Для сохранения резистентной к кариесу эмали зубов требуется создание результативных средств воздействия на нее. В кристаллической решетке биологических апатитов имеются свободные места и дефекты — отсутствие атома или колонок атомов, так называемые дислокации. Иногда в кристалле присутствует только одна колонка атомов без части кристаллической решетки, что является основанием быстрого проникновения кислот вдоль оси кристалла — со скоростью 500 ангстрем/сек. Для процессов кристаллизации в эмали значим и ее органический матрикс, в состав которого входит кальций-связывающий белок, что необходимо для нуклеации и регулирования как роста кристаллов, так и колебаний концентрации ионов фтора в среде, окружающей эмаль.

Поверхностный слой эмали отличается от глубоких большей минерализацией, плотностью, микротвердостью, резистентностью к кариесу, более высоким содержанием микроэлементов, в том числе и фторида. Поверхностный слой эмали менее подвержен действию кислот, чем ее внутренние участки.

При декальцинации эмали, вызванной атакой органических кислот, происходит изменение формы, размеров и ориентации кристаллов гидроксиапатита.

В начальных стадиях кариеса патологический процесс, в основном, сконцентрирован в поверхностных слоях эмали, что вызывает изменение ее физико-химических свойств, в результате чего появляется белое кариозное пятно.

Степень деминерализации эмали при кариесе зубов зависит от градиентов концентрации нейтральных комплексов кальция, фосфора, фторида и органических кислот, от структуры и химического состава эмали.

Менее стойки при деминерализации те соединения эмали, которые по химическому составу и строению отличаются от гидрокси апатита.

Поверхностный слой эмали в этой области сравнительно сохранен, что связано, вероятно, с разницей в химическом составе поверхностного и подповерхностного слоев эмали, с поступлением минеральных компонентов как из ротовой жидкости, так и из подповерхностного повреждения. На поверхности кариозного пятна образуется аморфная защитная пленка. Из поврежденного подповерхностного участка происходит потеря кальция, фосфора, магния, карбонатов, уменьшается плотность эмали, повышается ее растворимость.

При формировании очаговой деминерализации происходит преимущественно декальцинация. Во время ионного обмена ионы водорода до определенного предела могут поглощаться эмалью без разрушения ее структуры, но при этом снижается величина Са/Р коэффициента. Таким образом, эмаль является своего рода буферной системой по отношению к кислотам, действующим на ее поверхности. Важно, что этот процесс обратим, и при подходящих условиях в полости рта или под воздействием реминерализирующих жидкостей ионы кальция могут поступать в кристаллическую решетку, вытесняя ионы водорода.

При кариесе достоверно уменьшается содержание кальция в роговой жидкости, что понижает скорость его поступления в эмаль и поддерживает сдвиг динамического равновесия на границе ротовая жидкость—эмаль в сторону процесса деминерализации. Кариес в стадии пятна — благоприятное время для реминерализации, так как органическая матрица эмали еще сохранена и может служить центрами нуклеации для роста кристаллов. В то же время, поскольку в этом процессе участвуют ионы кальция, деминерализация эмали может вызвать такие физико-химические изменения, которые, в конечном счете, приводят к протеолизу органической матрицы.

Для удачного лечения очаговой деминерализации эмали применяют препараты, которые восполняют дефекты кристаллической решетки, повышают резистентность эмали к действию кислот, понижают ее проницаемость.

Реминерализация — частичное восстановление плотности поврежденной эмали, которое подобно минерализации незрелых зубов. Отличие же их состоит в том, что в первом случае вследствие предшествующей кариозной атаки каналы диффузии заполнены минералами, поступающими из подповерхностного слоя. Следствием этого является невозможность проникновения ионов из реминерализирующих растворов в глубокие слои эмали и гипоминерализованные области, в то время как при созревании зубов после прорезывания этот процесс происходит.

Диффузия в эмаль ионов кальция, фосфатов и фтора имеет свои особенности, что может быть вызвано разницей в поверхностном потенциале наружной эмали или в зарядах ионов кальция и фосфатов.

Воздействие на химический состав эмали зубов важно как в период закладки, развития и минерализации зубов, так и в период прорезывания и созревания эмали. С учетом сроков прорезывания реминерализирующую терапию целесообразно начинать с 6 лет, что позволяет повысить резистентность эмали, причем первым этапом этого процесса должно быть обогащение эмали кальцием и фосфатами с последующим включением препаратов фтора, которые уменьшают проницаемость эмали.

В естественных условиях источником кальция, фосфора и фгоридов для эмали является ротовая жидкость, которая перенасыщена по отношению почти ко всем формам фосфата кальция. Зрелая эмаль может вбирать ионы фтора даже в таких Низких концентрациях, какие присутствуют в ротовой жидкости. Реминерализирующий потенциал слюны позволяет остановить кариес в стадии белого пятна в 50% случаев. Поэтому приходится прибегать к действию различных реминерализирующих средств, которые должны не только восполнить имевшиеся или появившиеся во время кариозной атаки дефекты в кристаллической решетке эмали, но и повысить ее резистентность.

По мнению большинства исследователей, реминерализирующие препараты должны включать в себя различные вещества, повышающие резистентность эмали: кальций, фосфор, фториды, стронций, цинк и др.

Сильными кариесстатическими свойствами обладают фтор, фосфор, к кариесогенным веществам относятся селен, кадмий, магний, свинец.

Немаловажная роль в реминерализации эмали придается препаратам фосфора, которые повышают ион-селективные свойства эмали, изменяют ее адсорбционные возможности, благоприятствуют приему фторида в эмаль. Предполагают, что реминерализация растворами с концентрацией кальция 1 мм стимулирует преимущественно рост кристаллов, а с концентрацией 3 мМ вызывает помимо роста и нуклеацию, что ограничивает размер кристаллов и уменьшает закупорку микропространств поверхностного слоя, препятствующую реминерализации в более глубоких слоях.

Об результативности реминерализации зубов можно судить по стабилизации или исчезновению белых пятен эмали, снижению прироста кариеса зубов. Под воздействием этих препаратов происходит интенсивное формирование кристаллов фторида кальция различной степени кристаллизации и формы, в результате чего образуется пленка толщиной в доли микрометра, покры¬вающая весь участок очаговой деминерализации и очень прочно связанная с матрицей эмали. Предполагают, что при реминерализации возникает не структурная, а сорбционная связь кальция, который может в дальнейшем служить источником для поступления ионов Са в дефектную кристаллическую решетку апатита деминерализованной эмали.