Экология/6. Экологический мониторинг

Молвинских В.С.¹, Белоконова Н.А.¹, Антропова О.А.²

1 - ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Екатеринбург, Россия;

2 - ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», г. Екатеринбург, Россия

Влияние состава питьевых вод на свойства суспензий зубных паст

Для профилактики основных стоматологических заболеваний (кариес зубов, воспалительные заболевания пародонта) в качестве домашнего индивидуального ухода за полостью рта применяются зубные пасты (ЗП). В процессе обработки полости рта ЗП образуют 1-2% водные суспензии. Значение рН водной вытяжки ЗП в дистиллированной воде может изменяться в широких пределах: от 5,5 до 10,5 [7].

Эффективность профилактического действия ЗП, как правило, связывают с составом и физико-химическими характеристиками твёрдой фазы, в том числе абразивов – карбоната кальция, диоксида кремния и других [7]. Свойствам питьевой воды, которая является основой суспензии ЗП и участвует в процессах минерализации твердых тканей зубов, уделяется недостаточное внимание.

Рядом исследователей [1, 2, 4, 5, 6, 10, 11] отмечена высокая распространенность кариеса зубов и воспалительных заболеваний пародонта у рабочих промышленных предприятий Урала, контактирующих с неблагоприятными факторами рабочих зон. В работах представлены результаты обследования рабочих металлургии меди Уральского региона, других промышленных предприятий и обсуждено влияние ряда факторов, в том числе, свойств питьевых вод на развитие кариеса.

Влияние воды на состояние гетерогенного равновесия в системах, содержащих карбонат кальция, оценивают по значению индекса Ланжелье [8]. Индекс Ланжелье характеризует состояние углекислотного равновесия в воде и определяется по формуле: J = рН – рН_s, где рН – экспериментальное значение показателя, рН_s – рН равновесного насыщения воды карбонатом кальция при данной температуре. Значение рН_s определяют по номограммам: рН_s =f(t) + f(Ca) + f(Щ) –f(с.о.), где f(x) – функциональные зависимости рН_s от температуры, содержания ионов Са²⁺, щелочности и сухого остатка соответственно. Если J < 0, то вода не насыщена по ионам Са²⁺ и способна растворять карбонаты. Химический анализ питьевых вод выполнен по ГОСТ «Вода питьевая» [8, 9].

Клиническая оценка стоматологического статуса рабочих проводилась по индексам КПУз, КПУп, CPITN. Индекс КПУз показывает интенсивность поражения зубов кариесом, где К- количество кариозных зубов, П – количество пломбированных зубов, У – количество удаленных или подлежащих удалению зубов. Сумма этих показателей (КПУз) 6 и выше свидетельствует о высокой интенсивности кариеса зубов; 3-5 – умеренной; 1-2 – низкой. Индекс КПУп – сумма всех поверхностей зубов, на которых диагностирован кариес или пломба (удаленный зуб оценивали 5 единицами). Пародонтальный индекс CPITN показывает нуждаемость в лечении заболеваний пародонта по соответствующим критериям.

Лабораторный анализ ротовой жидкости (РЖ) с определением уровня рН проводили потенциометрическим методом («Иономер pX-150»). Морфологию фаций ротовой жидкости изучали на монокулярном световом микроскопе Axiostarplus при увеличении х25; х50; х100. Оценку микрокристаллизационной структуры проводили с учетом просмотра всей площади высохших капель РЖ и последующего расчета среднего арифметического показателя (в баллах) в зависимости от обнаруженных типов кристаллообразования по методике Еловиковой Т.М.: 0,0-1,0 – очень низкий; 1,1-2,0 – низкий; 2,1-3,0 – удовлетворительный; 3,1-4,0 – высокий; 4,1-5,0 – очень высокий [3].

В ходе обследования 610 рабочих трех предприятий Свердловской области по производству меди выявлена высокая распространенность кариеса – 100%. Средний уровень КПУ 17,10±0,57, а КПУп превышает этот показатель в 4,1 раза (64,14±3,43). Кроме того, по результатам CPITN установлено, что практически 99% рабочих нуждаются в лечении заболеваний пародонта.

Величина рН ротовой жидкости (РЖ) рабочих (при нормальных значениях 6,5-6,9) имеет тенденцию к сдвигу в щелочную сторону и составляет в среднем 7,50±0,17.

Анализ микрокристаллической структуры РЖ показал хаотичное неструктурированное расположение кристаллов или их полное отсутствие. Образование микрокристаллов твердой фазы возможно при определенной концентрации ионов кальция, фосфат- и гидроксид-ионов в пересыщенном растворе. Кальций-фосфорное (Са/Р) соотношение в насыщенном растворе гидроксиапатита, который составляет основу зубной эмали, должно быть равным 1,67:

Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ 10 Ca²⁺ + 6 PO₄^3- + 2 OH^-

Экспериментально установлено, что содержание кальция в РЖ составило 2-3,4 ммоль/дм³, содержание фосфора — от 3,1 до 6,7 ммоль/дм³. Таким образом, соотношение Са/Р, в основном, менее 1, что способствует разрушению зубной эмали. Известно, что развитие кариеса усиливается в кислой среде, т.е. при рН РЖ менее 6,5, но результаты исследования показывают, что разрушение эмали в данном случае наблюдается и в щелочной среде. По-видимому, это связано со спецификой работы на данных предприятиях, так как растворимость гидроксиапатита увеличивается при внедрении в его структуру ионов меди [1, 2]. Содержание меди в РЖ рабочих составляет от 0,2 до 5,5 мг/дм³.

Для определения состава используемых рабочими питьевых вод было взято 9 проб из 9 различных разрешенных к использованию водоисточников (городская водопроводная, родниковая питьевая, кулерная питьевая вода на территории предприятий) трех городов Свердловской области.

Результаты исследования представлены в таблице 1. Как следует из полученных данных, 6 из 9 проб воды имеют низкий индекс Ланжелье и не насыщены по кальцию, следовательно, они будут способствовать развитию кариеса и низкой минерализующей способности РЖ при использовании этих вод в качестве питьевых. Кроме того, суспензии ЗП на основе таких вод будут способствовать деминерализации твердых тканей зубов.

Таблица1

Показатели состава и свойств питьевой воды

№ пробы	Источник отбора пробы	рН	Жо, ^оЖ	ЖСа, ^оЖ	Щ, моль/дм^3	Сухой остаток, мг/дм^3	J
1	Красноуральск, кулерная	6,58	0,54	0,36	0,40	54	-0,40
2	Красноуральск, водопроводная	7,41	2,30	1,58	1,30	192	-0,51
3	Красноуральск, родниковая	7,60	6,04	4,16	2,60	512	0,33
4	Пышма, кулерная	7,43	3,90	1,68	2,75	238	0,00
5	Пышма, водопроводная	7,13	4,20	2,54	2,55	256	-0,30
6	Балтым, родниковая	7,43	4,10	2,36	2,60	314	0,00
7	Ревда, кулерная	6,50	1,14	0,80	0,50	132	-2,00
8	Ревда, водопроводная	7,25	1,10	0,76	0,50	124	-1,30
9	Ревда, родниковая	6,76	2,10	1,60	0,65	208	-1,40

Наиболее благоприятное влияние будут оказывать воды, представленные пробами №3, 4, 6. Перечисленные пробы воды имеют значение рН более 7, поэтому при их использовании во избежание излишнего повышения рН РЖ целесообразно исключать ЗП с рН водных вытяжек более 7.

Проведенные исследования подтверждают, что выбор наиболее эффективных ЗП должен сопровождаться анализом свойств воды, применяемой в процессе их использования.

Список литературы:

1. Абдазимов А.Д. Экспериментальное изучение действия промышленных аэрозолей и токсических газов на состояние зубов на производстве Cu, Zn и Pb / А.Д. Абдазимов // Стоматология. — 1992. — Том 2. 1 — С. 31 — 35.

2. Агафонов Ю.А. Состояние твердых тканей зубов у рабочих, занятых в производстве рафинированной меди / Ю.А. Агафонов // Стоматология. — 2000. — № 1 — С. 24 - 25.

3. Еловикова Т.М. Экспресс-диагностика защитного потенциала ротовой жидкости методом микрокристаллизации / Еловикова Т.М., Замараева Е.В., Кощеев A.C. — Свидетельство на интеллектуальный продукт 72200500050. М.: ВНТИЦ, 2005. — С. 5.

4. Кабирова М.Ф. Оптимизация профилактики и лечения основных стоматологических заболеваний у работников, подвергающихся воздействию факторов химической этиологии (на примере нефтехимического производства) : дис. … д-ра мед. наук : 14.01.14 / Кабирова М. Ф.; ГОУВПО "Казанский государственный медицинский университет". — Казань, 2011. — 217 c.

5. Молвинских, В.С. Особенности микрокристаллизации ротовой жидкости у рабочих медного производства / В.С. Молвинских, Н.А. Белоконова, Т.М. Еловикова, Р.П. Лелекова // «Здоровье и образование в XXI веке». – 2016. – Т. 2, № 18. – С. 84 – 87.

6. Молвинских, В.С. Анализ содержания меди (II) в ротовой жидкости рабочих медеплавильного производства / В.С. Молвинских, Н.А.Белоконова, Т.М. Еловикова, Г.Я. Липатов, В.И. Крохалев // «Здоровье и образование в XXI веке». – 2016. – Т. 2, № 18. – С. 258 – 261.

7. Основин М.А., Молвинских В.С., Белоконова Н.А., Еловикова Т.М. Критерии выбора зубных паст для пациентов с заболеваниями пародонта// Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения: Материалы 72-й всероссийской научно-практической конференции молодых учёных и студентов с международным участием, Часть 3. – Екатеринбург, 2017. – С. 224 - 227.

8. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. СанПиН 2.1.4.1074-01. М.: Минздрав, 2001.

9. Стерман Л.С. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС / Л.С. Стерман, В.Н. Покровский // М.: Энергоатомиздат, . — 1991. — 328 с.

10. Han D.H. Smoking induced heavy metals and periodontitis: findings from the Korea National Health and Nutrition Examination Surveys 2008-2010. / D.H. Han, H.J. Lee, S. Lim // J Clin Periodontol. - 2013. - № 40(9). — С. 850—858.

11. Terrizzi A.R. Lead intoxication under environmental hypoxia impairs oral health. / A.R. Terrizzi, J. Fernandez-Solari, C.M. Lee, M.P. Martínez, M.I. Conti // J Toxicol Environ Health A. - 2014. - № 77(21). . — С. 1304. — 1310.