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Zahn - Histologie

Die Zähne bilden das Gebiss und damit den Kauapparat, der den ersten Abschnitt des Verdauungstrakts darstellt. Sie befinden sich in der Mundhöhle (Cavitas oris), wo sie durch den Zahnhalteapparat (Parodontium) verankert werden.

Im Laufe der Entwicklung vom Kind zum Erwachsenen findet ein einmaliger vollständiger Zahnwechsel statt, wobei die 20 Milchzähne (Dentes decidui) durch die 32 bleibenden Zähne (Dentes permanentes) ersetzt werden.

Makroskopischer Aufbau

Es können verschieden Zahnformen unterschieden werden, weswegen das Gebiss als heterodont bezeichnet wird. Ober- und Unterkiefer sind bezüglich des Zahnbesatzes identisch und werden nochmals in jeweils zwei symmetrische Kieferhälften unterteilt.

Pro Kieferhälfte gibt es zwei Schneidezähne (Incisivi), einen Eckzahn (Caninus), zwei Prämolaren (Premolares) im permanenten Gebiss, im Milchgebiss gibt es stattdessen 2 Milchmolaren und drei Mahlzähne (Molares), die nur im permanenten Gebiss vorhanden sind und im Milchgebiss vollständig fehlen.

Unabhängig von seiner Form wird jeder Zahn in die folgenden Abschnitte unterteilt:

  • Die Wurzel (Radix), die im Alveolarknochen verankert ist. Die Molaren haben dabei jeweils 2-3 Wurzeln.
  • Den Hals (Cervix), der an die Zahnwurzel oberhalb des Alveolarknochens anschließt und vollständig von Zahnfleisch bedeckt ist.
  • Die Krone (Corona), die an den Zahnhals anschließt und weitgehend frei von Zahnfleisch ist.

Zahnwurzel, Zahnhals und Zahnkrone umschließen einen Innenraum, der als Pulpahöhle bezeichnet wird. Er enthält die Zahnpulpa, Gefäße und Nerven.

Histologischer Aufbau

Pulpahöhle

Im Inneren des Zahns befindet sich die Pulpahöhle, die von Pulpagewebe ausgefüllt wird. Dieses enthält

  • Fibroblasten zur Synthese einer wasserreichen und gallertigen Grundsubstanz,
  • retikuläre Fasern
  • Immunzellen
  • Blut- und Lymphgefäße und Nervenfasern, welche durch den Wurzelkanal und das Foramen apicis dentis ein- und austreten. Die Nervenfasern bilden am äußeren Rand der Zahnpulpa Geflechte aus, die als Raschkow-Plexus bezeichnet werden, und von denen Axone auch in die angrenzende Dentinschicht ziehen.

Zahnpulpa - Histologie

Dentin

Nach außen liegen dem Raschkow-Plexus und der Zahnpulpa an der Pulpa-Dentin-Grenze Odontoblasten auf, welche das Dentin synthetisieren. Dieses besteht aus Kollagen Typ I – Fasern und wird durch die Anlagerung von Hydroxylapatit-Kristallen mineralisiert und erhärtet, die 70% des Feuchtgewichts des Dentins ausmachen.

Das neugebildete Dentin wird stets Richtung Zahnaußenseite angelagert, weswegen sich die periphere Dentingrenze (auch als Schmelz-Dentin-Grenze in der Zahnkrone  beziehungsweise als Zement-Dentin-Grenze im Zahnhals und in der Zahnwurzel bezeichnet) mit zunehmender Dentinbildung immer weiter von der Pulpahöhle entfernt.

Die Odontoblasten, die sich ausschließlich an der Grenze zur Zahnpulpa befinden, haben jedoch Zellfortsätze, die als Tomes-Fasern bezeichnet werden, und mit denen sie die gesamte Dentinschicht des Zahns durchziehen und Dentinkanälchen bilden. Diese Dentinkanälchen werden teilweise auch von Axonen der Nervenfasern durchzogen und bedingen damit die Schmerzempfindlichkeit der Zähne.

Nach außen an die Dentinschicht grenzt

  • an der Zahnkrone die Schmelzschicht,
  • am Zahnhals koronal (Richtung Zahnkrone) eine dünne Schmelzschicht und apikal (Richtung Zahnwurzel) eine Schicht von azellulärem Zement,
  • an der Zahnwurzel eine Schicht von zellulärem Zement.

Zahnkrone

In der Zahnkrone grenzt an die Dentinschicht und an die Schmelz-Dentin-Grenze als äußerste Schicht des Zahns eine 1 bis 2,3 mm dicke Schmelzschicht. Gebildet wird diese durch Ameloblasten und deren Fortsätze (Tomes-Fortsätze), die zunächst Schmelzmatrix-Proteine wie Amelgenin und Enamelin synthetisieren, und die im Anschluss durch die Sekretion von Calcium- und Phosphationen mineralisiert werden (Hydroxylapatit). 

Auf diese Weise entstehen aus parallelen, entlang der Tomas-Fortsätze der Ameloblasten angeordneten, Hydroxylapatit-Kristallen Schmelzprismen (Schmelzstäbe), die sich von der Schmelz-Dentin-Grenze bis unter die Schmelzoberfläche an der Zahnaußenseite erstrecken. Umgeben werden die Schmelzprismen von interprismatischem Schmelz, der aus anders angeordneten Hydroxylapatit-Kristallen besteht und der ebenfalls durch Ameloblasten gebildet wird.

Insgesamt besteht der Zahnschmelz zu 95% aus Hydroxylapatit, womit Zahnschmelz das härteste Material des menschlichen Körpers darstellt. Mit Durchbruch des Zahns durch das Zahnfleisch degenerieren die Ameloblasten. Folglich befinden sich im Zahnschmelz keine Zellen mehr und auch kann er sich nach Schädigung nicht regenerieren.

Videoempfehlung: Anatomie des Zahns
Struktur des Zahns im Querschnitt.

Zahnhals

Am koronalen Teil des Zahnhalses grenzt als äußerste Schicht des Zahns an die Dentinschicht noch eine dünne Schicht von Zahnschmelz, auf der sich teilweise Zungen und Inseln aus azellulärem-afibrillärem Zement befinden können. Sie enthalten werden Ameloblasten oder Zementozyten noch Kollagenfasern.

Im apikalen Teil des Zahnhalses wird die Dentinschicht von einer dünnen und azellulär- fibrillären Zementschicht umgeben. Das bedeutet dass die zementbildenden Zellen nicht in die Zementschicht eingelagert sind, sondern dieser nur von außen aufliegen. Es lassen sich  außerdem Kollagenfasern (Sharpey-Fasern) finden, die zur Verankerung des Zahns im Alveolarknochen beitragen (zemento-alveoläres Faserbündel).

Zahnwurzel

Die Dentinschicht der Zahnwurzel wird nach außen von einer nach apikal dicker werdenden zellulären-fibrillären Zementschicht umgeben. Sie hat eine Dicke von 100-500 µm und wird durch Fibroblasten und Zementozyten gebildet, die sich durch die Zementsynthese selber einmauern.

Sie synthetisieren ähnlich wie bei der desmalen Knochenbildung zunächst Matrixproteine, die dann mineralisiert werden durch die Anlagerung von Hydroxylapatit-Kristallen. Diese machen 60% des Zahnzements aus. Die Zementozyten entstehen durch Differenzierung aus Mesenchymzellen des Zahnsäckchens, welches die initiale Zahnknospe umgibt. Des Weiteren sind in die Zementschicht Sharpey-Fasern eingelagert.

Zahnhalteapparat

Der Zahnhalteapparat umfasst

  • Das Zement, das der Dentinschicht des Zahnhalses und der Zahnwurzel aufliegt. In ihm sind die Sharpey-Fasern verankert, die durch die Wurzelhaut hindurchziehen und schließlich in den Alveolarknochen und in das Zahnfleisch inserieren. Auf diese Weise wird der Zahn in seiner Umgebung fixiert.
  • Die Wurzelhaut, die etwa 200 µm breit ist und den Raum zwischen Zementschicht und Alveolarknochen ausfüllt. Sie wird von den Sharpey-Fasern, Gefäßen und Nerven durchzogen.
  • Das Zahnfleisch, das entweder durch Sharpey-Fasern mit dem Alveolarknochen und dem Zahnhals verwachsen und somit unverschieblich ist (Pars fixa) oder durch Saumepithel am zervikalen Teil des Schmelzes haftet (Pars libera). Histologisch handelt es sich hierbei um verhorntes Plattenepithel.

Erkennungsmerkmale

Typischer Aufbau mit Pulpahöhle mit Gefäßen und Nerven, umgeben von einer Odontoblastenschicht und einer Dentinschicht mit Dentinkanälchen (Tomes-Fasern). Auf Höhe der Zahnkrone und des koronalen Zahnhals eine oberflächliche Schicht aus Zahnschmelz, welcher zellfrei ist und wellenförmig verlaufende Schmelzprismen zeigt. Durch diese entsteht eine Hunter-Schreger-Streifung.

Die oberflächlichste Schmelzschicht ist frei von Schmelzprismen. Der Zahnschmelz enthält außerdem Wachstumslinien (Retzius-Streifen).  

In Höhe des apikalen Zahnhals ist das Zahnzement vorhanden, welches azellulär ist und Sharpey-Fasern enthält. Das Zahnzement auf Höhe der Zahnwurzel zeigt ebenfalls Sharpey-Fasern, es lassen sich außerdem eingemauerte Zementozyten erkennen.

Differentialdiagnose

Die Histologie des Zahns kann an die des Knochens erinnern, wobei dieser nicht die typische Schichtung mit Schmelz/Zement und Dentin aufweist.

Die grundsätzliche Bildung von Matrix mit anschließender Mineralisierung durch Hydroxylapatit-Kristalle ist jedoch vergleichbar.

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Quellen anzeigen

Quellen:

  • D. Drenckhahn, J. Waschke (Hrsg): Taschenbuch Anatomie, 2. Auflage, Urban & Fischer Verlag (2014), S. 233-236
  • R. Lüllmann-Rauch: Taschenlehrbuch Histologie, 4. Auflage, Georg Thieme Verlag (2012), S. 373-385

Text, Review, Layout:

  • Katrin Repkow
  • Stefanie Bauer
  • Marie Hohensee

Illustration:

  • Zahnpulpa - Histologie
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