Mineralizācija

Iekš Mineralizācija minerālvielas tiek glabāti cietajos audos, piemēram, zobos vai kaulos, lai tos sacietētu. Organismā pastāv pastāvīgs līdzsvars starp mineralizāciju un demineralizāciju. Ja ir minerālu deficīts vai citi mineralizācijas traucējumi, šis līdzsvars tiek traucēts.

Kas ir mineralizācija?

Cietajos audos, piemēram, zobos vai kaulos, neorganiskās vielas pastāvīgi nogulsnējas organiskajā matricā. Šīs vielas galvenokārt ir sāļi, piemēram, hidroksiapatīts, fosfāts vai fluorīds. Kalcijs ir viena no vissvarīgākajām vielām kaulu veidošanā.

Uzglabāšanas procesu kontrolē organiskā matrica. Kolāžai ir galvenā loma kontroles procesos. Aprakstītos procesus sauc par mineralizāciju vai Mineralizācija izraudzīts. Kaulu kontekstā mineralizācija ir liela daļa no pārkaulošanās un lūzumu sadzīšanas.

Pretējs process ir pazīstams kā demineralizācija. No cietajiem audiem izdalās sāļi. Atliek tikai kolagēna matrica. Demineralizācija un mineralizācija ir fizioloģiski harmoniski cilvēka organisma cietajos audos.

Vēl viens termins no šīs zonas ir remineralizācija, t.i., neorganisko vielu uzglabāšana pēc demineralizācijas. Mineralizācija galvenokārt notiek jaunu cieto audu veidošanā.

Funkcija un uzdevums

Kaulu veidojošie osteoblasti un kaulus noņemošie osteoclasti dzīvo kaulu pastāvīgi pielāgo pašreizējām funkcionālajām vajadzībām. Kaulu veidošanās (osteoģenēze) visu mūžu konkurē ar kaulu zudumu (osteolīzi). Mineralizācija pastāvīgi konkurē ar demineralizāciju.

Osteoblasti izdala pamata organisko vielu, ko sauc par kaulu matricu. Pēc tam šī pamatviela tiek mineralizēta, izmantojot starpniecību osteoblastus. Mineralizācijas procesi ir atkarīgi no fosfāta un kalcija daudzuma plazmā.

Osteoblastu kontrole un tādējādi mineralizācija ir pakļauta tādu hormonu kā paratīroidhormons, kalcitonīns un kalcitriols ietekmei. Estrogēni, somatotropīns un glikokortikoīdi arī veic kontroles funkcijas kaulu šūnu darbībā un tādējādi visos mineralizācijas un demineralizācijas procesos.

Pateicoties līdzsvarotai mineralizācijas un demineralizācijas maiņai, skeletu vienmēr var pielāgot jaunām slodzēm un vajadzībām, nesalaužot. Sakarā ar šiem nepārtrauktajiem procesiem, cilvēki ik pēc septiņiem gadiem saņem jaunu skeletu.

Iesaistītie hormoni nodrošina mineralizācijai nepieciešamos minerālus un vitamīnus lielos daudzumos. Viņi, tā sakot, mobilizē osteoblastu darba materiālus, kā arī stimulējoši ietekmē kaulu struktūras šūnas. Lai mineralizētu kaulus un absorbētu kalciju no zarnām, ir nepieciešams D vitamīns, ko galvenokārt iegūst saules staru iedarbībā.

Pastāvīgi uzkrāšanās un sadalīšanās procesi notiek arī uz zobiem. Šajos procesos ārkārtīgi liela nozīme ir siekalām. Zobu emalja sastāv no aptuveni 98 procentiem glabātu minerālu. Viņi piešķir zobiem ārkārtīgu cietību un tādējādi cilvēkiem piešķir to nokošanas spēku. Zobu emalja galvenokārt satur kalciju, fosforu un magniju vai fluorīdu.

Zobu emalja tiek pakļauta pastāvīgai demineralizācijai diētisko skābju dēļ. Siekalu aizsargā zobus no zobu emaljas zaudēšanas un ar saviem minerāliem mazina nelielu zobu emaljas bojājumu. No otras puses, siekalās ir arī mikroorganismi liekā zobu emaljas sadalīšanai. Tādējādi tas ieņem galveno vietu mineralizācijas un demineralizācijas ciklā.

Slimības un kaites

Piemēram, patoloģiskā mineralizācija notiek betonos. Tās ir cietas vielas ķermeņa dobumos, kas sastāv no izšķīdinātām cietās vielas daļām. Šajā kontekstā cieto aplikumu zem smaganas apakšējās malas sauc par zobakmeni. Akmeņus rada minerāli no siekalām, kas uzkrājas plāksnē. Ģenētiskie faktori ir saistīti ar tendenci uz zobakmens veidošanos. Zobu un kaulu mineralizācijas trūkums var būt saistīts ar minerālvielu trūkumu.

Mineralizācijas traucējumi ir plaši izplatīti un parasti ir saistīti ar patoloģisku kalcija fosfāta līmeni. Abu vielu koncentrācijas ir atkarīgas viena no otras pastāvīgas šķīdības produkta dēļ. Kaulā liela daļa kalcija un fosfāta krājumu tiek nogulsnēta kā hidroksiapatīts. Ja kāda no abām minerālvielām organismā ir nelīdzsvarotība vai ja vielu absorbcija kuņģa-zarnu traktā nav līdzsvarota ar vielu izdalīšanos caur nierēm, koncentrācijas svārstības tiek kompensētas vai nu ar uzglabāšanu, vai ar izsīkumu. Abi var uzņemties patoloģiskas proporcijas.

Šāda parādība rodas rahīta kontekstā. Pieaugušajiem šī slimība ir pazīstama kā osteomalācija. Visbiežākā rahīta forma ir kalcija deficīta rahīts, pirms kura rodas D vitamīna deficīts.

Zobu var ietekmēt arī mineralizācijas traucējumi. Piemēri ir Amelogenesis imperfecta un Dentinogenesis imperfecta. Amelogenesis imperfecta ir ģenētiska slimība, kas izjauc zobu emaljas veidošanos un ārējo zobu struktūru. Dentinogenesis imperfecta ir arī ģenētiska slimība. Zobu emaljas veidošanās vietā šajā slimībā tiek traucēta iekšējā zoba vielas veidošanās un tādējādi arī dentīna veidošanās.

Mineralizācijas problēmas var ietekmēt lapkoku zobus. Ja tiek skarti tikai atsevišķi zobi, to sauc par lokalizētu traucējumu. Ja tiek skarti visi zobi, zobārsts runā par vispārinātiem mineralizācijas traucējumiem. Zobi ar traucētu mineralizāciju ir dzeltenīgā vai brūnā krāsā, un tiem bieži ir zvīņošanās no zobu emaljas. Formas izmaiņas, paaugstināta jutība pret temperatūru un tendence uz kariesu arī bieži ir daļa no klīniskā attēla. Cēlonis ir minerālu trūkums zobu emaljā. Šī trūkuma iemesli nav pārliecinoši izpētīti.