Composição Química e Propriedades dos Tecidos Dentais

Apresentação em tema: "Composição Química e Propriedades dos Tecidos Dentais"— Transcrição da apresentação:

1 Composição Química e Propriedades dos Tecidos Dentais

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5 Composição Química dos Dentes
CÁRIE Bactéria + Açúcar = Ácido Não Saturante Erosão Ácido Ca x P [Ca10 (PO4)6 (OH)2]n Saturante Ca x P Supersaturante Supersaturante Ca P 1 = 2 Equilíbrio 1 > 2 Desmineralização 2 > 1 Remineralização Tártaro

6 Composição Química dos Dentes
Composição* dos dentes- % em peso seco Composição Cemento Dentina Esmalte Inorgânica 70 75 95 Orgânica 22 20 2 H2O 8 5 3 * Aproximada

7 Composição Química dos Dentes
Composição Inorgânica- Esmalte % Elementos Principais Ca P H2O CO3 37 18 3 2,5

8 Composição Química dos Dentes
Esmalte Prismas Cristais Dentina Proteínas

9 Composição Química dos Dentes
Cristais de Hidroxiapatita Ca10 (PO4)6 (OH)2 OH Ca Ca Ca Ca Ca I Ca I O H Ca P Ca II Ca Ca II Ca I Ca I OH Ca Ca P P HO Ca Ca Ca II Ca I Ca I Ca

10 Composição Química dos Dentes
Cristais de Hidroxiapatita Ca10 (PO4)6 (OH)2 Mg na superfície Substituintes F- e HCO3- Ca I P Ca II OH Substituintes HCO3-

11 Composição Química dos Dentes
Distribuição de Ca e P no Esmalte

12 Composição Química dos Dentes
H2O Água de Hidratação-Água frouxamente ligada Ligada à matéria orgânica Perda com aquecimento a 100º C Corresponde a 0,8% da água do esmalte Água Semi-cristalina- Água fortemente ligada Camada de hidratação ao redor dos cristais Perda com aquecimento a 350º C Corresponde a 3,3% da água do esmalte

13 Composição Química dos Dentes
Elementos Secundários Alta concentração na superfície do esmalte F, Pb, Zn, Fe e Sb Baixa concentração sobre a superfície Na, Mg e CO3 Distribuição uniforme Sr, Cu, Al e K

14 Composição Química dos Dentes
Gráfico da concentração de flúor no esmalte dental SUPERFÍCIE

15 Composição Química dos Dentes
Concentração de Flúor no Esmalte Flúor no Esmalte (ppm F) Distância da Superfície (m) Estudos 600,0 10,0 CURY & USBERTI, 1982 1020,0 5,0 CURY & cols., 1985 1801,0 2,7 ROSALEN & CURY, 1991

16 Composição Química dos Dentes
Concentração de Flúor no Esmalte

17 CONCENTRAÇÃO DE FLÚOR NO ESMALTE
14000 a ab b c 12000 10000 ATF + DF após ATF antes da ATF DF ATF + DP 8000 DP ppm F 6000 4000 2000 9,2 18,8 34,0 Distância da superfície (m)

18 Composição Química dos Dentes
Concentração de Carbonato no Esmalte

19 Composição Química dos Dentes
Flúor e Carbonato Esmalte CO3- (%) F- (ppm) Decíduo 3,9 33,6 Permanente 3,0 45,0

20 Composição Química dos Dentes
Dentes Decíduos Profundidade da cárie 2,5 x maior Perda de mineral 2,2 x maior “ DIFERENÇAS DE CONCENTRAÇÃO DE CARBONATO E PERMEABILIDADE DEVEM EXPLICAR AS DIFERENÇAS NO DESENVOLVIMENTO DA LESÃO” Caries Res., 30 (abstract 93), 1996

21 Composição Química dos Dentes
Carbonato O carbonato pode ocupar duas diferentes posições na estrutura da Hidroxiapatita do esmalte: Posição A- Na posição da hidroxila, mais presente no esmalte de dentes decíduos; Posição B- Na posição do fosfato, mais presente no esmalte de dentes permanentes; Este fato e o conteúdo de CO3 podem contribuir para a mais rápida progressão de cárie em decíduos; Clasen,1997

22 Composição Química dos Dentes
CO3 e Mg- Altas concentrações destes elementos torna o esmalte mais solúvel. O tecido cariado contem menos CO3 e Mg que o sadio adjacente. Colin Robinson,1983 Chumbo- Sua concentração no dente pode ser indicativo para poluição ambiental. Colin Robinson,1995

23 Composição Química dos Dentes
Concentração de minerais principais e secundários no esmalte com cárie Mineral Mg Co3 F Superfície

24 Composição Química dos Dentes
Composição Inorgânica da Dentina- 75% Os cristais de hidroxiapatita da dentina, cemento e osso são muito menores . Os cristais da dentina e osso têm menores níveis de organização cristalina.

25 Composição Química dos Dentes
Composição Orgânica do Esmalte- % Peso Seco Componente Molares e Pre Incis. e Caninos Prot. Insoluv. 0,3-0,4 0,2-0,25 Colágeno traços Proteínas Sol. 0,05 Lipídeos 0,6 Citrato 0,1 Total 1,1 1,0

26 Composição Química dos Dentes
Composição Orgânica do Esmalte Esmalte jovem- 25% em peso de proteínas Esmalte remineralizado- menos que 1% O esmalte possui proteínas heterogêneas e diferentes de quaisquer outras do organismos Amelogenina - Hidrofóbica e rica em prolina Enamelina – Fosfoproteina acídica glicosilada Flúor impede a reabsorção proteica, podendo ocasionar fluorose

27 Composição Química dos Dentes
Composição Orgânica da Dentina- % Peso Seco Colágeno 18% Citrato 0,9% Lipídeos 0,33% Matriz Não Colágena 1,6% Total 20,83%

28 Composição Química dos Dentes
Os aminoácidos do colágeno são arranjados em tripla hélice. O colágeno está presente em concentrações mais altas no terço externo da dentina, correspondendo à área de menor densidade. Fibras colágenas proporcionam resistência mecânica.

29 PROPRIEDADES Densidade Permeabilidade Dureza Solubilidade Adsorção
Ácida Quelante Adsorção Reatividade

30 PROPRIEDADES Densidade Pó de dentina d = 2,14 Bromofórmio + acetona
Pó de esmalte d =2,9-3,0 Pó de dentina d = 2,14 Bromofórmio + acetona d + 2,70

31 PROPRIEDADES Permeabilidade Solução Salina
Dentina Isolada com borracha Água

32 PROPRIEDADES DUREZA

33 PROPRIEDADES DUREZA “Remin” Inicial “Cárie” 50 g/5 s 2000 µm 100 µm
Ref. 100 g/5 s DUREZA

34 PROPRIEDADES Dureza Material Dureza (Kg/mm2) Cemento 40 Dentina 50-60
Esmalte 320 Cálculo 10-90 Int. Dent. J., 41, 1991

35 PROPRIEDADES Dureza Material Dureza(Kg/mm2) CaCO3 135 Ca(P2O7) 250-350
Pedra -pomes 56 ZrSiO 850 Diamante 7000 Int. Dent. J., 41, 1991

36 PROPRIEDADES Dureza “A dureza tem sido relacionada com o conteúdo de cálcio e pode ser usada como um indicativo de mineralização, desmineralização e remineralização”. Lazzari, 1976

37 PROPRIEDADES Solubilidade
Produto da atividade dos íons- Concentração de íons ativos em solução Produto de solubilidade - É a concentração de íons em solução de um sólido pouco solúvel, quando este entra em equilíbrio de solubilidade. O produto de solubilidade da esmalte-dentina é totalmente dependente do pH.

38 PROPRIEDADES AX BY XAY+ + YBX- Produto de solubilidade
[ AY+]X . [ BX-]Y

39 PROPRIEDADES O que acontece? 1 L água Ca P Ca P pH = 7,0

40 PROPRIEDADES O que acontece? NADA! 1 L Solução Ca P pH = 7,0

41 PROPRIEDADES O que acontece? Desmineralização 2 Litros 1 Sol +1 Água
Ca P 2 Litros 1 Sol +1 Água pH = 7,0 Ca P Ca P

42 PROPRIEDADES O que acontece? Desmineralização Acido pH = 6,0
Ca P Acido Ca P pH = 6,0 Ca P 2 L Solução

43 PROPRIEDADES O que acontece? Remineralização 1000 mL pH = 6,0 1000 mL
Ca P pH = 6,0 1000 mL

44 PROPRIEDADES - Solubilidade [Ca10 (PO4)6(OH)2]n 10 Ca2 + 6PO4-3 + 2OH-
H H+ HPO H2O H+ HPO4- pKa=2 pKa=7 pKa=12 H3PO H2PO HPO PO43-

45 PROPRIEDADES

46 PROPRIEDADES

47 PROPRIEDADES

48 Produto de solubilidade pH 7,0 Produto iônico na saliva
PROPRIEDADES Produto de Solubilidade da HA e FA e Produto Iônico da Saliva Mineral Produto de solubilidade pH 7,0 Produto iônico na saliva Ca x P x OH (ou F) Hidroxiapatita 10-117 10-91 Fluorapatita 10-121 10-93

49 PROPRIEDADES HA FA Saliva Saliva pH > 5,5 pH > 5,5 10 Ca2 +
6PO4-3 2OH- Ca10 (PO4)6(OH)2 10 Ca2 + 6PO OH- Ca10 (PO4)6F2 10 Ca2 + 6PO4-3 2F- 10 Ca2 + 6PO4-3 2F- Saliva Saliva

50 PROPRIEDADES HA FA Saliva Saliva pH < 5,5>4,5 Ca10 (PO4)6(OH)2
Ca10 (PO4)6F2 10 Ca2 + 6PO4-3 2F- FA 10 Ca2 + 6PO4-3 2OH- 10 Ca2 + 6PO4-3 2F- Saliva Saliva

51 PROPRIEDADES HA FA Saliva Saliva pH < 4,5 10 Ca2 Ca10 (PO4)6F2 +
10 Ca2 + 6PO OH- Ca10 (PO4)6(OH)2 HA Ca10 (PO4)6F2 10 Ca2 + 6PO4-3 2F- FA 10 Ca2 + 6PO4-3 2OH- 10 Ca2 + 6PO4-3 2F- Saliva Saliva

52 PROPRIEDADES Solubilidade por Quelante- EDTA pH Concentração
Temperatura Tempo [Ca10 (PO4)6(OH)2]n Ca2 + 6PO OH- + EDTA EDTACa

53 PROPRIEDADES O esmalte tem eletronegatividade o que proporciona a adsorção do Ca da saliva para a formação da camada de hidratação Ca Ca++ -O OH O OH P P -O O O O- Interior do esmalte Superfície Camada de Hidratação

54 -O OH HO O- P P -O O O O- SUPERFÍCIE INTERIOR DO ESMALTE Ca Ca++

55 Ca++ Ca++ -O OH HO O- P P -O O- -O O- Ca++ Ca++ SALIVA
CAMADA DE HIDRATAÇÃO -O OH HO O- P P -O O O O- SUPERFÍCIE INTERIOR DO ESMALTE Ca Ca++

56 PROPRIEDADES Adsorção Proteínas Proteínas C O C O O- O- Ca++ Ca++
-O OH O OH P P -O O O O- Camada de Hidratação Superfície Interior do esmalte

57 PROPRIEDADES Reatividade F + Dentina e esmalte FT CaF2 2F- F AF
Ca10 (PO4)6(OH)2]n + 2F Ca10 (PO4)6F2]n + 2OH- Ca10 (PO4)6(OH) F CaF2 + 6PO4 + 2OH-