La hidroxiapatita representa un mineral de calcio hidroxilo fosfato. En general, el mineral no está ampliamente distribuido, aunque hay abundantes depósitos individuales. Vertebrado huesos y los dientes también están compuestos por un alto porcentaje de hidroxiapatita.
¿Qué es la hidroxiapatita?
La hidroxiapatita está compuesta de hidroxilados calcio fosfato. En el cristal, cinco calcio Los iones están asociados con tres fosfato iones y un ion hidroxilo. Es un compuesto iónico que cristaliza en un sistema cristalino hexagonal. De ese modo, el grupo hidroxilo estabiliza todo el cristal. Con fluorapatita y clorapatita, la hidroxiapatita forma una serie mixta sin espacios. La hidroxiapatita se presenta en varios minerales como serpentinita, talco pizarra o pegmatita como mineral acompañante. El mineral se ha detectado en unos 250 lugares hasta ahora. La apariencia del individuo minerales depende de la composición y la proporción de mezcla con otros minerales acompañantes. La hidroxiapatita también se encuentra dentro de los organismos vivos. Especialmente el huesos y los dientes de los vertebrados consisten en un alto porcentaje de este mineral. Además de hidroxiapatita, también contienen material orgánico en forma de tejido conectivo y celdas. Debido a su contenido mineral casi puro, el diente esmalte es el material más duro del organismo. Por tanto, su contenido de hidroxiapatita supera el 95 por ciento. La formación de hidroxiapatita tiene lugar durante la biomineralización. El material es muy estable y extremadamente resistente a las influencias físicas y químicas. Por lo tanto, huesos y los dientes representan un archivo importante del entorno de vida. Solo ácidos, incluidos los ácidos de frutas, descomponen lentamente la hidroxiapatita.
Función, efecto y tareas
En el organismo humano, la hidroxiapatita es la sustancia de soporte más importante. Proporciona al sistema esquelético la necesaria fuerza. Junto con especial tejido conectivo material como Colágeno, por ejemplo, la tensión necesaria fuerza y la estabilidad se produce en los huesos. La composición de huesos y dientes es diferente. El factor decisivo aquí es la proporción de hidroxiapatita. Los huesos consisten en aproximadamente el 65 por ciento del mineral. El resto se compone de Colágeno y osteoblastos. La proporción de hidroxiapatita en los dientes es mucho mayor. Por lo tanto, los dientes también son mucho más duros que los huesos. El factor determinante de la composición es la función. Los huesos forman parte del aparato locomotor. Su diferente carga por fuerzas mecánicas requiere cierta flexibilidad. Los dientes sirven para moler la comida. Esto requiere una fuerza mucho mayor y fuerza, que también debe reflejarse en un material más duro. En este proceso, los dientes consisten en el exterior esmalte, los dentina y la pulpa dental. La esmalte debe ser muy fuerte y duro y, en consecuencia, está compuesto por más del 95 por ciento de hidroxiapatita. Esto lo hace extremadamente resistente a las influencias externas. Dentina, a su vez, es una sustancia similar a los huesos. Consiste en un 70 por ciento de hidroxiapatita. El resto es mayormente tejido conectivo. La pulpa dental, o pulpa, proporciona una red de conductos de sangre vasos y los nervios para suministrar el diente.
Formación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos
La hidroxiapatita de huesos y dientes se forma como parte de la biomineralización. La biomineralización es ya un proceso antiguo en la historia de la tierra. Antiguo bacterias fotosintéticas también formó calizas hace varios miles de millones de años. El proceso sigue siendo similar en la actualidad. Ciertas células absorben los iones del mineral en estado disuelto. La mineralización ocurre por saturación de la solución con los iones apropiados. En el caso de la hidroxiapatita, se trata de iones de calcio y fosfato. En el caso de los huesos, los llamados osteoblastos son los responsables de la mineralización. Durante la mineralización, se convierten en osteocitos que ya no pueden dividirse y formar una red dentro del mineral solidificado. De manera similar, la biomineralización también tiene lugar en los dientes. Aquí, los odontoblastos son responsables de la mineralización.
Enfermedades y trastornos
De hecho, la hidroxiapatita es muy duradera. Pero los procesos de acumulación y descomposición ocurren constantemente dentro de los huesos. La forma del hueso debe adaptarse a requisitos muy diferentes. Por lo tanto, se está formando constantemente nueva sustancia ósea. Sin embargo, también siempre hay una degradación de la sustancia ósea. Si predomina el proceso de degradación, los llamados osteoporosis se desarrolla. Los procesos están controlados hormonalmente. hormona paratiroidea es responsable del nivel equilibrado de calcio en el sangre. En el caso de deficiencia de calcio, activa la movilización de hidroxiapatita de los huesos. La hormona calcitriol es responsable del calcio absorción de los alimentos en el intestino y la mineralización en los huesos. Ambas cosas hormonas son antagonistas. Si el calcio absorción de los alimentos se altera porque hay poca calcitriol se produce debido a la falta de vitamina D, la reabsorción ósea predomina sobre la formación ósea. Densidad osea disminuye y al mismo tiempo aumenta la fragilidad ósea. Sin embargo, estos procesos son muy complicados y en muchos casos aún no se comprenden completamente. La hidroxiapatita también se puede degradar en los dientes. Sin embargo, este no es un proceso hormonal. Fisiológicamente, el diente debe durar el mayor tiempo posible para poder triturar la comida. Sin embargo, se forma la descomposición bacteriana de los restos de alimentos. ácidos que puede atacar el esmalte de los dientes. El ácido disuelve la hidroxiapatita en iones de calcio e iones de fosfato, y el ión de hidroxilo reacciona con un hidrógeno ion del ácido para formar agua. Los iones de calcio y los iones de fosfato luego se disuelven en agua. La actividad bacteriana prolongada y la formación constante de ácido eventualmente hacen que se forme un agujero en el esmalte dental. Sin tratamiento, la caries dental conduce a la destrucción del diente. Sin embargo, al usar fluoruro-conteniendo pasta dental, la hidroxiapatita se puede transformar en la fluoroapatita mucho más estable. Esto permite detener el proceso de destrucción de los dientes durante más tiempo.
