Zahnschmelz

Der Zahnschmelz ist die harte, hochmineralisierte äußere Schicht der Zahnkrone. Als das am stärksten mineralisierte Gewebe des Körpers bildet er die verschleißfeste Oberfläche, die mit Nahrung und den gegenüberliegenden Zähnen in Kontakt kommt. Dennoch ist er auch spröde und kann, sobald er ausgereift ist, nicht von Zellen regeneriert werden – Eigenschaften, die seine Reaktion auf Säure, Belastung und Zeit prägen.

Definition

Zahnschmelz ist die azelluläre, hochmineralisierte Bedeckung der anatomischen Zahnkrone, die hauptsächlich aus Hydroxylapatit-Mineral besteht, das in Prismen (Stäbchen) angeordnet ist.

Scope

Dieser Eintrag beschreibt die Zusammensetzung und Prismenarchitektur des Zahnschmelzes, das mechanische Verhalten, das diese Merkmale hervorrufen, und die Art und Weise, wie der Zahnschmelz auf chemische und physikalische Herausforderungen reagiert. Es handelt sich um eine Referenzbeschreibung eines Gewebes; sie behandelt keine spezifischen restaurativen Verfahren oder gibt klinische Anweisungen.

Core questions

• Woraus besteht Zahnschmelz und wie sind seine Kristalle organisiert?
• Wie macht die Struktur des Zahnschmelzes ihn gleichzeitig hart und spröde?
• Warum kann ausgereifter Zahnschmelz sich biologisch nicht selbst reparieren?
• Wie reagiert Zahnschmelz auf Säure und mechanische Belastung?

Key concepts

• Hydroxylapatit-Mineral
• Schmelzprismen (Stäbchen)
• Azelluläres und avaskuläres Gewebe
• Sprödigkeit und Härte
• Demineralisation und Auflösung
• Funktional gradierte Schmelz-Dentin-Grenzfläche

Mechanisms

Zahnschmelz besteht zu etwa 96 Gewichtsprozent aus Mineralien, hauptsächlich aus karbonisierten Hydroxylapatit-Kristalliten, die zu Prismen gebündelt sind, die von der Schmelz-Dentin-Grenze zur Oberfläche verlaufen. Dieses dichte, orientierte Mineral macht den Zahnschmelz sehr hart und verschleißfest, aber auch spröde und anfällig für Rissausbreitung; der geringe organische und Wasseranteil trägt zusammen mit dem darunterliegenden unterstützenden Dentin zur Zähigkeit bei und beeinflusst, wie sich der Zahnschmelz unter Belastung und Hydratation verhält (He & Swain, 2008; He & Swain, 2007). Da Zahnschmelz nach seiner Bildung azellulär und avaskulär ist, besitzt er keinen biologischen Reparaturmechanismus: Verlorenes Mineral wird nicht durch Zellen ersetzt, obwohl ein oberflächlicher Mineralaustausch mit Speichel stattfinden kann. Säuren lösen das Apatitmineral direkt auf, was die Grundlage der Schmelzdemineralisation bei Erosion ist (Imfeld, 1996).

Clinical relevance

Zahnschmelz ist das Gewebe, das bei den meisten restaurativen Arbeiten zuerst angetroffen wird, und die Oberfläche, die am stärksten diätetischen Säuren und Abnutzung ausgesetzt ist. Daher bilden seine Struktur und seine begrenzte Fähigkeit zur Selbstreparatur die Grundlage vieler restaurativer Überlegungen. Dieser Eintrag beschreibt das Gewebe zur Orientierung und ist keine Grundlage für individuelle Diagnosen oder Behandlungen.

History

Zahnschmelz gehörte zu den ersten Geweben, die von frühen Dentalmikroskopikern untersucht wurden, und seine Prismenstruktur wird seit dem 19. Jahrhundert beschrieben. Arbeiten des 20. und 21. Jahrhunderts haben den Zahnschmelz als funktional gradierten biologischen Verbundwerkstoff neu eingeordnet und dabei geklärt, wie seine Mineralarchitektur Härte, Sprödigkeit und Verhalten unter Belastung steuert (He & Swain, 2008).

Seminal works

• he-swain-2008
• he-swain-2007

Frequently asked questions

Kann beschädigter Zahnschmelz nachwachsen?

Nein. Ausgereifter Zahnschmelz ist azellulär und besitzt keine lebenden Zellen, um verlorenes Gewebe wieder aufzubauen, daher wird struktureller Verlust nicht biologisch regeneriert. Oberflächenmineral kann mit Speichel ausgetauscht werden, dies ersetzt jedoch keinen substanziellen Verlust an Zahnschmelz.

Warum splittert oder reißt Zahnschmelz, wenn er so hart ist?

Sein sehr hoher Mineralgehalt macht den Zahnschmelz hart und verschleißfest, aber auch spröde, was die Rissbildung begünstigt; das darunterliegende Dentin und der geringe organische und Wasseranteil helfen, Spannungen zu absorbieren und die Ausbreitung von Rissen zu begrenzen.