牙齒琺瑯質的數字:硬如刀刃,厚2.5 毫米,而且永遠不會再生
1812年,德國礦物學家摩斯(Friedrich Mohs)需要一個簡單的方法,在野外分辨不同的石頭。他挑選了十種礦物,只用一項測試替它們排序:誰能刮傷誰。滑石排在1,鑽石排在10。第5名,他放上了磷灰石,一種由鈣與磷酸鹽構成的礦物。他排的是石頭。他並不知道,自己同時也替人體所能製造最堅硬的東西排了名次。牙齒琺瑯質(又稱牙釉質)正是由磷灰石晶體構成,在他的量表上,它位居第5。
以下就是你用來微笑的那一層,用數字來看:它有多硬、有多厚、由什麼構成,以及其中最重要的一個數字:零。
牙齒琺瑯質有多硬?
在莫氏硬度表上,琺瑯質與它自身的礦物磷灰石同樣位居第5級。作為對照,同一份地質參考資料將指甲列為2到2.5,刀刃則為5到6.5。你的牙齒表面,與廚房裡的鋼刀落在同一區間。底下那一層,也就是牙本質,比較軟:在牙齒的三種礦化組織中,琺瑯質最硬。
堅硬不等於打不破。摩斯量的是刮痕,不是撞擊,堅硬的材料遇到猛然的一擊,照樣可能崩缺。一篇2009年關於琺瑯質再生的回顧論文,稱琺瑯質為天然的生物陶瓷,既堅硬又能抵抗斷裂與磨耗,並將這種平衡歸功於它的構造方式。用牙齒咬開堅果、開瓶蓋或嚼冰塊,考驗的正是這個量表從未測量過的特性。
牙齒琺瑯質有多厚?
在最厚的地方,也就是後牙的咀嚼牙尖上,琺瑯質約有2.5 毫米。在顯微鏡下,它由寬度僅3到5微米的釉柱交織而成,而每一根釉柱很可能都是單一細胞,也就是成釉細胞的作品。
這些細胞的建造速度很慢。琺瑯質中的生長線顯示,成釉細胞每天沉積將近4微米,每5到10天還會留下一條較粗的線。照這個速度,2.5 毫米需要大約625天持續不斷的工作。這是我們自己的算術,不是實際測量,但足以說明規模:你臼齒上最厚的琺瑯質花了一年多才鋪好,而且全部在牙齒長出牙齦之前就已完成。
牙齒琺瑯質由什麼構成?
根據2017年發表於《Physiological Reviews》的一篇回顧論文,成熟琺瑯質按重量計約95 %是礦物質,1到2 %是有機物,2到4 %是水。它一開始並不是這樣。形成期間,基質約有70 %是水與蛋白質,礦物質只占30 %;接著細胞會分解幾乎所有蛋白質,讓晶體填滿留下的空間。骨頭裡保有活細胞和膠原蛋白。琺瑯質兩者都沒有。
琺瑯質會再生嗎?
這才是關鍵的數字:0。琺瑯質一旦完成,建造它的細胞就停止工作並消失。2017年的回顧論文說得很直白:琺瑯質不含膠原蛋白,形成之後也沒有細胞,因此無法重塑。骨折可以癒合。崩缺或磨損的琺瑯質表面,卻不會自行重建。
有一個細節值得知道。唾液中帶有鈣與磷酸鹽,在非常早期的階段,當酸只是把表面軟化成粉筆般的白斑時,礦物質還能重新回到其中。2003年發表於《Journal of the Canadian Dental Association》的一篇論文解釋了為什麼這種早期修復是可能的,而已被酸溶解掉的琺瑯質卻無法恢復。它還補充,並不存在單一固定的臨界pH值:琺瑯質開始溶解的那一點,取決於它周圍有多少鈣與磷酸鹽。
杯子裡的酸
於是這些數字來到了你的冰箱。在一項2016年發表的研究中,美國研究人員測量了在一般商店購買的379種飲料的pH值。其中93 %的pH值低於4.0,屬於作者歸類為具侵蝕性的區間;39 %低於3.0,被他們稱為極具侵蝕性。只有7 %屬於輕微侵蝕性。
這些數字對你的意義
你現在擁有的琺瑯質,就是你這輩子全部的琺瑯質。它只鋪設過一次,每天幾微米,在牙齒冒出來之前就已完成,而且再也沒有任何細胞能替它添加。所以明智的習慣都是安靜的習慣:酸性飲料留到用餐時喝,而不是整個下午小口啜飲;把硬殼交給堅果鉗,而不是你的臼齒;每天清潔牙齒表面兩次,讓輕微軟化的小斑點有機會重新變硬。
摩斯把它排在10級中的第5級。大自然只給它一次機會。請把它當成你唯一的一份來珍惜。