Научно-исследовательская работа "Зубная паста: свойства и действие на ротовую полость человека
Научно-исследовательская работа "Зубная паста: свойства и действие на ротовую полость человека
Трудно представить в наше время человека, не пользующегося этим подарком цивилизации. Однако эта самая цивилизация породила одну проблему – проблему выбора. Ассортимент зубных паст настолько широк, что покупатель порой застывает у прилавка в полной растерянности. Яркие тюбики, затейливые упаковки, рекламные трюки – всё это, конечно же, влияет на наши предпочтения. Однако, в конечном итоге, главное не то, что снаружи, главное – то, что внутри. Состав зубных паст обуславливает их свойства и действие на зубы человека, поэтому очень важно подобрать для себя именно ту пасту, которая поможет заниматься профилактикой заболеваний ротовой полости, или будет выполнять лечебный эффект.
В соответствии с оказываемым эффектом пасты могут быть как профилактические, так и лечебные, содержать разные микроэлементы и вещества. Состав паст обуславливает и одно из свойств – плотность
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Зубная паста: свойства и действие на ротовую полость человека
Выполнил:
Григорьева Дарья,
ученица 9а класса
Учитель:
Берсан Т.В, учитель биологии
Волгоград, 2015
Оглавление
Глава I. Общие сведения
I. 1. Характеристика зубов
I. 2. Особенности зубных паст
I. 3. Разнообразие зубных паст
Глава II. Эксперимент по изучению плотности образцов разных зубных паст
II. 1. Постановка эксперимента
II. 2. Подготовка образцов
II. 3. Результаты эксперимента
Заключение
Список литературы
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Введение:
Основной стоматологической косметикой является зубная паста. Трудно представить в наше время человека, не пользующегося этим подарком цивилизации. Однако эта самая цивилизация породила одну проблему – проблему выбора. Ассортимент зубных паст настолько широк, что покупатель порой застывает у прилавка в полной растерянности. Яркие тюбики, затейливые упаковки, рекламные трюки – всё это, конечно же, влияет на наши предпочтения. Однако, в конечном итоге, главное не то, что снаружи, главное – то, что внутри. Состав зубных паст обуславливает их свойства и действие на зубы человека, поэтому очень важно подобрать для себя именно ту пасту, которая поможет заниматься профилактикой заболеваний ротовой полости, или будет выполнять лечебный эффект.
В соответствии с оказываемым эффектом пасты могут быть как профилактические, так и лечебные, содержать разные микроэлементы и вещества. Состав паст обуславливает и одно из свойств – плотность. Именно это свойство мы будем рассматривать у разных образцов зубных паст с помощью сканирующего зондового микроскопа - СЗМ «Nanoeducator», что позволяет увидеть их разницу на микроуровне.
Актуальность: Выбор зубной пасты – это ответственный этап, потому что от этого выбора зависит здоровье зубов и десен. Так как в наше время много разных зубных паст, то очень тяжело определиться с выбором. Для того, чтобы сделать хороший и полезный выбор, надо уметь ориентироваться в составах разных зубных паст.
Научная новизна: в нашей работемы рассматриваем не только разнообразие зубных паст и их состав, но и изучаем их плотность с помощью сканирующего зондового микроскопа - СЗМ «Nanoeducator».
Цель: изучить состав и свойства зубных паст.
Задачи:
- рассмотреть характеристику зубов,
- выявить особенности зубных паст,
- ознакомиться с разнообразием зубных паст,
- подготовить образцы зубных паст и провести эксперимент по изучению плотности их состава.
Методы исследования: изучение и анализ литературы, сбор и обработка материала, качественный и количественный анализ материала, подготовка экспериментальных образцов и постановка эксперимента.
Предмет исследования: зубная паста
Объект исследования: состав и свойства зубных паст
Практическая значимость работы заключается в том, что данные работы могут быть интересны для любого человека, а также при изучении пищеварительной системы человека на уроках биологии.
Структура работы: работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и четырех приложений.
Глава I.
I. 1. Характеристика зубов.
Строение зуба
Коронка зуба состоит из эмали и дентина – это плотные минерализованные ткани, в большом количестве содержащие кальций в виде кристаллов гидроксиапатитов, внутри этих плотных тканей проходят сосуды и нервы – это мягкая ткань.
Эмаль – самая твердая ткань человеческого организма, на 95% состоящая из минералов. Это поверхностный слой зуба, покрывающий ту часть зуба, которая находится над уровнем десны.
Основную же массу коронки и корня составляет дентин. Дентин – это менее минерализованная ткань (количество минералов – гидроксиапатитов не превышает 70%), а значит менее плотная ткань. От пульпы зуба (сосудисто-нервный пучок) к эмали поступают питательные вещества посредством дентинных канальцев.
I. 2. Особенности зубных паст
Зубная паста – это сложносоставляемая система, в формировании которой участвуют абразивные, увлажняющие, связующие, пенообразующие, поверхностно-активные компоненты, консерванты, вкусовые наполнители, вода и лечебно-профилактические средства.
Зубные пасты представляют собой суспензию частиц порошка в сплошной жидкой фазе. Дисперсной фазой в них являются абразивные вещества, структурообразователи и другие наполнители, нерастворимые в дисперсной среде – геле, содержащем поверхностно-активные вещества, биологически активные добавки, араматизаторы, консерванты и другие компоненты. Дисперсная фаза предназначена для механической и химической обработки поверхности зубов: дисперсная среда обеспечивает транспорт активных добавок в твердые ткани зубов и слизистую оболочку полости рта.
Соотношение компонентов зубной пасты определяют ее свойства, назначение, механизм действия и эффективность. Зубные пасты выпускаются в виде крема, геля или пасты, или жидкой пасты.
Требования к зубным пастам: они должны быть безвредны; отсутствие неприятного запаха; не должны иметь раздражающего действия на слизистую оболочку; стабильность при хранении.
Вода является дисперсионной связывающей средой зубной пасты. Абразивные вещества предназначены для очищения, полирования поверхности зуба и обеспечения вязкости пасты. В зубных пастах для подростков и взрослых, как правило, абразив средней степени, в пасты для детей – мягкий абразив.
Связывающие гелеобразующие агенты предназначены для обеспечения однородной консистенции зубной пасты. Детергенты (пенообразователи) обеспечивают пенообразование при использовании зубной пасты, благодаря чему компоненты пасты равномерно распределяются по поверхности зубов во время чистки. Увлажнители обеспечивают влагоудерживающий эффект, пластичность, тиксотропные свойства, предотвращают высыхание зубной пасты при хранении. Буферы поддерживают в зубной пасте баланс рН. В качестве отдушек используют ментол, ванилин и эфирные масла, а также синтетические пищевые ароматизаторы. Вкусовые добавки придают зубной пасте приятный вкус. Антисептики-консерванты необходимы для обеспечения микробиологической чистоты зубной пасты. Биологически активные вещества обусловливают лечебные и профилактические свойства зубной пасты. Ферменты разрушают органический материал зубного налета, не повреждая ткани, способствуют более полному очищению поверхности зубов. Антибактериальные компоненты зубных паст предназначены для борьбы с микроорганизмами зубного налета, предотвращения образования зубной бляшки, уменьшения воспалительных процессов. Минеральные соли в составе зубных паст препятствуют образованию мягкого зубного налета, способствуют улучшению кровообращения, растворению слизи, подщелачивают содержимое полости рта, чем создают оптимальные условия минерализации эмали.
Зубные пасты, снижающие чувствительность твердых тканей зубов, показаны при обнажении шеек зубов, пародонтозе, повышенной чувствительности эмали зубов к температурным раздражителям.
Зубные пасты должны хорошо удалять мягкий зубной налет, остатки пищи; быть приятными на вкус, обладать хорошим дезодорирующим и освежающим действием и не иметь побочных эффектов: местнораздражающего и аллергизирующего гелеобразующие и пенообразующие вещества, а также отдушки, красители и вещества, улучшающие вкусовые качества пасты. Эффективность чистки зубов зависит от абразивных компонентов паст, которые обеспечивают очищающее и полирующее действие.
Абразивные вещества реагируют с неорганическими соединениями эмали зуба. В связи с этим, наряду с классическим абразивным соединением - химически осажденным мелом, широко используют дигидрат дикальцийфосфата, моногидрат дикальцийфосфата, безводныйдикальцийфосфат, трикальцийфосфат, пирофосфат кальция, нерастворимый метафосфат натрия, гидроокись алюминия, двуокись кремния, силикат циркония, полимерные соединения метилметакрилата. Часто применяют не одно абразивное вещество, а смесь двух компонентов, например, мела и дикальцийфосфата, мела и гидроокиси алюминия, дигидрата дикальцийфосфата и безводного дикальцийфосфата и др. Каждое абразивное соединение имеет определенную степень дисперсности, твердость, значение рН, от которых зависят абразивная способность и щелочность полученных на их основе паст. При разработке рецептур выбор абразива зависит от свойств и назначения зубных паст. Стабильность состава паст, их консистенция обуславливаются физико-химическими свойствами как абразивных веществ, так и в значительной степени гидроколлоидов, которые могут быть натуральными и синтетическими.
Из пенообразующих веществ в зубных пастах используют поверхностно-активные вещества, такие, как ализариновое масло, лаурилсульфат натрия, натрийлаурилсаркозинат и натриевую соль таурида жирных кислот.
Компоненты зубной пасты должны быть безвредными, не оказывать на слизистую полости рта раздражающего действия и обладать высокой пенообразующей способностью. В последнее время нашли применение гелеобразные зубные пасты, полученные на основе соединений окиси кремния и обладающие высокой пенообразующей способностью.
I. 3. Разнообразие зубных паст
1. Гигиенические
2. Лечебно-профилактические. Они подразделяются на два вида: для ежедневного применения, курсовые
3. Профессиональные
4. Медицинские
Гигиенические пасты оказывают только очищающее и освежающее действие. Лечебно-профилактические кроме очищающего и освежающего действий, содержат дополнительные компоненты, которые нужны для лечения и профилактики стоматологических заболеваний.
Лечебно-профилактические пасты для ежедневного применения должны: не содержать агрессивных антибактериальных компонентов (триклозан), активных отбеливающих веществ (перекись карбамида), иметь показатель абразивности по шкале RDA не более 100 ( 70-80), в качестве антибактериальных составляющих в пастах для ежедневного применения содержатся компоненты растительных экстрактов.
Лечебно-профилактические курсовые пасты не показаны для постоянного использования из-за наличия в их составе агрессивных антибактериальных компонентов, которые в случае длительного использования могут спровоцировать дисбактериоз в полости рта ( триклозан, хлоргексидин, гекситидин и др.) К ним относятся такие пасты, у которых показатель абразивности выше 100 по шкале RDA. Их постоянное использование приведет к повышенной истираемости эмали зубов, и, соответственно, к повышенной чувствительности. Пасты этой группы назначаются доктором.
Профессиональные пасты – это, как правило, пасты с завышенным показателем абразивности, которые используются только стоматологом, к примеру, при профессиональной чистке зубов, при полоровки.
Медицинские зубные пасты зарегистрированы как лекарственное средство и применяются курсами.
Гелевые пасты приятны на вкус, имеют разную окраску за счет добавляемых красителей, однако очищающая способность некоторых из этих паст ниже, чем паст, содержащих меловую основу или дикальцийфосфат.
Зубные пасты могут содержать биологически активные компоненты, что делает возможным их использование в качестве основных средств профилактики кариеса зубов и болезней пародонта.
Самым массовым лечебно-профилактическим средством являются фторидсодержащие зубные пасты. Эти пасты рекомендуются детям и взрослым для профилактики кариеса зубов. В качестве противокариозных добавок в состав зубных паст вводят фториды натрия и олова, монофторфосфат, подкисленный фосфатами фтористый натрий, а в последнее время и органические соединения фтора (аминофториды). Фториды увеличивают резистентность зубов к кислотам, образуемым микроорганизмами зубного налета, усиливают реминерализацию эмали и угнетают метаболизм микроорганизмов налета.
Установлено, что непременным условием для профилактики кариеса является наличие активного (несвязанного) иона фтора. По рекомендациям ВОЗ (1984), оптимальная концентрация иона фтора в зубных пастах должна составлять 0,1%. Эффективно действующие зубные пасты содержат 1 - 3 мг фторида в 1 г пасты. Зубные пасты для взрослого населения, содержат от 0,11 % до 0,76% фторида натрия или от 0,38% до 1,14% монофторфосфата натрия. В составе детских зубных паст фтористые соединения находятся в меньшем количестве (до 0,023%). Сочетание фторида натрия и кальций- и кремнийсодержащих абразивов в составе некоторых зубных паст представляет собой особую систему флуористат.
Для снижения количества зубного налета и ингибирования роста кристаллов зубного камня в зубные пасты включают такие компоненты, как триклозан, который оказывает антибактериальное воздействие на грамположительные и грамотрицательные бактерии, и кополимер, способствующий пролонгированному действию триклозана в течение 12 часов после чистки зубов. Поступление фторида в эмаль зубов увеличивает ее резистентность к кислотной деминерализации за счет образования более устойчивых к растворению структур. Для полной минерализации твердых тканей зуба и повышения и резистентности к кариесу помимо фторидов необходимы и другие неорганические элементы.
Зубные пасты, содержащие в своем составе фосфаты калия, натрия, глицерофосфаты кальция и натрия, глюконат кальция, окись цинка, обладают выраженным прогивокариозным действием. Подобный эффект имеют зубные пасты, содержащие производные хитина и хитозана, которые обладают сродством к белкам и способны ингибировать адсорбцию Streptococcus mutans, mitis, sanguis на поверхности гидроксиапатита. Компоненты, входящие в состав некоторых зубных паст, такие как ремодент 3 %, глицерофосфат кальция 0,13%, синтетического гидроксиапатит (от 2% до 17%) способствуют уменьшению повышенной чувствительности эмали за счет закрытия входных отверстий дентинных канальцев.
Применение лечебных зубных паст является простой и доступной формой предупреждения и лечения болезней пародонта. В их состав вводят биологически активные вещества: ферменты, витамины, микроэлементы, соли, антисептики, лекарственные травы. Противовоспалительное действие оказывают зубные пасты с добавками препаратов на основе лекарственных трав: ромашки, зверобоя, гвоздики, тысячелистника, аира болотного, календулы, шалфея, экстракта корня женьшеня. Зубные пасты, содержащие экстракт лаванды, оказывают умеренное бактерицидное действие на стрептококки и стафилококки и выраженное действие - на грибы Candida albicans.
Для ускорения регенераторных процессов слизистой оболочки в зубные пасты вводят биологически активные компоненты - ферменты, масляные растворы витаминов А и Е, каротолин. В последнее время широко используются лечебно-профилактические зубные пасты, способствующие уменьшению кровоточивости десны, обладающие слабым обезболивающим, выраженным противовоспалительным и регенеративным эффектом. В состав таких паст входят несколько лекарственных растений. Например, шалфей, мята перечная, ромашка, эхинация, мирра и ратания; комплексная смесь, сочетающая хлорофилл, витамин Е и экстракты лекарственных растений.
Пасты для курильщиков обладают повышенной степенью абразивности, и, следовательно, они более травматичны и агрессивны. Именно поэтому стоматологи советуют пользоваться ими не каждый день, а всего лишь 1–2 раза в неделю. То же самое относится и к пастам «растворяющим зубной налёт». Детские и подростковые пасты обладают пониженной степенью абразивности, они бережно относятся к несформированной детской эмали. Поэтому очень важно следить за тем, чтобы маленький ребёнок пользовался не «семейной» зубной пастой, а имел свою персональную детскую.
Пасты, помеченные словом «Sensitive», обладают пониженной абразивностью, и предназначены поэтому для людей с излишне чувствительными зубами. В последнее время на нашем рынке появились безабразивные прозрачные гелевые пасты «Флуодент» и «Соледент». Они почти не наносят вреда эмали, но их очищающие способности снижены. Самый распространённый абразив – это карбонат кальция (попросту говоря, обыкновенный мел). Уже более ста лет он входит в состав различных зубных паст. Однако он инактивирует соединения фтора, которые используются для профилактики кариеса. Например, мел на 40 % инактивирует фторид натрия, который чаще всего используется в качестве «антикариозной» добавки. Поэтому сочетание карбоната кальция с фтористыми соединениями – не самый лучший тандем.
Также к наиболее распространённым абразивам относится бикарбонат натрия (обыкновенная пищевая сода). Она не только является полирующим веществом, но и обладает отбеливающим эффектом. В последнее время широко стали использоваться и другие абразивные вещества. К ним, например, относится диоксид кремния. Он обладает хорошими очищающими свойствами и не снижает эффективность фтористых добавок. Однако цена таких паст немного выше. Одними из самых дорогих паст, являются те, которые содержат в качестве абразива диоксид титана. На данный момент он считается одним из наиболее эффективных и наименее травматичных полирующих веществ.
В последнее время в зубные пасты начали добавлять различные антибактериальные вещества. Раньше же это было прерогативой полосканий для полости рта. Сейчас на прилавках наших магазинов очень часто можно встретить пасты, содержащие всем известный триклозан или экстракты различных лечебных трав (ромашки, тысячелистника, подорожника и т. д.) Все эти добавки в силу своей антибактериальной активности обладают противовоспалительным действием и показаны всем людям, страдающим от гингивитов, парадонтитов и прочих неприятных заболеваний ротовой полости.
Однако несколько лет назад вокруг широко используемого триклозана разгорелся настоящий скандал. Триклозан при постоянном его применении теряет свою эффективность. К антибактериальным компонентам относятся также метронидазол и хлоргексидин.
Но надо знать, что долго эти пасты использовать нельзя, так как содержащиеся в них антибиотики нарушают микрофлору ротовой полости, убивая не только «вредных», но и очень даже полезных микроорганизмов. В качестве профилактической «антикариозной» добавки чаще всего используется соединения фтора. Этими пастами стоматологи советуют чистить зубы даже детям. Но употребление фторсодержащих паст также имеет свои тонкости: для того, чтобы фтор успел проникнуть в верхние слои эмали, зубы необходимо чистить не менее трёх минут. Тоже самое относится и к пастам, содержащим кальций.
А так как все нынешние зубные пасты содержат или фтор или кальций (а то и всё вместе), то отсюда вытекает логический вывод: зубы надо чистить долго и старательно. В составе отбеливающих паст используются различные сильные окислители, например, перекись водорода. Именно на действие этих компонентов и основан отбеливающий эффект. Но такая агрессивная среда очень неблагоприятно сказывается на зубной эмали. Вследствие всех этих свойств очень многие отбеливающие пасты «выжигают» эмаль, вызывают аллергии и очень плохо воздействуют на дёсны.
Именно специалист может подобрать подходящее для зубов средство.
Глава II. Эксперимент по изучению плотности образцов разных зубных паст
II. 1.Постановка эксперимента
С помощью этого эксперимента мы хотим найти различия между зубными пастами, а точнее рассмотреть эти различия на наноэдьюкаторе СЗМ и сопоставить полученные данные с составом зубных паст.
Первым этапом в проведение эксперимента была подготовка образцов, мы взяли образцы зубных паст, которые пользуются наибольшей популярностью, как показал социальный опрос среди учащихся нашей гимназии (было опрошено 174 человек).
Сolgate total/colgate (США), Amway glister, Blend a Med анти-кариес mint,
Blend a Med анти-кариес fresh
II. 2. Подготовка образцов
Мы нанесли мазки зубных паст одинаковой толщины на металлические подложки. Рассмотрели состав каждой зубной пасты и начали эксперимент.
II. 1. Результаты эксперимента
После сканирования мы получили данные, которые проанализировали и получили следующие результаты.
Образец 1:
Новая зубная паста «Colgate Total» избавляет от воздействия бактерий даже в
период между чистками зубов. В состав входит фторид натрия, триклозан, диоксид кремния. Основные свойства: профилактика кариеса и заболеваний пародонта.
Научные исследования и специальные клинические
испытания доказали, что сочетание таких веществ как триклозан, гантрез и
фторид натрия обеспечивают полную и непрерывную защиту полости рта.
Данные эксперимента:
Ширина впадины = мал.(453.54 нм) бол.(0.82 мкм)
Расстояние между впадинами=2,52 мкм
Угол впадины=299,4º
Мы рассмотрели образец №1 под микроскопом СЗМ и увидели поверхность с впадинами, а точнее с неровностями (приложение 1), также получилось объемное изображение в формате 3D, было видно что плотность была высокой, что обуславливает высокое содержание микроэлементов в составе этой пасты.
Образец 2:
«Blend a Med анти – кариес свежесть» (приложение 2) помогает остановить развитие кариеса на ранней стадии его образования, предотвратить образование кариеса, обеспечить эффективное очищение зубов и появление свежего дыхания.
Также имеет рельефную поверхность, которая отражает высокую плотность, означает, что в состав входят разные микроэлементы, которые помогают остановить развитие кариеса.
Ширина впадин=453.54 нм
Расстояние между впадинами=2,36 мкм
Угол впадины=299,6º
Образец 3:
«Amway glister» (приложение 3) в состав входит кремниевая кислота, химикалии, лаурилсульфат натрия, пропиленгликоль. Поверхность получилась рельефной и количество впадин ,было больше, означает что плотность этой зубной пасты очень маленькая .
Образец 4:
«Blend a Med анти - кариес мята» имеет высокую степень плотности и абразивности, имеет много разных микроэлементов и связующих с их помощью приостанавливается развитие кариеса.
Ширина впадин=453.54 нм
Расстояние между впадинами=2,23 мкм
Угол впадины=289,5º
Анализ. Мы рассмотрели выбранные пасты на определение плотности с помощью СЗМ и увидели большую разницу одной пасты от остальных, в образце №3 очень низкая плотность, а это означает, что у этой пасты низкое абразивное действие, потому что частота впадин обуславливается плотностью пасты. Чем больше впадин, тем меньше плотность, если меньше впадин, значит больше плотность. Также, если больше неровностей, тем больше частиц микроэлементов в составе зубной пасты. Так мы вывели одно из главных свойств зубных паст.
Заключение
Приобретая зубную пасту, не забудьте обратить внимание на её состав. К обязательным ингредиентам любой зубной пасты относятся вода и абразивные вещества, поверхностно активные вещества и отдушки. Абразивные соединения, которые являются своеобразными «полирующими» веществами, составляют до 40 % объёма зубной пасты. Они помогают отчистить зубы от остатков пищи и плёнки, которая образуется на зубах. А действуют они как щётки или песок на кастрюли с застывшим жиром (конечно, сравнение малоприятное, но зато правдивое). Степень абразивности зависит от размера частиц. Чем он больше – тем выше абразивность и, соответственно, тем лучше чистит зубная паста. Но в этом случае повышена и травматичность. Пользоваться пастами с высокой степенью абразивности надо осторожно.
При чистке зубов главное заключается в том, чтобы вы владели правильной техникой этой процедуры, сама паста играет здесь лишь второстепенную роль. Большая часть имеющихся в продаже сортов зубных паст содержит в качестве составляющей, предотвращающей возникновение кариеса, флюориды. Аминофлюорид и натрийфлюорид являются наиболее эффективными из ряда флюоридов, поскольку они способствуют реминерализации кариесогенных областей зубов. Поэтому, необходимо покупать только зубную пасту, содержащую флюориды.
Список литературы:
Интернет-сайты
www.pasty.ru
www.doctorstom.ru
www.beautynet.ru
www.zubnoy.ru
www.medsport.ru
www.emedi.ru
www.irecommend.ru (статья «статистика ингредиентов пасты Glister» автор TaTaHka)
www.studentbank.ru (дипломная работа на тему: «Изучение защитного действия зубных паст» автор: Кекало Екатерина Александровна)
Реферат: «Зубные пасты» Министерство Здравохранения Украины Луганский Государственный Медицинский Университет Кафедра стоматологии
Зав. каф.: к.м.н. доцент ЛАРИОНОВ Группу ведет: асс. Соловей Н.И Автор: студент III курса 31гр.Мерзляков О.Е 2004г.
