VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Актуальность

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

1. Провести анализ литературных данных, чтобы ознакомиться со строением зуба.

2. Провести анкетирование среди учащихся и студентов.

3. Поставить модельную систему, которая определяет влияние определенных напитков на эмаль зуба на основе результатов анкетирования.

4. 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 - C₈H_10N4O₂

• 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⁺+3OH^ˉ↔3Na⁺+3PO₄^3ˉ+3H₂O

3H₃PO₄+3OH^ˉ↔3H₂O+3PO₄^3ˉ

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

Код для цитирования: Скопировать