Hidroxiapatita: funció i malalties

La hidroxiapatita representa un mineral de calci hidroxil fosfat. En general, el mineral no està àmpliament distribuït, tot i que hi ha jaciments abundants individuals. Vertebrat ossos i les dents també es componen d’un alt percentatge d’hidroxiapatita.

Què és la hidroxiapatita?

La hidroxiapatita està formada per hidroxilats calci fosfat. Al cristall, cinc calci els ions s’associen a tres fosfat ions i un ió hidroxil. És un compost iònic que cristal·litza en un sistema de cristalls hexagonals. D’aquesta manera, el grup hidroxil estabilitza tot el cristall. Amb la fluorapatita i la clorapatita, la hidroxilapatita forma una sèrie mixta sense espais. La hidroxilapatita es produeix en diversos minerals com la serpentinita, el pissarra de talc o la pegmatita com a mineral acompanyant. Fins ara s’ha detectat el mineral a uns 250 llocs. L’aparició de l’individu minerals depèn de la composició i de la proporció de mescla amb altres minerals acompanyants. La hidroxiapatita també es produeix dins dels organismes vius. Especialment el ossos i les dents dels vertebrats consisteixen en un alt percentatge d’aquest mineral. A més de la hidroxiapatita, també contenen material orgànic en forma de teixit connectiu i cèl·lules. A causa del seu contingut mineral gairebé pur, la dent esmalt és el material més dur de l’organisme. Per tant, el seu contingut en hidroxiapatita supera el 95%. La formació d’hidroxiapatita té lloc durant la biomineralització. El material és molt estable i extremadament resistent a les influències físiques i químiques. Així, ossos i les dents representen un important arxiu de l’entorn vital. Només àcids, inclosos els àcids de la fruita, descomponen lentament la hidroxiapatita.

Funció, efecte i tasques

En l’organisme humà, la hidroxiapatita és la substància de suport més important. Proporciona al sistema esquelètic el necessari força. Juntament amb especials teixit connectiu material com col·lagen, per exemple, la tracció necessària força i es produeix estabilitat als ossos. La composició dels ossos i les dents és diferent. El factor decisiu aquí és la proporció d’hidroxiapatita. Els ossos consisteixen en aproximadament el 65 per cent del mineral. La resta es compon de col·lagen i osteoblasts. La proporció d’hidroxiapatita a les dents és molt més gran. Per tant, les dents també són molt més dures que els ossos. El factor determinant de la composició és la funció. Els ossos formen part de l’aparell locomotor. La seva diferent càrrega per forces mecàniques requereix una certa flexibilitat. Les dents serveixen per moldre els aliments. Això requereix una força molt més gran i força, que també s’ha de reflectir en un material més dur. En aquest procés, les dents consisteixen en l’exterior esmalt, El dentina i la polpa dental. El esmalt ha de ser molt fort i dur i, per tant, està format per més d’un 95% d’hidroxiapatita. Això el fa extremadament resistent a les influències externes. Dentinaal seu torn, és una substància semblant a l’os. Consta d’un 70% d’hidroxiapatita. La resta és majoritàriament teixit connectiu. La polpa o polpa dental proporciona una xarxa de conductes sang d'un sol ús i multiús. i els nervis per subministrar la dent.

Formació, aparició, propietats i valors òptims

La hidroxiapatita d'ossos i dents es forma com a part de la biomineralització. La biomineralització ja és un procés antic de la història de la terra. Antiga els bacteris també va formar calcàries fa uns quants milions d’anys. El procés encara és similar avui en dia. Certes cèl·lules absorbeixen els ions del mineral en estat dissolt. La mineralització es produeix per saturació de la solució amb els ions adequats. En el cas de la hidroxiapatita, es tracta d’ions calci i fosfat. En el cas dels ossos, els anomenats osteoblasts són els responsables de la mineralització. Durant la mineralització, es converteixen en osteòcits que ja no són capaços de dividir-se i formar una xarxa dins del mineral solidificat. De manera similar, la biomineralització també té lloc a les dents. Aquí, els odontoblasts són els responsables de la mineralització.

Malalties i trastorns

La hidroxiapatita és de fet molt duradora. Però els processos d’acumulació i de ruptura tenen lloc constantment dins dels ossos. La forma òssia s’ha d’adaptar a requisits molt diferents. Per tant, s’està construint constantment nova substància òssia. Tanmateix, sempre hi ha un desglossament de la substància òssia. Si predomina el procés de degradació, l’anomenat osteoporosi es desenvolupa. Els processos estan controlats hormonalment hormona paratiroide és responsable del nivell de calci equilibrat en sang. En el cas de deficiència de calci, activa la mobilització de la hidroxiapatita dels ossos. L’hormona calcitriol és responsable del calci absorció a partir d’aliments a l’intestí i mineralització als ossos. Tots dos les hormones són antagonistes. Si calci absorció del menjar es pertorba perquè poc calcitriol es produeix per falta de vitamina Dpredomina la reabsorció òssia sobre la formació òssia. Densitat òssia disminueix i la fragilitat òssia augmenta al mateix temps. Tot i això, aquests processos són molt complicats i, en molts casos, encara no s’entenen del tot. La hidroxiapatita també es pot degradar a les dents. Tot i això, no es tracta d’un procés hormonal. Fisiològicament, la dent ha de durar el major temps possible per poder moldre el menjar. Tot i així, es forma la descomposició bacteriana de les restes alimentàries àcids que pot atacar l’esmalt dental. L’àcid dissol l’hidroxiapatita en ions calci i ions fosfat i l’ió hidroxil reacciona amb un hidrogen ió de l’àcid que es formarà aigua. Els ions calci i ions fosfat es dissolen a continuació aigua. L’activitat bacteriana perllongada i la formació constant d’àcids provoca la formació d’un forat a l’esmalt dental. Sense tractament, càries condueix a la destrucció de la dent. Tanmateix, utilitzant fluor-que conté pasta de dents, la hidroxiapatita es pot transformar en una fluoroapatita molt més estable. Això fa possible aturar el procés de destrucció de les dents durant més temps.