Materiali e metodi
Quattordici molari permanenti umani sono stati estratti dalla mandibola o dalla mascella di scheletri umani risalenti al periodo medievale britannico (Tabella 20.1). Tutti gli scheletri provenivano dallo stesso cimitero. I denti erano o mai indossati o avevano una leggera usura sulla punta della cuspide dello smalto.
Tabella 20.1. Temperatura, dimensione del campione e durata dell’esposizione.,5b827aae”>
Molars were exposed to heat using two methods., Nel primo metodo, un incendio è stato costruito utilizzando legni duri e carbone all’esterno in un’area ben ventilata. Quattro vassoi piatti di circa 5×5 cm sono stati costruiti con un foglio di alluminio. Questi sono stati collocati in luoghi diversi nel fuoco. Il fuoco è stato acceso e lasciato bruciare per 10 min. A seguito di ciò, due denti molari sono stati posizionati su ciascun vassoio utilizzando pinze metalliche per una durata di 20 min. La temperatura alla base di ciascun vassoio, direttamente sotto i denti, è stata misurata più volte utilizzando un termometro digitale a portata totale (Fisher Scientific Traceable Total Range Thermometer)., La temperatura riportata è la temperatura massima che ogni vassoio ha sperimentato durante quel periodo di 20 minuti. Le temperature variavano da un massimo di 250-515°C a seconda della posizione del vassoio nel fuoco.
Nel secondo metodo, sei denti molari sono stati riscaldati in un forno ad alta temperatura Carbolite Eurotherm caricato a fondo nella School of Physical Sciences, University of Kent, Regno Unito. Questo ci ha permesso di aumentare la durata e la temperatura a cui sono stati esposti i denti. Due molari sono stati riscaldati ad una temperatura di 500 ° C per 1 h., Altri due sono stati riscaldati a 600°C, e altri due sono stati riscaldati a 700 ° C, per 1 h. I campioni sono stati collocati in un crogiolo ceramico standard (ad esempio, Beach et al., 2008). È stato scelto un crogiolo abbastanza grande per garantire che i campioni fossero separati e che lo smalto frantumato rimanesse all’interno della nave.
Dopo che i denti sono stati rimossi dal calore, sono stati lasciati raffreddare a temperatura ambiente. Ogni dente è stato fotografato e messo in un sacchetto di plastica ed etichettato. Ogni dente è stato sezionato utilizzando metodi standard (ad esempio, Reid et al.,, 1998) nel Human Osteology Research Lab, School of Anthropology and Conservation, University of Kent, Regno Unito. I denti sono stati incorporati in resina poliestere per ridurre il rischio di scheggiature durante il sezionamento. Utilizzando una lama diamantata (Buehler IsoMet 4000 precision saw), le sezioni buccale–linguali sono state prelevate attraverso le cuspidi mesiali, viaggiando attraverso la punta più esterna della cuspide dello smalto, la punta della giunzione smalto–dentina (EDJ) e l’estensione più cervicale dello smalto. Quando i denti sono stati fratturati, lo stesso orientamento è stato utilizzato durante il sezionamento., Ogni sezione è stato montato su un vetrino da microscopio, bagnata in basso a 100-120 micron (Buehler EcoMet 300) utilizzando una serie graduale di tamponi abrasivi per rivelare la incrementale (e accentuata) linee, lucidato con un 0,3 mm di ossido di alluminio in polvere, inserito in un bagno a ultrasuoni per rimuovere i detriti sulla superficie, disidratati attraverso una serie di alcol bagni, azzerato (Histoclear®) e montato con un coprioggetto utilizzando una base di xilene mezzo di montaggio (DPX®).
Le sezioni sono state esaminate con un microscopio ad alta potenza (Olympus BX51) utilizzando luce trasmessa e polarizzata., Le immagini sono state catturate utilizzando una fotocamera digitale Olympus DP25 collegata al microscopio. Per ogni sezione sono stati registrati l’effetto del calore sulle strutture microscopiche dello smalto e la visibilità delle marcature incrementali (e accentuate). In seguito a ciò, i tempi di formazione della cuspide (cuspide+tempo di formazione laterale) sono stati ricostruiti (ad esempio, Mahoney, 2008) per tre primi molari permanenti riscaldati a 250°C, 370°C e 472°C, rispettivamente, usando incrementali (striature incrociate, linee di Retzius) e marcature accentuate (per un altro metodo vedere Dean, 2012)., Le striature incrociate sono linee in smalto che si formano ogni 24 ore nell’uomo e in altri primati (ad esempio, Schour e Poncher, 1937; Bromage, 1991). Le linee di Retzius si formano tra 6 e 12 giorni in denti permanenti (Smith, 2008). Marcature accentuate si formano solo sporadicamente, lasciando una linea nello smalto alla nascita nella cuspide protoconide dei primi molari (la linea neonatale) e durante i successivi periodi di stress sistemico (ad esempio, Boyde, 1989). Poiché lo smalto non si rimodella, tutte queste linee vengono mantenute nei denti dopo la morte.,
I tempi di formazione della cuspide sono stati calcolati utilizzando una formula standard (/tasso giornaliero di secrezione dello smalto ). Lo spessore dello smalto è stato misurato dalla punta del corno della dentina alla posizione della prima linea di Retzius sulla superficie del dente della punta della cuspide. È stato utilizzato un fattore di correzione di 1,05 perché la decussazione non è stata contrassegnata in questi denti (Mahoney, 2008). Lo smalto cuspide era diviso in tre regioni di uguale spessore (interno, medio ed esterno) e diviso per il tasso medio giornaliero di secrezione dello smalto (calcolato dalle striature incrociate) da ciascuna di queste regioni., I tre tempi di formazione sono stati poi sommati per dare un tempo complessivo di formazione cuspide.
Il tempo di formazione dello smalto laterale è stato registrato moltiplicando il numero di linee di Retzius per la periodicità. Dove le linee di Retzius erano indistinte, o non presenti, o in aree in cui erano presenti solo marcature accentuate, le lunghezze del prisma dello smalto divise per i tassi di secrezione giornaliera media locale dello smalto sono state utilizzate per navigare attraverso lo smalto (vedi Mahoney et al., 2007: Figura 20.1). Il tempo impiegato per formare questi prismi è stato incluso nella stima del tempo di formazione dello smalto laterale.,
Figura 20.1. Si noti la differenza di colore tra quelle superfici rivolte verso il calore rispetto a quelle rivolte verso l’esterno.