И.А. ТОРОПЦЕВА,
учитель биологии
школы № 46, г. Пенза

Зубы. Гигиена ротовой полости

Желудок всегда «жалуется» на зубы

Оборудование: таблица «Зубы», схема «Заболевания зуба (из книги для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека), выставка зубных паст и книг по профилактике стоматологических заболеваний.

ХОД УРОКА

I. Вводное слово учителя

Важнейшее условие здорового образа жизни – соблюдение санитарно-гигиенических норм и правил, позволяющих предупредить возникновение различных заболеваний. Самые массовые из них – стоматологические, т.е. болезни зубов и полости рта. Пожалуй, нет человека, не знакомого с ними. Они далеко не безобидны и могут быть причиной серьезных аллергических реакций, воспалительных процессов в ряде органов. Разрушенные и больные зубы, воспалительные процессы в деснах и челюстях – постоянный источник инфекции и интоксикации организма. Поэтому так важно с детства выработать устойчивые навыки правильного и регулярного ухода за зубами.
Сегодня мы познакомимся с основами гигиены полости рта и профилактики стоматологических заболеваний.

II. Строение зубов и последствия их разрушения

(Использование таблицы, схемы и рисунков из учебника.)

Зуб состоит из твердых тканей – эмали, дентина и цемента и мягкой ткани, находящейся в его полости, – пульпы зуба.
Эмаль – самая твердая ткань в организме человека. Около 95% эмали составляют минеральные вещества, преимущественно фосфаты кальция (апатиты); в малых количествах в ней содержатся фтор, медь, цинк, железо, кремний.
Эмаль состоит из эмалевых призм, которые идут радиально от дентина к поверхности зуба. Построение призм происходит с помощью специальных клеток зубного зачатка, которые полностью преобразуются в призмы и прекращают функционировать задолго до прорезывания зуба. Поэтому разрушенная эмаль восстановиться уже не может.
Эмаль зуба проницаема для многих веществ неорганической и органической природы, которые могут проникать в нее и из пульпы зуба, и из полости рта. Проникновение веществ, ионные замещения, деминерализация (утрата части минералов без нарушения целостности кристаллов эмалевых призм) и реминерализация (возвращение минеральных веществ в эмаль) – все эти процессы взаимосвязаны, обратимы, протекают постоянно и достаточно быстро, т.е. являются физиологическими.
После прорезывания зубы покрыты белковой оболочкой, называемой пелликулой. Пелликула играет большую роль в процессах диффузии и проницаемости в поверхностном слое эмали, в защите зубов от воздействия растворяющих агентов. У детей зубная эмаль содержит меньше минеральных веществ и более проницаема, чем эмаль зубов взрослых. С годами она «созревает»: кристаллическая решетка ее уплотняется за счет дополнительного включения минеральных компонентов. Именно в этот период особенно опасно действие неблагоприятных (кариесогенных) факторов, приводящих к нарушению физиологических процессов, а значит и к заболеваниям зубов.
В период формирования зубов (до 15 лет) организм испытывает особую потребность во фторе. Он – незаменимый элемент, поступающий в организм извне. Основной источник фтора – питьевая вода, а из продуктов питания – зеленый чай, зеленый салат, орехи, баранина.
Основную массу зуба составляет дентин, который на 70% сформирован из неорганических веществ – фосфата, фторида и карбоната кальция. Разрушение дентина под воздействием микроорганизмов (кариес) – самое массовое из стоматологических заболеваний. Если кариес не лечить, то разрушение дентина продолжается, и микроорганизмы могут проникнуть в пульпу, что часто заканчивается гибелью пульпы и зуба.

Пульпа – энергетический центр зуба. В ней большое количество кровеносных сосудов с интенсивным кровотоком, что обеспечивает активный тканевый обмен веществ. Большое количество нервных волокон и их чувствительных окончаний объясняет высокую биологическую активность этой ткани.
Наружный слой пульпы состоит из нескольких рядов особых, свойственных только пульпе зуба клеток – одонтобластов. У этих клеток имеются длинные отростки, которые через узкие канальцы, пронизывающие дентин, доходят до эмали, а иногда и проникают в нее. С помощью этих отростков клетки пульпы контролируют обменные процессы в твердых тканях зуба. При повреждении эмали отросток одонтобласта передает болевые ощущения от поверхностных слоев дентина в направлении чувствительных нервных окончаний в пульпе зуба.

Одонтобласты несут еще и пластическую функцию, они – строители дентина зуба. С возрастом слой дентина увеличивается, а полость зуба соответственно уменьшается.
Через пульпу осуществляется взаимосвязь организма и тканей зуба. Различные заболевания человека, особенно длительные и тяжелые, нарушают и физиологические процессы в тканях зуба, снижают их способность противостоять внешним повреждающим факторам. И наоборот, заболевания зубов и особенно пульпы могут вызвать заболевания сердца, почек, суставов и т.п.

Разрушение зуба

Задания для работы в тетрадях

(Из пособия для учителей биологии Никишов А.И., Рохлов B.C. Человек и его здоровье.)

1. Укажите части зубов, обозначенные на рисунке цифрами 1–3.

2. Какие типы зубов обозначены буквами а, б, в?

3. Рассмотрите рисунок «Внутреннее строение зуба». Что обозначено цифрами 1–9?

4. В чем проявляется соответствие внутреннего строения зуба и его функции?

5. Какими цифрами на рисунке обозначены клыки, малые коренные, большие коренные зубы, резцы? Составьте зубную формулу в виде дроби.

III. Сообщения учащихся

1. Заболевания зубов и их профилактика:

а) аномалии в развитии зубов;
б) кариес;
в) заболевания тканей, окружающих зубы, и потеря зубов;
г) минерализованные зубные отложения (зубной камень).

2. Гигиенические правила ухода за зубами и полостью рта (беседа по результатам самостоятельной подготовки к уроку).

IV. Закрепление нового материала

Эвристическая беседа с опорой на знания химии по вопросам из сборника заданий для старшеклассников и абитурентов с ответами и решениями. (Пичугина Г.В. Повторяем химию на примерах из повседневной жизни. – М.: АРКТИ, 2000.)

Вопросы

1. «Каждый раз во время еды вы подвергаете свои зубы воздействию бактерий, вырабатывающих кислоту» – так утверждает реклама одной из жевательных резинок. Как может химик прокомментировать это утверждение?

Ответ. В полости рта постоянно присутствуют бактерии, вырабатывающие кислоту. Поэтому наши зубы постоянно, а не только во время еды, подвергаются действию кислоты. В этом и заключается ошибка рекламного текста. А «каждый раз во время еды» мы поставляем этим бактериям еще и углеводы, т.е. дополнительное сырье для вырабатывания кислоты. Поэтому во время еды разрушительное действие бактерий усиливается.

2. Избыточное потребление сладостей способствует развитию кариеса. Как это можно объяснить с точки зрения химического разрушения зубной эмали – одной из серьезных причин кариеса? Можете ли вы предложить способ защиты зубов, позволяющий любителям сладостей потреблять их без ограничения?

Ответ. Глюкоза, содержащаяся во всех сладостях, легко подвергается процессу молочнокислого брожения. Поэтому остатки сладкой пищи в полости рта превращаются в молочную кислоту, которая растворяет зубную эмаль. Любителям сладостей можно посоветовать полоскать рот раствором питьевой соды после каждого приема пищи.

3. Всем известно ощущение оскомины после обильного потребления кислых фруктов. При этом зубы становятся очень чувствительными к горячей и холодной пище. Но это ощущение проходит, если 2 раза в день чистить зубы зубной пастой, содержащей фтор. Как можно объяснить все эти явления с позиций химии, если знать, что по составу зубная эмаль очень близка к минералу гидроксиапатиту?

Ответ. Зубная эмаль по своему составу относится к классу основных солей, т.к. содержит группу –ОН. Все основные соли легко растворяются в кислотах, даже в таких слабых, как яблочная, лимонная, щавелевая, которые содержатся в кислых фруктах. Частичное растворение эмали делает зубы чувствительными к горячему и холодному. Фторид-ион, содержащийся в зубных пастах, замещает гидроксид-ион в составе зубной эмали. При этом образуется менее растворимый в кислотах фторапатит кальция.

4. «Every time you eat…» – «Каждый раз, когда вы едите...» – эту фразу давно выучили наизусть даже те, кто раньше ни слова не знал по-английски. А следом за ней на экране появляется график изменения рН в полости рта – впечатляющая кривая, призванная убедить нас в необходимости немедленно приобрести жевательную резинку «Дирол без сахара». Попробуйте оценить с позиций химии, насколько справедливы слова стоматолога «Every time…», реально ли именно такое изменение рН в полости рта и насколько эффективен в данном случае «Дирол»?

Ответ. Кислотно-щелочное равновесие в полости рта действительно нарушается в процессе приема пищи, но далеко не сразу и не при любом ее составе. Слюна здорового человека имеет нейтральную реакцию (рН 7–7,5), и только поступление большого количества кислых продуктов способно быстро изменить рН в полости рта в сторону увеличения кислотности, как это показано на кривой. Углеводы, как уже было сказано, под действием бактерий подвергаются брожению с образованием молочной кислоты, которая также изменяет рН во рту и способствует разрушению зубной эмали. А если человек питается только белковой пищей, не содержащей углеводов, например мясом, то изменений рН в полости рта после приема пищи не должно происходить. Так что далеко не каждый раз после приема пищи во рту нарушается кислотно-щелочное равновесие. Но поскольку в рационе современного человека практически всегда присутствуют углеводы, то после каждого приема пищи со временем образуется некоторое количество молочной кислоты и рН изменяется, как и утверждает реклама.
Как же может помочь «Дирол без сахара»? На упаковке указано, что резинка содержит различные заменители сахара, преимущественно ксилит и сорбит. Оба эти соединения относятся к классу многоатомных спиртов и широко применяются как заменители сахара для больных диабетом. Они обеспечивают приятный сладкий вкус, не поставляя бактериям, вырабатывающим молочную кислоту, дополнительного «сырья» в виде глюкозы, поэтому какого-то существенного влияния на кислотность в полости рта они оказать не могут. При жевании происходит частичная механическая очистка зубов от остатков пищи, а поскольку сама резинка сахара не содержит, то и не приводит к дополнительному образованию молочной кислоты. Так что рекомендации использовать эту резинку для профилактики кариеса не лишены оснований, но все же лучше после каждого приема пищи тщательно прополаскивать рот, а по возможности даже чистить зубы.

5. «Уникальное сочетание ксилита и карбамида, не найденное ни в одной жевательной резинке»; «Жевательная резинка с ксилитом и карбамидом – двойная защита от кариеса»; «Жевательная резинка «Дирол» с ксилитом и карбамидом защищает ваши зубы с утра до вечера» – это тоже цитаты из текстов телевизионной рекламы. В самом ли деле «Дирол» обеспечивает двойную защиту зубов с утра до вечера?

Ответ. Разрушение зубной эмали можно предотвратить путем нейтрализации образующейся в полости рта молочной кислоты каким-либо безопасным для организма веществом. В данном случае эту роль выполняет мочевина, или амид угольной кислоты: он гидролизуется с образованием гидроксида аммония, который и нейтрализует молочную кислоту.
Мы уже говорили, что ксилит не является дополнительной причиной развития кариеса, но считать, что ксилит защищает от кариеса, как это делает мочевина, тоже было бы неверно. Поэтому защита от кариеса с помощью жевательной резинки «Дирол» все же не двойная, а одинарная.
А почему реклама обещает защиту «с утра до вечера»? Несмотря на преувеличение, которое присутствует в любой рекламе, это утверждение не лишено смысла с точки зрения химии. Гидролиз карбамида идет довольно медленно, поэтому и гидроксид аммония образуется в полости рта постепенно. К сожалению, многие школьники понимают слова «с утра до вечера» буквально и действительно жуют резинку в любом месте, забывая о том, что это выглядит неэстетично, а в некоторых случаях, например на уроке или во время разговора, и просто неприлично.

6. Реклама зубной пасты (особенно «Blend-a-med») нас уверяет, что уникальная фтористая система «флористат» эффективно укрепляет зубную эмаль. Демонстрируется впечатляющий опыт с куриным яйцом, которое после обработки этой пастой не растворяется в уксусной кислоте. Попробуем разобраться теоретически: возможно ли то, что обещает эта реклама?

Ответ.В последнее время выпускают очень много разных лечебно-профилактических паст. Борьбу с кариесом ведут по двум направлениям: укрепление минеральной ткани зуба и предупреждение образования зубного налета. Для укрепления минеральной ткани зуба в пасту добавляют монофторфосфат натрия, а также фторид натрия или фторид олова. А термином «флористат» фирма-изготовитель обозначает то фтористое соединение, а чаще их смесь, которое включено в состав зубной пасты. Эти соединения переводят гидроксиапатит эмали в менее растворимый в кислотах фторапатит.
Как можно объяснить опыт с яйцом? Скорлупа яйца состоит преимущественно из СаСО₃ – соединения, растворимого в кислотах, но плохо растворимого в воде. Поскольку частично карбонат кальция все же растворяется в воде, возможно протекание обменной реакции. Фторид кальция хуже растворим в кислотах, чем СаСО₃, он хорошо адсорбируется пористой поверхностью скорлупы и предохраняет ее от растворения в кислоте.

7. Некоторые пожилые люди до сих пор не признают зубные пасты и чистят зубы только мылом. И у многих из них зубы хорошо сохранились. Можно ли это объяснить с точки зрения химии?

Ответ. В состав любой, даже самой современной, зубной пасты входят моющие и пенообразующие вещества, чаще всего натриевая соль лаурилсульфоновой кислоты. Их действие аналогично действию мыла, а преимущество в том, что они не имеют неприятного запаха и вкуса мыла. Поэтому с помощью мыла можно неплохо очистить зубы. К тому же все зубные пасты содержат абразивные вещества для механической очистки зубов, значит способствуют истиранию зубной эмали. Мыло лишено этого недостатка. Так что способ чистки зубов мылом хотя и кажется странным, но вполне удовлетворяет требованиям гигиены.

V. Домашнее задание

Для всех

Прочитать в учебнике правила ухода за зубами и полостью рта; подготовить устные ответы на следующие вопросы.

1. Что происходит с зубной эмалью при ковырянии в зубах металлическими предметами?

2. Почему нельзя употреблять очень холодную пищу после горячей? (При ответе используйте знания по физике.)

3. К сожалению, большинство людей чистят зубы недостаточно тщательно, не удаляя полностью налет, в котором размножаются бактерии. Чтобы проверить, насколько хорошо вы чистите зубы, смажьте их спиртовым раствором йода. Если зубы очищены хорошо, они не окрашиваются, а если налет на зубах удален не полностью, то он мгновенно окрашивается в коричневый или синий цвет. Значит, обработку зубов щеткой и пастой, а также ниткой и зубочисткой надо повторить. Попробуйте объяснить с позиции химии, почему окрашивались плохо очищенные зубы.

Для сильных учеников

1. Подготовить устный ответ на вопрос: «В чем проявляется соответствие внутреннего строения зуба и его функции?»

2. Многие чистят зубы, перемещая щетку слева направо. Как доказать, что такие движения не очищают ротовую полость от частичек пищи, застрявших между зубами?

Для желающих

Какие компоненты входят в состав зубной пасты, которой вы пользуетесь? Определите, какую роль они играют в профилактике кариеса.