Composição Química e Propriedades dos Tecidos

Dentais

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 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

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-