforany wapnia |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+
| Gęstość | 1,45 | 2,9-3,00 | 2,00-2,30 | 2,01-2,05 |
| | | | | |
| g/cm³ | | | | |
+-------------------------------+-------------------------+----------------------+------------------+------------------+1 Chemia fosforanów wapnia
1.1. Wstęp
Ortofosforany wapnia są solami kwasu fosforowego, które mogą powstawać z jonów H₂PO₄⁻, HPO₄²⁻ lub PO₄³⁻. Jony H₂PO₄⁻ są mało znaczące z biologicznego punktu widzenia, natomiast jony HPO₄²⁻ oraz PO₄³⁻ występują w postaci biologicznie ważnych fosforanów wapnia w kościach, zębach i kamieniu nazębnym.
Wszystkie fosforany wapnia są białymi, trudno rozpuszczalnymi w wodzie solami, rozpuszczalnymi jednak w rozcieńczonych roztworach kwasów W warunkach fizjologicznych sole te mogą się przekształcać jedne w drugie. Niektóre fosforany wapnia występują jako minerały nie tylko u zwierząt, ale i w mikroorganizmach - bakteriach. Krystaliczne polifosforany nie mają istotnego znaczenia w stomatologii (chociaż pirofosforany tworzą się w wyniku niektórych patologicznych kalcyfikacji). Jon pirofosforanowy (zwykle w postaci HP₂O₇³⁻w roztworze obojętnym) wywiera jednak wyraźny wpływ na krystalizację niektórych fosforanów wapnia. Sugeruje się, że efekt ten może być ważny w kontroli miejsc krystalizacji w kościach, które zawierają nieznaczne ilości pirofosforanów. Ośmiowapniowe fosforany Ca₈(HPO₄)₂ × 5H₂O stanowią produkt pośredni między kwaśnymi fosforanami a hydroksyapatytami Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂. Hydroksyapatyty podobnie jak dwuwodny wodorofosforan wapnia CaHPO₄ × 2H₂O, pojawiają się jako pierwsze w procesie tworzenia kamienia nazębnego.
Ośmiowapniowe fosforany mają strukturę zbliżoną do struktury hydroksyapatytu. Zawierają warstwę podobną do apatytowej, o grubości około 1,1 nm, i warstwę wodną, o grubości około 0,8 nm. Z uwagi na podobieństwo do hydroksyapatytów ośmiowapniowe fosforany odgrywają ważną rolę w nukleacji soli apatytu. Co więcej, istnieją sugestie, że główny składnik apatytów - fosforan wapnia, który jest składnikiem zarówno ośmiowapniowego fosforanu, jak i hydroksyapatytu, stanowi „mieszaninę międzykrystaliczną” tych dwóch substancji, ale występujących w różnych proporcjach.
Obserwuje się zmiany w rozpuszczalności tych soli wraz ze zmianą pH. Podobnie jak dwuwodny Wodorofosforan wapnia CaHPO₄ × 2H₂O i wodorofosforan wapnia CaHPO₄, ośmiowapniowe fosforany są niestabihie w wodzie i hydrolizują na hydroksyapatyty zwłaszcza w ciepłych roztworach zasad. Małe stężenie (20 do 100 μg∕dm³) jonów fluoru bardzo wyraźnie zwiększa stopień hydrolizy. Podobnie, w normalnych warunkach, kiedy tworzy się ośmiowapniowy fosforan jego początkowa precypitacja jest hamowana przez małe stężenie jonów fluorkowych na rzecz hydroksyapatytów. Ta właściwość jonów fluorkowych pozwala przypuszczać, że fluor odgrywa ważną rolę w tworzeniu hydroksyapatytów w tkankach twardych.
Rozkład ośmiowapniowego fosforanu pod wpływem temperatury jest bardzo skomplikowany. W temperaturze 100°C traci on od 1 do 2% wody, ale to nie powoduje fundamentalnych zmian w jego strukturze. W temperaturze 150-200°C zachodzą już większe zmiany i wówczas może być wykrywany hydroksy-apatyt oraz pirofosforan. Wodorofosforan wapnia wytrąca się w temperaturze 60°C. Ta niestabilność termiczna sprawia, że fosforan ośmiowapniowy może być wykryty techniką dyfrakcji elektronów w mikroskopie elektronowym.
więcej..
