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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 DentesEsmalte
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
CaCa
Ca Ca
Ca
OH
O
H
HO
Composição Química dos DentesComposição Química dos DentesCristais 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
SubstituintesF- e HCO3
-
SubstituintesHCO3
-
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 orgânicaPerda com aquecimento a 100º CCorresponde a 0,8% da água do esmalte
Água Semi-cristalina- Água fortemente ligadaCamada de hidratação ao redor dos cristaisPerda com aquecimento a 350º CCorresponde 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
ppm
F
Distância da superfície (m)
após ATFapós ATFantes da ATF
ATF + DPATF + DPATF + 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”
Caries 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 traçosProteínas
Sol. 0,05 0,05
Lipídeos 0,6 0,6Citrato 0,1 0,1Total 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.
PROPRIEDADESDensidadePermeabilidadeDurezaSolubilidade Ácida Quelante
AdsorçãoReatividade
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
DurezaDurezaMaterialMaterial Dureza (Kg/mmDureza (Kg/mm22))
CementoCemento 4040DentinaDentina 50-6050-60EsmalteEsmalte 320320CálculoCálculo 10-9010-90
Int. Dent. J., 41, 1991
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
DurezaDurezaMaterialMaterial Dureza(Kg/mmDureza(Kg/mm22))CaCOCaCO33 135135
Ca(PCa(P22OO77)) 250-350250-350
Pedra -pomesPedra -pomes 5656ZrSiOZrSiO 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
CaP
O que acontece?
CaP
PROPRIEDADES
1 L Solução
CaPpH = 7,0
O que acontece? NADA!
PROPRIEDADES
O que acontece?
pH = 7,02 Litros 1 Sol +1 Água
CaP
Desmineralização
CaP
CaP
PROPRIEDADES
pH = 6,02 L Solução
CaP
CaP
Acido
O que acontece?
CaP
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
PROPRIEDADESSolubilidade da Dentina e
Esmalte
012345678
4 5 6 7 8pH
P
DentinaEsmalte
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
(mM
2)
EsmalteDentina
PROPRIEDADESProduto 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
PROPRIEDADESPROPRIEDADESAdsorçãoAdsorçãoProteínas ProteínasProteínas Proteínas
C O C OC O C OOO- - OO--
CaCa++++ CaCa++++
--O OHO OH --O OHO OHP 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-