Гипотеза: Кислая среда, которая создается в ротовой полости, в результате употребления газированных напитков, способствует изменению минерального состава зуба, что увеличивает риск развития кариеса.
Проблема исследования
Актуальность работы заключается в том, что здоровье зубов предопределяет здоровье всего организма. В связи с этим необходима профилактика, раннее выявление и лечение заболеваний зубов. Кариес это наиболее часто встречающиеся заболевание зуба, которое может привести к его потере или вызвать различные осложнения. Таким образом, очевидно, заботится о здоровье полости рта, в частности, о здоровье зубов, люди должны начинать с раннего детства и не прекращать в течение всей своей жизни. Вместе с тем, далеко не каждый взрослый, тем более ребенок знает, как правильно ухаживать за своими зубами. Ухаживать за зубами значит не только соблюдение процедуры их чистки никак не менее двух раз в сутки или своевременный поход к стоматологу, но и необходимость отказаться или умерить употребление тех продуктов питания, которые могут принести существенный вред. Сладкие минеральные воды, неумеренное употребление жевательных резинок является факторами развития заболевания зуба. Особенно в детском возрасте.
Цель:исследовать воздействие сладких газированных напитков и жевательных резинок на состояние тканей молочного зуба.
Задачи
Провести анализ литературных данных, чтобы ознакомиться со строением зуба.
Провести анкетирование среди учащихся и студентов.
Поставить модельную систему, которая определяет влияние определенных напитков на эмаль зуба на основе результатов анкетирования.
Сформулировать рекомендации, чтобы минимизировать воздействие красителей на эмаль.
Формирование проблемы
В человеке должно быть красиво все, в том числе и его зубы. Ведь улыбка- это плюс к успеху и обаянию. Но равнодушие людей, к своим зубам, и питанию, приводит к ужасным последствиям. Больные зубы означают не только посещение стоматолога, но и заболевание желудочно-кишечного тракта, эмоциональную неустойчивость. Запущенное заболевание, может привести к заражению крови. Так же, попытка вылечить зубную боль самостоятельно, может привести к плачевным последствиям ( например, отравление обезболивающими препаратами ). Все это, требует вмешательства врачей. Мы говорим о предотвращении этих заболеваний, необходимости предотвращения. Изменение эмали, говорит о нарушении структуры зуба, так как эмаль грань между внутренней структурой и внешней средой.
2. Обзор литературы
2.1 Характеристика молочных зубов
Зубы — образования, состоящие, в основном, из твердых тканей, предназначены для первичной механической обработки пищи.
Зуб состоит из ряда твёрдых тканей (такие, как зубная эмаль, дентин, зубной цемент) и мягких тканей (пульпа зуба). Внутри зуба располагается полость, которая состоит из так называемых пульповой камеры и корневого канала зуба. Через специальное отверстие (апикальное) в верхушке корня в зуб идут артерии, которые доставляют все необходимые вещества, вены, а также нервы, осуществляющие иннервацию зуба.(3)
Эмаль- твердая минерализованная ткань, покрывающая снаружи коронку зуба и защищающая дентин и пульпу от воздействия внешних раздражителей.
Эмаль - самая твердая ткань организма человека. Она содержит 95% минеральных веществ, 1,2% органических, 3,8% воды. В эмали постоянно происходит обмен веществ (ионов), поступающих как изнутри - дентина, пульпы, так и из слюны. Одновременно с поступлением ионов происходит их удаление. Эти процессы находятся в состоянии динамического равновесия. (3)
2.2История пищевых красителей
Использование природных красителей было известно еще за 3000 лет до н.э. Красители везли в Грецию из Индии, где их добывали из растения рода Indigofera (индиго). Яркий и прочный цвет тканей, окрашенных индиго, придавал этому красителю большую ценность. (19)
Один из древнейших красителей – пурпур, который еще в X в. до н.э. финикийцы получали из улиток-багрянок (murexbrandalis). Для получения одного грамма пурпура нужно было обработать 10 000 улиток! Пурпур в течение нескольких веков был самым ценным из всех красителей. (1)
Пищевые красители были известны еще в античные времена. Гомер в своей «Иллиаде» упоминает шафран, добавляемый для цвета блюда.(22)
Плиний Старший рассказывал об искусственной подкраске вина еще в 400г до нашей эры. Натуральными источниками служили жидкость каракатиц (черный краситель)и куркума (оранжевый). Красный краситель делали из измельченных сухих насекомых-тлей. В средние века иногда красили хлеб, придавая ему белый цвет с помощью мела, известняка или молотых костей.(23)
В 19 веке был опубликован список продуктов с содержанием ядовитых красителей. Производители чая и кофе искусственно красили ненатуральные чайные листья и молотый кофе. Так же красили маргарин желтым красителей, чтоб он был похож на натуральное масло.(20)
В 20 веке химические красители вытесняют красители животного, растительного и минерального происхождения из-за низкой стоимости. Лишь в конце 20 века, производителей пищевых продуктов обязывали указывать список всех синтетических красителей, входящих в состав.(21)
2.3 Влияние красителей на зубы
Некоторые продукты, которые ухудшают окраску зубов:
1. Кофе:
Кофе, даже в самых незначительных количествах окрашивает наши зубы, причем избавиться от «кофейного» оттенка задача непростая. (24)
Химические составляющие:
Кофеин— растительный алкалоид, содержится в зёрнах кофейного дерева, а также в чае, мате, гуаране, коле и др. В больших дозах вызывает истощение и со временем зависимость — кофеинизм. В очень же больших дозах (среднесмертельная доза — 10 грамм) вызывает смерть. Его широко используют во многих легких напитках, таких как кока-кола, пепси-кола, и лекарственных препаратах для повышения аппетита и бодрости, при простудных заболеваниях, бронхиальной астме и т.д. (25)
Систематическоенаименование- 1,3,7-триметил-1H-пурин-2,6(3H,7H)-дион
Традиционные названия - 1,3,7-триметилксантин, кофеин, теин
Рациональная формула - C8H10N4O2
Тригонеллин—вещество, благодаря которому кофе обладает неповторимым ароматом.(25)
Систематическое наименование-никотиновой кислоты N-метилбетаин
Традиционные названия–тригонеллин
Рациональная формула - C7H7NO2
Хлорогеноваякислотавстречается только в кофейных зёрнах. Содержание её (от 4% до 8%) зависит от сорта кофе. При обжаривании хлорогеновая кислота распадается, образуя другие органические продукты, которые придают кофе специфический, немного вяжущий привкус. Наличие в кофе других различных кислот, таких как лимонная, яблочная, уксусная и кофейная положительно влияет на деятельность желудка и улучшает пищеварение.(25)
Систематическое наименование -3-кофеилхинная кислота
Рациональная формула - C16H18O9
Танины—сложные органические вещества, которые придают кофе привкус горечи. Молоко или сливки, добавленные в кофе, снижают его горечь, так как имеют свойство связывать танины.
Витамин Рукрепляет стенки сосудов. Одна чашка кофе содержит до 20% дневной нормы этого витамина.
Кока-кола:
Кола или пепси - действуют на эмаль зубов по принципу кофе. Кроме того, из-за ортофосфорной кислоты, которая содержится в этих напитках, происходит постепенно расплавление эмали зубов. И если злоупотреблять такими напитками, может развиться кислотный некроз эмали. При этом заболевании эмаль теряет свой естественный блеск, и образуются пятна, первоначально они белого цвета, но со временем темнеют.(26)
Ягоды:
В состав многих ягод входят сильнейшие красители, которые, несомненно, оставят свой след в пористой структуре дентина, к таким ягодам можно отнести: чернику и черную смородину, черноплодную рябину.(1)
Фрукты и овощи:
Также как и ягоды, некоторые фрукты и овощи обладают неприятной особенностью окрашивать зубы. Наиболее опасны фрукты и овощи, содержащие большое количество красящих веществ, прежде всего свекла, апельсины и темные сорта винограда. Кроме того, во всех фруктах содержится кислота, которая негативно сказывается на состоянии зубной эмали.(1)
Черный чай
Любимый напиток многих наших соотечественников, к сожалению, также оказывает негативное влияние на цвет зубов, имея в своем составе темный краситель, этот напиток может придать зубам неприятный оттенок.(27)
3 Обсуждение результатов и описание экспериментов
В соответствие с целями и задачами работы на первом этапе исследования было проведено анонимное анкетирование учащихся 9-х классов (опрошено 21 человек) и студентов 1-го курса ОрГМА (100 человек).
3.1Первый этап исследования ( анкетирование)
Первый этап исследования проведен, чтобы посмотреть, как люди осведомлены о том, каким образом нужно ухаживать за полостью рта
Анкетирование среди учащихся 9-х классов
таблица 1
Как Вы считаете, необходимо ухаживать за полостью рта? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Да, необходимо каждый день |
19 |
90 |
Да, необходимо, в случае если болят зубы |
0 |
0 |
Нет такой необходимости |
2 |
10 |
Для чего, как вы думаете, необходимо ухаживать за гигиеной полости рта? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Для собственного здоровья |
13 |
61 |
Для красоты (белые зубы - это хорошо) |
0 |
0 |
Я об этом не задумываюсь |
8 |
39 |
Как вы ухаживаете за гигиеной полости рта? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Чищу зубы один раз в день |
6 |
29 |
Чищу зубы два раза в день (утром и вечером) |
9 |
42 |
Не чищу зубы, так как достаточно использовать жевательную резинку |
0 |
0 |
Чищу зубы два раза в день, использую жевательную резинку и (или ) специальные бальзамы ополаскиватели для полости рта |
6 |
29 |
Как часто вы посещаете стоматолога? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Раз в полгода |
7 |
33 |
Раз в год |
6 |
29 |
Раз в несколько лет |
8 |
38 |
По какой причине вы посещаете стоматологический кабинет? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
С целью профилактики |
9 |
42 |
Когда болят зубы |
8 |
38 |
Специально я этого не делаю, посещаю стоматолога во время мед. осмотра |
4 |
20 |
Как вы думаете, какие основные причины вызывают зубную боль? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Если употреблять много сладкого |
2 |
10 |
Не ухаживать за полостью рта |
6 |
29 |
Все из перечисленных |
13 |
61 |
Свой вариант |
0 |
0 |
Как вы считаете от чего меняется внешний вид зуба? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Это наследственность |
2 |
10 |
От пищи и напитков |
7 |
32 |
От воздействия многих факторов, в том числе - от влияние среды обитания |
6 |
29 |
От того, насколько хорошо я ухаживаю за гигиеной полости рта |
6 |
29 |
Анкетирование среди студентов 1-го курса ОрГМА:
таблица 2
Как Вы считаете, необходимо ухаживать за полостью рта? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Да, необходимо каждый день |
100 |
100 |
Да, необходимо, в случае если болят зубы |
0 |
0 |
Нет такой необходимости |
0 |
0 |
Для чего, как вы думаете, необходимо ухаживать за гигиеной полости рта? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Для собственного здоровья |
55 |
55 |
Для красоты (белые зубы - это хорошо) |
35 |
35 |
Я об этом не задумываюсь |
10 |
10 |
Как вы ухаживаете за гигиеной полости рта? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Чищу зубы один раз в день |
15 |
15 |
Чищу зубы два раза в день (утром и вечером) |
57 |
57 |
Не чищу зубы, так как достаточно использовать жевательную резинку |
5 |
5 |
Чищу зубы два раза в день, использую жевательную резинку и (или ) специальные бальзамы ополаскиватели для полости рта |
23 |
23 |
Как часто вы посещаете стоматолога? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Раз в полгода |
45 |
45 |
Раз в год |
35 |
35 |
Раз в несколько лет |
20 |
20 |
По какой причине вы посещаете стоматологический кабинет? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
С целью профилактики |
45 |
45 |
Когда болят зубы |
45 |
45 |
Специально я этого не делаю, посещаю стоматолога во время мед. осмотра |
10 |
10 |
Как вы думаете, какие основные причины вызывают зубную боль? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Если употреблять много сладкого |
10 |
10 |
Не ухаживать за полостью рта |
24 |
24 |
Все из перечисленных |
66 |
66 |
Свой вариант |
0 |
0 |
Как вы считаете от чего меняется внешний вид зуба? |
Число ответивших учащихся |
Число ответивших % |
Это наследственность |
13 |
13 |
От пищи и напитков |
34 |
34 |
От воздействия многих факторов, в том числе - от влияние среды обитания |
7 |
7 |
От того, насколько хорошо я ухаживаю за гигиеной полости рта |
46 |
46 |
На основе анализа результатов анкетирования, отраженных в диаграммах, мною были определены задачи второго этапа исследования, который заключался в определении содержания кислот, титримитрическим методом в напитках Кока-кола и Фанта.
3.2 Второй этап исследования
Методика:
Обоснование метода:поскольку в напитках «Fanta и Coca-Cola» содержатся кислоты, количественно определить содержание кислот можно титриметрическим методом (алкалиметрия), оттитровывая кислоту щелочью.
Ход работы:
1) Отобрать пипеткой 5 мл напитка и перенести в мерную колбу на 50 мл, после чего довести содержание расвора до метки дистиллированной водой. (Дистиллированная вода была подготовлена для определения кислот).
2) Отобрать пипеткой 10 мл раствора и перенести в коническую колбу для титрования.
3) Добавить 2 капли индикатора ФФ.
4) Заполнить бюретку 0,1н раствором NaOH.
5)Оттитровать раствор гидроксидом натрия от бесцветного (цвет напитка с учетом разведения 5:50 не мешает титрованию) до малинового окрашивания, не исчезающего в течении минуты.
Титрование проводим 3 раза. Погрешность между результатами титрования, не должна превышать 0,2 мл.
6)Расчитать концетрацию кислоты по формуле:
где
V - объем титранта (NaOH), мл;
К – поправочный коэффициент для NaOH;
Т – титр по определяемому веществу (соответственно по лимонной или ортофосфорной кислоте), г/мл;
W – объем мерной колбы, объем разведения, мл;
а – обьем напитка, взятый для разведения, мл;
а1–обьем раствора, взятый для титрования, мл.
В основе метода, лежат следущие реакции:
Для напитка кока-колы:
H3PO4+3NaOH↔Na3PO4+3H2O
3H3PO4+3Na++3OHˉ↔3Na++3PO43ˉ+3H2O
3H3PO4+3OHˉ↔3H2O+3PO43ˉ
Для напитка фанты:
HOOC-CH2-C(OH)(COOH)-CH2-COOH+3NaOH↔
↔NaOOC-CH2-C(OH)(COONa)-CH2-COONa+3H2O
Результаты титрования:
Таблица 3
Определяемое вещество |
Титрант |
СNaOH |
VNaOH, мл |
VNaOH среднее, мл |
К NaOH |
Т, г/мл |
W |
а |
а1 |
Скислоты |
H3PO4 |
NaOH |
0,1 моль/л |
14,5 |
13,0 |
1,01 |
0,0098 |
50 |
5 |
10 |
0,13 моль/л |
12,5 |
||||||||||
12 |
||||||||||
Лимонная кислота |
NaOH |
0,1 моль/л |
0,5 |
0,47 |
1,01 |
0,0192 |
50 |
5 |
10 |
0,009 моль/л |
0,4 |
||||||||||
0,5 |
Рисунок 1. Ph напитков в сравнении со слюной
Как видно из рисунка 1, рН в коле и фанте больше чем в слюне, как контроль. Соответтвенно на 32% и 9%.
3.3 Гистологическое исследование срезов зуба под действием кислой среды
Методика: проводилось на электронном микроскопе с увеличением в 600 раз(окуляр x15,линза х40)
При рассмотрении гистологических срезов опытного образца под микроскопом было обнаружено разрушение структуры верхнего слоя эмали (Рисунок 2); так же было отмечено окрашивание верхних слоев эмали зуба (Рисунок 3), что говорит о химическом взаимодействии структур зуба с кислотой (взаимодействие структур зуба с красителем было исключено, т.к. пищевые красители являются химически инертными по отношению к тканям зуба [2]). Так же были проанализированы препараты кариозных зубов, где окрашиванию подвергся канал, ведущий к кариозной полости (Рисунок 4). Опытные образцы сравнивались с контрольными образцами зубов. В контроле изменения эмали обнаружены не были; было отмечено лишь адсорбция красителя на поверхность эмали без структурного взаимодействия с ней.
Рисунок 2. Разрушение структуры верхнего слоя эмали
Рисунок 3.Окрашивание верхних слоев эмали зуба
Рисунок 4.Адсорбция красителя на поверхность эмали
Выводы и рекомендации
Состояние тканей молочного зуба напрямую зависит от среды полости рта;
содержание рН в коле и фанте больше чем в слюне, как контроль, соответственно на 32% и 9%
Кислая среда способствует развитию кариеса в тканях молочного зуба.
Рекомендуюне увлекаться продуктами, которые содержат высокое содержание кислот.
9