体外研究人工唾液酸度对牙齿表面电位的影响

［作者：苏吉梅 张加理 乔亦男 
摘 要 目的：研究人工唾液酸度对牙齿表面电位的影响，揭示二者之间的关系，为牙齿表面电位与人工唾液酸度关系的研究提供实验数据。方法：用完整无龋的新鲜离体牙，以牙根部中点为点，在人工唾液不同pH时，用高内阻电位表测定牙冠部相对牙根中点的电位。结果：牙冠部相对牙根中点的电位为负电位，随着人工唾液pH值的减小，牙冠部相对牙根中点的电位逐渐负向增大，经方差分析，统计学上差别显著。结论：牙冠部相对牙根中点的电位随着人工唾液pH值的减小而降低。口腔内带负电荷的致龋菌在牙齿表面的吸附增加，因而牙齿的龋患率可能也会相应增加。
关键词 牙齿 电位 人工唾液pH值 龋病

Effect of the artificial saliva pH on potential of the dental surface-An in vitro study
[WT5”BZ]Su Jimei et al
Children’s Hospital,Medical College of Zhejiang University/=/;

Abstract:Object:To study the effect of the pH of artifical saliva on potential of the dental surface,reveal the relationships of the two,lay a theory foundation for the study of the relationship between potenital of dental surface and pH of artifical saliva.Mathod:This research measured the potential of the dental crown opposite the dental root middle point as the reference point by electrochemical method.The intact,caries free and fresh extracted human teeth were used.Results:The potential of the dental crown to the middle point of dental root was negative.The potential gradually reduced when the pH value of artificial saliva decreased.The difference was remarkable in statistics with One?Way ANOVA.Conclusion:The potential of the dental crown to the middle point of dental root gradually reduced when the pH value of artificial saliva decreased.So adsorption of the cariogenic bacterium on the dental surface increased,incidence of the caries also possibly increasd.
[WT6HZ]Key words:[WT6BZ]dental potential;pH of the artifical saliva;caries

在龋病的发生过程中，酸起着非常重要的作用，尤其是乳酸，很多口腔细胞菌代谢都能产生乳酸。研究表明菌斑接触蔗糖后pH值迅速下降，乳酸含量迅速增加，其他有机酸含量无明显变化。早在本世纪30年代国外就有学者［1］对牙齿的电化学性质作了系统的研究，对牙齿的电化学性质与龋病的关系也作了探索，他们认为酸通过改变牙齿的电化学性质来达到致龋的目的。Tung［2］认为牙釉质膜电位在低pH时降低，这可能是由于低pH时溶液中Ca2+与H+浓度的增加，继而这两种离子在牙釉质表面的吸附增加，另一方面，在高pH时，pH的作用主要是OH-的吸附所致。本研究在人工唾液不同pH值时，通过对牙齿表面电位的测定，来观察牙齿表面电位随着人工唾液pH的变化，情况并探讨二者之间的关系，从而揭示酸的致龋机理，为龋病发病机理的研究提供一些实验数据。

1 材料和方法
1.1 主要实验仪器及试剂 本实验所用实验仪器包括：SPM-10型pH计，221型pH电极，TG328B电光分析天平，222型甘汞电极一对及高内阻电压表(DT890/890A)等，所用试剂则包括乳酸、氯化钙、磷酸氢二钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、羟乙基纤维素及饱和KCL等。

2 实验方法
2.1 实验牙齿的选择及处理
选择完整无龋，新鲜拔除的牙齿(包括前后牙)50颗，患者年龄为13～50岁，男女不限，经肥皂水洗刷，超声洗涤十分钟，完全去除牙齿表面的软垢、牙石等，洗刷时动作要轻，注意勿损伤牙釉质及牙骨质表面，用大量去离子水加压冲洗半小时。然后将50颗牙齿随机平均分成A、B两组，A组储存于蒸馏水中备用，牙齿根管不作处理，B组从根尖处拔髓并扩通根管动作要轻，边扩边用去离子水冲洗根管，直到彻底冲洗干净为止，最后储存于蒸馏水中备用。

2.2 电位测定
(1)固定牙齿 将牙齿从去离子水中取出后轻轻拭去水分。把牙颈部固定于自制的固定架上使牙冠与牙根暴露。(2)连接电路 将两个型号相同的甘汞电极分别放于盛有饱和KCL溶液的小烧杯中(使用前甘汞电极在饱和KCL溶液中浸泡10小时以上，使其稳定)，并分别与高内阻电位表的正负极相连，将作好的饱和KCL盐桥也放入小烧杯中。测量前记录两甘汞电极之间的电位。(参见图1)。(3)A组用浸有人工唾液(pH用乳酸调配分别为7.5、7.0、6.5、6.0、5.5、5.0、4.5、4.0、3.5、3.0、2.5)的脱脂棉片包裹牙冠，生理盐水棉片包裹牙根；在牙颈部注意勿使二者连接，以免电路导通。将正极盐桥放于牙根部中点，负极盐桥放于牙冠窝沟部，电位表上即可读出牙根与牙冠各点之间的电位值，读数时注意牙冠每移动一点待1～2分钟电位稳定后再做记录，记录三个数值，以三者的均值作为该点的电位值，记录完毕后重新测两甘汞电极间的电位作为校正电位，然后从所测得的电位中减去校正电位，即为实际电位VE-C。测量示意图见图1。B组根管内充满生理盐水并与牙根部生理盐水导通，冠部溶液不变，记录牙冠部相对牙根中点的电位，记录方法同A组。测量示意图见图2。(4)牙齿每次测定后立即用大量去离子水加压冲洗30分钟，然后重新放入去离子水中，过24小时后进行另一组的测定。测量时注意使用人工唾液时先测pH值高组，后测pH值低组。

〖TPB2，+45mm〗
〖TS(〗〖HTK〗〖JZ(〗图1 牙齿表面电位(根管无电解质溶液组)测量示意图
→←牙齿固定架，—盐桥， 〖XZ(90〗?〖XZ)〗电极〖JZ)〗〖TS)〗

〖TPB1，+45mm〗
〖TS(〗〖HTK〗〖JZ(〗图2 牙齿表面电位(根管充满电解质溶液组)测量示意图
→←牙齿固定架，—盐桥， 〖XZ(90〗?〖XZ)〗电极〖JZ)〗〖TS)〗

〖JZ(〗附表1 人工唾液不同pH值时的牙齿表面电位VE-C(mV)〖JZ)〗
〖BG(〗〖BHDFG2，WK8，WK8，WK9W〗
pH值 A组 B组
〖BHDG1*3〗7.5 -32.44±10.19 -19.48±4.32
〖BHDW〗7.0 -34.31±13.20 -20.2±33.67
〖BH〗6.5 -33.65±14.10 -20.24±3.81
〖BH〗6.0 -35.00±15.21 -21.06±4.44
〖BH〗5.5 -37.16±15.45 -22.54±5.37
〖BH〗5.0 -38.78±15.85 -23.17±5.86
〖BH〗4.5 -40.48±16.43 -24.59±5.90
〖BH〗4.0 -42.46±16.30 -25.33±6.65
〖BH〗3.5 -44.34±17.07 -27.29±6.64
〖BH〗3.0 -46.25±17.47 -29.32±8.20
〖BH〗2.5 -56.38±21.66 -37.69±10.30〖BG)F〗

3 结 果
测量结果发现，牙冠相对牙根中点的电位为负电位。随着冠部人工唾液pH值的降低，牙齿表面电位逐渐降低，(详见附表1，附图3)。对实验数据进行方差分析结果详见附表2。A组pH值4.00时电位降低明显，与pH值7.50组差别显著；B组pH值4.50时电位降低明显，与pH值7.50、7.00、6.50组差别显著。这与活体牙患龋临界p值很接近。 

附表2 方差分析结果

pH 乳酸A组7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5
乳酸B组 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5
7.5 * * * * * * * * *
7.0 * * * * * * * *
6.5 * * * * * * * *
6.0 * * * * * * *
5.5 * * * * *
5.0 * * * *
4.5 * * * * * *
4.0 * * * * * * * *
3.5 * * * * * * * * * * *
3.0 * * * * * * * * * * * * * * *
2.5 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
*?P?＜0.05，在统计学上差别显著。


〖TPB3，+45mm〗
〖TS(〗〖HT5”K〗图3 pH值与牙齿表面电位关系曲线〖TS)〗

4 讨 论
4.1 测量中我们发现牙冠部相对牙根的电位为负电位，这一结果从组织学结构上很容易得到解释［3］：因羟基磷灰石表面的净电荷是负的，牙骨质表面负的净负电荷比牙釉质表面多，所以牙骨质表面比牙釉质表面吸引了更多的正离子，因此牙釉质表面的电位相对牙骨质来说是负的。

4.2 人工唾液酸度对牙齿表面电位的影响：实验中发现随着pH值的减小，牙齿表面电位值逐渐降低，A、B两组的变化趋势一致。电位的增大是因为pH值降低，溶液中的H+增多，吸附到牙齿表面的H+数量也增加，电荷密度加大，电位增加，这样H+与Ca2+的交换也增多因而龋患率增加，pH值降到很低时，牙齿表面可能已有脱矿发生，所以pH值2.5时电位变化最明显。B组(根管内充满生理盐水、冠部人工唾液、根部生理盐水组)最接近生理情况，在pH值4.5时冠部相对根部中点的电位明显降低，与中性pH值差别显著，这与临床上牙齿脱矿的临界pH值非常接近。由于此结果可以推测，牙齿表面电位测定不失为一种判别临界pH值的好方法。

4.3 牙齿表面电位与龋病的关系：龋病是一种细菌性疾病，致龋菌对牙面的粘附是其发挥作用的关键步骤，如变形键球菌的等电点在中性以下，因此在口腔环境中带负电荷，牙冠部相对于牙根部中点的电位降低(负性增大)，说明牙冠部吸引的正离子增多，这样带负电荷的变形链球菌就容易吸附到牙齿表面，产酸使pH值进一步降低，电位进一步下降，从而导致一个恶性循环，最后使牙齿脱矿形成龋洞。如果能寻找一种使牙齿表面电位升高的方法，即可阻断这一恶性循环，预防龋病的发生。这方面我们的研究还是刚刚起步，还需要作进一步深入的研究探索。

〖KH*2D〗[KH*2D]
1.Klein H,Amberson WH.Physical?chemical study of the structure of dental cnamel.J Dent Res 1932;12:95～109
2.Tung MS,Brown WE.Characterization and modification of electrochemical properties of teeth.J Dent Res 1983;62(1):60~64
3.岳松龋.龋病学.北京医科大学协和医科大学联合出版社.北京，第一版，1993；p96