Дентин на 75% состоит из неорганических веществ, на 25% — из органических и на 5% — из воды и других веществ. Он менее минерализован, чем эмаль, однако более минерализован, чем цемент и кость. Минерализация этого компонента увеличивается с возрастом. Минеральная фаза представлена в основном кристаллами гидроксиапатита, расположенными более хаотично, чем в эмали. Размеры кристаллов гидроксиапатита дентина меньше, чем эмали, и практически такие же, как цемента и кости.
Дентин приблизительно в 5 раз мягче эмали, но тверже цемента и кости. Твердость дентина в области эмалево-дентинного соединения в 3 раза выше, чем в околопульпарной области. Эта твердость возрастает с возрастом, в основном за счет увеличения минерального компонента. Являясь твердой, минерализованной тканью, дентин обладает гибкостью.
Это свойство позволяет ему быть амортизатором для хрупкой эмали. На поверхности эмали часто обнаруживаются микротрещины, которые клинически проявляются только в том случае, если сопровождаются трещинами подлежащего дентина.
Дентин не так устойчив к разрыву, как эмаль. Его предел прочности на разрыв составляет приблизительно 40МПа, что вдвое меньше, чем у эмали, и меньше, чем у кортикальной кости. Однако предел прочности дентина на сжатие значительно выше — 266МПа.
При препарировании зуба дентин можно отличить от эмали по:
- цвету;
- отражающей способности;
- твердости;
- звуку.
Здоровый дентин темнее эмали. Он имеет желтовато-белый цвет. Этот слой темнеет с возрастом, а в тех случаях, когда он контактирует с ротовой жидкостью либо при наличии старой пломбы или медленно протекающего кариеса, он может стать коричневым или черным. Поверхность дентина менее прозрачная и хуже отражает свет, чем поверхность эмали. Поскольку дентин мягче эмали, он меньше сопротивляется давлению острого инструмента, и при зондировании кончик зонда цепляется и застревает в дентине. Если провести зондом по поверхности эмали, звук будет более резким и высоким, чем при зондировании дентина.
Чувствительность рассматриваемого компонента наблюдается при раздражении одонтобластов и их отростков во время препарирования. К тому же в дентинных трубочках, расположенных близко к пульпе, имеются болевые рецепторы. Физическое, температурное, химическое, бактериальное и травматическое раздражение передается через дентинные канальцы и воспринимается болевыми рецепторами, хотя точный механизм этой передачи до конца ещё не установлен. Наиболее распространенная теория передачи боли — гидродинамическая теория, согласно которой болевая трансмиссия осуществляется путем движения жидкости о дентинных трубочках. Движения жидкости, возникающие при препарировании, высушивании дентина, давлении, изменении температуры или осмотического давления, возбуждают нервные окончания механорецепторов, которые имеются по многих дентинных канальцах вблизи пульпы, чем и объясняется трансмиссия боли.
Дентинные трубочки в норме содержат отростки одонтобластов и заполнены дентинной жидкостью, которая представляет собой транссудат плазмы.
При срезании эмали или цемента, покрывающие дентин, трубочки обнажаются, образуя заполненные жидкостью каналы, соединяющие пульпу со внешней средой. К счастью, в пульпе имеется положительное давление, заставляющее жидкость вытекать наружу через дефект. Изучение проницаемости дентина показало, что дентинные трубочки на самом деле значительно уже, чем это показывает микроскопическое исследование. Это связано с тем, что по ходу трубочек имеются многочисленные сужения.
Проницаемость дентина не одинакова в разных участках зуба. Коронковый дентин более проницаем, чем корневой. Проницаемость коронкового дентина также варьируется. Это зависит в основном от остаточной толщины слоя (т. е. от длины трубочек) и от диаметра трубочек. Поскольку по мере приближения к пульпе эти трубочки становятся шире и короче и их число увеличивается, глубокие слои дентина являются гораздо менее эффективным барьером, чем поверхностные слои на границе с эмалью.
При реставрации зубов, стоматологу необходимо соблюдать особую осторожность во избежание повреждения одонтобластов и пульпы. При препарировании на больших оборотах бормашины необходимо использовать воду и воздух, чтобы избежать нагревания. Нельзя пересушивать дентин, его влажность всегда должна поддерживаться на оптимальном уровне. Для защиты пульпы также применяются лечебные и изолирующие прокладки, дентинные бондинг-агенты и нетоксичные материалы.
Пломба должна герметично закрывать отпрепарированную поверхность во избежание микроподтекания и проникновения бактерий.
В результате препарирования дентина на его поверхности образуется смазанный слой, толщина которого не превышает нескольких микрометров. Он состоит из денатурированного коллагена, гидроксиапатита и других остатков дентина. Смазанный слой служит естественной «повязкой», закупоривающей дентинные трубочки. Он является хорошим защитным барьером, однако его прикрепление к дентину очень непрочное, и он легко растворяется под воздействием кислот.
Надежное сцепление композита с дентином является трудной задачей для производителей пломбировочных материалов. Хотя некоторые производители стремятся к созданию химического сцепления материала с дентином, большинство экспертов считают, что основной механизм сцепления — механический. Большинство дентинных бондинг-систем имеют кислоту для растворения смазанного слоя и частичной деминерализации интертубулярного дентина. Обычно эти кислоты слабее, чем 37% фосфорная кислота, используемая для травления эмали. При рассмотрении под большим увеличением дентин без смазанного слоя имеет неровности для механической ретенции. В идеале, эти травящие агенты должны удалять смазанный слой, оставляя закупоренными дентинные канальцы, так как это значительно снижает проницаемость и чувствительность.
Они также не должны чрезмерно повреждать обнаженные коллагеновые волокна, так как сила сцепления композита с дентином увеличивается за счет инкапсулирования этих волокон. На протравленную поверхность наносится гидрофильный адгезив, который проникает во влажный дентин, и образует «тяжи», которые полимеризуются вместе с самим материалом. Сцепление осуществляется в основном при проникновении этих «тяжей» в деминерализованный интертубулярный слой и обнаженные коллагеновые волокна, а также (в меньшей степени) за счет их проникновения в дентинные канальцы. Образовавшаяся в результате этого интердиффузная зона называется гибридным слоем.
Сила сцепления материала с дентином варьирует в различных его участках. Она выше с поверхностным компонентом в области эмалево-дентинного и цементо-дентинного соединения и меньше — с глубоким дентином, так как в глубоком слое большие количество и диаметр трубочек, что снижает количество интертубулярного дентина, с которым, в основном, и происходит сцепление.
Важным свойством современных бондинг-агентов является их способность закупоривать дентинные трубочки, снижая проницаемость и микроподтекание. Многие специалисты применяют их для герметизации поверхности дентина и снижения ее чувствительности при обтачивании зубов, а также при эрозиях и стираемости в пришеечной области (V класс), не нуждающихся в реставрации.