Оптимальные дозы фторидов поступающие в организм до прорезывания зубов

Обновлено: 03.10.2022

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

Гигиенические аспекты кариеса зубов и его профилактика

Журнал: Стоматология. 2016;95(5): 81‑84

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

В настоящем обзоре представлены данные о содержании фтор-иона в воде поверхностных источников разных регионов России и его связь с распространенностью кариеса среди населения. Низкое содержание фтор-иона в воде источников практически всех регионов России делает предпочтительной индивидуальную профилактику кариеса зубов, прежде всего путем использования фторид содержащая зубных паст. С позиций доказательной медицины ежедневная двукратная чистка зубов фторид содержащими пастами имеет самый высокий уровень эффективности снижения кариеса.

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

По данным Всемирной организации здравоохранения, кариес зубов является повсеместно распространенной проблемой [53]. Более 85% взрослого населения планеты страдает от данного заболевания [12]. Кариозный процесс может формироваться уже у детей раннего возраста с последующим увеличением количества и тяжести поражений у подростков, лиц среднего и старшего возраста [36, 52].

Обзоры зарубежной научной литературы по данной проблеме указывают на широкое распространение кариеса не только среди населения стран с развивающейся экономикой, но и среди населения ряда высокоразвитых стран [36, 37, 39, 43, 50].

Кариес зубов представляет многофакторное заболевание полости рта со сложной этиологией. Критическими факторами для возникновения данного заболевания являются бактерии зубного налета и рафинированные углеводы, поступающие с пищей [14, 41].

При кариозном процессе кислотопродуцирующие бактерии зубного налета быстро метаболизируют ионо- и дисахариды с образованием на поверхности зубов кислот. Достаточное их количество в сочетании с фактором времени создают условия для растворения кальция и фосфата из зубной эмали, приводя к деминерализации и потере минеральных веществ из зуба [41, 47].

К осложненным формам кариеса относят пульпит и периодонтит. Поражение более глубоко расположенных структур зуба сопряжено с риском нарушений и заболеваний многих органов и систем.

Так, наличие постоянного источника инфекции в виде кариесогенных бактерий (Streptococcus mutans, Str. sanguis, Str. mitis, Str. salivarius) может провоцировать развитие хронического тонзиллита [26].

Следствием длительного инфицирования небных миндалин из близлежащих инфекций в полости рта может явиться формирование в организме таких тяжелых заболеваний, как ревматизм, эндокардит, полиартрит, нефриты, инфекционно-токсическое поражение печени [24, 31, 42].

Одонтогенные инфекции ротовой полости могут служить источником реинфицирования пациентов с болезнями бронхолегочной системы и фактором риска развития сердечно-сосудистой патологии [4, 38, 45, 48].

В связи с вышесказанным профилактика кариеса является важной проблемой стоматологии. В основе профилактики лежит знание о динамичности и обратимости кариозного процесса. Благодаря механизмам реминерализации, свободные ионы кальция и фосфата, присутствующие в слюне, устремляются в области деминерализованной эмали, вызывая прирост минерального компонента зуба [41].

Наиболее успешным средством профилактики кариеса являются фториды, которые ускоряют процессы реминерализации [41, 47].

Фториды действуют непосредственно на минеральный компонент зуба, препятствуя потере минералов. Поступая в полость рта, фториды могут длительно удерживаться на поверхности зубов и мягких тканей, образуя депо. Эти низкие устойчивые уровни фторида способны изменять критическое значение рН, снижая тем самым процессы деминерализации и усиливая реминерализацию зубной эмали и дентина [46, 50]. Ученые считают, что данные процессы происходят благодаря образованию фторида кальция на поверхности зуба. Это депо фторида кальция действует в качестве резервуара в периоды равновесия, а при снижении уровня рН является источником ионов кальция для направления их в кальций-дефицитные зоны. Фтор оказывает угнетающее влияние на рост микрофлоры, ингибируя ферменты углеводного обмена и снижая кислотопродукцию микроорганизмов [5]. Он может вызвать полное подавление гликолитических процессов в клетках Streptococcus mutans. Воздействуя на белковую фазу эмали, фтористые препараты способствуют формированию центров кристаллизации, стимулируют слюноотделение, что усиливает реминерализующий потенциал слюны [28]. По данным Б.В. Ларионова фторпрофилактикой можно эффективно предупреждать возникновение кариеса и значительно снизить его распространение (до 60—80%) [12].

Фтор широко распространен в природе. Его содержание в земной коре 0,01%. Чаще всего фтор встречается в виде соединений фторидов с металлами. Фтор содержится в почве в составе фторапатита, слюды, лепидолита, турмалина, фосфорита и гранита. Кроме естественного содержания солей фтора в почве обогащение ее фтором происходит в результате внесения минеральных удобрений. Он также попадает в почву с осадками из атмосферы, загрязненной фторсодержащими выбросами производств. В тех местах, где почва богата соединениями фтора, происходит обогащение его солями. Поэтому чаще подземные воды более богаты фтором, чем воды рек, озер, колодцев [1].

Основным источником поступления фторидов в организм человека является вода. Именно вода является связующим звеном, которое обеспечивает обмен веществ между почвенными компонентами ландшафта, с одной стороны, и растительным и животным миром — с другой. Организм человека из воды усваивает до 70—85% необходимого количества фтора [34, 44].

Содержание соединений фтора в питьевой воде оказывает большое влияние на состояние твердых тканей зуба. Поскольку в воде одномоментно может присутствовать несколько разных соединений фтора, определяют суммарное количество фтор-иона. Противокариозное действие фтора стабильно во всех возрастных группах и усиливается с увеличением концентрации фтор-иона до 1—2 мг/л [55]. Концентрация фтор-иона в воде менее 0,5 мг/л способствует высокому уровню (>80%) пораженности зубов кариозным процессом у детей и взрослых [13].

Для многих регионов РФ характерно низкое содержание фтора в питьевой воде поверхностных источников водоснабжения (см. таблицу) [8, 11, 21].


Концентрации фтор-иона в питьевой воде из поверхностных источников водоснабжения разных областей России

По мнению многих авторов, дефицит фторидов в водных источниках является одной из значимых причин широкой распространенности кариеса среди жителей России [2, 3, 10, 18, 35].

Так, распространенность кариеса зубов у жителей Пензенской области колеблется от 82% (у детей) до 100% (у взрослого населения 35—44 лет) на фоне употребления ими питьевой воды с содержанием фтор-иона 0,36—0,47 мг/л [17].

Широко распространен кариес среди детского населения Байкальского региона (до 76,8%), где поражение эмали зубов выявляли уже у детей 2 лет. При этом поверхностные воды данного региона таежного ландшафта содержат фтор на уровне 0,28—0,42 мг/л [29].

Низкое содержание фтор-иона в питьевой воде (0,11—0,50 мг/л) характерно и для Дальневосточного региона, где распространенность кариеса у жителей Хабаровского края составляет в среднем 97,59±0,45%, а в республике Саха (Якутия) — 92,600±0,828% [25, 32].

Результаты национального эпидемиологического стоматологического обследования заболеваемости населения РФ подтвердили связь распространенности и интенсивности кариеса зубов от содержания фтора в источниках водоснабжения [15].

Фторпрофилактика кариеса важна в любом возрасте. Но чем раньше она проводится, тем успешнее обеспечение физиологического процесса созревания твердых тканей зуба и, при необходимости, стимуляция его в целях формирования эмали, устойчивой к кариесу [16, 36, 37, 54].

В коммунальных программах в целях системной профилактики кариеса зубов используют фторирование воды, соли, молока, применение фторида натрия в виде таблеток, капель, драже и леденцов. В качестве индивидуальной местной профилактики рекомендуют использование фторидов в составе зубных паст, растворов, гелей, лаков [15].

Несоблюдение мер первичной профилактики является фактором риска формирования патологического процесса в твердой ткани зуба. В частности, отсутствие единой программы профилактики кариеса в Волгоградской области на период с 1996 по 2008 годы привело к существенному повышению распространенности и интенсивности кариозного процесса в ключевых возрастных группах [19].

Фторирование воды не получило в настоящее время широкого применения во многих субъектах РФ. К причинам сложившейся ситуации относят неудовлетворительное обеспечение водопроводных станций фторсодержащими реагентами требуемого качества, отсутствие автоматической аппаратуры для дозирования реагента и контроля фтора в питьевой воде. Кроме того, фторирование воды может иметь негативные последствия для здоровья населения за счет формирования флюороза, вследствие возможного превышения общего количества поступающего в организм фтора при использовании других источников (гигиенических средств, пищевых продуктов, загрязненного атмосферного воздуха) [22, 27]. Имеются экспериментальные данные о генотоксических свойствах применяемых в практике водоподготовки фторсодержащих соединений. Искусственное обогащение питьевых вод на коммунальных водозаборах в условиях реальной эксплуатации не всегда обеспечивает стабильность рекомендованных концентраций фтор-ионов в воде, поступающей к потребителю [27]. Фторирование воды — это и экологическая проблема, так как в результате сброса сточных фторсодержащих вод неизвестно долгосрочное влияние повышенного содержания фтор-иона в воде рек, озер, морей на флору и фауну.

Использование в качестве источника фтора для организма пищевой поваренной соли с добавлением фторидов калия и натрия имеет также свои трудности: фторирование пищевой соли является сложным техническим процессом, который трудно поддерживать на производстве; концентрация фторида в соли снижается при хранении; данные добавки не рекомендуются пациентам, имеющим склонность к гипертензии; сложно дозировать фтор-ион, поскольку индивидуальное потребление соли сильно варьирует.

В связи с тем, что население значительной части регионов России использует воду с недостаточным содержанием фтора, большое значение приобретает индивидуальная профилактика кариеса зубов.

Регулярное применение фторидов в профилактических дозах существенно снижает прирост кариеса зубов у детей и взрослых, являясь не только эффективным, но и безопасным методом профилактики, поскольку 1 мг фтора при полоскании полости рта нельзя приравнять по воздействию к эндогенному приему такого же его количества [37]. Кроме того, ряд исследований свидетельствует о том, что фторид эффективен и для профилактики кариеса корня зуба, поэтому его следует использовать во всех возрастных группах [11], наибольшая эффективность отмечается в период созревания эмали [9].

Наиболее доступным для населения дополнительным источником фторидов являются зубные пасты, представляющие идеальное средство для доставки ионов фтора на регулярной ежедневной основе для предотвращения кариеса у детей, подростков и взрослых. С точки зрения доказательной медицины ежедневная двукратная чистка зубов с применением фторидной зубной пасты имеет самый высокий уровень доказательности среди практических рекомендаций по профилактике кариеса [19]. Использование фторид содержащих зубных паст получило широкое признание за рубежом у научных экспертов, врачей-стоматологов и профессиональных организаций здравоохранения в силу хорошей эффективности снижения кариеса при их применении в течение нескольких последних десятилетий [51, 54]. Использование зубных паст, содержащих соединений фтора, является предпочтительным выбором для профилактики кариеса практически для всех регионов России.

Для лечебно-профилактических целей используют также противокариозные зубные пасты, содержащие в своем составе кальций и фосфаты, укрепляющие минеральные ткани зуба посредством повышения содержания в них концентрации данных элементов. Однако регулярная чистка зубов фторидсодержащей зубной пастой с 1000 ppm фторида снижает появление кариозных полостей приблизительно на 25% по сравнению с использованием зубной пасты, не содержащей соединения фтора [51].

Фторидсодержащие зубные пасты уменьшают риск возникновения кариеса путем воздействия на твердые ткани зуба, снижая восприимчивость зубной поверхности к воздействию кислот [7, 33]. Фториды могут влиять на адгезию к поверхности зуба бактерий зубного налета, процессы их роста и метаболизма. Воздействие фторсодержащих соединений разных концентраций угнетает рост бактерий зубного налета. Наибольшую активность в отношении Lactobacillusspp. проявляет препарат с высоким содержанием фторида [20].

На сегодняшний день на стоматологическом рынке имеется широкий ассортимент средств для фторирования твердых тканей зуба. Большинство таких средств содержат фторид натрия, фторид кальция и др. Они отличаются скоростью начала действия и его продолжительностью. Так, например, фторид натрия обладает хорошей диффузией, благодаря чему ионы фтора быстро проникают в твердые ткани, обеспечивая моментальное, но кратковременное (2,5 сут) действие. В противоположность этому, диффузия фторида кальция в эмаль происходит медленнее, эффективно работать он начинает только ко вторым суткам, но обладает продолжительным по времени действием.

Установлено, что концентрация фторида в зубной пасте четко влияет на степень насыщения ионами фтора ротовой жидкости: чем выше концентрация фторида в пасте, тем выше насыщение фтором ротовой жидкости [23, 51, 52, 54].

Зная состав профилактических средств и процентное содержание в них фторидов, врач-стоматолог может разрабатывать индивидуальные схемы профилактических мероприятий для конкретной клинической ситуации с целью достижения эффективных противокариозных результатов [16].

В отечественной литературе наиболее часто встречается понятие "фтор", но следует помнить, что препараты, при­меняемые для профилактики кариеса зубов — это не хими­чески чистый фтор, а его соединения- фториды, где эле­мент содержится в виде фторид-иона, связанного с каким-либо катионом.

Вероятно, самое раннее упоминание об эффекте фторидов найдено у поэта Маркеса Валериуса Мартиалиса (40-104 г.). Описывая зубы Таис, подруги Александра Маке­донского, он писал: "У Таис черные зубы, у Лакении - бе­лые, как снег. Почему? У второй зубы куплены, у первой - ее собственные". По-видимому, черные зубы были широко распространены в вулканической области Италии, где жил Мартиалис, и являлись проявлением влияния избытка фторидов на развивающуюся эмаль зуба.

Еще одно упоминание о влиянии фторидов встречается в исландской литературе тысячелетней давности. После вулканического извержения овцы ели траву, загрязненную упавшей золой, заболевали, и у них возникали симптомы, которые теперь можно интерпретировать как острое или хроническое отравление фторидами.

В конце XIX века были описаны два события. В 1886 г. Moisson выделил элементарный фтор. Многие ученые описа­ли нарушение вегетации в окрестностях медеплавильных заводов, производящих плавиковую кислоту, суперфосфа­ты, стекло.

В 1931 г. три различные группы исследователей открыли, что причиной дефекта зубов, известного как крапчатость, является избыток фторида в питьевой воде. В это же время T.Dean исследовал распространенность пятнистого пора­жения зубов в некоторых штатах Америки и отметил, что при увеличении крапчатости, кариес был выражен в мень­шей степени. На основании этих данных было сделано пред­положение о возможности искусственного повышения содержания фторида в питьевой воде там, где его концен­трация низка, для снижения интенсивности кариеса.

Т. Dean в 1931г. обнаружил, что у людей, употреблявших воду из источников с содержанием фторида 1мг/л или выше, отмечалось на 50% меньше кариозных поражений, чем при концентрации 0,1 — 0,3 мг/л. Поскольку концентрация фто­рида, равная 1 мг/л, не сопровождалась появлением флюороза зубов, этот уровень был признан оптимальным.

Впервые искусственное фторирование питьевой воды было осуществлено в 2-х городах Америки. Эти исследования показали, что при минимальных усилиях и без значитель­ных изменений характера питания интенсивность кариеса зубов может быть снижена на 60—70%. Результаты оказа­лись настолько впечатляющими, что фторирование пить­евой воды стало активно внедряться в Америке и других странах. В 1966 г. фторирование воды стало одной из самых важных современных общественных мер охраны здоровья.

Фтор составляет 0,065% элементов земной коры и явля­ется важным компонентом общего биогеохимического цик­ла, в котором протекает жизнь.

Фториды поступают в организм человека с водой, одна­ко существуют и другие источники: продукты, лекарства, пестициды. Некоторые люди вдыхают соединения фтора, находящиеся в воздухе, на ряде производств. Сегодня зна­чительная часть фторидов, поступающая в организм чело­века, является результатом человеческой деятельности. Потенциальными источниками эмиссии фтора являются производства фосфорной кислоты и суперфосфата, алюми­ния, стекла, серной кислоты, пластмасс и углеводородов. В окружающую среду промышленными предприятиями вы­брасывается большое количество твердых продуктов, содер­жащих соединения фтора.

При изучении метаболизма фторида в организме челове­ка оказалось, что эти соединения имеют сродство к мине­ралам, из которых построены кости и зубы. Накопление подобных соединений происходит в тех участках скелетных тканей, которые контактируют с циркулирующими жид­костями (например, дентине, прилежащем к пульпе, по­верхностной эмали).

Количество фторида, содержащегося в плазме крови и откладывающегося в тканях, напрямую зависит от его пос­тупления в организм из различных источников, в первую очередь, из питьевой воды.

Процесс накопления фторида в тканях зуба наиболее ин­тенсивно происходит во время формирования эмали и в первые годы после прорезывания зуба, когда осуществля­ется её минерализация.

Для временных зубов характерна более низкая концен­трация фторида, чем для постоянных.

С возрастом концентрация фторида в постоянных зубах снижается, что, вероятно, связано с постепенной потерей эмали в результате стирания.

Если рассмотреть распределение фторида в эмали зуба, то представится следующая картина.

Содержание фторида выше в поверхностных слоях эма­ли и понижается к глубоким слоям, причем в органической матрице эмали и дентина фторид не выявлен.

В области режущего края, жевательной поверхности зуба концентрация фторида значительно больше, чем в области шейки. Вероятно, данный феномен обусловлен тем, что режущий край формируется первым, более длительно раз­вивается и минерализуется, вследствие чего адсорбирует больше фторида.

Однако это утверждение справедливо лишь для недав­но прорезавшихся зубов, так как с возрастом именно в об­ласти шейки концентрация фторида становится выше, что можно объяснить стиранием эмали в области режущего края.

В слюне концентрация фторида составляет 1 моль/л, или 0,019 ppni, что соответствует примерно 1/50 оптимального значения фторида в питьевой воде (I ppm).

Концентрация фторида в налете колеблется от 4 до 50-60 ppm. При этом большая его часть связана, и лишь не­большое количество находится в ионной форме. В жидкой фазе налета может содержаться в 10 раз больше фторида, чем в слюне.

Наши представления о механизме действия фторидов изме­няются в зависимости от получения новых научных данных.

В течение долгого времени профилактическое действие фторидсодержащих препаратов объясняли только образо­ванием в эмали фторапатита.

При этом образование фторида кальция представлялось неблагоприятным, поскольку он растворим в слюне и быс­тро теряется из поверхностных слоев эмали.

Согласно современной концепции кариесстатическое дей­ствие фторида обеспечивается его накоплением в тканях и жидкостях полости рта. При снижении величины рН зуб­ного налета из них выделяется свободный фторид, замед­ляющий процесс деминерализации эмали.

При регулярном введении фторида происходит попол­нение таких запасов, в виде глобул микрокристаллов фторида кальция, образующихся на поверхности эмали. Постоянное поступление даже небольших концентраций фторида, подобных тем, что присутствуют в зубных пастах, достаточно для поддержания резистентности эмали. В на­стоящее время признано, что после образования микро­кристаллов фторида кальция они покрываются фосфатом кальция и белками, содержащимися в слюне. Фосфат-ионы адсорбируются на активных центрах кристаллов фторида кальция, что приводит к формированию поверхностного слоя фторидгидроксиапатита. Этот процесс значительно замедляет скорость растворения фторида кальция.

При уменьшении величины рН фторид кальция стано­вится нестабильным, и фторид-ионы реагируют с ионами кальция и фосфатов, освобождающимися из эмали при формировании кариозного повреждения. При этом наблю­дается репреципитация ионов в форме фторидапатита, ко­торый, таким образом, является результатом ингибирования кариеса. В процессе кислотной атаки фторид кальция дей­ствует как идеальный фторидвыделяющий агент.

Результаты исследований показывают, что прочно свя­занный фторид, включенный в кристаллическую решетку, можно считать потенциальным фактором защиты от кари­еса. Однако в непосредственной реакции развития и инги­бирования кариеса участвует фторид, находящийся на гра­нице взаимодействия эмали и ротовой жидкости.

Для проникновения в жидкую фазу налета или эмаль фто­рид должен быть растворен в слюне. Движущая сила тран­спорта фторида в налет и жидкость эмали - концентрацион­ный градиент, обусловленный разницей концентраций этого иона в разных средах. Поэтому, в настоящее время разраба­тывается новое направление исследований: кинетика и кон­центрация фторида в различных слоях ротовой жидкости.

Исследования показали, что фторид эффективен и для профилактики кариеса корня зуба, поэтому его следует ис­пользовать во всех возрастных группах.

Фторид оказывает свое влияние двумя путями, воздействуя на эмаль зуба и на бактерии зубного налета.

Влияние поступающего извне фторида на эмаль зубов зависит от того, когда происходит это воздействие. Если оптимальные дозы фторида поступают до прорезывания зубов, то:

- увеличивается размер кристаллов гидроксиапатита;

- в гидроксиапатите происходит замещение гидроксильных групп (ОН) на ионы фтора с образованием кристаллов фторапатита;

- снижается содержание карбонатов; ^ - эмаль становится более прочной; - фиссуры менее глубокие и более широкие. Если фторид поступает после прорезывания зубов, то он снижает растворимость эмали, способствует реминерализации частично деминерализованной эмали.

Эти особенности определяют значительно большую эф­фективность использования системных по сравнению с местными методами введения фторида.

При воздействии фторида на бактерии зубного налета нарушается метаболизм патогенных бактерий без влияния на нормальную микрофлору полости рта, в результате чего снижается его кариесогенность.

Соединения фтора в слюне и налете ингибируют тран­спорт глюкозы в клетки патогенных бактерий и образова­ние внеклеточных полисахаридов, которые формируют матрицу зубного налета. Низкие концентрации фторида спо­собны подавлять активность ферментов, участвующих в об­разовании органических кислот, снижая их концентрацию.

Уровень фторидов в зубном налете и слюне, хотя и ни­зкий, однако является достаточным для того, чтобы значи­тельно влиять на скорость развития кариеса. Следует под­черкнуть, что фторид не столько препятствует возникнове­нию начального кариозного повреждения, сколько тормозит скорость его прогрессирования. Достичь включения фторида в интактную эмаль очень трудно, поэтому важно создать его низкие концентрации в жидкой фазе раннего кариозного повреждения.

Фтор может оказывать как полезное, так и вредное воз­действие на людей, что зависит от принятой дозы. Еще Парацельс (1493-1541) говорил, что все вещества являются ядами, но правильная доза разделяет их на яды и лекарства.

Избыточный прием фторидов в течение многих лет мо­жет вести к флюорозу.

В избыточных концентрациях фториды токсичны: они могут ингибировать активность ферментов, убивать живые клетки, но эти действия оказывает активный фтор.

Применение фторидов для профилактики стоматоло­гических заболеваний до настоящего времени вызывает оживленные дискуссии, несмотря на то, что использование для этой цели искусственно фторированной питьевой воды с концентрацией фторидов 1 мг/л не связано с негативны­ми последствиями для человека.

Исследователи предполагают, что "оптимальный" прием фторида в день колеблется между 0,05 и 0,07 мг на кг веса. Общий прием фторида в день не должен превышать 0,1 мг/кг веса, чтобы избежать появления флюороза зубов и костей.

Национальная Академия Наук США предложила считать, что безопасен прием в день от 1,5 до 4 мг фторида.

Смертельной дозой для взрослых является прием 5-Юг фторида натрия (32-64 мг/кг веса). Для детей срочная по­мощь нужна при приеме фторида, начиная с 5 мг/кг веса.

Первыми проявлениями отравления фторидом являются тошнота, рвота, боль в животе. В качестве противоядия ре­комендуется прием per os молока или известковой воды.

Симптомы, проявляющиеся при всасывании избытка препа­ратов фтора, многочисленны: флюороз, изменения слизистой желудка, снижение концентрационной способности почек.

У лиц, проживающих в области с оптимальным содержа­нием фторида в воде (около 1 ррм), распространенность очень слабых форм флюороза зубов составляет 15—20%, но это не является клинической или косметической проблемой. Воз­растание флюороза обусловлено увеличенным приемом об­щего количества фторида во время развития зуба, и это по­ражение становится клинически выраженным при кон­центрации фторида в воде свыше 2 мг/л. При этом необхо­димо учитывать ежедневный прием фторидов из всех источ­ников, включая продукты питания. Например, в областях, где содержание фторида в воде оптимально, дети получают в день 0,5 мг. Если это количество в воде составляет 1,6- 1,8 мг/л, то в день в организм поступает 0,75—1 мг, и тогда сум­марное количество фторидов может вызвать флюороз.

Всасывание фторида может происходить и при исполь­зовании препаратов для местной обработки зубов.

В пастах концентрация фторида составляет около 1000 ррм, при этом пациенты заглатывают примерно 25% этого количества, а маленькие дети — еще больше, поэтому у де­тей фторидсодержащие пасты можно использовать только под наблюдением родителей, начиная с 3-4 лет. В то же время 20-летний опыт применения фторидсодержащих зуб­ных паст в скандинавских странах не дал случаев флюороза.

Растворы для полосканий содержат 0,05% NaF (0,023% F, что эквивалентно 230 ррм), или 0,2% (900 ррм F). Так же, как и при применении зубных паст, детьми заглатывается примерно 25% фторида, и результатом может быть разви­тие флюороза. Детям моложе 6 лет полоскания не реко­мендуются, а у младших школьников объем раствора для полосканий не должен превышать 5 мл.

Чистка зубов фторидсодержащей пастой 2 раза в день. Дает количество фторида, аналогичное проглоченному с водой и пищей — 0,5 мг. Примерно одинаковое количество Фторида поступает в результате 1 чистки зубов в сочетании с 1 полосканием или от 2 полосканий в день. Любой из этих источников фторида +0,5 мг из воды и пищи дают 1 мг в день, т.е. то количество, которое может вызвать флюороз у некоторых детей.

При аппликациях гелем с подкисленным фторид-фос­фатом (APF) пациентами проглатывается от 15 до 100% (в среднем 30%), поэтому гели надо использовать с осто­рожностью, особенно у детей. При выполнении апплика­ции следует применять слюноогсос, а после окончания про­цедуры - тщательно полоскать полость рта в течение 30 се­кунд —1 минуты.

Избыточное поступление фторида в организм во время формирования эмали может приводить к флюорозу, влиять на морфологию коронки, в результате чего образуются ме­нее кариесвосприимчивые щели и фиссуры.

Точный механизм развития флюороза пока неизвестен, но высокий уровень фторидов в плазме может ингибировать удаление матрицы эмали во время фазы созревания. Флюорозная эмаль содержит больше фторида во внутренних слоях по сравнению с нормальной эмалью, является более чувствительной к переломам и истиранию.

Поступление фторида в концентрациях 0.7-1.2 ppm обус­лавливает снижение интенсивности кариеса зубов. При уве­личении концентрации фторида до 1.5-3.0 ppm возможно возникновение флюороза зубов умеренной формы и ни­зкой распространенности; 4.0-8.0 ppm - тяжелой формы флюороза зубов и умеренной формы флюороза костей ске­лета; 8.0 и более ppm - тяжелой формы флюороза зубов и костей скелета.

Фторид оказывает влияние на эмаль зубов в течение всей жизни человека. Наиболее интенсивно процесс накопления фторида в тканях зуба происходит во время формирования коронки и в период минерализации в первые годы после прорезывания. Количество фторида, откладывающегося в минерализованных тканях, напрямую зависит от его поступления в организм из различных источников, в первую очередь из питьевой воды.

К твердым тканям зуба относятся эмаль, дентин и цемент. Эмаль представляет собой хорошо минерализированную ткань. По сравнению с эмалью дентин и цемент состоят в большей степени из органической матрицы. Минеральная составляющая твердых тканей зуба представляет собой не просто чистый гидроксиапатит (HAP = Ca10 (PO4)6(OH)2). Речь идет о биоматериале, в состав которого, кроме небольшой части ионов кальция, входят также многие другие ионы. Включение в кристаллическую решетку гидроксиапатита гидрофосфат-, карбонат-ионов или ионов магния приводит к образованию менее стабильного, легче растворяющегося апатита. Содержание карбоната в дентине (5,5 %) выше, чем в эмали (3 %), поэтому выше и растворимость в кислотах кристаллов, входящих в состав дентина. Частичная замена гидроксильных групп в кристаллической решетке на ионы фтора, может значительно стабилизировать структуру апатита.

В состав здоровой эмали зубов человека кроме гидроксиапатита входит также фторгидроксиапатит (FHAP) или фторапатит (FAP). При этом во внешнем слое эмали в среднем менее 5 % гидроксильных групп гидроксиапатита замещены на ионы фтора. В толще эмали, уже на глубине 50 мкм, содержание ионов фтора становится еще ниже.

Фтор составляет 0,065% среди всех элементов земной коры и является важным компонентом общего биогеохимического цикла.

В отечественной научной литературе часто встречается понятие «фтор», но следует иметь в виду, что препараты, применяемые для профилактики кариеса зубов, представляют собой не химически чистый фтор, а его соединения – фториды, где данный элемент содержится в виде фтор-иона, связанного с каким-либо катионом.

Источники поступления фторидов в организм:

  • Питьевая вода – основной источник;
  • Пищевые продукты: относительно богаты фторидами морская рыба, минеральная вода, грецкие орехи, какао-порошок, печень, мясо птицы, баранина, соя, ячмень, а также черный и зеленый чай;
  • Некоторые лекарства, пестициды;
  • Воздух (при наличии в области промышленных предприятий по производству фосфорной кислоты, суперфосфата, алюминия, стекла, серной кислоты, пластмасс и углеводородов) [1, 3].

Распределение фторидов в полости рта

При изучении метаболизма фторида в организме человека оказалось, что соединения фтора имеют сродство к минералам, из которых построены кости и зубы. Накопление подобных соединений происходит в тех участках минерализованных тканей, которые контактируют с циркулирующими жидкостями.

Содержание фторида выше в поверхностных слоях эмали и снижается в глубоких слоях, в то время как в органической матрице эмали и дентина он не выявлен [2].

В области режущего края жевательной поверхности зубов концентрация фторида значительно выше, чем в области шейки. Вероятно, данный феномен обусловлен тем, что режущий край формируется первым, более длительно развивается и минерализуется, вследствие чего абсорбирует больше фторида. Для временных зубов характерна более низкая концентрация фторида, чем для постоянных. С возрастом концентрация фторида в постоянных зубах снижается, что, вероятно, связано с постепенным стиранием эмали.

В нестимулированной слюне определяются следовые концентрации фторида (около 1 мкмоль/л или 0,019 ppm), что соответствует примерно 1/50 оптимального значения фторида в питьевой воде (1ppm). В стимулированной слюне содержание фторида несколько выше – от 0,5 до 5 мкмоль/л (0,01-1 ppm) [1].

Концентрация фторида в зубном налете колеблется от 4 до 50-60 ppm. При этом большая его часть связана и лишь небольшое количество находится в ионной форме. Жидкая фаза налета может содержать в 10 раз больше фторида, чем слюна. Казалось бы, он может быть резервуаром фторида, однако отрицательное воздействие зубного налета на эмаль гораздо выше, поэтому необходимо его тщательное удаление.

Механизм противокариозного действия фторида

Фторид оказывает влияние на эмаль зубов в течение всей жизни человека. Наиболее интенсивно процесс накопления фторида в тканях зуба происходит во время формирования коронки и в период минерализации в первые годы после прорезывания.

Количество фторида, откладывающегося в минерализованных тканях, напрямую зависит от его поступления в организм из различных источников, в первую очередь из питьевой воды.

Поступление оптимальных доз фторида в организм ребенка до прорезывания зубов способствует:

  • Увеличению размеров кристалла гидроксиапатита;
  • Замещению гидроксильных групп в гидроксиапатите на ионы фтора с образованием кристаллов фторапатита;
  • Снижению содержания карбонатов в эмали;
  • Повышению прочности и снижению растворимости эмали;
  • Формированию менее глубоких и более широких фиссур.

Согласно современным представлениям кариесстатический эффект фторидов более выражен при их местном (экзогенном) применении, то есть после прорезывания зубов [1, 3].

Механизм противокариозного действия фторида после прорезывания зубов:

  • Ингибирование процесса деминерализации и ускорение реминерализации эмали;
  • Нарушение метаболизма кариесогенных бактерий.

Участие фторида в процессах де- и реминерализации эмали

Фторид, включенный в кристаллическую решетку эмали в виде фторапатита, является потенциальным фактором, предотвращающим возникновение кариеса. Однако в непосредственной реакции ингибирования процесса деминерализации участвует фторид, находящийся на границе взаимодействия эмали и ротовой жидкости.

При регулярном поступлении низких концентраций фторида в полость рта (с зубными пастами, ополаскивателями) фтор-ионы связываются с ионами кальция, находящимися в слюне, с образованием глобул фторида кальция, на поверхности которых адсорбируются гидрофосфат-анионы, увеличивая их стабильность.

При кислых значениях pH концентрация гидрофосфат-анионов снижается, и иона фтора освобождаются в окружающую среду, с одной стороны, тормозя процесс деминерализации, с другой – стимулируя реминерализацию эмали [2].

Фторид кальция является депо фторида в нейтральном диапазоне pH среды и основным поставщиком свободных ионов фтора при его снижении.

Эффективными мерами по увеличению отложения фторида кальция являются:

  • Сниженная величина pH применяемого средства гигиены полости рта;
  • Повышенная концентрация в нем ионов фтора;
  • Пролонгированное воздействие.

Ежедневное поступление профилактических концентраций фторида в полость рта способствует поддержанию его постоянного уровня в окружающей зуб среде, что позволяет контролировать процессы де- и реминерализации.

Многие авторы отмечали, что снижение распространенности заболеваемости кариесом в экономически развитых странах в течение последних десятилетий связано с применением фторидов.
При этом решающее значение имеет местное применение фторидов и, прежде всего, применение фторсодержащих зубных паст. Фторапатит имеет лишь незначительный потенциал защиты от кариеса, а растворенные в окружающей эмаль зуба жидкой среде фториды не только способствуют реминерализации, но и замедляют деминерализацию твердых тканей зуба.
Исходя из того, что в период широкого местного применения фторидов снизилась распространенность заболевания кариесом, можно заключить, что регулярное применение соединений фтора способствует замедлению развития кариеса.

Фториды стимулируют реминерализацию

При нейтральной реакции среды (рН = 7) достаточно относительно небольших концентраций ионов, чтобы твердые ткани зуба находились в стабильном состоянии. Если в результате образования кислоты в зубной бляшке показатель рН снижается, то для предотвращения растворения твердых тканей зуба требуются более высокие концентрации ионов. При показателе рН примерно 5,5 насыщение ионами снижается, т. е. концентрации ионов кальция и фосфат-ионов в жидкости бляшки становится недостаточно для того, чтобы эмаль зуба находилась в состоянии стабильного равновесия. В результате может произойти растворение эмали (см. маркированные сиреневым и фиолетовым цветом участки на рис. 1 ).

Рис. 1.
Рис. 2. Содержание фтора в здоровой эмали и в различных участках мелового пятна (начальное кариозное поражение) (в модификации по Weatherell и соавт., 1977).
Рис. 3. Схема процессов де- и реминерализации (в модификации по Featherstone, 2000).

Фторгидроксиапатит (FHAP) и фторапатит (FAP), напротив, остаются стабильными и при снижении показателя рН среды.

Понижение насыщения этими соединениями и их растворение начинаются при показателе рН примерно 4,7. В случае повышения рН-показателя сначала наступает перенасыщение фторгидроксиапатитом, т. е. при реминерализации на первом этапе (образование фосфата кальция) вновь образуются фторгидроксиапатит и фторапатит. Это происходит при том условии, что в полости рта все еще имеются фториды. Затем при реминерализации после кислотной «атаки» происходит перераспределение неорганических минеральных компонентов эмали. При этом повышается доля содержания стабильного фторгидроксиапатита с незначительным содержанием карбоната, это происходит за счет снижения доли богатого карбонатами гидроксиапатита. Таким образом, если эмаль зуба сначала подверглась деминерализации, а затем произошла ее реминерализация, то она становится несколько более устойчивой к воздействию кислот, чем неповрежденная эмаль зуба. В процессе реминерализации важно, чтобы поступала содержащая ионы Ca2+, PO43– и OH– слюна, а также имелись в наличии свободные ионы фтора (F–).

Таким образом, можно заключить, что благодаря своей низкой растворимости даже при слабокислой среде фторгидроксиапатит быстрее образуется снова, чем другие неорганические компоненты эмали, содержащие фосфат кальция. Из этого следует, что фториды могут поддерживать и ускорять процесс реминерализации.

Содержание ионов фтора в здоровой эмали зуба ниже, чем при начальном кариозном поражении эмали (меловидном пятне), поскольку при таком поражении эмали уже было пройдено множество этапов де- и реминерализации. На рис. 2 показаны различные участки поражения эмали в стадии меловидного пятна.

При исследованиях, проведенных Weatherell и соавт., 1977, было установлено, что в области поверхности дефекта (В) отмечалась значительно более высокая концентрация ионов фтора (более 1100 ppm) по сравнению с концентрацией (450 ppm) в области здоровой поверхности эмали (А). В центре кариозного дефекта (С) концентрация ионов фтора была снижена до 150 ppm, а в более глубоких слоях эмали составляла лишь около 100 ppm. В тканях здоровой эмали зуба накоплено примерно на 2 % больше ионов фтора, чем в чистом гидроксиапатите. При оптимальных условиях реминерализации в области поверхности начального кариозного дефекта этот показатель может повышаться.

Повышение концентрации ионов фтора в области поверхности мелового пятна происходит по следующим причинам (Hallsworth и соавт., 1975):

  • пористая поверхность меловидного пятна более интенсивно поглощает ионы фтора;
  • ионы фтора стимулируют реминерализацию, т. е. образуется богатый ионами фтора апатит.

Деминерализованные кристаллы служат в присутствии ионов фтора ядром для образования нового минерала. Как упоминалось выше, уже при снижении показателя рН становится возможным процесс реминерализации, а ионы фтора ускоряют этот процесс. В результате образуется кислотоустойчивый слой эмали, обогащенный ионами фтора, но с небольшим содержанием карбонатов (рис. 3). Поэтому кариозные дефекты в начальной стадии не требуют оперативного лечения (препарирования).

При профилактике кариеса корня необходимо учитывать, что для замедления деминерализации в области дентина зуба в равной мере с эмалью необходимы значительно более высокие концентрации ионов фтора в окружающей зуб жидкой среде. Проведенные исследования (Baysan и соавт., 2001) показали, что при использовании хотя бы один раз в день зубной пасты с высоким содержанием ионов фтора (5000 ppm) наступает реминерализация начальных кариозных поражений корня зуба.

Антимикробное действие ионов фтора

При проведении лабораторных исследований было установлено, что в присутствии ионов фтора может замедляться метаболизм углеводов обитающими в полости рта стрептококками и лактобактериями (Balzar и соавт., 2001). При низком показателе рН во внеклеточной среде фтор поступает в бактериальную клетку в виде плавиковой кислоты (HF), которая затем диссоциирует на ионы H+ и F– (Li & Bowden, 1994). При этом происходит накопление ионов фтора внутри бактериальной клетки, а также одновременное перенасыщение цитоплазмы клетки кислотой. Внутри клетки ионы фтора могут оказывать влияние на два фермента: на энолазу и на выталкивающую протоны аденозинтрифосфатазу (Sutton и соавт., 1987). В результате повышения кислотности цитоплазмы может также замедляться транспорт глюкозы внутри клетки. Эти механизмы могут быть относительно легко подтверждены при проведении экспериментов с простыми клеточными культурами. Однако все еще нет доказательств тому, что такое антимикробное воздействие фтора играет роль в профилактике кариеса. Возможно, что для получения такого эффекта концентрации ионов фтора в полости рта недостаточно (ten Cate & van Loveren, 1999).

Пока остается спорным также и вопрос, препятствует ли обработка поверхности зуба фторсодержащими препаратами адгезии бактерий (van der Mei и соавт., 2008). Результаты исследований на эту тему различны. Одни исследования показали, что в результате обработки поверхности зуба фторсодержащими препаратами нарушаются адгезия бактерий и частично их внутриклеточный метаболизм. Другие исследования не выявили различий при сравнении необработанной и обработанной эмали зуба. Однако имеются указания на то, что катионы соединений фтора (например, олово или составные части аминов) могут препятствовать скоплению бактерий (van der Mei и соавт., 2008). При проведении исследований по изучению воздействия ионов фтора на состав микробной бляшки были также получены противоречивые результаты. Некоторые исследования показали, что ионы фтора снижают содержание Streptococcus mutans. Результаты же других исследований свидетельствовали о том, что показатели содержания Streptococcus mutans в микробной бляшке у жителей регионов с высоким и низким содержанием фтора в воде не отличались друг от друга (Kilian и соавт., 1979). Распространенное во всем мире применение фторсодержащей зубной пасты также не приводит к изменению показателей содержания Streptococcus mutans в микробной бляшке.

В связи с этим следует отметить, что также в кислых фторидах плавиковая кислота (HF) составляет только незначительную часть. Показатель кислотности (рК) плавиковой кислоты составляет 3,14. Это обозначает, что при таком значении рН половину раствора кислоты составляет соединение HF, а половину — ионы фтора. При показателе рН около 5 остается только 1 % HF, а остальная часть представлена свободными ионами фтора. Такие низкие показатели рН на поверхности зуба могут быть очень кратковременными.

На протяжении длительного времени также было распространено мнение, что определенные виды бактерий могут приспосабливаться к постоянному воздействию фтора, поэтому профилактический антикариозный эффект воздействия фтора может теряться. При проведении наблюдений было установлено, что такая адаптация к влиянию фтора, скорее всего, ведет к тому, что снижается ацидогенность микроорганизмов зубного налета (способность повышать кислотность), а следовательно, противокариозный эффект воздействия фтора не теряется (ten Cate & van Loveren, 1999).

Таким образом, можно заключить, что профилактическое воздействие ионов фтора в отношении кариеса лишь в незначительной мере связано (если вообще связано) с его действием на биопленку полости рта.

Снижение заболеваемости кариесом под воздействием фторсодержащих средств и рекомендации по их применению

Местное применение препаратов фтора было описано в многочисленных обзорных научных работах (Marinho и соавт., 2002a, b; Marinho и соавт., 2003 а, b, c; Marinho и соавт., 2004a, b; Walsh и соавт., 2010). О применении фторсодержащих таблеток имеется очень мало данных клинических исследований, подтвержденных доказательной медициной. Опубликованная информация о применении фторсодержащих таблеток основывается на том, что они действуют местно в области прорезавшегося зуба. Недавно опубликованные в обзорной статье данные (Rozier и соавт., 2010) не противоречат ранее имеющейся информации. Согласно опубликованным данным, фторсодержащие таблетки следует выписывать только детям с высоким риском развития кариеса в тех случаях, когда нет возможности регулярно применять другие методы фторирования (например, фторирование воды, фторирование пищевой соли, применение фторсодержащей зубной пасты). В таких ситуациях следует (если вообще следует) регулярно применять фторсодержащие таблетки для сосания.

В связи с тем, что фториды оказывают, прежде всего, местное действие на ткани зуба, почти во всех странах фторсодержащие таблетки назначаются в редких случаях или же больше не применяются.

О фторировании пищевой соли также имеется очень мало подтвержденных доказательной медициной данных (Yengopal и соавт., 2010). Но принято считать, что фторирование пищевой соли является эффективным мероприятием по профилактике кариеса. При этом в странах с высоким уровнем профилактики кариеса сложно количественно оценить, какой дополнительный профилактический эффект достигается при фторировании пищевой соли. Ежедневное использование фторсодержащей зубной пасты является основой профилактики кариеса при помощи фтора, поскольку этот метод легкодоступен. При регулярном применении фторсодержащей зубной пасты ионы фтора постоянно находятся на поверхности эмали и обеспечивают кариостатическое действие. Профилактический эффект фторсодержащих зубных паст в отношении кариеса был проверен исследованиями, проведенными со всеми возрастными группами (Marinho и соавт.. 2003a, c). Такой эффект возрастает при увеличении концентрации фтора (Walsh и соавт., 2010). Многие исследования показали, что даже применение детских зубных паст с концентрацией фтора 500 ppm оказывает профилактический эффект (Stookey и соавт., 2004, Lima и соавт., 2007). В недавно опубликованном кокрановском обзоре рекомендовалось применять зубную пасту с содержанием фтора 1000 ppm и выше (Walsh и соавт., 2010). Однако детям в возрасте до 6 лет следует применять специальную детскую зубную пасту, чтобы предотвратить флюороз, возникающий от чрезмерного поступления фтора в организм. Особенно это касается стран, где осуществляются и другие мероприятия по фторированию (например, фторирование пищевой соли или воды). Кроме того, как известно, воздействие фторсодержащей пасты усиливается при частой чистке зубов (Marinho и соавт., 2003a). Профессиональное нанесение фторсодержащих лаков и гелей особенно рекомендуется при повышенном риске возникновения кариеса (Marinho и соавт., 2003a, b). При повторном нанесении таких препаратов четыре раза в год профилактический эффект процедуры повышается.

Фторсодержащие гели можно также по индивидуальным показаниям наносить один раз в неделю при помощи щетки. В опубликованных по этому вопросу систематических обзорах отмечается, что профилактическое антикариозное действие таких процедур по эффективности соответствует нанесению фторсодержащих средств в стоматологическом кабинете четыре раза в год (Marinho и соавт., 2002a). Применять фторсодержащие ополаскиватели для полости рта рекомендуется только при достижении школьного возраста и при повышенном риске возникновения кариеса (Marinho и соавт., 2003b). Фторсодержащие ополаскиватели особенно рекомедуются пациентам с несъемной ортодонтической аппаратурой (Ogaard и соавт., 2006). Кроме того, результаты проспективных рандомизированных исследований свидетельствуют о том, что нацеленное применение фторсодержащих ополаскивателей для полости рта у подростков в период полового созревания приводит к снижению частоты возникновения аппроксимального кариеса по сравнению с контрольной группой пациентов (Moberg Sk?ld и соавт., 2005). Согласно результатам проведенных в 1990-х годах исследований, частота возникновения кариеса при интенсивном полоскании полости рта после чистки зубов была примерно на 20 % больше, чем при других методах полоскания (Chesters и соавт., 1992; Sj?gren & Birkhed, 1993; O’Mullane и соавт., 1997). При проведении через некоторый период времени проспективных исследований с контролем чистки зубов было установлено, что полоскание полости рта после чистки зубов не оказывает ранее предполагаемого негативного эффекта (Machiulskiene и соавт., 2002). Это относилось также к профилактике аппроксимального кариеса.

Полоскать рот после чистки зубов лишь небольшим количеством воды рекомендуется из следующих соображений:

  • для улучшения профилактического антикариозного эффекта;
  • для того чтобы большая часть зубной пасты с ее многочисленными наполнителями не сплевывалась.

Для того чтобы выработать универсальные рекомендации на этот счет для всех возрастных групп, необходимо проводить дальнейшие исследования.

В табл. 2 представлены рекомендации по применению фторсодержащих средств в том виде, в котором они приняты за основу профилактики кариеса в Германии и в Швейцарии.

Читайте также: