不同口腔酸堿環(huán)境下刷牙對釉質(zhì)磨損影響的體外研究

張明爽　巴特　趙強(qiáng)

[摘要] 目的 研究晨起后不同時(shí)間唾液pH的動(dòng)態(tài)變化及相應(yīng)pH環(huán)境下刷牙對釉質(zhì)磨損的影響。 方法 2019年3月10—15日，檢測航空總醫(yī)院180名醫(yī)護(hù)志愿者5 d晨起后不同時(shí)間點(diǎn)唾液pH值動(dòng)態(tài)變化（T1：晨起后立即，T2：晨起后5 min，T3：晨起后10 min）;2019年6—9月，將從航空總醫(yī)院口腔外科收集的離體牙制備成釉質(zhì)基塊，經(jīng)篩選后分為兩組，對照組（n = 9）和實(shí)驗(yàn)組（n = 10）分別使用pH=6.8、5.8的處理液浸泡。每8小時(shí)進(jìn)行1次刷牙磨損實(shí)驗(yàn)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)14 d后，檢測樣本的磨損深度和表面形貌。 結(jié)果 180名健康人群晨起后T1、T2、T3時(shí)唾液pH值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F = 1.35，P = 0.01）。與T1時(shí)比較，T2、T3時(shí)唾液pH值升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）;與T2時(shí)比較，T3時(shí)唾液pH值升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。磨刷后兩組磨損深度較磨刷前均升高，且實(shí)驗(yàn)組高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。掃描電鏡圖示實(shí)驗(yàn)組表面形態(tài)更粗糙。 結(jié)論 晨起后立即時(shí)口腔pH值偏低成弱酸性，該環(huán)境下刷牙，釉質(zhì)表面磨損增加。晨起后10 min時(shí)唾液pH保持穩(wěn)定并接近中性，該環(huán)境下刷牙，釉質(zhì)表面磨損較小。

[關(guān)鍵詞] 釉質(zhì);磨損;刷牙;酸堿度

[中圖分類號] R781.2 ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-7210（2020）08（c）-0024-04

In vitro study on the effect of tooth brushing on enamel wear under different oral pH

ZHANG Mingshuang1 ? Ba Te2 ? ZHAO Qiang2

1.College of Stomatology， Weifang Medical University， Shandong Province， Weifang ? 261021， China; 2.Department of Oral， Aviation Genral Hospital， Beijing ? 100020， China

[Abstract] Objective To study the dynamic changes of salivary pH and the effect of tooth brushing on enamel wear in different pH environments. Methods From March 10 to 15， 2019， the dynamic changes of saliva pH in 180 medical volunteers in General Hospital at different time points after morning rise were detected for five days （T1： immediately after morning rise， T2：five minutes after morning rise， T3： 10 min after morning rise）. From June to September 2019， the isolated teeth collected from the Department of Dental Surgery， Aviation General Hospital were prepared into enamel bases， and after screening， they were divided into two groups： the control group （n = 9） and the experimental group （n = 10）， which were soaked with pH=6.8 and 5.8 respectively. The brushing wear experiment was carried out every eight hours. After repeating the experiment for 14 days， the wear depth and surface morphology of the samples were detected. Results There were statistically significant differences in salivary pH values at T1， T2 and T3 after morning rise in 180 healthy subjects （P = 0.01）. Compared with T1， saliva pH value increased at T2 and T3， with statistically significant differences （P < 0.05）. Compared with T2， salivary pH value increased at T3， with statistically significant difference （P < 0.05）. After brushing， the wear depth of both groups increased compared with that before brushing， and the experimental group was higher than the control group， with statistically significant differences （P < 0.05）. Scanning electron microscope illustration showed that the surface morphology of the experimental group was coarser. Conclusion Immediately after morning rise， the pH of oral cavity is low and becomes weakly acidic. Brushing in this environment results in increased enamel surface wear. Saliva pH remained stable and close to neutral 10 min after morning rise. In this environment， tooth brushing resulted in less enamel surface wear.

[Key words] Enamel; Tooth brushing; Wear; pH

牙齒所處的口腔pH環(huán)境是影響牙體、牙周疾病的一個(gè)重要因素，也是科學(xué)地指導(dǎo)口腔保健的一個(gè)重要參考指標(biāo)[1]，其受唾液，菌斑及飲食的影響并始終在動(dòng)態(tài)變化中。牙齒釉質(zhì)磨損是威脅人類恒牙及乳牙健康的一個(gè)重要疾病，嚴(yán)重的酸蝕磨損對顳下頜關(guān)節(jié)和消化系統(tǒng)都會產(chǎn)生很大的影響。牙齒磨損的病因很多，其中“化學(xué)-物理磨損機(jī)制”被廣泛認(rèn)可[2]。近年來關(guān)于刷牙和口腔pH環(huán)境對釉質(zhì)磨損影響的研究仍存有爭議。已有學(xué)者對進(jìn)食后的菌斑pH和唾液pH的變化進(jìn)行了大量研究，但是晨起后唾液pH變化的研究卻很少查到。既往研究認(rèn)為外源性酸蝕后延長再礦化時(shí)間后刷牙，可以減輕釉質(zhì)磨損[3]。但最近又有學(xué)者提出：延遲刷牙時(shí)間對牙釉質(zhì)的再礦化可能不足以彌補(bǔ)酸蝕引起的牙釉質(zhì)損失[4]。基于此，本研究重新對健康人群口腔pH環(huán)境進(jìn)行檢測，并將結(jié)果用于不同口腔pH環(huán)境下的刷牙磨損實(shí)驗(yàn)，擬研究不同pH環(huán)境對刷牙磨損的影響，完善口腔健康促進(jìn)方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2019年3月—6月，在航空總醫(yī)院（以下簡稱“我院”）醫(yī)護(hù)人員及全體實(shí)習(xí)人員中，征集符合如下要求的180名志愿者：①年齡20～35歲;②壞居住集中，可配合實(shí)驗(yàn)人員數(shù)據(jù)采集。排除全身系統(tǒng)性疾病者及口腔內(nèi)牙周疾病者及活躍性齲。

1.2 主要儀器和試劑

NO.20型pH試紙（測試范圍：5.0～8.0，精度：0.2），購于日本Advantec公司;牙刷（黑人軟毛牙刷）、牙膏[黑人薄荷清新牙膏（不含氟）]購于好來化工（中山）有限公司;PHS-3E電子pH計(jì)購于上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;SZM-T7045體視顯微鏡購于武漢晶銳光學(xué)儀器有限公司;維氏顯微硬度計(jì)購于深圳市浩鑫達(dá)儀器有限公司;HVS-1000 Ambios-XP2型表面輪廓儀購于美國Ambios Technology;Quanta-200F型環(huán)境SEM購于美國FEI公司

1.3 方法

1.3.1 口腔動(dòng)態(tài)pH檢測 ?2019年3月10日，180名志愿者晨起后分別按以下時(shí)間測試唾液pH值，T1：晨起后立即，T2：晨起后5 min，T3：晨起后10 min。實(shí)驗(yàn)重復(fù)5 d。

1.3.2 釉質(zhì)基塊的制備和處理 ?2019年6月，在我院口腔外科收集離體牙（來源：180名志愿者新鮮拔出的減數(shù)正畸牙或萌出智齒）。經(jīng)體視顯微鏡篩選后，由同一操作人員，在離體牙的頰側(cè)平坦區(qū)域，制備釉質(zhì)標(biāo)本塊，制備后震蕩、清理、磨光[5]。最后經(jīng)顯微硬度計(jì)檢測，篩選硬度相近的20個(gè)釉質(zhì)基塊，隨機(jī)按1～20進(jìn)行編號，單數(shù)作為對照組，雙數(shù)作為實(shí)驗(yàn)組。

1.3.3 配置人工唾液和釉質(zhì)磨損實(shí)驗(yàn) ?采用ISO/TR1027∶19 93標(biāo)準(zhǔn)[6]，使用檸檬酸及小蘇打在pH計(jì)的檢測下，配置pH值為5.8和6.8的人工唾液各1000 mL。將對照組浸泡在pH=6.8的人工唾液中，實(shí)驗(yàn)組浸泡在pH=5.8人工唾液中，每8小時(shí)取出磨刷[3]1次，重復(fù)實(shí)驗(yàn)14 d。檢測指標(biāo)：實(shí)驗(yàn)前后掃描電鏡（SEM）分別檢測各組基塊表面形態(tài)（Quanta-200F型環(huán)境）和磨損程度（HVS-1000 AMBIOS-XP2型表面輪廓儀）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 健康人群唾液pH值動(dòng)態(tài)檢測

180名健康人群晨起后T1、T2、T3時(shí)唾液pH值分別為（5.82±0.16）、（6.53±0.14）、（6.89±0.16），三者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F = 1.35，P = 0.01）。與T1時(shí)比較，T2、T3時(shí)唾液pH值升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）;與T2時(shí)比較，T3時(shí)唾液pH值升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。

2.2 兩組磨刷前后磨損深度比較

磨刷前兩組磨損深度比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）;磨刷后兩組磨損深度較磨刷前均升高，且實(shí)驗(yàn)組高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。見表1。

2.3 SEM電鏡觀察

對照組釉質(zhì)基塊磨刷前表面形態(tài)較平整，基本無較明顯凹陷;磨刷后凹陷數(shù)量稍多，出現(xiàn)個(gè)別較深凹坑狀結(jié)構(gòu);實(shí)驗(yàn)組釉質(zhì)基塊磨刷前表面形態(tài)不規(guī)則，整體較平坦;磨刷后出現(xiàn)大量密集不平整的凹陷。見圖1。

3 討論

3.1 晨起后口腔pH值的特異性

本研究發(fā)現(xiàn)，晨起后立即測得唾液pH值偏低、呈弱酸性，與晨起后5、10 min呈顯著差異。晨起立即時(shí)唾液pH的特異性主要受睡眠因素影響。睡眠狀態(tài)下，機(jī)體基礎(chǔ)代謝率下降、唾液腺分泌變緩、唾液緩沖能力及流量下降。夜間牙面上形成的菌斑中的細(xì)菌[7]（變異鏈球菌[8]、乳酸桿菌[9]）可以代謝食物殘?jiān)a(chǎn)酸。又不能及時(shí)被清除，最終導(dǎo)致晨起立即時(shí)口腔pH值偏低。晨起后隨著吞咽等活動(dòng)的影響，唾液流速增快，緩沖能力上升，10 min左右就可以使口腔pH恢復(fù)正常水平（6.6～7.1）。

3.2 進(jìn)食后唾液pH變化的基礎(chǔ)

進(jìn)食后不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的唾液pH檢測結(jié)果與經(jīng)典Stephan菌斑pH變化曲線[10]相反、與既往研究[11]中唾液pH變化結(jié)論基本吻合。本研究漱糖后唾液pH值立馬升高。我們認(rèn)為主要原因是菌斑分解糖產(chǎn)生的酸逸散到唾液中，刺激唾液腺分泌了大量含有緩沖成分的新鮮唾液[11]導(dǎo)致的。受刺激的新鮮唾液中和菌斑產(chǎn)生的酸性物質(zhì)[12]。所以，隨著蔗糖溶液刺激的去除，唾液pH值逐漸下降。與既往研究[13]不同的是，本研究中唾液pH的穩(wěn)定在漱糖實(shí)驗(yàn)后20 min時(shí)就可基本達(dá)到。短于既往研究中的60 min，我們認(rèn)為是因?yàn)檎崽侨芤罕人嵝燥嬃细訙睾?，對唾液的刺激也更小。另一個(gè)原因是本研究的志愿者，都是健康的成年人，唾液分泌功能良好，緩沖能力也較強(qiáng)。

3.3 不同pH環(huán)境對刷牙磨損的影響

釉質(zhì)是人體中最堅(jiān)硬的組織[14]，檢測指標(biāo)較多，本研究對比同類研究選擇了磨損深度和SEM圖觀測釉質(zhì)磨損前后的物理特性。結(jié)果提示，實(shí)驗(yàn)組與對照組磨刷后的磨損深度均大于磨刷前。認(rèn)為這種粗糙度的變化主要是刷牙帶來的，與牙膏和牙刷的使用有很大的關(guān)系。刷牙是一個(gè)很好地控制菌斑、口腔保健的方法，但是不正確的刷牙方法和時(shí)機(jī)卻可以導(dǎo)致牙面磨損。最新研究提出[15]，在正?；蛎摰V牙釉質(zhì)上，使用軟毛牙刷刷牙造成的磨損比硬毛牙刷還要大。筆者對此觀點(diǎn)表示質(zhì)疑，仍選擇了公眾認(rèn)可的軟毛牙刷作為磨損工具。最終研究結(jié)果顯示，酸性環(huán)境與刷牙磨損相互促進(jìn)，牙齒處于偏酸性口腔環(huán)境下刷牙是導(dǎo)致其表面釉質(zhì)喪失的重要原因。

針對研究結(jié)果分析：釉質(zhì)組成結(jié)構(gòu)特殊，由羥基磷灰石緊密排列而成[16]，耐磨卻不耐酸蝕。實(shí)驗(yàn)組浸泡在pH=5.8的處理液中，釉質(zhì)表面與H+或酸根離子接觸，發(fā)生了脫礦，形成了軟化層[17]。而再礦化過程在堿性和中性環(huán)境下才能進(jìn)行[18]。所以實(shí)驗(yàn)組釉質(zhì)基塊表面脫礦>再礦化[19]，此種環(huán)境下刷牙，釉質(zhì)磨損深度增加、表面形態(tài)變粗糙。下一個(gè)浸泡周期內(nèi)，釉質(zhì)表面仍得不到良好再礦化，磨損程度會進(jìn)一步加重。而對照組釉質(zhì)基塊浸泡在pH約為中性的人工唾液中，可以模擬晨起后10 min時(shí)穩(wěn)定的唾液pH環(huán)境。此環(huán)境下刷牙，磨損一樣存在，但中性環(huán)境下過飽和的人工唾液可以使牙面再礦化，所以磨損深度的變化明顯比實(shí)驗(yàn)組小。這與最近的一些研究結(jié)果相似[20]。

綜上所述，將磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果與唾液pH值檢測結(jié)果結(jié)合，晨起后口腔pH環(huán)境與刷牙磨損密切相關(guān)：晨起立即時(shí)唾液pH偏低，若此時(shí)立即刷牙，會導(dǎo)致釉質(zhì)表面的過多磨損。口腔衛(wèi)生保健應(yīng)重視刷牙時(shí)機(jī)對釉質(zhì)磨損的影響，選擇晨起10 min后口腔pH穩(wěn)定時(shí)再刷牙對牙齒有較好的保護(hù)作用。本研究也有很多不足之處，口外實(shí)驗(yàn)不能很好的模擬體內(nèi)環(huán)境，若想確定晨起后不同時(shí)機(jī)刷牙對釉質(zhì)磨損的影響，還應(yīng)設(shè)計(jì)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)繼續(xù)研究。

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（收稿日期：2020-03-10）

[基金項(xiàng)目] 北京市朝陽區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目（CYSF-1724）。

[作者簡介] 張明爽（1994.4-），女，碩士;研究方向：牙體牙髓疾病。

[通訊作者] 趙強(qiáng)（1965.6-），男，博士，主任醫(yī)師;研究方向：口腔外科。