XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние зубной пасты на эмаль

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Колесова Я.А. 1

---

1Комсомольская СОШ, филиал МАОУ «СОШ №4»

Коркина О.А. 1

---

1Комсомольская СОШ, филиал МАОУ «СОШ №4»

Работа в формате PDF

272.1 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Во все времена здоровье зубов и десен неоспоримо связывалось с гигиеной полости рта, древние врачеватели утверждали, что человек здоров, пока здоровы его зубы. По данным Всемирной организации здравоохранения во всем мире у 60–90% детей школьного возраста и почти у 100% взрослых людей имеется зубной кариес  [3]. Тяжелый пародонтит (болезнь десен), который может приводить к выпадению зубов, обнаруживается у 15–20% людей среднего возраста (35–44 года). Полная потеря естественных зубов широко распространена, особенно среди пожилых людей. В глобальных масштабах примерно у 30% людей в возрасте 65–74 лет отсутствуют естественные зубы. Кариес и пародонтит – основные причины выпадения зубов. Факторы риска развития болезней полости рта включают нездоровое питание, употребление табака и чрезмерное употребление алкоголя. Плохая гигиена полости рта также является фактором риска развития болезней полости рта.

Одним из наиболее эффективных и вместе с тем наиболее простых и доступных мер профилактики этих заболеваний является правильный и эффективный уход за зубами, полостью рта в целом с использованием всего арсенала современных средств. Ассортимент зубных паст на потребительском рынке очень велик, вследствие чего проблема выбора наиболее эффективного и подходящего средства индивидуальной гигиены полости рта является важной и актуальной. Пасты отличаются между собой по вкусовым характеристикам, абразивности и входящим в их состав ингредиентам. В число активных компонентов в состав зубных пат входят ксилит, ферменты, растительные экстракты, витамины и другие вещества. Научные исследования в этой области [2] свидетельствуют о снижении интенсивности кариеса при использовании фторсодержащих зубных паст. Вместе с тем избыток фтора приводит к обратному процессу — развитию флюороза, который способствует возникновению кариозных осложнений из-за истончения эмали [5].

Однако использование передовых технологий лечения и выявления ранних стадий поражения эмали зубов, широкий ассортимент зубных паст в торговых точках не приводят к желаемому результату. Кариес по-прежнему занимает лидирующие позиции среди распространённых заболеваний в Тюменской области. Эта проблема и послужила основой нашего исследования.

Цель работы — изучить влияние зубной пасты на эмаль зубов для использования полученных данных в санитарно-просветительской работе в рамках курса внеурочной деятельности «Здорово быть здоровым!».

Достижению поставленной цели способствовало последовательное решение следующих задач:

Анализ научной литературы по проблеме.

Экспериментальное подтверждение или опровержение влияния зубной пасты на эмаль.

Изучение мнения подростков об осознанном выборе зубной пасты.

Разработка сценария познавательно-развлекательного мероприятия по профилактике заболеваний полости рта.

Работа над проектом осуществлялась при помощи методов анализа литературных и интернет источников, моделирования ситуации воздействия, социального опроса подростков, статистической обработки полученных результатов.

Объектом исследования стала зубная эмаль, предметом изучения — влияние зубной пасты на показатели её прочности.

Гипотеза проекта базируется на предположении о том, что выбор зубной пасты зависит от разных факторов, оказывающих непосредственное влияние на качество зубной эмали и косвенное влияние на состояние здоровья человека в целом.

Глава 1. Обзор информационных источников

1.1. Строение зубов

Зубы – это костные образования, осуществляющие механическую обработку пищи. Такая пища требует хороших усилий для переработки, а потому здоровые зубы всегда являлись показателем того, что человек питается хорошо и разнообразно. Эти органы единственные в человеческом организме не подлежат восстановлению. И их кажущаяся фундаментальность и надежность быстро нарушаются плохим уходом и вредным привычками.

В стоматологии принято подразделять зубы на следующие виды:

-резцы;

-клыки;

-малые коренные;

-большие коренные (к ним относятся также зубы мудрости, которые вырастают у человека в молодом или зрелом возрасте).

Рисунок 1. Строение зуба [1]

Анатомическое строение зуба включает следующие его части:

-коронка

-шейка,

-корень.

Коронкой называют ту часть зуба, которая располагается над десной. То есть видимую каждому. Корень зуба находится в альвеоле – углублении в челюсти. Шейкой называется та часть зуба, которая расположена между корнем и коронкой.

Снаружи зуб покрыт самой твердой тканью в человеческом организме – эмалью. Под эмалью располагается слой дентина – основы зуба. В самом центре зуба располагается соединительная ткань – пульпа. Она мягкая, пронизанная множеством кровеносных сосудов и нервных окончаний. Именно ее поражение кариесом или воспалительными процессами вызывает ту самую нестерпимую зубную боль.

1.2. Состав зубной эмали

Зубная эмаль — внешняя защитная оболочка верхней части зубов человека. Толщина слоя эмали отличается на различных участках: на жевательной поверхности толщина достигает 2 мм, на боковых поверхностях эмаль значительно тоньше.

Эмаль является самой твёрдой тканью. Этот показатель определяется высоким содержанием неорганических веществ [6]:

75,0% гидроксиапатит;

12,1% карбонатапатит;

4,4% хлорапатит;

3,5% фторапатит;

2,7% карбонат кальция;

2,3% карбонат магния и др.

Здоровая эмаль содержит также воду и органические вещества. Органический компонент в основном представлен углеводами — глюкозой, маннозой, галактозой и др., тогда как содержание белков и липидов минимизировано. Свободная вода занимает пространство в кристаллической решётке, органической основе, а также располагается между кристаллами апатитов.

Причины повреждения зубной эмали:

механические повреждения (сколы, трещины, царапины);

нехватка минералов (их потеря или недостаточное получение с пищей) приводит к истощению эмали;

частое употребление сладкой и кислой пищи;

резкие перепады температур разрушают эмаль.

В исследованиях Горбуновой И.Л., Михейкиной Н.И., Дроздова В.А., проведённых на базе Омской медицинской академии, установлены различия в химическом составе эмали у лиц, подверженных кариесу (правая диаграмма) и не страдающих данным заболеванием (диаграмма в левой части рис. 2). Достоверно зафиксировано снижение концентрации ионов магния, кальция, фосфора и других в 2 раза, а таких ионов как натрий — в четыре раза. Это увеличивает проницаемость и пористость эмали, что создаёт благоприятную среду для развития кариеса и других патологических процессов.

Рисунок 2. Состав эмали кариесрезистентных и кариесподверженных лиц [4].

Зубная эмаль является защитной оболочкой для зуба и содержит до 97% неорганических веществ.Повреждение эмали приводит к разрушению остальных тканей зуба. Поэтому важнейшая часть личной гигиены человека – грамотный уход за зубной эмалью.

1.3. Качественный состав зубных паст разных марок

Для экспериментальной части проекта нами был изучен качественный состав двенадцати зубных паст. Отдельные компоненты повторяются и присутствуют во всех зубных пастах:

вода, многоатомные спирты (глицерин и пропиленгликоль), сорбитол — для растворения других компонентов пасты, равномерности композиции;

лаурил сульфат — для пенообразования;

силика — для механического удаления зубного налёта;

гидроксид натрия — для стабилизации рН среды;

лимонен или другие отдушки — для аромата;

оксиды металлов — для придания окраски.

Присутствие фторсодержащих соединений — обязательное условие для любой пасты. Концентрация варьирует от 0,05% в детских средствах до 0,55% в специализированных средствах, укрепляющих эмаль. Использованные в нашем эксперименте зубные пасты сходны по наличию этих базовых компонентов. Отличия заключаются в наличии либо отсутствии таких соединений как соли кальция и натрия, растительные экстракты.

Таким образом, в ходе анализа литературных источников была установлена структура строения зубов. Основной её компонент — зубная эмаль — подвержена различным видам агрессивного воздействия среды. Информация о различной концентрации отдельных элементов в составе эмали кариесрезистентных и кариесподверженных лиц поднимает проблему осознанного выбора зубных паст, состав которых при наличии общих компонентов, отличается по содержанию.

Глава 2. Результаты исследования

2.1. Материалы и методики исследования

Для экспериментального подтверждения влияния состава зубной пасты на состояние эмали были использованы следующие материалы:

уксусная кислота 9% - для моделирования ситуации понижения кислотности в ротовой полости после приёма пищи;

куриные яйца, состав скорлупы которых аналогичен эмали зуба — для моделирования ситуации «ответа» эмали на химически агрессивное воздействие среды;

вспомогательное оборудование — химические стаканы, ватные палочки, линейка

Методика проведения эксперимента:

Половина скорлупы яйца с помощью ватной палочки покрывалась зубной пасты определённой марки.

Обработанное яйцо помещали в пронумерованный химический стакан.

Подготовленные пробы заливали уксусом до уровня, полностью покрывающего яйцо.

Экспериментальные образцы отстаивали в течение 24 часов.

Проводили визуальную оценку состояния скорлупы, высоту «пены» измеряли с помощью линейки.

Для социологического опроса использовали анкету Пшеничниковой Н.М и Ярлыковой А.К. [5], дополненную статистическими сведениями (пол, возраст) и вопросами о частоте посещения стоматолога (приложение №1).

2.2. Результаты эксперимента

Практически сразу после постановки эксперимента стала заметна реакция, характерная для соединений, содержащих карбонат-ионы — выделение пузырьков газа от взаимодействия с кислотой (карбонат преобразуется в углекислый газ). Карбонат кальция — один из основных компонентов скорлупы, поэтому этот процесс не вызвал удивления. Однако по завершении эксперимента количество «пены» в разных стаканчиках было различным: от 10 до 25 мм в высоту. Решено было использовать этот параметр для сравнения зубных паст.

По разному «повела» себя и скорлупа: где-то обработанная пастой поверхность осталась целой, где-то пошли микротрещины (едва заметные глазу, таких оказалось большинство — 66%), а на отдельных экземплярах эти трещины были очень хорошо заметны.

Параметр, который решено было использовать до начала эксперимента с целью выявления более действенных паст — сохранность обработанной скорлупы. По этому показателю также были выявлены существенные различия: в одном из опытных образцов обработанная половина осталась без изменений, в большинстве экземпляров (7 из 12) площадь уменьшилась вдвое, были и образцы, где скорлупа растворилась полностью, несмотря на обработку зубной пастой.

Результаты оценки влияния зубной пасты на эмаль представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты эксперимента

Дополнительный анализ информационных источников позволил интерпретировать результаты эксперимента следующим образом:

количество пены — признак содержания в составе пасты карбонат-ионов, которые только «подстёгивают» реакцию, провоцируя более сильные разрушения защитной оболочки; самая высокая пена (а значит, повышенное содержание карбонатов) отмечена у образца 12, самая низкая — у образца 11;

по количеству и характеру трещин можно судить о длительности защитного эффекта (чем больше трещины по размеру и по количеству, тем чаще надо чистить этой пастой зубы, допустим, не два раза в день как советуют стоматологи, а 4-5 или чаще); в эксперименте скорлупа яйца, обработанного образцом 1, и экземпляра с образцом 5 не содержали на своей поверхности никаких трещин;

сохранность площади обработанной поверхности свидетельствует о явных защитных свойствах пасты, состав которой помогает противостоять агрессивному воздействию кислоты; в эксперименте только образец 5 полностью справился с возложенной на него функцией (скорлупа осталась без повреждений).

Таким образом, суммируя результаты эксперимента, можно сделать следующие выводы:

лучше всех себя зарекомендовала зубная паста образца 5;

среди паст, предназначенных для взрослых, лидером по защитным свойствам стал образец 11;

аутсайдер исследования — образец 12, скорлупа, обработанная этим средством, не выдержала испытаний (яйцо просто вытекло из кожаного мешочка, в который превратилась прочная оболочка).

2.3. Результаты социологического опроса

В социологическом опросе принял участие 41 ученик Комсомольской СОШ, филиала МАОУ «СОШ №4», в возрасте от 10 до 17 лет. Результаты представлены в таблице 2.

97% респондентов предпочитают использовать зубную пасту вне зависимости от возраста и пола. Популярными (набрали по 25% ответов) являются отбеливающие и семейные варианты чистящих средств. Однако 67 % подростков мужского пола в возрасте 10-13 лет пользуются пастой для чувствительных зубов.

34% опрошенных при выборе зубной пасты руководствуются советами стоматологов, а 29% сделают выбор в пользу отбеливающей пасты. При этом девочек-подростков 10-13 лет привлекают пасты с освежающим действием (23% опрошенных).

80% респондентов чистят зубы ежедневно, среди мужской части опрошенных фигурирует и нерегулярная чистка зубов, тогда как девушки вне зависимости от возраста могут чистить зубы по несколько раз в день.

Больше половины участников опроса (52%) последний раз были у стоматолога больше года назад, а в качестве причины визита 54% указывают на острую зубную боль. Однако вне зависимости от пола респонденты в возрасте 14-17 лет обращаются в стоматологические кабинеты и в профилактических целях.

Таким образом, результаты исследования показали неравнозначность влияния зубных паст на состояние эмали (в эксперименте — на скорлупу куриного яйца), что связано с различиями в их составе. При этом опрошенные ученики Комсомольской школы при выборе гигиенического средства не обращают внимания на этот показатель и достаточно редко обращаются к стоматологу, в основном — с острой зубной болью.

Таблица 2. Результаты социологического опроса, %

Общие выводы и заключение

Изучение научной литературы и проведённые исследования позволяют сформулировать следующие выводы:

Одна из причин кариозного поражения зубов — нарушение химического состава эмали вследствие изменения кислотности среды ротовой полости после приёма пищи.

Наличие в составе зубной пасты карбонатов способствует разрушению зубной эмали (в эксперименте — скорлупы куриного яйца).

Зафиксированы достоверные различия в характере повреждений и сохранении целостности поверхности в зависимости от состава зубной пасты:

лучше всех себя зарекомендовала зубная паста образец 5;

среди паст, предназначенных для взрослых, лидером по защитным свойствам стал образец 11;

аутсайдер исследования — образец 12, скорлупа, обработанная этим средством, не выдержала испытаний (яйцо просто вытекло из кожаного мешочка, в который превратилась прочная оболочка).

Ни один из респондентов не обращает внимание при выборе зубной пасты на её состав, при этом большая часть опрошенных редко посещают стоматолога и только при наличии острой зубной боли.

Одно из направлений дальнейшей работы — санитарно-гигиеническое просвещение школьников, особенно в возрасте до 14 лет. С этой целью разработано и проведено познавательно-развлекательное мероприятие «Зубастики», состоящее из нескольких этапов: беседа о необходимости осознанного выбора зубной пасты с демонстрацией результатов эксперимента, викторина по правилам ухода за полостью рта. В 2021-2022 учебном году мероприятие войдёт в состав курса внеурочной деятельности «Здорово быть здоровым!»

Список использованной литературы и интернет источников

Биология: Человек. 8 класс: учебник/ Д. В. Колесов, Р. Д. Маш, И. Н. Беляев. – М.: Дрофа, 2014. – 416 с.

Влияние фторидов и гидроксиапатита в составе зубных паст на реминерализацию и кислотоустойчивость эмали / Полякова М.А. и др. // Гигиена и санитария, 2019. №98 (8). С.885-892.

ВОЗ Информационный бюллетень №318 май 2012.

Горбунова И.Л., Михейкина Н.И., Дроздов В.А. Особенности морфологического строения интактной зубной эмали кариесподверженных и кариесрезистентных лиц // Стоматологический портал СтомПорт https://stomport.ru/articles/osobennosti-morfologicheskogo-stroeniya-intaktnoy-zubnoy-emali-kariespodverzhennyh-i

Профилактика заболеваний зубов и полости рта: методическое пособие Департамента здравоохранения Тюменской области. Тюмень: ООО «Печатник», 2018. 36 с.

Пшеничникова Н.М., Ярлыкова А.К. Влияние зубной пасты на качество зубной эмали и здоровье человека // Сборник научно-исследовательских работ. Елец, 2005. С.15-34.

Приложение №1. Анкета для социологического опроса

Опрос «Зубная паста и здоровье зубов»

Ваш пол?