Человеческая зубная эмаль — это настоящий триумф природной инженерии. По своей структуре и твердости она приближается к железу и не уступает некоторым видам гранита, прочно удерживая статус самого твердого материала в нашем организме. Эмаль способна выдерживать колоссальное давление при жевании и призвана защищать челюсть на протяжении всей жизни. Однако при встрече с простейшими микроскопическими организмами и обычными продуктами питания этот сверхпрочный биологический щит внезапно капитулирует!
Секрет невероятной прочности зубной эмали кроется в её минеральном составе. Она практически полностью (более, чем на 95%) состоит из неорганических веществ, главным из которых является гидроксиапатит кальция. Этот минерал упакован в плотные микроскопические призмы, образующие монолитную структуру. Но у этой сверхвысокой минерализации есть обратная, критическая сторона. Эмаль мертва. В ней нет живых клеток, сосудов или нервных окончаний, а значит, в отличие от костей или кожи, она абсолютно лишена способности к самостоятельной биологической регенерации. Любое, даже микроскопическое повреждение этой ткани останется с человеком навсегда.
Именно этой монументальной статичностью и пользуются миллиарды бактерий, населяющих ротовую полость. Сами по себе микроорганизмы вроде Streptococcus mutans не обладают механическими инструментами, чтобы прогрызть гидроксиапатит. Их главным оружием выступает побочный продукт их собственного метаболизма. Когда человек съедает что-то сладкое или мучное, остатки пищи оседают на зубах в виде невидимой биопленки. Бактерии мгновенно поглощают эти простые углеводы и в процессе их расщепления выделяют агрессивные органические кислоты, в первую очередь — молочную.
В этот момент запускается разрушительный химический процесс, известный как деминерализация. При падении уровня кислотности (pH) во рту ниже критической отметки в 5.5, кислота начинает растворять ионы кальция и фосфора, вымывая их из кристаллической решетки гидроксиапатита. Плотные эмалевые призмы буквально тают на глазах, превращаясь в пористую губку. Обычная еда, богатая сахаром и углеводами, становится топливом для химической атаки, перед которой бессильна любая физическая твердость. Как только в истонченной эмали появляется первая микротрещина, бактерии проникают глубже — в дентин, который гораздо мягче эмали, и разрушение зуба переходит в стремительную необратимую фазу.
Организм пытается бороться с этим процессом с помощью слюны, которая в норме смывает остатки пищи, нейтрализует кислоты благодаря своему щелочному составу и возвращает минералы обратно в эмаль. Однако если человек питается хаотично, злоупотребляет перекусами и пренебрегает гигиеной, естественный конвейер реминерализации не успевает справляться с нагрузкой. Химическое равновесие безвозвратно сдвигается в сторону разрушения.
Как не парадоксально, беззащитность наших зубов перед микробами — это плата за их экстремальную прочность. Создав твердый минеральный монолит, эволюция лишила его живой защиты и механизмов самовосстановления, сделав самую прочную ткань организма заложником нашего рациона и уязвимой мишенью для невидимых химических атак.
