Для чего химия в стоматологии

Реферат: Химия и Стоматология (Химия в моей будущей профессии)

Муниципальное Образовательное Учреждение

“Лицей №XXX города XXX Московской области”

Химия в моей будущей профессии.

3.1. Твердые ткани зуба.

3.2. Минеральные компоненты эмали.

Поверхностные образования на зубах.

Стоматология, как самостоятельная наука, возникла во время первой мировой войны, ввиду того, что хирурги общего профиля оказались неспособными оказывать квалифицированную медицинскую помощь при ранениях челюстно-лицевой области.

В настоящее время появились качественные материалы, современное оборудование, но проблема заболевания кариесом, парадонтитом, появление зубного камня все еще остаются проблемой из-за неправильного питания. Возможно, в ближайшее будущее именно химия поможет решить эти и другие проблемы.

Анатомически в каждом зубе различают коронку, шейку и корень. С помощью корня зубы прикрепляются к челюсти. Внутри зуба имеется небольшая зубная полость, заполненная пульпой (соединительная ткань, богатая сосудами и нервами). Твердую основу зуба составляет дентин (разновидность костной ткани). Коронка зуба покрыта эмалью – самой твердой тканью организма, а в области корней – цементом. Эмаль и цемент также разновидности костной ткани.

Для обозначения количества и порядка расположения зубов используют зубную формулу:

2120 / 2120 ; 2123 / 2123;

Формула зубов обозначает, что в каждой половине верхней и нижней челюсти имеется по два резца, одному клыку, два малых коренных зуба, а у взрослых людей еще и три больших коренных зуба. Всего у взрослого человека 32 зуба.

3. Химия тканей зуба.

3.1. Твердые ткани зуба.

К таким тканям относятся эмаль, дентин, цемент зуба. Они отличаются по химическому строению и составу, но, несмотря на это, все эти ткани имеют много общего, состоят из межклеточного вещества или матрицы, имеющего углеводно-белковую природу и большое количество минеральных веществ, в основном, представленных кристаллами апатитов.
Степень минерализации выше всего у эмали и убывает вниз до кости (эмаль –> дентин –> цемент –> кость).
В этих тканях следующее процентное содержание минеральных, органических веществ и воды:

3.2. Минеральные компоненты эмали.

Если Ph сдвигается в щелочную сторону, происходит разрушение эмали зуба.
Стронциевый апатит – в костях и зубах животных и людей, живущих в регионах с повышенным содержанием радиоактивного стронция, они обладают повышенной хрупкостью. Кости и зубы становятся ломкими, развивается стронциевый рахит, беспричинный, множественный перелом костей. В отличие от обычного рахита, стронциевый не лечится витамином D.

Покрывает тонким слоем корень зуба. Первичный цемент образован минеральным веществом, в котором в разных направлениях проходят волокна. Цемент зрелого зуба мало обновляется. Состав: минеральные компоненты в основном представлены карбонатами и фосфатами Са. Цемент не имеет как эмаль и дентин, собственных кровеносных сосудов. В верхушке зуба – клеточный цемент, основная часть – бесклеточный цемент. Клеточный напоминает кость, а бесклеточный состоит из коллоидных волокон и аморфного вещества, склеивающего эти волокна.

4. Поверхностные образования на зубах.

Это тонкая, прозрачная пленка, углеводно-белковой природы. Включает глицин, гликопротеиды, отдельные аминокислоты (ала, глу), аминосахара, которые образуются в результате жизнедеятельности бактерий. В строении обнаруживается 3 слоя: 2 на поверхности эмали, а третий – в поверхностном слое эмали.

Белая мягкая пленка, покрывающая шейку и коронку зуба. Удаляется во время чистки зубов и приема жесткой пищи. Это кариесогенный фактор. Представляет собой органическое вещество с большим кол-вом микробных клеток, которые находятся в полости рта, а также продуктов их жизнедеятельности. В 1 г зубного налета содержится 50000 микробных клеток (стрептококки). Различают ранний зубной налет (в течение первых суток), зрелый зубной налет (от 3 до 7 суток).

Зубной налет минерализуясь, превращается в зубной камень. Часто зубной камень появляется с возрастом, но иногда у детей отложение зубного камня связано с врожденными поражениями сердца.

Это твердое образование на поверхности зубов. Различают над-десневой и поддесневой зубной камень. Они различаются по локализации, химическому составу и по химизму образования.
Минерального вещества 70%, сухого – 30%.
Количество минеральных веществ в зубном камне различно. Темный зубной камень содержит больше минеральных веществ, чем светлый. Чем больше минерализован зубной камень, тем больше появляется Mg, Si, Sr, Al, Pb.

Зубной камень удаляется с поверхности зуба специальным инструментарием.

Реминерализация – это частичное изменение или полное восстановление минеральных компонентов эмали зуба за счет компонентов слюны или реминерализующих растворов. Реминерализация основана на адсорбции минеральных веществ в кариозные участки. Критерием эффективности реминерализующих растворов является снижение проницаемости, исчезновение или уменьшение кариозного пятна, уменьшение прироста кариеса. Эти функции выполняет слюна. Используются реминерализующие растворы, содержащие Са, Р, в тех же соотношениях и количествах, что и в слюне, все необходимые микроэлементы.

Кариесогенные факторы делятся на факторы общего и местного характера.

Общие кариесогенные факторы:
1) Неполноценное питание: избыток углеводов, недостаток Са и Р, дефицит микроэлементов, витаминов, белков и др.

2) Болезни и сдвиги в функциональном состоянии органов и тканей. Неблагоприятное воздействие в период прорезывания зубов и созревания и в первый год после прорезывания.

3) Электромагнитное воздействие (ионизирующая радиация, стрессы), которые действуют на слюнные железы, выделяемая слюна не соответствует нормальному составу, а она действует на зубы.

Местные кариесогенные факторы:
1) Зубной налет и бактерии.
2) Изменение состава и свойств слюны (сдвиг pH в кислую сторону, недостаток F, небольшое количество слюны, густая слюна, соотношение Са / Р и др.)
3) углеводная (кариесогенная) диета, углеводные пищевые остатки.

Большинство современных пломбировочных материалов представлены полимерами, наполненными неорганическими наполнителями на основе оксида кремния и оксида циркония. Содержание частиц неорганического наполнителя составляет около 60% от объема. Затвердевание материала – результат полимеризации. Фиксация пломбы к зубу обеспечивается стоматологическими адгезивами (клеями), обеспечивающими прочные соединения до 30 Мпа. На этапе подготовки полости к пломбированию проводится обработка 37% раствором фосфорной кислоты, растворяющей неорганику, после чего поверхность зуба становится пористой. Затем в образовавшиеся поры проникает адгезив, обеспечивая прочное соединение пломбировочного материала с зубом.

При протезировании используются керамика (фарфор), акриловые пластмассы, хромокобальтовые сплавы, титан, благородные сплавы на основе золота и платины.

Ультракаин позволяет не только качественно и длитель­но обезболить стоматологическую процедуру, но и сократить количество посещений врача. Допустимая максимальная доза, которая у многих препаратов достигается уже при использо­вании 3 ампул, при использовании артикаина может быть увеличена до 7. Таким образом, за один визит стоматолог имеет возможность выполнить двойной объем работ с отличным уровнем анестезии при полной безопасности, безвредности и комфорте для пациента. При некоторых видах анестезии длительность эф­фекта достигает 5-6 часов. Низкая токсичность артикаин, безопасность и хорошая переносимость позво­ляют осуществлять длительные процедуры.

По сравнению с другими анестетиками ультракаин имеет целый ряд исключительных преимуществ. Высокая способ­ность проникать в ткани не требует дополнительных инъекций для удаления верхних зубов. Эта же высокая проникающая способность обеспечивает самый сильный анестезирующий эффект: артикаин в 5 раз сильнее традиционного новокаина и в 2-3 раза сильнее популярных лидокаина и тримекаина.

Современная стоматология – результат наукоемких технологий, в первую очередь в области химии. Знание химии, понимание химических процессов позволяет врачу разбираться в современных методиках лечения зубов, ориентироваться при выборе пломбировочных материалов и анестетиков, предлагать пациентам качественное, безопасное, биологически совместимое лечение.

10. Список литературы.

1) В.Н. Ярыгин, “Биология”.

2) Л.С. Чернин, “Биохимия полости рта”.

3) Т.Г. Вознесенская, А.Б. Данилов, “Боль и обезболивание”.

Источник

Для чего химия в стоматологии

“Лицей №XXX города XXX Московской области”

Химия в моей будущей профессии.

3.1. Твердые ткани зуба.

3.2. Минеральные компоненты эмали.

Поверхностные образования на зубах.

Стоматология, как самостоятельная наука, возникла во время первой мировой войны, ввиду того, что хирурги общего профиля оказались неспособными оказывать квалифицированную медицинскую помощь при ранениях челюстно-лицевой области.

В настоящее время появились качественные материалы, современное оборудование, но проблема заболевания кариесом, парадонтитом, появление зубного камня все еще остаются проблемой из-за неправильного питания. Возможно, в ближайшее будущее именно химия поможет решить эти и другие проблемы.

Анатомически в каждом зубе различают коронку, шейку и корень. С помощью корня зубы прикрепляются к челюсти. Внутри зуба имеется небольшая зубная полость, заполненная пульпой (соединительная ткань, богатая сосудами и нервами). Твердую основу зуба составляет дентин (разновидность костной ткани). Коронка зуба покрыта эмалью – самой твердой тканью организма, а в области корней – цементом. Эмаль и цемент также разновидности костной ткани.

Для обозначения количества и порядка расположения зубов используют зубную формулу:

2120 / 2120 ; 2123 / 2123;

Формула зубов обозначает, что в каждой половине верхней и нижней челюсти имеется по два резца, одному клыку, два малых коренных зуба, а у взрослых людей еще и три больших коренных зуба. Всего у взрослого человека 32 зуба.

3. Химия тканей зуба.

3.1. Твердые ткани зуба.

К таким тканям относятся эмаль, дентин, цемент зуба. Они отличаются по химическому строению и составу, но, несмотря на это, все эти ткани имеют много общего, состоят из межклеточного вещества или матрицы, имеющего углеводно-белковую природу и большое количество минеральных веществ, в основном, представленных кристаллами апатитов.
Степень минерализации выше всего у эмали и убывает вниз до кости (эмаль –> дентин –> цемент –> кость).
В этих тканях следующее процентное содержание минеральных, органических веществ и воды:

3.2. Минеральные компоненты эмали.

Если Ph сдвигается в щелочную сторону, происходит разрушение эмали зуба.
Стронциевый апатит – в костях и зубах животных и людей, живущих в регионах с повышенным содержанием радиоактивного стронция, они обладают повышенной хрупкостью. Кости и зубы становятся ломкими, развивается стронциевый рахит, беспричинный, множественный перелом костей. В отличие от обычного рахита, стронциевый не лечится витамином D.

Покрывает тонким слоем корень зуба. Первичный цемент образован минеральным веществом, в котором в разных направлениях проходят волокна. Цемент зрелого зуба мало обновляется. Состав: минеральные компоненты в основном представлены карбонатами и фосфатами Са. Цемент не имеет как эмаль и дентин, собственных кровеносных сосудов. В верхушке зуба – клеточный цемент, основная часть – бесклеточный цемент. Клеточный напоминает кость, а бесклеточный состоит из коллоидных волокон и аморфного вещества, склеивающего эти волокна.

4. Поверхностные образования на зубах.

Это тонкая, прозрачная пленка, углеводно-белковой природы. Включает глицин, гликопротеиды, отдельные аминокислоты (ала, глу), аминосахара, которые образуются в результате жизнедеятельности бактерий. В строении обнаруживается 3 слоя: 2 на поверхности эмали, а третий – в поверхностном слое эмали.

Белая мягкая пленка, покрывающая шейку и коронку зуба. Удаляется во время чистки зубов и приема жесткой пищи. Это кариесогенный фактор. Представляет собой органическое вещество с большим кол-вом микробных клеток, которые находятся в полости рта, а также продуктов их жизнедеятельности. В 1 г зубного налета содержится 50000 микробных клеток (стрептококки). Различают ранний зубной налет (в течение первых суток), зрелый зубной налет (от 3 до 7 суток).

Зубной налет минерализуясь, превращается в зубной камень. Часто зубной камень появляется с возрастом, но иногда у детей отложение зубного камня связано с врожденными поражениями сердца.

Это твердое образование на поверхности зубов. Различают над-десневой и поддесневой зубной камень. Они различаются по локализации, химическому составу и по химизму образования.
Минерального вещества 70%, сухого – 30%.
Количество минеральных веществ в зубном камне различно. Темный зубной камень содержит больше минеральных веществ, чем светлый. Чем больше минерализован зубной камень, тем больше появляется Mg, Si, Sr, Al, Pb.

Зубной камень удаляется с поверхности зуба специальным инструментарием.

Реминерализация – это частичное изменение или полное восстановление минеральных компонентов эмали зуба за счет компонентов слюны или реминерализующих растворов. Реминерализация основана на адсорбции минеральных веществ в кариозные участки. Критерием эффективности реминерализующих растворов является снижение проницаемости, исчезновение или уменьшение кариозного пятна, уменьшение прироста кариеса. Эти функции выполняет слюна. Используются реминерализующие растворы, содержащие Са, Р, в тех же соотношениях и количествах, что и в слюне, все необходимые микроэлементы.

Кариесогенные факторы делятся на факторы общего и местного характера.

Общие кариесогенные факторы:
1) Неполноценное питание: избыток углеводов, недостаток Са и Р, дефицит микроэлементов, витаминов, белков и др.

2) Болезни и сдвиги в функциональном состоянии органов и тканей. Неблагоприятное воздействие в период прорезывания зубов и созревания и в первый год после прорезывания.

3) Электромагнитное воздействие (ионизирующая радиация, стрессы), которые действуют на слюнные железы, выделяемая слюна не соответствует нормальному составу, а она действует на зубы.

Местные кариесогенные факторы:
1) Зубной налет и бактерии.
2) Изменение состава и свойств слюны (сдвиг pH в кислую сторону, недостаток F, небольшое количество слюны, густая слюна, соотношение Са / Р и др.)
3) углеводная (кариесогенная) диета, углеводные пищевые остатки.

Большинство современных пломбировочных материалов представлены полимерами, наполненными неорганическими наполнителями на основе оксида кремния и оксида циркония. Содержание частиц неорганического наполнителя составляет около 60% от объема. Затвердевание материала – результат полимеризации. Фиксация пломбы к зубу обеспечивается стоматологическими адгезивами (клеями), обеспечивающими прочные соединения до 30 Мпа. На этапе подготовки полости к пломбированию проводится обработка 37% раствором фосфорной кислоты, растворяющей неорганику, после чего поверхность зуба становится пористой. Затем в образовавшиеся поры проникает адгезив, обеспечивая прочное соединение пломбировочного материала с зубом.

При протезировании используются керамика (фарфор), акриловые пластмассы, хромокобальтовые сплавы, титан, благородные сплавы на основе золота и платины.

Ультракаин позволяет не только качественно и длитель­но обезболить стоматологическую процедуру, но и сократить количество посещений врача. Допустимая максимальная доза, которая у многих препаратов достигается уже при использо­вании 3 ампул, при использовании артикаина может быть увеличена до 7. Таким образом, за один визит стоматолог имеет возможность выполнить двойной объем работ с отличным уровнем анестезии при полной безопасности, безвредности и комфорте для пациента. При некоторых видах анестезии длительность эф­фекта достигает 5-6 часов. Низкая токсичность артикаин, безопасность и хорошая переносимость позво­ляют осуществлять длительные процедуры.

По сравнению с другими анестетиками ультракаин имеет целый ряд исключительных преимуществ. Высокая способ­ность проникать в ткани не требует дополнительных инъекций для удаления верхних зубов. Эта же высокая проникающая способность обеспечивает самый сильный анестезирующий эффект: артикаин в 5 раз сильнее традиционного новокаина и в 2-3 раза сильнее популярных лидокаина и тримекаина.

Современная стоматология – результат наукоемких технологий, в первую очередь в области химии. Знание химии, понимание химических процессов позволяет врачу разбираться в современных методиках лечения зубов, ориентироваться при выборе пломбировочных материалов и анестетиков, предлагать пациентам качественное, безопасное, биологически совместимое лечение.

10. Список литературы.

1) В.Н. Ярыгин, “Биология”.

2) Л.С. Чернин, “Биохимия полости рта”.

3) Т.Г. Вознесенская, А.Б. Данилов, “Боль и обезболивание”.

Источник

Но с этим широким спектром продуктов добавляется сложность понимания отличий между разными химическими веществами. В этом отношении порой сложно оценить роль все еще применяемых металлокерамических реставраций наряду с альтернативными технологиями, а именно, множеством различных цельнокерамических систем протезирования. Без сомнения, цельнокерамические реставрации становятся все более популярными в общей практике.

Тем не менее, остается большое количество клинических ситуаций, когда хорошо выполненные металлокерамические реставрации продолжают обеспечивать достойный долгосрочный результат, и при этом не приходится жертвовать эстетикой (Рис. 2-1 и 2-2). Таким образом, в этой главе подробно изложены основные понятия, касающиеся стоматологических фарфоров, особенно полевошпатной керамики, используемой для изготовления металлокерамических реставраций.

На этом основана Глава 10, которая иллюстрирует, как использовать технологию изготовления металлокерамики для достижения эстетических результатов, которые конкурируют со многими цельнокерамическими системами.

Терминология

Учитывая сложность данной темы, стоит начать с обзора некоторых ключевых терминов, используемых в речи, научных работах и описаниях продуктов, связанных, в частности, с керамикой и особенно с фарфоровыми массами. Термины, используемые для описания различных материалов, применяемых в конструкциях (металлических и безметалловых) и формованных реставрациях, могут включать: керамику, стекло, стеклокерамику, стоматологическую керамику, фарфор и стоматологический (полевошпатный) фарфор.

Керамика

Как упомянуто в главе 1, под керамикой может пониматься что угодно, от глиняной посуды и глазурованного фарфора до стоматологических реставраций. Согласно одному определению, слово «керамика» относят к «искусству или технологии изготовления объектов из глины и аналогичных материалов, обработанных путем обжига». С точки зрения стоматологии, этот термин применяется к неорганическим кристаллическим материалам, которые обжигаются при высокой температуре (т. е. спекаются). Изготовление коронки из металлокерамики требует предварительного анализа условий эксплуатации изделия.

Даже при использовании в стоматологии без указания области применения или конкретных примеров, слово «керамика», как правило, имеет широкое значение. Это связано с тем, что данное понятие слишком неспецифично, чтобы отождествляться с конкретным стоматологическим продуктом или даже категорией неметаллических материалов.

Например, этот термин может использоваться по отношению к продуктам, используемым для облицовывания каркасов (то, что некоторые называют двухслойной реставрацией), а также к материалам, используемым для изготовления цельных (т.е. монолитных) безметалловых реставраций.

С точки зрения материаловедения, керамика также может быть определена как «соединения, которые содержат металлические и неметаллические элементы». В целом, керамика лучше всего описывается как группа хрупких, твердых, огнеупорных, инертных материалов, хороших изоляторов (электрических и термических), что продемонстрировано в следующих примерах

На левом втором премоляре видны типичные проблемы, связанные с некачественно изготовленными металлокерамическими коронками: неудовлетворительный цвет, повышенная яркость и обнаженный металлический край после рецессии десны. Цельнокерамическая коронка (IPS Empress, Ivoclar Vivadent) на соседнем первом премоляре хорошо сочетается с окружающими интактными естественными зубами.

Вид цельнокерамической коронки и металлокерамическии реставрации с окклюзионной поверхности.

Напротив, одиночная металлокерамическая коронка на правом втором премоляре нижней челюсти соответствует по внешнему виду нетронутому первому премоляру, что демонстрирует, что металлокерамические реставрации могут быть как эстетичными, так и функциональными.

Стекло

Стекло представляет собой аморфный (то есть некристаллический) неорганический материал, в котором атомы и молекулы не располагаются по принципу правильной решетчатой структуры, как это происходит с кристаллическими твердыми веществами. Большая часть стекла, используемого в стоматологии, относится к семейству силикатов и основаны на диоксиде кремния (SiO2), который встречается в природе в виде кварца.

Стеклокерамика

Стоматологическая керамика

Подобно тому, как термин «керамика» является всеобъемлющим, включающим в себя множество различных материалов, определение стоматологической керамики также достаточно неоднозначно, чтобы применяться ко всем типам керамических стоматологических продуктов. Этот термин был определен как неорганическое соединение металлических и неметаллических элементов, «созданное для изготовления всего протеза на керамической основе или его части».

Все, от цельнокерамических реставраций до металлокерамических конструкций, может быть определено как стоматологическая керамика. Для ясности и сведения к минимуму возможного неправильного понимания, необходимо провести разграничения в устном и письменном общении (например, в наряде для зуботехнической лаборатории), чтобы сузить такое широкое определение до конкретного продукта или, по крайней мере, класса материалов.

Фарфор

Как правило, термин «фарфор» относится к керамическим материалам, первоначально полученным из комбинации каолина (т.е. глины), кварца и полевого шпата, которые обжигаются при высоких температурах (Рис. 2-3). Эти материалы иногда описываются как трехкомпонентный фарфор, который помимо обычной керамики и фаянса, также использовался в ранних стоматологических реставрациях (см. Рис. 2-3 слева).

Стоматологический фарфор

С точки зрения материаловедения, стоматологический фарфор состоит из некристаллической стеклянной матрицы и, по крайней мере, одной кристаллической фазы, а именно, лейцита (ключевой компонент, описанный ниже в этой главе). В начале и в середине 1800-х годов стоматологический фарфор не получил широкого распространения, частично из-за присутствия небольшого количества каолина, что приводило к неудовлетворительной эстетике (Таблица 2-1). Согласно некоторым сообщениям, керамические реставрации того времени были заметно матовыми и белыми.

Сравнение состава фаянса, керамики, фарфора и раннего стоматологического фарфора (слева), приведшего к появлению современных стоматологических фарфоровых масс (справа), в которых был удален каолин и добавлен глинозем.

Крупный прорыв произошел около 1838 года, когда Wildman разработал состав фарфора с небольшим количеством каолина или без него. Его стоматологический фарфор после обжига приближался к цвету и прозрачности естественных зубов. Очевидно, что была достигнута более приемлемая эстетика, когда содержание полевого шпата было увеличено с 25%- 30% (как в трехкомпонентных фарфорах) до целых 65%. Различные супраструктуры имплантов в случае с керамикой не будут проблемой.

Поскольку полевой шпат был основным компонентом, McLean утверждал, что было бы более уместно определить эти материалы как полевошпатный фарфор или полевошпатное стекло вместо того, чтобы называть их стоматологическими фарфорами.

Yamamoto, в свою очередь, предпочитал описывать фарфоровые массы для металлокерамики как кристаллизованное стекло, учитывая тот факт, что современные стоматологические фарфоры состоят как из стеклянной матрицы, так и из сложной кристаллической фазы.

Современные стоматологические фарфоры содержат композитную структуру, состоящую из стекла, керамики и стеклокерамики. Кристаллокерамические и стеклокерамические компоненты добавляются для усиления и упрочнения стеклянной фазы и обеспечения совместимости облицовочных материалов с каркасом. Оксиды металлов необходимы для придания опаковости стеклокерамике и окрашивания керамических материалов.

Исторически, стоматологические фарфоры классифицировались в зависимости от температуры (диапазона) плавления на тугоплавкие, среднеплавкие и низкоплавкие. Но, поскольку эти три типа фарфора имеют совершенно разные химические составы и области применения в стоматологии, были необходимы методы классификации, помимо зависимости от температуры плавления.

Источник