牙体组织的成分与结构

牙齿是人体中最硬的钙化组织，牙齿在组织学上，分为牙釉质、牙本质、牙髓和牙骨质。

（一）牙体组织的成分

1.牙釉质：牙釉质由大量无机盐组成，仅含少量有机物 和水。无机盐的主要成份为羟基磷灰石，其它的无机盐还有碳酸钙、磷酸镁和氟化钙，以及少量的钠、钾、铁、铅、锰、锶等元素。牙釉质中的有机成分，主要是由丝氨酸、麸氨酸和甘氨酸组成的蛋白质。

2.牙本质：牙本质中无机盐含量较牙釉质少，而有机物和水的含量较牙釉质多，但比骨和牙骨质中的含量低。无机盐中主要成分仍然是羟基磷灰石，余下部分与牙釉质组成基本相同。有机物主要是胶原纤维，另外还有一些柠檬酸，以及少量的不溶性蛋白质、粘多糖和脂类。

3.牙骨质：牙骨质中无机盐的含量低于牙釉质和牙本质，而有机物和水的含量则高于牙釉质和牙本质。其无机盐与牙釉质和牙本质一样，主要是羟基磷灰石，有机物主要由胶原和粘多糖组成。骨组织与牙骨质的组成基本相同。

牙釉质、牙本质和牙骨质的各种组份及其含量，列于下表中。（表47）

表47　牙体组织的组成（重量%）

从表中可以看出，以羟基磷灰石为主的无机物和以胶原为主的有机物构成了牙体组织整体。弄清它们的化学结构，对形成良好的粘接有着重要的意义。

4.人体羟基磷灰石：羟磷灰石以结晶形式存在于牙釉质、牙本质、牙骨质和骨组织中。其化学结构式皆为Ca 10（ PO4）6 ·（OH）2。

根据分析结果，羟磷灰石的晶体具有复杂的结构。（图44）

从表中可以看出，以羟基磷灰石为主的无机物和以胶原为主的有机物构成了牙体组织整体。弄清它们的化学结构，对形成良好的粘接有着重要的意义。

4.人体羟基磷灰石：羟磷灰石以结晶形式存在于牙釉质、牙本质、牙骨质和骨组织中。其化学结构式皆为Ca 10（ PO4）6 ·（OH）2。

根据分析结果，羟磷灰石的晶体具有复杂的结构。（图44）

图44　伸向基底平面的人羟磷灰石的晶体结构

一个单位细胞在六角系统内含有18个离子和44个原子。羟基磷灰石晶体内有相当比例的离子在晶体表面或接近表面，由于各种离子间交互作用包括吸附、离子交换，同晶型的取代都将发生，故表面层的组成与晶体内的组成有着差异。

5.胶原：胶原广泛存在于矿物化组织中，包括骨、软骨、牙本质、牙骨质和软组织中。

胶原是由多种氨基酸通过肽键结合而成的蛋白质，它属于一类天然高分子化合物。牙本质、牙骨质和骨中胶原的组成相似，人骨胶原的组成如下表。（表48）

表48　人骨胶原的氨基酸组成（%）

图44　伸向基底平面的人羟磷灰石的晶体结构

一个单位细胞在六角系统内含有18个离子和44个原子。羟基磷灰石晶体内有相当比例的离子在晶体表面或接近表面，由于各种离子间交互作用包括吸附、离子交换，同晶型的取代都将发生，故表面层的组成与晶体内的组成有着差异。

5.胶原：胶原广泛存在于矿物化组织中，包括骨、软骨、牙本质、牙骨质和软组织中。

胶原是由多种氨基酸通过肽键结合而成的蛋白质，它属于一类天然高分子化合物。牙本质、牙骨质和骨中胶原的组成相似，人骨胶原的组成如下表。（表48）

表48　人骨胶原的氨基酸组成（%）

各种胶原共有一个等级相同、大小不同的组织结构。从多钛链上的组成物氨基酸，到肉眼可见的解剖形态，可以清楚地认识这种结构。图45表示胶原各种等级的结构。

胶原的结构，以大分子初纤维为基础，其中三个多肽链互相缠绕而形成三重螺旋结构。大分子通过一定的结合力而聚集成为胶原原纤维。在胶原原纤维形成初期，这种结合力主要为较弱的次价力，当其成熟后，大分子内或大分子间逐渐形成少数强的主价键而产生交叉链，整个原纤维由这种交叉链结合而形成一个所谓的巨大分子。

各种胶原共有一个等级相同、大小不同的组织结构。从多钛链上的组成物氨基酸，到肉眼可见的解剖形态，可以清楚地认识这种结构。图45表示胶原各种等级的结构。

胶原的结构，以大分子初纤维为基础，其中三个多肽链互相缠绕而形成三重螺旋结构。大分子通过一定的结合力而聚集成为胶原原纤维。在胶原原纤维形成初期，这种结合力主要为较弱的次价力，当其成熟后，大分子内或大分子间逐渐形成少数强的主价键而产生交叉链，整个原纤维由这种交叉链结合而形成一个所谓的巨大分子。

图45　胶原各种等级结构

A.氨基酸　B.多肽链　C.初纤维　D.原纤维　E.纤维束(www.xing528.com)

（二）牙体组织的结构

1.牙釉质：牙釉质由釉柱和柱间质组成，在其表面有釉护膜。釉柱是细长的柱状体，从釉牙本质界面向牙面呈放射状的排列，釉柱的平均直径为4微米，表面釉柱的直径较深部大，柱间质是釉柱的微小间隙之间的一种钙化的粘连质。

釉柱和柱间质的钙化程度较高，主要呈羟基磷灰石结构，其它部位如釉质生长线釉板、釉丛和釉梭钙化程度较低，而有机物含量较多。

在新萌出的牙齿表面覆盖着一层很薄的膜，称为釉小皮，它容易被咀嚼所磨去。此外，在正常牙釉质表面，通常还覆盖有一层获得性薄膜，此膜是唾液蛋白的沉淀物。当用机械方法除去后，几小时内又可重新形成。此膜形成1～2天后，由于细菌侵入变为菌落，可形成菌斑。

2.牙本质：牙本质主要由牙本质小管、造牙本质细胞突起和细胞间质构成。

牙本质小管贯通着整个牙本质，从牙髓腔向釉牙本质界面呈放射状排列。牙本质小管近牙髓一端较粗，直径为3～4微米，越向表面越细，且排列越稀疏，近表面处其直径约为1微米，故牙本质小管在近髓腔端和其表面单位面积内的数目比约为4∶1。在近牙髓面每平方毫米有30000～70000条牙本质小管，而靠近表面则仅有约15000条。

由于大量牙本质小管的存在，牙本质内可有大量液体的流动。在暴露的牙本质表面，用各种刺激，可引起牙本质小管内液向内或向外的流动。用空气吹风蒸发除去暴露面的液体，用高渗溶液或吸收物质，或用冷刺激使表面脱水，都可引起液体向外流动，而釆用热刺激，即用一种热的液体可产生向内、向牙髓的流动。

牙本质中靠近釉质和牙骨质的胶原原纤维较粗大，与牙本质表面垂直，此处的牙本质称为罩牙本质，而内部近髓腔的胶原原纤维较细小，与牙本质小管呈垂直方向，此处的牙本质称为牙髓周牙本质。

围绕牙本质小管周围的间质，其钙化程度比其余的间质高，且基本上不含胶原原纤维，当用常规脱钙方法处理时，该处结构消失。这部份间质形成了牙本质小管的壁，一般称为管周牙本质，其余部分的间质称为管间牙本质。管间牙本质中无机物含量较少，可能与牙骨质或骨相同，而有机物胶原的含量较高。在管间牙本质中，胶原原纤维结合成致密的束，呈格子状排列。（图46）

图45　胶原各种等级结构

A.氨基酸　B.多肽链　C.初纤维　D.原纤维　E.纤维束

（二）牙体组织的结构

1.牙釉质：牙釉质由釉柱和柱间质组成，在其表面有釉护膜。釉柱是细长的柱状体，从釉牙本质界面向牙面呈放射状的排列，釉柱的平均直径为4微米，表面釉柱的直径较深部大，柱间质是釉柱的微小间隙之间的一种钙化的粘连质。

釉柱和柱间质的钙化程度较高，主要呈羟基磷灰石结构，其它部位如釉质生长线釉板、釉丛和釉梭钙化程度较低，而有机物含量较多。

在新萌出的牙齿表面覆盖着一层很薄的膜，称为釉小皮，它容易被咀嚼所磨去。此外，在正常牙釉质表面，通常还覆盖有一层获得性薄膜，此膜是唾液蛋白的沉淀物。当用机械方法除去后，几小时内又可重新形成。此膜形成1～2天后，由于细菌侵入变为菌落，可形成菌斑。

2.牙本质：牙本质主要由牙本质小管、造牙本质细胞突起和细胞间质构成。

牙本质小管贯通着整个牙本质，从牙髓腔向釉牙本质界面呈放射状排列。牙本质小管近牙髓一端较粗，直径为3～4微米，越向表面越细，且排列越稀疏，近表面处其直径约为1微米，故牙本质小管在近髓腔端和其表面单位面积内的数目比约为4∶1。在近牙髓面每平方毫米有30000～70000条牙本质小管，而靠近表面则仅有约15000条。

由于大量牙本质小管的存在，牙本质内可有大量液体的流动。在暴露的牙本质表面，用各种刺激，可引起牙本质小管内液向内或向外的流动。用空气吹风蒸发除去暴露面的液体，用高渗溶液或吸收物质，或用冷刺激使表面脱水，都可引起液体向外流动，而釆用热刺激，即用一种热的液体可产生向内、向牙髓的流动。

牙本质中靠近釉质和牙骨质的胶原原纤维较粗大，与牙本质表面垂直，此处的牙本质称为罩牙本质，而内部近髓腔的胶原原纤维较细小，与牙本质小管呈垂直方向，此处的牙本质称为牙髓周牙本质。

围绕牙本质小管周围的间质，其钙化程度比其余的间质高，且基本上不含胶原原纤维，当用常规脱钙方法处理时，该处结构消失。这部份间质形成了牙本质小管的壁，一般称为管周牙本质，其余部分的间质称为管间牙本质。管间牙本质中无机物含量较少，可能与牙骨质或骨相同，而有机物胶原的含量较高。在管间牙本质中，胶原原纤维结合成致密的束，呈格子状排列。（图46）

图46　牙本质的结构示意图

1.管周牙本质 2.管间牙本质
3.胶原纤维 4.牙本质小管

由于牙本质与牙髓紧密相连，牙本质对外界的机械、物理和化学的刺激有明显的反应。

3.牙骨质：牙骨质是由细胞和细胞间质组成，从形态上又可分为无细胞性牙骨质和细胞性牙骨质。

图46　牙本质的结构示意图

1.管周牙本质 2.管间牙本质
3.胶原纤维 4.牙本质小管

由于牙本质与牙髓紧密相连，牙本质对外界的机械、物理和化学的刺激有明显的反应。

3.牙骨质：牙骨质是由细胞和细胞间质组成，从形态上又可分为无细胞性牙骨质和细胞性牙骨质。