Composição Química e Propriedades dos Tecidos Dentais
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
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
Composição Química dos Dentes Composição Inorgânica- Esmalte % Elementos Principais Ca P H2O CO3 37 18 3 2,5
Composição Química dos Dentes Esmalte Prismas Cristais Dentina Proteínas
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
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-
Composição Química dos Dentes Distribuição de Ca e P no Esmalte
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
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
Composição Química dos Dentes Gráfico da concentração de flúor no esmalte dental SUPERFÍCIE
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
Composição Química dos Dentes Concentração de Flúor no Esmalte
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)
Composição Química dos Dentes Concentração de Carbonato no Esmalte
Composição Química dos Dentes Flúor e Carbonato Esmalte CO3- (%) F- (ppm) Decíduo 3,9 33,6 Permanente 3,0 45,0
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
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
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
Composição Química dos Dentes Concentração de minerais principais e secundários no esmalte com cárie Mineral Mg Co3 F Superfície
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.
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
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
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%
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.
PROPRIEDADES Densidade Permeabilidade Dureza Solubilidade Adsorção Ácida Quelante Adsorção Reatividade
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
PROPRIEDADES Permeabilidade Solução Salina Dentina Isolada com borracha Água
PROPRIEDADES DUREZA
PROPRIEDADES DUREZA “Remin” Inicial “Cárie” 50 g/5 s 2000 µm 100 µm Ref. 100 g/5 s DUREZA
PROPRIEDADES Dureza Material Dureza (Kg/mm2) Cemento 40 Dentina 50-60 Esmalte 320 Cálculo 10-90 Int. Dent. J., 41, 1991
PROPRIEDADES Dureza Material Dureza(Kg/mm2) CaCO3 135 Ca(P2O7) 250-350 Pedra -pomes 56 ZrSiO 850 Diamante 7000 Int. Dent. J., 41, 1991
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
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.
PROPRIEDADES AX BY XAY+ + YBX- Produto de solubilidade [ AY+]X . [ BX-]Y
PROPRIEDADES O que acontece? 1 L água Ca P Ca P pH = 7,0
PROPRIEDADES O que acontece? NADA! 1 L Solução Ca P pH = 7,0
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
PROPRIEDADES O que acontece? Desmineralização Acido pH = 6,0 Ca P Acido Ca P pH = 6,0 Ca P 2 L Solução
PROPRIEDADES O que acontece? Remineralização 1000 mL pH = 6,0 1000 mL Ca P pH = 6,0 1000 mL
PROPRIEDADES - Solubilidade [Ca10 (PO4)6(OH)2]n 10 Ca2 + 6PO4-3 + 2OH- H+ H+ HPO4-2 H2O H+ HPO4- pKa=2 pKa=7 pKa=12 H3PO4 H2PO4- HPO42- PO43-
PROPRIEDADES
PROPRIEDADES
PROPRIEDADES
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
PROPRIEDADES HA FA Saliva Saliva pH > 5,5 pH > 5,5 10 Ca2 + 6PO4-3 2OH- Ca10 (PO4)6(OH)2 10 Ca2 + 6PO4-3 + 2OH- Ca10 (PO4)6F2 10 Ca2 + 6PO4-3 2F- 10 Ca2 + 6PO4-3 2F- Saliva Saliva
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
PROPRIEDADES HA FA Saliva Saliva pH < 4,5 10 Ca2 Ca10 (PO4)6F2 + 10 Ca2 + 6PO4-3 + 2OH- 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
PROPRIEDADES Solubilidade por Quelante- EDTA pH Concentração Temperatura Tempo [Ca10 (PO4)6(OH)2]n 10 Ca2 + 6PO4-3 + 2OH- + EDTA EDTACa
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
-O OH HO O- P P -O O- -O O- SUPERFÍCIE INTERIOR DO ESMALTE Ca++ Ca++
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++
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
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)2 + 20F- 10CaF2 + 6PO4 + 2OH-