Практически каждый из нас сталкивался с зубным камнем, или минерализованным зубным налетом. В том или ином количестве им обладает около двух третей населения Земли. Зубной камень представляет собой зубной налет, пронизанный кристаллами различных форм фосфата кальция. Камни могут образовываться выше или ниже свободного края десны, они имеют вид умеренно твердых отложений белого или желтоватого цвета. Поверхность зубного камня покрыта слоем неминерализованного зубного налета.
История камня
Формирование зубного камня происходит на основе имеющегося мягкого зубного налета, который состоит из адгезированных на поверхности зуба белков слюны, разнообразных микроорганизмов, продуктов их метаболизма, компонентов пищи. В полость рта попадает большое количество микроорганизмов, но на поверхности зуба задерживаются только те, которые имеют «посадочные места» на прилипших к зубу белках слюны. Из-за генетического разнообразия этих белков микробиом каждого человека индивидуален. Бактерии и одноклеточные грибы образуют сообщества (биопленка), которые отгораживаются от внешней среды общими мембранами, «общаются» друг с другом с помощью сигнальных молекул, создают энергетические запасы в виде молекул декстрана (полимер глюкозы) и левана (полимер фруктозы).
Под микроскопом зубной камень представляет собой кальцинированные массы с губчатым внешним видом, содержащие пустоты, которые представляют собой пространства от захороненных ранее в зубном камне микроорганизмов. Кроме того, в зубном камне имеются трубчатые отверстия, которые являются областями неминерализованных бактерий, окруженных кальцинированной матрицей. Минерализованные микроорганизмы теряют способность к метаболической активности и свою микробную вирулентность. Тем не менее, камень имеет шероховатую поверхность, на которую легко осаждается вновь развивающаяся биопленка. Поддесневые отложения имеют более однородную структуру, чем наддесневые.
Скорость формирования зубного камня значительно варьирует у разных людей, но отличается стабильностью у определенного человека. В среднем, для минерализации биопленки, достаточно 12 дней, но половинная минерализация достигается уже в первые два дня. Скорость образования зубного камня и количество образовавшегося камня зависят от ряда факторов, включая диету, особенно употребление щелочной пищи и сахара, генетические особенности компонентов слюны, возраст, расу, пол, наличие заболеваний у субъекта. На сегодняшний день нет достаточной информации о скорости, с которой камень формируется на протяжении всей жизни, и о том, можно ли его растворить без повреждения поверхности эмали.
Какие факторы влияют на скорость образования зубного камня?
Во-первых, значительный вклад в минерализацию зубного налета вносит мочевина. Концентрация этого продукта обезвреживания аммиака в нормальной слюне составляет 5 — 10 ммоль/л, но может достигать уровня 30 ммоль/л у пациентов с почечной недостаточностью. Источником мочевины в ротовой полости могут быть содержащие ее (карбамид) жевательные резинки и зубные пасты. Таким образом, количество мочевины в слюне определяется как внутренними, так и внешними факторами. Микроорганизмы ротовой полости разлагают мочевину с выделением аммиака, который защелачивает ротовую жидкость. Увеличение рН налета способствует увеличению степени насыщения фосфата кальция и его кристаллизации.
Вторым фактором, усиливающим минерализацию налета, являются соединения кремния. Кремний присутствует в слюне, зубном налете и зубном камне. Источником кремния, в основном, является питьевая вода и пища. Как известно, кремниевая кислота является сильным стимулятором, как спонтанного осаждения фосфатов кальция, так и роста его кристаллов. Было показано, что кремнезем существенно увеличивает скорость образования зубного камня уже через 35 дней после его включения в пищу. Кремний может способствовать образованию камней даже при его употреблении через желудочный зонд, однако, только через 49 дней после введения. Таким образом, вполне вероятно, что кремний может оставаться в зубном налете в течение длительного периода времени и служить пусковым механизмом для формирования зубного камня. Этот факт подтверждают и эпидемиологические данные о более высокой скорости образования камня у индонезийцев, чем у норвежского населения. Дело в том, что индонезийцы потребляют больше риса, обогащенного кремнием. Полагают, что основанная на рисе диета индонезийцев и способствует большему образованию камней в этой популяции.
Еще одним фактором, способным повлиять на образование зубного камня является фторид натрия. Способность фтора ингибировать развитие кариеса хорошо известна. Она связана с тем, что ионы фтора способствуют реминерализации эмали, а также с его влиянием на морфологию кристаллов гидроксиапатита, которые из тонких пластин превращаются в короткие и тонкие иглы. Кроме того, фторид ингибирует рост S. mutans. Было обнаружено снижение уровня этого возбудителя в зубном налете, примыкающем к CaF2-стеклоиономерам. За счет антимикробного действия фторид подавляет образование кислот бактериальными компонентами налета и повышает рН бляшки. Из этих фактов вытекает предположение о том, что фтор, присутствующий в слюне из рациона, зубных паст и полосканий для рта, должен способствовать образованию камней. Тем не менее, лишь в небольшом количестве исследований было показано, что фторид увеличивает распространенность или выраженность зубного камня у людей. Другие исследования свидетельствуют о торможении фторидом образования зубного камня за счет ингибирования бактериальных фосфатаз и пирофосфосфатазы, то есть ферментов, которые, как известно, способствуют образованию камней. Таким образом, направленность влияния фторида на образование зубного камня, вероятнее всего, является индивидуальным и зависит от состава микробиома ротовой полости.
Негативные стороны минерализации зубного налета
В ходе минерализации зубные отложения увеличиваются в размерах, что приводит к сдавливанию эпителия десны, это в свою очередь позволяет бактериям из живых неминерализованных биопленок приближаться
к альвеолярной кости. Наличие зубного камня может ограничить способность выполнения оптимальной гигиены полости рта и как следствие, увеличить скорость осаждения новой неминерализованной биопленки, что нарушает микроциркуляцию жидкостей в тканях, расположенных около шейки зуба. Поддесневой зубной камень имеет тенденцию роста в апикальном направлении, что приводит к углублению зубодесневого кармана и нарушению зубодесневого соединения. Наличие поддесневого зубного камня способствует развитию воспаления, поскольку эти отложения всегда покрыты метаболически активной биопленкой. Клиническое проявление в области тканей пародонта может зависеть от поддесневых зубных отложений, потому что они обеспечивают наличие шероховатой поверхности, на которой гораздо легче удерживаться микроорганизмам и, следовательно, существенно затрудняет удаление биопленки. Таким образом, зубной камень является сильным фактором риска развития заболеваний пародонта.