Das Lächeln in Zahlen · 5 Min.

Zahnschmelz in Zahlen: hart wie ein Messer, 2,5 mm dick, und er kann nie nachwachsen

Ein sonniger Sonntagmorgen auf einem Wohnungsbalkon in Thessaloniki: Eine Frau mit dunklem, welligem Haar sitzt an einem kleinen Metalltisch mit einer Schale Haselnüsse, knackt eine mit dem Nussknacker statt mit den Zähnen und hält lächelnd den Kern hoch.

Im Jahr 1812 brauchte der deutsche Mineraloge Friedrich Mohs eine einfache Methode, um im Gelände einen Stein vom anderen zu unterscheiden. Er wählte zehn Minerale und ordnete sie nach einem einzigen Test: Welches ritzt welches? Talk steht bei 1, Diamant bei 10. Auf Platz 5 setzte er Apatit, ein Mineral aus Calcium und Phosphat. Er ordnete Gesteine. Ohne es zu wissen, gab er damit auch dem härtesten Material, das der menschliche Körper herstellt, einen Rang. Zahnschmelz ist aus Apatitkristallen aufgebaut, und auf seiner Skala steht er bei 5.

Hier ist die Schicht, mit der Sie lächeln, in Zahlen: wie hart sie ist, wie dick, woraus sie besteht, und die eine Zahl, die am meisten zählt, nämlich null.

Wie hart ist Zahnschmelz?

Auf der Härteskala nach Mohs teilt sich der Schmelz Rang 5 mit Apatit, seinem eigenen Mineral. Zum Vergleich gibt dasselbe geologische Nachschlagewerk einem Fingernagel 2 bis 2,5 und einer Messerklinge 5 bis 6,5. Die Oberfläche Ihrer Zähne liegt im selben Bereich wie Küchenstahl. Die Schicht darunter, das Dentin, ist weicher: Von den drei mineralisierten Geweben eines Zahns ist der Schmelz das härteste.

Hart heißt nicht unzerbrechlich. Mohs maß das Ritzen, nicht den Schlag, und ein hartes Material kann bei einem scharfen Stoß trotzdem absplittern. Eine Übersichtsarbeit von 2009 zur Regeneration von Zahnschmelz nennt ihn eine natürliche Biokeramik, hart und zugleich widerstandsfähig gegen Bruch und Abnutzung, und führt dieses Gleichgewicht auf seinen Aufbau zurück. Wer mit den Zähnen Nüsse knackt, Kronkorken öffnet oder Eis zerbeißt, prüft genau die Eigenschaft, die die Skala nie gemessen hat.

Wie dick ist Zahnschmelz?

An der dicksten Stelle, auf den Kauhöckern der Backenzähne, ist der Schmelz etwa 2,5 mm dick. Unter dem Mikroskop ist er aus Prismen gewoben, die nur 3 bis 5 Mikrometer breit sind, und jedes Prisma ist sehr wahrscheinlich das Werk einer einzigen Zelle, eines Ameloblasten.

Diese Zellen bauen langsam. Wachstumslinien im Schmelz zeigen, dass Ameloblasten fast 4 Mikrometer pro Tag auftragen, mit einer gröberen Linie alle 5 bis 10 Tage. In diesem Tempo brauchen 2,5 mm etwa 625 Tage gleichmäßiger Arbeit. Das ist unsere eigene Rechnung, keine Messung, aber sie zeigt die Größenordnung: Der dickste Schmelz auf Ihren Backenzähnen brauchte deutlich mehr als ein Jahr, und all das entstand, bevor der Zahn durch das Zahnfleisch brach.

Eine gebaute Tafel: auf hellem, warmem Stein ein Marmorschnitt durch eine Backenzahnkrone mit dünner glänzender Hülle, am dicksten auf den Höckern. Die Worte Einmal gebaut. Nie erneuert, dazu 5 von 10 auf der Härteskala nach Mohs, 2,5 mm an der dicksten Stelle auf den Kauhöckern und 95 % Mineral nach Gewicht ohne lebende Zellen. — Zahnschmelz in Zahlen: Rang 5 von 10 auf der Härteskala nach Mohs von 1812, der Rang von Apatit; etwa 2,5 mm an der dicksten Stelle, auf den Kauhöckern (Übersicht zur Schmelzregeneration, 2009); etwa 95 % Mineral nach Gewicht ohne lebende Zellen, daher kein Umbau möglich (Lacruz et al. 2017).

Woraus besteht Zahnschmelz?

Nach Gewicht besteht reifer Schmelz zu etwa 95 % aus Mineral, zu 1 bis 2 % aus organischem Material und zu 2 bis 4 % aus Wasser, so eine Übersichtsarbeit von 2017 in Physiological Reviews. So beginnt er nicht. Während er entsteht, besteht die Matrix zu etwa 70 % aus Wasser und Protein und nur zu 30 % aus Mineral; die Zellen bauen dann fast das gesamte Protein ab und lassen Kristalle den frei werdenden Raum füllen. Knochen behält lebende Zellen und Kollagen in sich. Schmelz behält weder das eine noch das andere.

Wächst Zahnschmelz nach?

Das ist die Zahl, auf die es ankommt: 0. Wenn der Schmelz fertig ist, hören die Zellen, die ihn gebaut haben, auf zu arbeiten und gehen verloren. Die Übersichtsarbeit von 2017 sagt es klar: Schmelz enthält kein Kollagen und hat nach seiner Bildung keine Zellen, deshalb kann er sich nicht umbauen. Ein gebrochener Knochen wächst zusammen. Eine abgesplitterte oder abgenutzte Schmelzoberfläche baut sich nicht von selbst wieder auf.

Eine Feinheit ist wissenswert. Speichel transportiert Calcium und Phosphat, und in einem sehr frühen Stadium, wenn Säure die Oberfläche erst zu einem kreidig weißen Fleck aufgeweicht hat, können Minerale zurückwandern. Ein Artikel von 2003 im Journal of the Canadian Dental Association erklärt, warum diese frühe Reparatur möglich ist, während bereits von Säure aufgelöster Schmelz nicht wiederhergestellt werden kann. Er fügt hinzu, dass es keinen einzigen festen kritischen pH gibt: Der Punkt, an dem Schmelz sich aufzulösen beginnt, hängt davon ab, wie viel Calcium und Phosphat ihn umgeben.

Die Säure in Ihrem Glas

Damit kommen die Zahlen bei Ihrem Kühlschrank an. In einer 2016 veröffentlichten Studie maßen amerikanische Forscher den pH von 379 Getränken aus gewöhnlichen Geschäften. 93 % hatten einen pH unter 4,0, die Zone, die die Autoren als erosiv einstufen, und 39 % lagen unter 3,0, was sie extrem erosiv nennen. Nur 7 % waren minimal erosiv.

Was die Zahlen für Sie bedeuten

Der Schmelz, den Sie jetzt haben, ist aller Schmelz, den Sie je haben werden. Er wurde einmal angelegt, wenige Mikrometer pro Tag, bevor Ihre Zähne erschienen, und keine Zelle ist übrig, um etwas hinzuzufügen. Die vernünftigen Gewohnheiten sind daher die unauffälligen: saure Getränke zu den Mahlzeiten trinken, statt den ganzen Nachmittag daran zu nippen, Schalen dem Nussknacker überlassen statt den Backenzähnen, und die Oberfläche zweimal täglich sauber halten, damit kleine aufgeweichte Stellen die Chance bekommen, wieder zu härten.

Mohs gab ihm 5 von 10. Die Natur gab ihm eine Chance. Behandeln Sie ihn wie den einzigen, den Sie haben.