齲病課件：齲病生化機(jī)理

1、齲病生化機(jī)理 （一） 釉質(zhì)礦物及其液態(tài)微環(huán)境體系 （二） 齲病形成的動(dòng)力學(xué)過(guò)程 （三） 氟化物防齲學(xué)習(xí)內(nèi)容 （一） 釉質(zhì)礦物及其液態(tài)微環(huán)境體系 （二） 齲病形成的動(dòng)力學(xué)過(guò)程 （三） 氟化物防齲學(xué)習(xí)要求 （一）釉質(zhì)礦物及其液態(tài)微環(huán)境體系 1. 釉質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu) 2. 口腔液體的化學(xué)特性 唾液 菌斑液 晶體間液體 3. 釉質(zhì)在口腔液體中的穩(wěn)定性釉質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)（1）釉質(zhì)的化學(xué)成分體積比 無(wú)機(jī)物：86% 羥磷灰石 有機(jī)物：2% 蛋白質(zhì) 水： 14% （2）釉質(zhì)無(wú)機(jī)組成及對(duì)溶解性的影響: 主要元素：鈣、磷 、羥基 Ca10(PO3)6(OH)2 微量元素： Mg 2+ Na+ Zn2+ Pb2

2、+ Sr2+ Cu2+ （Ca 2+ ） HPO32- CO32- （ PO33- ） F- Cl- （ OH- ） 釉質(zhì)的主要無(wú)機(jī)成分和微量元素(%v/v) 元素 釉質(zhì) 純羥基磷灰石 Ca 3.6-39.4 39.9 P 16.1-18.0 18.5 OH 3.0 CO3 1.95-3.66 Mg 0.25-0.56 Na 0.25-0.9 K 0.05-0.30 Cl 0.19 F 0.006-0.3 Ca/P 1.48-1.67 1.67 釉質(zhì)可看作是含氟等微量元素的碳化磷灰石 CO32- :是影響釉質(zhì)溶解性的主要基團(tuán) F-：釉質(zhì)氟對(duì)釉質(zhì)的溶解性影響很小 流行病學(xué)研究顯示：釉質(zhì)氟含量高低

3、不 足以影響齲的發(fā)生（3）有機(jī)物和水的分布及滲透間隙有機(jī)物： 非釉原蛋白、氨基酸和脂質(zhì) 存在于釉柱間質(zhì)、釉板、釉叢水： 緊密結(jié)合水-水合層：每個(gè)晶體周圍， 是離子擴(kuò)散的主要通道 非緊密結(jié)合水：充填間隙 釉質(zhì)的滲透間隙和擴(kuò)散通道： 晶體間 釉柱間 釉質(zhì)中釉叢、釉梭、釉板釉質(zhì)是高度礦化的組織，但具有滲透性晶體橫斷面：晶體與外部溶液的離子交換 示意圖1晶體內(nèi)部晶體表面離子吸附層 水合層4 外界溶液23 （一）釉質(zhì)礦物及其液態(tài)微環(huán)境體系 1. 釉質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu) 2. 口腔液體的化學(xué)特性 3. 釉質(zhì)在口腔液體中的穩(wěn)定性2. 牙齒礦物周圍口腔液體 唾液 菌斑液 晶體周圍液體 唾液（saliva） 唾液

4、中與牙齒礦物穩(wěn)定性相關(guān)的因素： （1）唾液量 （2）唾液的成分： 無(wú)機(jī)礦物鹽離子成分和濃度 有機(jī)唾液蛋白 酸堿度（pH值） 緩沖系統(tǒng) （1）唾液的分泌量（唾液流率）與齲的發(fā)生相關(guān) 唾液分泌低下： 非刺激唾液分泌量 0.1ml/min 刺激唾液分泌量 釉質(zhì)溶度積 過(guò)飽和 礦物沉積正常情況下唾液和靜止菌斑液呈過(guò)飽和： 牙齒無(wú)溶解發(fā)生 沉積可能發(fā)生： 唾液中的礦物鹽不發(fā)生沉積 菌斑中無(wú)定形鈣磷酸鹽，或氟化鈣磷酸鹽 牙石形成 （HAP, Ca3(PO4)2, Ca4H(PO4)3, CaH(PO4)2H2O） 病變晶體修復(fù) 產(chǎn)酸時(shí)，臨界pH以下，不飽和狀態(tài)：脫礦發(fā)生 pH 菌斑液飽和度 牙齒脫礦 Ca

5、10(PO4)6(OH)2 10Ca2+ 6(PO4)3-+2OH- H+ H+ (PO4)2- H2O H+ (PO4)-10Ca2+ 6(PO4)3+2F- Ca10(PO4)6F2 （一） 釉質(zhì)礦物及其微環(huán)境體系（二） 齲病形成的動(dòng)力學(xué)過(guò)程 1. 攝糖產(chǎn)酸與脫礦過(guò)程 2. 緩沖作用與再礦化過(guò)程 3. 脫礦與再礦化過(guò)程交替 （三） 氟化物防齲1. 攝糖產(chǎn)酸與脫礦過(guò)程 Sugar exposure and Demineralization 進(jìn)食攝糖 酸迅速產(chǎn)生、堆積并且清除緩慢 菌斑pH Stephan curve臨界pH5.5 臨界pH5.5脫礦 菌斑液pH飽和度脫礦pH影響溶液中礦物離子

6、的濃度 牙齒 菌斑液Ca10(PO4)6(OH)2 10Ca2+ +6PO43- +2OH- (1) H+ H+ HPO42- H2O (2) H+ H2PO4- (3) Ca 2+5 PO43-3OH- 1/9飽和度 = Ksp （溶度積常數(shù)）當(dāng) Ca 2+5 PO43-3OH- 1 Ca10(PO4)6(OH)2 H2PO4- HPO42-+ H+ 再礦化 HCO3- CO3 2- + H+ pH H2CO3 HCO3- + H+ 蛋白質(zhì) + H+ 菌斑的緩沖作用對(duì)菌斑pH的緩沖 產(chǎn)堿代謝：尿素、精氨酸和肽代謝產(chǎn)氨結(jié)合H+ 細(xì)菌結(jié)合H+ 菌斑中磷酸鈣鹽分解，抵抗飽和度下降 CaF2 H+

7、Ca2+2F- CaPF H+ Ca2+P+F- 菌斑中鈣、磷、氟含量高的個(gè)體，齲患率低 菌斑 牙齒 堿性代謝：氨+H+ pH 細(xì)菌+H+ DS1 Ca10(PO4)6(OH)2 PO43 - 再礦化 CaF2 CaPF H+ Ca2+ F- 近年研究對(duì)再礦化過(guò)程的關(guān)注： 菌斑尿素酶活性、精氨酸酶活性 與齲易感性的關(guān)系研究臨界pH5.7再礦化脫礦3. 脫礦-再礦化交替動(dòng)力學(xué)過(guò)程 早餐 午餐 晚餐脫礦再礦化時(shí)間pH臨界pH早餐 午餐 晚餐無(wú)齲：再礦化 脫礦早餐 午餐 晚餐巧克力可樂(lè)pH臨界pH時(shí)間再礦化脫礦齲：脫礦 再礦化齲病形成的動(dòng)力學(xué)過(guò)程: 是脫礦和再礦化作用反復(fù)交替產(chǎn)生又不斷相互對(duì)抗的過(guò)程

8、，最終以脫礦占據(jù)優(yōu)勢(shì)，牙齒發(fā)生溶解 防齲的原則： 抑制脫礦過(guò)程 減少產(chǎn)酸的頻率和時(shí)間 清除和中和酸 促進(jìn)再礦化過(guò)程 提高緩沖能力 增加飽和度防齲的措施： 減少食糖的頻率 縮短食糖的時(shí)間 食糖后清水漱口 食糖后嚼無(wú)糖口香糖 應(yīng)用含鈣、磷、氟制劑 （一） 釉質(zhì)在口腔液體中的穩(wěn)定性（二） 齲病形成的動(dòng)力學(xué)過(guò)程 （三） 氟化物防齲 1. 氟防齲的由來(lái) 2. 口腔中的氟源 3. 氟對(duì)細(xì)菌的影響 4. 氟化物的安全應(yīng)用 1.氟防齲的由來(lái)氟牙癥的發(fā)現(xiàn) 1916年 Frederick McKay 牙面棕色斑點(diǎn) 當(dāng)?shù)爻錾陀仔∵w入 G.V. Black美國(guó)西北大學(xué)牙學(xué)院主任 “斑釉牙”氟牙癥與氟防齲 1931年

9、 Churchill 微量測(cè)定氟 Dean 流行病學(xué)調(diào)查：發(fā)現(xiàn)了氟牙癥與齲患率關(guān)系確立了適宜水氟濃度： 既可以防齲，又不會(huì)發(fā)生明顯的氟牙癥流行提出飲水加氟 1945年 首次飲水加氟 美國(guó)密西根州氟防齲機(jī)制的推測(cè) 系統(tǒng)用氟影響釉質(zhì)發(fā)育 替代理論用氟措施 系統(tǒng)用氟：口服氟片 局部用氟：牙齒表面使用高濃度氟制劑 2%氟化鈉溶液 1.23% 氟凝膠 1.23%氟化泡沫 體外研究： 合成含氟的羥基磷灰石對(duì)溶解性影響較小 牙齒易于患齲部位與不易患齲部位的氟含 量無(wú)區(qū)別流行病學(xué)不利于替代理論的結(jié)論: 牙齒發(fā)育萌出后用氟有效 生長(zhǎng)在適氟區(qū)的人牙齒萌出后遷入低氟區(qū), 其齲患率與低氟區(qū)一樣 在釉質(zhì)氟含量與臨床患齲

10、情況之間 無(wú)確切聯(lián)系齲病形成機(jī)制與氟防齲的主要機(jī)理: 不是萌出前用氟影響了釉質(zhì)的溶解性 是萌出后用氟，液態(tài)環(huán)境中氟離子對(duì)脫礦-再 礦化過(guò)程的影響:抑制脫礦,促進(jìn)再礦化 口腔液體中的氟離子比釉質(zhì)中的結(jié)合氟對(duì)防齲更重要2. 口腔液體中氟的來(lái)源（1）各種用氟方法可直接提高口液中氟濃度 飲水氟化區(qū)唾液和菌斑液氟比非氟化區(qū)高 使用含氟牙膏和漱口水可提高唾液和菌斑的氟水平 使用高濃度氟膠可提高唾液和菌斑液中的氟濃度 D.T.Zero1992J Dent ResD.T.Zero1992J Dent Res（2）氟化鈣的形成作為口液氟的儲(chǔ)庫(kù)氟與牙齒組織的反應(yīng) 高濃度氟牙齒鈣 氟化鈣 影響因素： 氟濃度、pH、

11、作用時(shí)間、牙齒完整性菌斑中的氟 菌斑可聚集和存留氟 菌斑氟的存在形式： 離子氟:小部分 結(jié)合氟: 含氟礦物鹽、氟化鈣 細(xì)菌結(jié)合氟氟化鈣的作用：酸性條件下釋放氟離子 CaF2 Ca 2+ + F- 研究發(fā)現(xiàn)： 牙齒表面的氟化鈣短時(shí)內(nèi)丟失 菌斑中的氟化鈣可在口腔中存留很長(zhǎng)時(shí)間 氟化鈣隨著口腔pH循環(huán)溶解性發(fā)生改變，釋放 氟離子 H+CaF2CaF2CaF2CaF22F- HPO42- HPO42- 2F- 2F-Ca 2+ Protein Protein Ca 2+ Ca 2+ pH7pH5pH7使用含氟產(chǎn)品：（1）直接提高口液的氟濃度 - 離子氟（2）形成氟的儲(chǔ)庫(kù) - 結(jié)合氟 - 氟化鈣 酸性條

12、件下釋放氟離子，間接提高口液氟濃度用氟觀念和方式的改變： 高氟制劑 低氟制劑 （涂漆、凝膠） （含氟牙膏）含氟產(chǎn)品防齲作用的評(píng)價(jià)： 測(cè)定菌斑氟存留量和存在形式含氟產(chǎn)品的研究方向： 提高氟存留量和優(yōu)化存留形式 3. 氟對(duì)細(xì)菌的作用ATPase葡萄糖6磷酸葡萄糖2磷酸甘油酸F-烯醇化酶磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸F- F-+Mg 2+ 使酶失活 F抑制膜結(jié)合型 質(zhì)子排出ATP酶（1）對(duì)細(xì)菌代謝的影響（2）氟對(duì)菌斑生態(tài)的影響 對(duì)細(xì)菌的組成：變鏈菌減少 對(duì)細(xì)菌的黏附：黏附減少 細(xì)菌產(chǎn)酸減少但這些研究大都為體外研究，或使用高濃度氟制劑的結(jié)果 氟抗菌與抗齲的關(guān)系？ 抗菌和抗產(chǎn)酸效果是否足以產(chǎn)生防齲效果？

13、氟對(duì)脫礦再礦化的影響所需濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 抗菌所需濃度 氟防齲的主要機(jī)理是： 對(duì)齲病形成動(dòng)力學(xué)的影響抑制脫礦，促進(jìn)再礦化氟防齲的局限性 在pH很低的液體中，溶液對(duì)含氟礦物也變得不飽和，沒(méi)有含氟礦物發(fā)生沉積，氟失去抗齲效果氟防齲新的挑戰(zhàn)： 齲患模式發(fā)生改變 對(duì)早期兒童齲、酸蝕癥、放射齲 是否奏效？ 齲病是多因素疾病，防齲也應(yīng)綜合考慮4. 氟化物的安全應(yīng)用 (1)急性氟中毒 短時(shí)內(nèi)過(guò)量攝入 可發(fā)生于誤服事件 （原料誤服 制劑誤服） 致死劑量、安全耐受劑量、可能中毒劑量 可能中毒劑量: 短時(shí)內(nèi)攝入的可能引起嚴(yán)重的、危急生命的中癥狀和體征，需要急診和住院治療的一次服用的最低劑量 5mgF/kg 體重 成人 0.35g氟 兒童 0.1g氟(2)慢性氟中毒 氟牙癥： 牙齒發(fā)育礦化期（7歲以前）過(guò)量攝入氟 適宜攝氟量：0.05-0.07mg/(kg.d) 6歲前兒童使用含氟牙膏：量為黃豆大小、 家長(zhǎng)監(jiān)督，防止吞咽 適宜水氟濃度以下，氟牙癥不會(huì)造成臨床美 觀問(wèn)題 氟骨癥：長(zhǎng)期過(guò)量攝入氟導(dǎo)致的骨畸形 國(guó)際化學(xué)品安全署 6mgF/d 14mgF/d總攝氟量： 指通過(guò)飲水、食物、空氣和含氟牙科 產(chǎn)品等途徑攝入的總氟量 適宜攝氟量： 人體從各種途徑攝入的、不會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生不良