Mineraliseerimine

in Mineraliseerimine mineraalid hoitakse kõvas koes, näiteks hammastes või luudes, kõvenemiseks. Organismis on mineralisatsiooni ja demineraliseerumise vahel püsiv tasakaal. Mineraalide puuduse või muude mineraliseerumishäirete korral on see tasakaal häiritud.

Mis on mineraliseerumine?

Kõvades kudedes, näiteks hammastes või luudes, ladestuvad anorgaanilised ained püsivalt orgaanilisse maatriksisse. Need ained on peamiselt soolad nagu hüdroksüapatiit, fosfaat või fluoriid. Kaltsium on luude moodustumisel üks olulisemaid aineid.

Ladustamisprotsessi kontrollib orgaaniline maatriks. Kollaažil on kontrolliprotsessides võtmeroll. Kirjeldatud protsesse nimetatakse mineraliseerimiseks või Mineraliseerimine määratud. Luude kontekstis on mineraliseerumine peamine osa luustumisest ja luumurdude paranemisest.

Vastupidist protsessi nimetatakse demineraliseerimiseks. Soolad vabastatakse kõvast koest. Jääb alles kollageenimaatriks. Demineraliseerumine ja mineraliseerumine on inimese organismi kõvakudedes füsioloogiliselt kooskõlas.

Veel üks termin sellest piirkonnast on remineraliseerimine, see tähendab anorgaaniliste ainete ladustamine pärast demineraliseerimist. Mineraliseerumine toimub peamiselt uute kõvade kudede moodustumisel.

Funktsioon ja ülesanne

Elav luu on luude moodustavate osteoblastide ja luid eemaldavate osteoklastide abil püsivalt kooskõlas praeguste funktsionaalsete vajadustega. Luude moodustumine (osteogenees) konkureerib elu jooksul luude hõrenemisega (osteolüüs). Mineraliseerimine konkureerib püsivalt demineraliseerumisega.

Osteoblastid eraldavad orgaanilise põhiaine, mida nimetatakse luu maatriksiks. Seejärel mineraliseeritakse see põhiaine osteoblastide vahendamise kaudu. Mineraliseerumisprotsessid sõltuvad fosfaadi ja kaltsiumi sisaldusest plasmas.

Osteoblastide kontrolli all hoidmine ja seega mineraliseerumine toimub hormoonide, näiteks paratüreoidhormooni, kaltsitoniini ja kaltsitriooli mõjul. Östrogeenid, somatotropiin ja glükokortikoidid täidavad ka luurakkude aktiivsuse ja seega kõigi mineraliseerumis- ja demineraliseerimisprotsesside kontrollfunktsioone.

Tänu mineraliseerumise ja demineraliseerimise tasakaalustatud vaheldumisele saab luustikku alati uutele koormustele ja vajadustele kohandada, purunemata. Nende pidevate protsesside tõttu saavad inimesed uue skeleti umbes iga seitsme aasta järel.

Kaasatud hormoonid pakuvad suures koguses mineraliseerumiseks vajalikke mineraale ja vitamiine. Nad mobiliseerivad nn osteoblastide töömaterjale ja näitavad stimuleerivat toimet luustruktuuri rakkudele. Luude mineraliseerumiseks ja soolestiku kaltsiumi omastamiseks on oluline D-vitamiin, mida saadakse peamiselt päikese käes viibides.

Pidevad kogunemis- ja lagunemisprotsessid toimuvad ka hammastel. Sülg on nende protsesside jaoks ülimalt oluline. Hambaemail koosneb umbes 98 protsenti ladustatud mineraalidest. Nad annavad hammastele äärmise kõvaduse ja annavad inimestele nende hammustusjõu. Hambaemail sisaldab peamiselt kaltsiumi, fosforit ja magneesiumi või fluoriidi.

Hambaemail puutub toiduhapete tõttu pidevalt kokku demineraliseerumisega. Sülg kaitseb hambaid hambaemaili kadumise eest ja remineraliseerib hammaste emaili kahjustusi mineraalidega. Teisest küljest sisaldab sülg ka ülemäärase hambaemaili lagundamiseks mikroorganisme. Seega on sellel mineraliseerimise ja demineraliseerimise tsüklis võtmeroll.

Haigused ja tervisehäired

Patoloogiline mineraliseerumine on olemas näiteks betoonides. Need on kehaõõnsuses olevad tahked ained, mis koosnevad lahustunud kõva aine osadest. Selles kontekstis nimetatakse marginaalse igeme all olevat kõva naastu hambakivi. Kivi on loodud süljes leiduvate mineraalide poolt, mis kogunevad naastudesse. Geneetilised tegurid on seotud hambakivi moodustumise kalduvusega. Hammaste ja luude mineraliseerumise puudumine võib olla tingitud mineraalide puudusest.

Mineraliseerumishäired on laialt levinud ja on tavaliselt seotud kaltsiumfosfaadi ebanormaalse tasemega. Kahe aine kontsentratsioonid sõltuvad konstantsest lahustuvusproduktist üksteisest. Suur osa kaltsiumi ja fosfaadi varudest ladestub luus hüdroksüapatiidina. Kui ühe kahest mineraalist kehas on tasakaalustamatus või kui ainete imendumine seedetraktis on tasakaalus ainete eritumisega neerude kaudu, tasakaalustatakse kontsentratsiooni kõikumised kas ladustamise või ammendumisega. Mõlemad võivad võtta patoloogilisi mõõtmeid.

Selline nähtus ilmneb rahhiidi tingimustes. Täiskasvanutel tuntakse seda haigust osteomalaatsiana. Rahhiidi kõige levinum vorm on kaltsiumivaegusega rahhiid, millele eelneb D-vitamiini vaegus.

Hambaauku võivad mõjutada ka mineraliseerumishäired. Näited on Amelogenesis imperfecta ja Dentinogenesis imperfecta. Amelogenesis imperfecta on geneetiline haigus, mis häirib hambaemaili moodustumist ja hamba välist struktuuri. Dentinogenesis imperfecta on samuti geneetiline haigus. Emaili moodustamise asemel on selle haiguse korral häiritud sisemise hamba aine ja seega dentiini moodustumine.

Mineraliseerimisprobleemid võivad juba mõjutada heitlehiseid hambaid. Kui mõjutatud on ainult üksikud hambad, nimetatakse seda lokaliseeritud häireks. Kui kõik hambad on mõjutatud, räägib hambaarst üldistatud mineraliseerumishäirest. Puuduliku mineraliseerumisega hambad on kollakaspruunid ja sageli hambaemaili küljest eemaldatud. Kuju muutused, suurenenud temperatuuritundlikkus ja kalduvus kaariesele on sageli ka kliinilise pildi osa. Põhjus on mineraalide puudus hambaemailis. Selle puuduse põhjuseid ei ole lõplikult uuritud.