Обзор эффектов воздействия перекисных соединений на минералоорганический комплекс зубной эмали



Скачать 89,54 Kb.
Дата28.06.2015
Размер89,54 Kb.

ОБЗОР ЭФФЕКТОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПЕРЕКИСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА МИНЕРАЛООРГАНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ЗУБНОЙ ЭМАЛИ


Гришин Д.В.

ФГБ ОУ ВПО "Московский государственный университет инженерной экологии"
Отбеливание зубов - это консервативный метод эстетической стоматологии, направленный на осветление плотных тканей зуба посредством специальных физико-химических методов. Современные системы отбеливания основаны на использовании препаратов перекиси водорода или перекиси карбамида в сочетании с активирующими факторами. Отбеливающие вещества применяют наружно или помещают внутрь полости зуба при отбеливании депульпированных зубов. В обоих случаях целью является обесцвечивание пигментных комплексов в составе дентина и эмали, таким образом, изменяя основной цвет зуба. Начало научно обоснованному отбеливанию зубов было положено ещё в XIX веке. Исследования ученых на протяжении столетия создали основу современных знаний об отбеливании зубов [1,2].

Ключевые слова: пероксид карбамида, перекись водорода, отбеливание, зубная эмаль.
Введение

В литературе описано множество методов и подходов для прижизненного отбеливания зубов. Отбеливающие агенты могут различаться по их концентрации, времени экспозиции и способу активации. Отбеливающими веществами, наиболее распространёнными в настоящее время, как правило, являются перекись водорода и пероксид карбамида. Перекиси способны к окислению широкого диапазона пигментов органического и неорганического происхождения, приводя к так называемой деколоризации или к отбеливанию. Известны два фундаментальных подхода отбеливания зубной эмали:

длительное ночное отбеливание - при этом отбеливании, как правило, используют относительно низкую концентрацию отбеливающего агента (3-6%), который в течение ночи контактирует с поверхностью зубного ряда через особую каппу на протяжении, по крайней мере, двух недель.

кратковременное офисное отбеливание – при этом используются относительно высокие концентрации отбеливающих перекисных агентов (25–35%), которые призваны контактировать с зубной эмалью в течение короткого промежутка времени (30-60 мин).
Морфология и химизм твёрдых тканей зубов.

Зубная эмаль является самой твёрдой тканью в организме человека, что объясняется высоким содержанием неорганических веществ — до 97 %. Воды в зубной эмали меньше, чем в остальных органах — 2 - 3 %. Твёрдость достигает 397,6 кг/мм². Толщина слоя эмали отличается на различных участках коронковой части зуба и может достигать 2,0 мм, а у шейки зуба сходит на нет. Дентин – это также минерализированная ткань зуба, которая состоит в основном из гидроксиапатита (70 %), пронизанного дентинными канальцами, и белковыми коллагеновыми волокнами. Служит основой зуба и поддерживает зубную эмаль. Толщина слоя дентина колеблется от 2,0 до 6,0 мм при твёрдости 58,9 кг/мм². Выдающиеся свойства зубной эмали – результат не только ее химического состава, но и уникальной микроструктуры, принципы формирования которой чрезвычайно интересны. «Эмаль начинает свою жизнь как органический гель, в котором распределены крошечные керамические кристаллы. Ключевая роль в начальных стадиях формирования зубной эмали принадлежит белку амелогенину [3]. Тот факт, что полноразмерный амелогенин, содержащий C-концевой телепептид, каким-то образом задействован в формировании зубной эмали, ученым уже был известен. К примеру, у генномодифицированных мышей, не способных производить полноценный амелогенин, наблюдалось нарушение структуры зубной эмали. В присутствии данного белка нанокластеры  гидроксиапатитов формируют не хаотичные скопления, как обычно, а упорядоченные структуры линейной формы. Причем на верхушке каждого растущего волокна присутствует «заросток» определенной структуры из нескольких молекул амелогенина, который, по предположению ученых, и направляет рост будущего кристалла. Нанокластеры постепенно «врастают» друг в друга, волокна минерализуются и организуются в параллельные массивы, наподобие нитей в текстиле. Именно из таких слоев затем формируется высокоминерализованная структура зубной эмали.


Механизм внешнего окрашивания зубной эмали

Внешнее окрашивание зубов обусловлено отложением пигментного (красящего) материала на наружной поверхности зуба. Важную роль при этом играет адгезия пигментов или хромогенов на поверхности зуба. В случае окрашивания традиционными дубильными хромогенами, такими, как тонины чая, кофе или красного вина, адгезии хромогенов к поверхности зуба способствуют белки слюны, что видно из схемы на рис.1. (С.Назу, 1997) [4].





Рис.1.- Механизм окрашивания зуба пигментами (хромогенами).

Некоторые полипептиды слюны избирательно связываются с поверхностью эмали через особые кальциевые мостики, формируя так называемую пелликулу. На ранней стадии окрашивания хромогены взаимодействуют с пелликулой посредством водородных связей, со временем пигментация от пищи и табака усиливается, закрепляется, становясь более стойкой.


Наиболее распространённые методы отбеливания зубов

Физическое отбеливание

Физическое отбеливание происходит за счет удаления поверхностного пигментного налета путем активной гигиенической чистки поверхности зубов. Данная методика основана на обработке зубных поверхностей смесью воды, воздуха и частиц бикарбоната натрия (пищевая сода), которая подается из специального сопла с высокой скоростью (принцип пескоструйной обработки поверхностей). Однако природный цвет зубов с помощью этого метода не восстанавливается.


Химическое отбеливание (профессиональное и домашнее)

Профессиональное химическое отбеливание твердых тканей зубов подразделяют на наружное и внутреннее отбеливание. При наружном отбеливании на изолированную поверхность зубного ряда наносят отбеливающее вещество, которое активируется химическим или фотохимическим путем. Существует также внутреннее или внутрикоронковое отбеливание, которое производится со стороны полости пульпы. Подобная техника основана на удалении старого пломбировочного материала, нанесении тонкой изолирующей прокладки из особого цемента для защиты запломбированного корневого канала, заполнении пульпы отбеливающим составом и установке временной пломбы. Через четыре дня временная пломба удаляется и процедура повторяется. После достижения желаемого цвета устанавливается постоянная пломба требуемого оттенка.

Домашнее химическое отбеливание поверхностных твердых тканей зубов. Средства для домашнего отбеливания представляют собой вязкие гели, которые удерживаются на поверхности зубов с помощью стандартной каппы или специальных полосок. Необходимо подчеркнуть, что химическое отбеливание - это исключительно эстетическая процедура, не связанная с лечением зубов. Его цель - отбелить зубы на несколько тонов светлее по сравнению с естественным цветом. После проведения процедуры химического отбеливания осветление происходит в среднем на 2-3 оттенка по цветовой шкале, хотя у 20% пациентов наблюдается осветление на 4-6 оттенков. Все методы домашнего отбеливания основаны на каталитическом инициировании выделения перекисными соединениями, входящими в состав отбеливающих средств, атомарного кислорода. Атомарный кислород проникает в дентиновый слой, а точнее – в дентинные канальцы и вступает в реакции окислительного расщепления окрашивающих зубную эмаль хромогенов. Чаще всего в состав отбеливающих средств входит перекись водорода и пероксид карбамида (гидроперит). Процесс распада данных веществ ускоряется под действием ряда сопутствующих химических катализаторов.
Перекисные химические соединения, использующиеся для домашнего отбеливания и эффекты их воздействия на различные ткани ротовой полости.

Перекись водорода действует как эффективный окислитель путем образования свободных радикалов, реактивных молекул кислорода и анионов перекиси водорода. Они расщепляют двойные связи молекул пигментов-красителей. Молекулы красителей в основном являются органическими, хотя и неорганические молекулы также вступают в реакции [5,6,7]. Перекись водорода, Н2О— простейший представитель семейства пероксидов. Это бесцветная жидкость с металлическим привкусом, неограниченно растворимая в воде, спирте и эфире. Из воды выделяется в виде неустойчивого кристаллогидрата H2O2•2H2O. Многочисленные тесты свидетельствуют о том, что токсичность перекиси водорода по отношению к различным тканям живого организма чрезвычайно низка. Установлено, что в концентрации до 35% перекись водорода не воспринимается как раздражитель кожных покровов лабораторных животных. Наиболее широко распространённая методика отбеливания зубной эмали заключается в использовании малых и средних концентраций перекиси водорода в стабилизирующем геле. Успех данной, ныне весьма популярной, методики отбеливания в домашних условиях впервые описан ещё в 1968 году доктором Клусмайером (Klusmier), который заметил осветление зубов после обработки повреждений слизистой рта глиоксидом (ополаскивателем рта, содержащим перекись водорода) в назубной каппе. Впоследствии на рынке в свободной продаже появились также хорошо зарекомендовавшие себя гели с 3-10% перекисью водорода на полиэтиленовых полосках (полоски Crest Whitestrips 3D White, Blisstees Professional 3D, Blisstees Advance 3D и др.) для аппликации на вестибулярную поверхность и режущий край зубов.

Пероксид карбамида (гидроперит) (CH6N2O3) – это производное мочевины, нестабильное в щелочной среде, а также на свету и при нагревании, активно реагирующее с анальгином, при этом, в ходе реакции выделяется едкий дым. Часто используется в качестве дезинфектанта и осветлителя для волос. Однако, помимо этого, в качестве 10% гелевых композиций применяется и для отбеливания зубов. Эффекты гидроперита неоднозначны. Так, используя технику электронной сканирующей микроскопии поверхности зубной эмали в естественных условиях, Turkun et al. показали достоверное увеличение пористости зубной эмали, происходящее после полутора-двух недельного контакта эмали с 10% пероксидом карбамида [8]. McCraken M.S et al. in vitro установили, что зубы, подвергшиеся 6-ти часовому отбеливанию пероксидом карбамида, теряли в среднем 1,06 мкг/мм² кальция [9]. В процессе взаимодействия с водой или слюной гидроперит диссоциирует до атомарного кислорода и собственно мочевины, которая обладает рядом интересных химических особенностей. В ее концентрированных растворах углеводороды растворяются лучше, чем в дистилляте. Широко известны и денатурирующие свойства мочевины по отношению к белкам. По нашему мнению, именно с денатурирующим действием мочевины, выделяющейся при отбеливании зубов, может быть связано увеличение числа пор в зубной эмали и, как следствие, повышение чувствительности и болезненности зубов.



Рис.2. – Гипотетический механизм образования микропор зубной эмали под действием продуктов диссоциации гидроперита. А. – нативная структура амелогенина, исключающая пористость эмали. В. – денатурированный амелогенин, ассоциирующийся с порообразованием.

Возможный механизм формирования пор под действием гидроперита заключается в потере амелогениновым комплексом своей нативной структуры и, как следствие, потере ионов кальция, т.е. деминерализации, обуславливающей образование микротрещин в зубной эмали (см. рис.2.).


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Многочисленные литературные данные и лабораторные тесты свидетельствуют об эффективности различных концентраций перекисных соединений. Более высокие концентрации в 10% и 16% дают более быстрое изменение цвета на 2 оттеночные позиции, однако конечный результат отбеливания в итоге одинаков для всех концентраций. Было также отмечено, что около 30% пациентов после применения гелей с концентрированным гидроперитом ощущают неприятный вкус и жалуются на жжения в горле и тканях десны, изъязвление десны и повышенную чувствительность зубов. Все эти болезненные ощущения исчезали, однако, после прекращения лечения или после перехода на полиэтиленовые полоски с перекисью водорода низкой концентрации. Таким образом, несмотря на плейотропный тканевой эффект различных перекисей, свидетельства, опубликованные на сегодняшний день, в целом демонстрируют их относительную безопасность для отбеливания зубной эмали [10].



Список литературы

  1. Pretty, I. A. Vital tooth bleaching in dental practice: 1. Professional bleaching / I. A. Pretty, P. Ellwood, A. Aminian // Dent Update 2006: 33: 288–304.

  2. Rotstein, I. Intra-coronal bleaching of non-vital teeth. In: Greenwall L, editor. Bleaching techniques in restorative dentistry / I. Rotstein. London: Martin Dunitz, 2001: 159–163.

  3. Zalzal, S.F., Smith, C.E. et al. Ameloblastin and amelogenin share a common secretory pathway and are co-secreted during enamel formation/ S.F. Zalzal, C.E. Smith // Matrix Biology 27 (2008) 352–359.

  4. Nathoo, S.A. The chemistry and mechanisms of extrinsic and intrinsic discoloration. /S.A. Nathoo // JADA 1997:128: 6-10.

  5. Болотина, Е. В. Сравнительная оценка клинической эффективности и безопасности домашнего витального отбеливания зубов: автореф. дис. ... канд. мед. наук : 14.00.21 / Е. В. Болотина; Ряз. гос. мед. ун-т им. И.П. Павлова. М., 2006. 27 с.

  6. Крихели, Н. И. Отбеливание зубов и микроабразия эмали в эстетической стоматологии. Современные методы / Н. И. Крихели. М.: Практическая медицина, 2008. 205 с. : ил. Библиогр.: С. 191–204.

  7. Мамедова, Л. А. Отбеливание зубов: пособие для врачей-стоматологов / Л. А. Мамедова, О. И. Ефимович, М. Н. Подойникова; Моск. обл. науч.-исслед. клинич. ин-т им. М. Ф. Владимирского. М.: Медицинская книга: Стоматология, 2008. 80 с.: ил. Библиогр.: С. 77–78.

  8. Turkun, M, Sevgican, F et al. Effects of 10% carbamide peroxide on the enamel surface morphology: a scanning electron microscopy study. /M.Turkun, F.Sevgican, Y. Pehlivan, B. Aktener// Journal of Esthetic and Restorative Dentistry 2002;14:238–244.

  9. McCraken, M. S. Demineralisation effects of 10% carbamide peroxide / M. S. McCraken, V. B. Haywood // J Dent Res 1996: 24: 395–398.

  10. Jorgensen, M. G. Incidence of tooth sensitivity after home whitening treatment / M. G. Jorgensen, W. B. Carroll // J Am Dent Assoc 2002: 133: 1076–1082.


База данных защищена авторским правом ©zubstom.ru 2015
обратиться к администрации

    Главная страница