Lentes de Contatos e fragmentos dentais - CO2 - Prof Ícaro Augusto
FOP UNICAMP Composição Química e Propriedades dos Tecidos Dentais Lidiany Rodrigues - PG em...
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FOP UNICAMP
Composição Química e Propriedades dos Tecidos
Dentais
Lidiany Rodrigues - PG em Cariologia Prof. Dr. Jaime Cury
Composição Química dos Dentes
Objetivos
Identificar a composição orgânica e inorgânica do
esmalte, dentina e cemento, descrevendo-os.
Identificar as propriedades físico químicas do
esmalte, dentina e cemento, descrevendo-as.
Saturante
Supersaturante
Supersaturante
Ácido
1 = 2 Equilíbrio1 > 2 Desmineralização
2 > 1 Remineralização
[Ca10 (PO4)6 (OH)2]n
[Ca10 (PO4)6 (OH)2]n
[Ca10 (PO4)6 (OH)2]n[Ca10 (PO4)6 (OH)2]n
[Ca10 (PO4)6 (OH)2]n
ErosãoBactéria + Açúcar = Ácido
Não Saturante
Ca x P
Ca x P
Ca x P
Ca x P
CaPCa
Composição Química dos Dentes
Tártaro
CÁRIE
Composição Química dos DentesComposição Química dos Dentes
ComposiçãoComposição CementoCemento DentinaDentina EsmalteEsmalte
InorgânicaInorgânica 7070 7575 9595
OrgânicaOrgânica 2222 2020 22
HH22OO 88 55 33
Composição* dos dentes- % em peso seco
* Aproximada
Composição Química dos Dentes
Composição Inorgânica- Esmalte% Elementos Principais
Ca P H2O CO3
37 18 3 2,5
Composição Química dos DentesComposição Química dos Dentes
Esmalte
Dentina
Prismas Cristais
Proteínas
Composição Química dos DentesComposição Química dos Dentes
Cristais de HidroxiapatitaCristais de HidroxiapatitaCaCa1010 ( (POPO44))6 6 ((OHOH))22
Ca ICa I
Ca I
Ca I
Ca I
Ca I
P
P P
Ca II
Ca II
Ca II
OH
Ca
CaCa
Ca Ca
CaCa
Ca
Ca
Ca Ca
Ca
OH
O
H
HO
Composição Química dos DentesComposição Química dos Dentes
Cristais de HidroxiapatitaCristais de HidroxiapatitaCaCa1010 ( (POPO44))6 6 (OH)(OH)22
Ca ICa I
Ca I
Ca I
Ca I
Ca I
P
P P
Ca II
Ca II
Ca II
OH
Substituintes
F- e HCO3-
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 ligadaCamada 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 SecundáriosAlta concentração na superfície do esmalte
F, Pb, Zn, Fe e SbBaixa concentração sobre a superfície
Na, Mg e CO3
Distribuição uniformeSr, Cu, Al e K
0
400
800
1200
1600
2000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
um
ppm
FComposição Química dos DentesGráfico 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
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
9,2 18,8 34,0
pp
m F
Distância da superfície (m)
após ATFapós ATF
antes da ATF
ATF + DPATF + DP
ATF + DFATF + DF
DFDF a ab b c
a ab b c
a aa
b
DPDP
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 maiorPerda de mineral 2,2 x maior
“ DIFERENÇAS DE CONCENTRAÇÃO DE CARBONATO
E PERMEABILIDADE DEVEM EXPLICAR AS DIFERENÇAS NO
DESENVOLVIMENTO DA LESÃO”
“ DIFERENÇAS DE CONCENTRAÇÃO DE CARBONATO
E PERMEABILIDADE DEVEM EXPLICAR AS DIFERENÇAS NO
DESENVOLVIMENTO DA LESÃO”
Caries Res., 30 (abstract 93), 1996Caries Res., 30 (abstract 93), 1996
Composição Química dos Composição Química dos DentesDentes
Carbonato Carbonato O carbonato pode ocupar duas diferentes posições O carbonato pode ocupar duas diferentes posições
na estrutura da Hidroxiapatita do esmalte: na estrutura da Hidroxiapatita do esmalte: Posição A- Na posição da hidroxila, mais presente no Posição A- Na posição da hidroxila, mais presente no
esmalte de dentes decíduos;esmalte de dentes decíduos; Posição B- Na posição do fosfato, mais presente no esmalte Posição B- Na posição do fosfato, mais presente no esmalte
de dentes permanentes;de dentes permanentes; Este fato e o conteúdo de COEste fato e o conteúdo de CO3 3 podem contribuir para a podem contribuir para a
mais rápida progressão de cárie em decíduos;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 Composição Química dos DentesDentes
Concentração de minerais principais e Concentração de minerais principais e secundários no esmalte com cáriesecundários 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 Composição Química dos DentesDentes
NívelNívelCanalículosCanalículos
Nº/mmNº/mm22
DiâmetroDiâmetro
((m)m)
AA 20.00020.000 0,90,9
BB 30.00030.000 1,11,1
CC 45.00045.000 2,52,5
A
C
B
Composição Química dos Dentes
Esclerose Dentinária
Idade
Área do Túbulo (% Mat. Org.)
JAD D. média
JDP
16-30 4 27 79
30-50 4 19 49
50-75 4 16 42
Composição Química dos DentesComposição Química dos Dentes
Idoso
Esmalte
Polpa
Jovem
Composição Química dos DentesComposição Orgânica do Esmalte- % Peso SecoComponente Molares e Pre Incis. e Caninos
Prot. Insoluv.
0,3-0,4 0,2-0,25
Colágeno traços traços
Proteínas Sol.
0,05 0,05
Lipídeos 0,6 0,6
Citrato 0,1 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
Dentes posteriores tem mais proteína que os anteriores.
Dentes decíduos tem mais proteína que os permanentes.
Maiores concentrações - regiões de ponta de cúspide, fissuras e tufos.
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.
PROPRIEDADESDensidade
Permeabilidade
Dureza
Solubilidade Ácida Quelante
Adsorção
Reatividade
PROPRIEDADESPROPRIEDADESDensidadeDensidade
Pó de esmalte d =2,9-3,0
Pó de dentina d = 2,14
Bromofórmio + acetonad + 2,70
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
PermeabilidadePermeabilidade
Água
Solução Salina
Dentina Isolada com borracha
PROPRIEDADESPROPRIEDADESDUREZA
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
“Remin”
Inicial
“Cárie”
1000 µm
2000
µm
100 µm µm
50 g/5 s
100 µm
Ref. 100 g/5 s
DUREZA
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
DurezaDureza
MaterialMaterial Dureza (Kg/mmDureza (Kg/mm22))
CementoCemento 4040
DentinaDentina 50-6050-60
EsmalteEsmalte 320320
CálculoCálculo 10-9010-90
Int. Dent. J., 41, 1991
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
DurezaDureza
MaterialMaterial Dureza(Kg/mmDureza(Kg/mm22))
CaCOCaCO33 135135
Ca(PCa(P22OO77)) 250-350250-350
Pedra -pomesPedra -pomes 5656
ZrSiOZrSiO 850850
DiamanteDiamante 70007000Int. Dent. J., 41, 1991
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
DurezaDureza
““A dureza tem sido relacionada com o conteúdo A dureza tem sido relacionada com o conteúdo
de cálcio e pode ser usada como um indicativo de cálcio e pode ser usada como um indicativo
de mineralização, desmineralização e de mineralização, desmineralização e
remineralização”.remineralização”.
Lazzari, 1976
PROPRIEDADES
SolubilidadeProduto da atividade dos íons- Concentração
de íons ativos em soluçãoProduto 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
AAXX B BYY
XAY+ + YBX-
Produto de solubilidade
[ AY+]X . [ BX-]Y
PROPRIEDADES
1 L águapH = 7,0
Ca
P
O que acontece?
Ca
P
PROPRIEDADES
1 L Solução
Ca
PpH = 7,0
O que acontece? NADA!
PROPRIEDADES
O que acontece?
pH = 7,0
2 Litros 1 Sol +1 Água
CaP
Desmineralização
Ca
P
Ca
P
PROPRIEDADES
pH = 6,02 L Solução
CaP
Ca
P
Acido
O que acontece?
Ca
P
Desmineralização
PROPRIEDADES
1000 mLCa P
Ca P
Ca P
pH = 6,0
O que acontece? Remineralização
1000 mL
[Ca[Ca10 10 ((POPO44))66(OH)(OH)22]n 10 Ca10 Ca2 2 + + 6PO6PO44-3-3 + 2OH+ 2OH--
HH+ + HH++
HPOHPO44-2-2 HH22OO
HH+ +
HPOHPO44--
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
- Solubilidade - Solubilidade
H3PO4 H2PO4- HPO4
2- PO43-
pKa=2 pKa=7 pKa=12
PROPRIEDADES
Solubilidade da Dentina e Esmalte
012345678
4 5 6 7 8pH
P
Dentina
Esmalte
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
Solubilidade da Dentina e do Esmalte
0123456789
1011121314151617
4 5 6 7 8pH
Ca
Dentina
Esmalte
PROPRIEDADESSolubilidade do Esmalte e
Dentina
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
4.00 5.00 6.00 7.00 8.00
pH
Ca
x P
(m
M2)
Esmalte
Dentina
PROPRIEDADES
Produto de Solubilidade da HA e FA e Produto Iônico da Saliva
MineralProduto 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
PROPRIEDADESPROPRIEDADESpH > 5,5
Ca10 (PO4)6(OH)2
10 Ca2 + 6PO4-3 + 2OH-
10 Ca2
+ 6PO4
-3
+ 2OH-
Ca10 (PO4)6F2
10 Ca2
+
6PO4-3
+
2F-
10 Ca2
+ 6PO4
-3
+ 2F-
FA HA
pH > 5,5
SalivaSaliva
PROPRIEDADESPROPRIEDADESpH < 5,5>4,5
10 Ca2
+
6PO4-3
+
2F-
10 Ca2
+
6PO4-3
+
2OH-
Ca10 (PO4)6F2
10 Ca2
+
6PO4-3
+
2F-
FACa10 (PO4)6(OH)2
10 Ca2 + 6PO4-3 + 2OH-
HA
SalivaSaliva
PROPRIEDADESPROPRIEDADES pH < 4,5
10 Ca2
+ 6PO4
-3
+ 2F-
10 Ca2
+ 6PO4
-3
+ 2OH-
Ca10 (PO4)6F2
10 Ca2
+ 6PO4
-3
+ 2F-
FA
10 Ca2 + 6PO4-3 + 2OH-
Ca10 (PO4)6(OH)2
HA
SalivaSaliva
PROPRIEDADESSolubilidade por Quelante- EDTApHConcentração TemperaturaTempo
[Ca10 (PO4)6(OH)2]n 10 Ca2 + 6PO4-3 + 2OH-
+ EDTA
EDTACa
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
O esmalte tem eletronegatividade o que O esmalte tem eletronegatividade o que proporciona a adsorção do Ca da saliva para proporciona a adsorção do Ca da saliva para
a formação da camada de hidrataçãoa formação da camada de hidratação
CaCa++++ CaCa++++
--O OHO OH --O OHO OHP PP P
--O OO O-- --O OO O--Interior do esmalte
Superfície
Camada de Hidratação
--OO OHOH HO HO O O--
PP P P
--OO OO-- --OO O O--
CaCa++++ CaCa++++
SUPERFÍCIESUPERFÍCIE
INTERIORINTERIORDO ESMALTEDO ESMALTE
CaCa++++ Ca Ca++ ++
--OO OHOH HO HO O O--
PP P P
--OO OO-- --OO O O--
CaCa++++ CaCa++++
CAMADA DE HIDRATAÇÃOCAMADA DE HIDRATAÇÃO
SUPERFÍCIESUPERFÍCIE
INTERIORINTERIORDO ESMALTEDO ESMALTE
SALIVASALIVA
PROPRIEDADESPROPRIEDADESAdsorçãoAdsorção
Proteínas ProteínasProteínas Proteínas
C O C OC O C O
OO- - OO--
CaCa++++ CaCa++++
--O OHO OH --O OHO OH
P PP P
--O OO O-- --O OO O--
Interior do esmalte
Superfície
Camada de Hidratação
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
ReatividadeReatividade
F + Dentina e esmalte FT
CaF2
AF
F2F-
Ca10 (PO4)6(OH)2]n + 2F- Ca10 (PO4)6F2]n + 2OH-
Ca10 (PO4)6(OH)2 + 20F- 10CaF2 + 6PO4 + 2OH-
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90um
ppm
FCAPF PD FD APF+PDAPF+FD