Hydroxyapatite đại diện cho một khoáng chất của canxi hydroxyl phốt phát. Nhìn chung, khoáng sản không phân bố rộng rãi, mặc dù có những mỏ phong phú riêng lẻ. Động vật có xương sống xương và răng cũng được cấu tạo bởi một tỷ lệ cao hydroxyapatite.
Hydroxyapatite là gì?
Hydroxyapatite được cấu tạo từ hydroxyl hóa canxi phốt phát. Trong tinh thể, năm canxi các ion được liên kết với ba phốt phát các ion và một ion hydroxyl. Nó là một hợp chất ion kết tinh trong một hệ thống tinh thể lục giác. Qua đó nhóm hydroxyl làm ổn định toàn bộ tinh thể. Với fluorapatite và hydroxylapatite chlorapatite tạo thành một loạt hỗn hợp không có khe hở. Hydroxylapatite xuất hiện ở nhiều dạng khoáng sản chẳng hạn như serpentinit, đá phiến sét talc hoặc pegmatit như một khoáng chất đi kèm. Cho đến nay, khoáng sản đã được phát hiện tại khoảng 250 địa điểm. Sự xuất hiện của cá nhân khoáng sản phụ thuộc vào thành phần và tỷ lệ phối trộn với các khoáng chất đi kèm khác. Hydroxyapatite cũng xuất hiện trong các cơ thể sống. Đặc biệt là xương và răng của động vật có xương sống chứa một tỷ lệ cao của khoáng chất này. Ngoài hydroxyapatite, chúng cũng chứa chất hữu cơ ở dạng mô liên kết và các ô. Do hàm lượng khoáng chất gần như tinh khiết, răng men là vật chất cứng nhất trong cơ thể sinh vật. Do đó, hàm lượng hydroxyapatite của nó là hơn 95 phần trăm. Quá trình hình thành hydroxyapatite diễn ra trong quá trình khoáng hóa sinh học. Vật liệu rất ổn định và có khả năng chống lại các tác động vật lý và hóa học. Vì vậy, xương và răng đại diện cho một kho lưu trữ quan trọng của môi trường sống. Chỉ có axit, bao gồm các axit trái cây, hydroxyapatite phân hủy chậm.
Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ
Trong cơ thể người, hydroxyapatite là chất hỗ trợ quan trọng nhất. Nó cung cấp cho hệ thống xương những thứ cần thiết sức mạnh. Cùng với đặc biệt mô liên kết vật liệu chẳng hạn như collagen, ví dụ, độ căng cần thiết sức mạnh và sự ổn định được tạo ra trong xương. Thành phần của xương và răng là khác nhau. Yếu tố quyết định ở đây là tỷ lệ hydroxyapatite. Xương chứa khoảng 65% khoáng chất. Phần còn lại được tạo thành từ collagen và nguyên bào xương. Tỷ lệ hydroxyapatite trong răng cao hơn nhiều. Do đó, răng cũng cứng hơn nhiều so với xương. Yếu tố quyết định thành phần là chức năng. Xương là một phần của hệ thống định vị. Tải trọng khác nhau của chúng bằng các lực cơ học đòi hỏi một sự linh hoạt nhất định. Răng dùng để nghiền thức ăn. Điều này đòi hỏi một lực lớn hơn nhiều và sức mạnh, mà cũng phải được phản ánh trong một vật liệu cứng hơn. Trong quá trình này, răng bao gồm bên ngoài men, Các ngà răng và tủy răng. Các men phải rất mạnh và cứng và do đó được tạo thành từ hơn 95 phần trăm hydroxyapatite. Điều này làm cho nó có khả năng chống lại các tác động bên ngoài rất tốt. ngà răngđến lượt nó, là một chất giống như xương. Nó bao gồm 70 phần trăm hydroxyapatite. Phần còn lại chủ yếu là mô liên kết. Bột giấy nha khoa, hoặc bột giấy, cung cấp một mạng lưới dẫn của máu tàu và dây thần kinh để cung cấp cho răng.
Sự hình thành, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu
Hydroxyapatite của xương và răng được hình thành như một phần của quá trình khoáng hóa sinh học. Quá trình khoáng hóa sinh học đã là một quá trình cổ xưa trong lịch sử trái đất. Cổ xưa vi khuẩn cũng hình thành đá vôi cách đây vài tỷ năm. Quá trình này vẫn tương tự ngày nay. Một số tế bào hấp thụ các ion của khoáng chất ở trạng thái hòa tan. Quá trình khoáng hóa xảy ra bằng cách bão hòa dung dịch với các ion thích hợp. Trong trường hợp của hydroxyapatite, đây là các ion canxi và photphat. Trong trường hợp của xương, cái gọi là nguyên bào xương chịu trách nhiệm về quá trình khoáng hóa. Trong quá trình khoáng hóa, chúng phát triển thành các tế bào xương không còn khả năng phân chia và tạo thành một mạng lưới bên trong khoáng chất đông đặc. Theo cách tương tự, quá trình khoáng hóa sinh học cũng diễn ra trong răng. Tại đây, các nguyên bào trứng có nhiệm vụ khoáng hóa.
Bệnh tật và rối loạn
Hydroxyapatite thực sự rất bền. Nhưng quá trình tích tụ và phân hủy liên tục diễn ra trong xương. Hình dạng xương phải thích ứng với các yêu cầu rất khác nhau. Như vậy, chất xương mới không ngừng được hình thành. Tuy nhiên, cũng luôn có sự phân hủy chất xương. Nếu quá trình suy thoái chiếm ưu thế, được gọi là loãng xương phát triển. Các quá trình được kiểm soát bằng nội tiết tố. hormone tuyến cận giáp chịu trách nhiệm về mức canxi cân bằng trong máu. Trong trường hợp thiếu canxi, nó sẽ kích hoạt quá trình huy động hydroxyapatite từ xương. Nội tiết tố canxitriol chịu trách nhiệm về canxi hấp thụ từ thức ăn trong ruột và sự khoáng hóa trong xương. Cả hai kích thích tố là những chất đối kháng. Nếu canxi hấp thụ từ thức ăn bị xáo trộn vì ít canxitriol được sản xuất do thiếu vitamin D, quá trình hủy xương chiếm ưu thế hơn so với quá trình tạo xương. Mật độ xương giảm và đồng thời tăng tính dễ gãy của xương. Tuy nhiên, các quá trình này rất phức tạp và trong nhiều trường hợp chưa được hiểu đầy đủ. Hydroxyapatite cũng có thể bị phân hủy trong răng. Tuy nhiên, đây không phải là một quá trình nội tiết tố. Về mặt sinh lý, răng phải tồn tại càng lâu càng tốt để có thể nghiền thức ăn. Tuy nhiên, vi khuẩn phân hủy các mảnh vụn thức ăn tạo thành axit có thể tấn công men răng. Axit hòa tan hydroxyapatit thành các ion canxi và ion photphat, và ion hydroxyl phản ứng với khinh khí ion của axit để tạo thành nước. Các ion canxi và ion photphat sau đó hòa tan vào nước. Hoạt động của vi khuẩn kéo dài và sự hình thành axit liên tục cuối cùng gây ra một lỗ hình thành trên men răng. Không cần điều trị, sâu răng dẫn đến sự phá hủy của răng. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng fluoride-còn lại kem đánh răng, hydroxyapatite có thể được chuyển hóa thành fluoroapatit ổn định hơn nhiều. Điều này giúp ngăn chặn quá trình phá hủy của răng trong thời gian dài hơn.
