Zahnschmelz

Der Zahnschmelz, auch Adamantin (n.) genannt, (neulateinisch enamelum und substantia adamantinea) ist die äußere Schicht der Zähne der Landwirbeltiere (Tetrapoda) und liegt im Bereich der Zahnkrone dem Dentin (Zahnbein) auf.^[1]

Histologischer Schnitt durch eine Zahnkrone.
A = Schmelz, B = Dentin

Aufbau

Im Körper des Menschen ist Zahnschmelz das härteste Gewebe mit einer Mohshärte 5.^[1] Er enthält Verbindungen von Calcium, Phosphor, Magnesium, Natrium, daneben sind Proteine und Fette am Aufbau beteiligt. Schmelz ist zu 95 % anorganisch und besteht weitgehend aus dem Phosphat [Ca₅(PO₄)₃OH]x2 (Hydroxylapatit). Diese Substanz ist jedoch säurelöslich. Mit dem Elektronenmikroskop betrachtet, besteht Zahnschmelz aus bandförmigen, in Bündeln gruppierten Kristalliten. Diese werden als Prismen bezeichnet und verlaufen meist perpendikulär (im 90°-Winkel) zur Schmelzoberfläche. Schmelzprismen sind jedoch auf die Zähne der Säugetiere beschränkt.^[1] Schmelz zeigt entsprechend seinem Bau ein Farbspektrum, das von rötlich bis blaugrau reicht. Durch die Lichtbeugung an den kleinsten Bestandteilen kommt es zu einem Schillern. Des Weiteren zeigt er Opaleszenz.

Zahnschmelz wird ontogenetisch im Ektoderm in einem besonderen Schmelzorgan von Adamantoblasten durch Biomineralisation gebildet,^[1] Zellen epithelialen Ursprunges, die der Hertwigschen Epithelscheide entstammen.

Der Schmelzpunkt von Zahnschmelz liegt bei 1620 °C.^[2]

Zahnheilkunde

Zahnschmelz ist nicht von Nerven durchzogen und kann nicht nachgebildet werden. Daher verursacht Zahnkaries keine Schmerzen, solange sie nicht durch das Dentin bis zur Pulpa vorgedrungen ist. Das abgebaute Material muss jedoch entfernt und der Zahn mit anderen Materialien „repariert“ werden. Eine Schmelzkaries kann durch Ernährungslenkung und häufige Gabe niedrig dosierter Fluoride (die sogenannte Fluoridierung) wieder remineralisiert werden, dabei werden die Hydroxidionen im Apatit durch das Fluorid zu Fluorapatit ersetzt. Erst wenn die Karies die Schmelzschicht durchbrochen hat und sich im darunter liegenden Dentin ausbreitet, ist im Sinne der minimalinvasiven Zahnheilkunde eine Füllungstherapie angezeigt.

Die Verminderung des Schmelzes kann auf mechanischem Weg erfolgen, in der Regel durch Abrasion bei zu häufigem und zu kräftigem Bürsten im Rahmen der Zahnpflege. Der chemische Prozess durch säurehaltige Nahrungsmittel führt beim Zahnschmelz zur Erosion.

Geschichte

In der vormikroskopischen Ära des 16. und 17. Jahrhunderts haben Bartholomäus Eustachius (1500/1513–1574), Marcello Malpighi (1628–1694) und Johann Jakob Rau (1668–1719) die Zahnhartgewebsstrukturen und ihre Entstehung erforscht. Mit der Entwicklung optischer Vergrößerungshilfen, vor allem durch Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723), werden genauere histologische Untersuchungen der Zahnhartsubstanzen und Entdeckungen im Bereich der histologischen Abläufe während der Embryonalphase der Zähne möglich. Malpighi postuliert die Sekretionstheorie der Schmelzentstehung mittels eines verknöchernden Saftes, bei Eustachius findet sich erstmals die Erwähnung der Umwandlungstheorie. Alexander Nasmyth (1789–1849), Richard Owen (1804–1892), Anders Adolf Retzius (1796–1860), Jan Evangelista Purkyně (1787–1869), Albert von Kölliker (1816–1905), Wilhelm von Waldeyer (1836–1921), Viktor von Ebner-Rofenstein (1842–1925), Gustav Preiswerk (1866–1908), John Tomes (1815–1895) ebenso wie sein Sohn Charles (1846–1928) und viele andere Forscher gaben damals der Zahnhistologie durch gründliche Bearbeitung des gesamten Gebietes eine breite wissenschaftliche Basis. Bis heute ist jedoch noch kein allgemein anerkanntes einheitliches Bild vom histologischen Aufbau eines Zahnes und seiner Entwicklung vorhanden. Zu klären sind unter anderem noch Fragen zu der organischen Substanz des Schmelzes, den Prismenscheiden, der interprismatischen Substanz oder Kittsubstanz und der Schmelzentwicklung.^[3]

Siehe auch

Zahnzement
Zahnpulpa
Amelogenesis imperfecta, Störung der Zahnschmelzbildung
Xte-Syndrom, angeborene Zahnschmelzdefekte

Weblinks

Wiktionary: Zahnschmelz – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Literatur von und über Zahnschmelz im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
Harte Beißer. Ein komplexes Schichtsystem verleiht dem Zahnschmelz seine enorme Belastbarkeit. Auf: wissenschaft.de vom 21. August 2010.

Einzelnachweise

↑ ^a ^b ^c ^d Ulrich Lehmann: Paläontologisches Wörterbuch. 4. Auflage, Enke Verlag, Stuttgart 1996, Seite 213.
↑ Temperature rise caused by laser (CO2, Nd:YAG, Er:YAG) irradiation of teeth Fumio Hirota, Keiichi Furumoto, Department of X-ray Analysis, Dental Research Institute, Nippon Dental University, 1-9-20 Fujimi, Chiyoda, Tokyo, Japan.
↑ Nina Eckardt, Die Geschichte der Histogenese und Histologie des Zahnschmelzes zwischen 1770 und 1890 (Memento vom 7. März 2016 im Internet Archive), Dissertation 2001. Abgerufen am 4. Oktober 2016.

[LEHMANN-1] Ulrich Lehmann: Paläontologisches Wörterbuch. 4. Auflage, Enke Verlag, Stuttgart 1996, Seite 213.

[2] Temperature rise caused by laser (CO2, Nd:YAG, Er:YAG) irradiation of teeth Fumio Hirota, Keiichi Furumoto, Department of X-ray Analysis, Dental Research Institute, Nippon Dental University, 1-9-20 Fujimi, Chiyoda, Tokyo, Japan.

[3] Nina Eckardt, Die Geschichte der Histogenese und Histologie des Zahnschmelzes zwischen 1770 und 1890 (Memento vom 7. März 2016 im Internet Archive), Dissertation 2001. Abgerufen am 4. Oktober 2016.

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