不同口腔酸碱环境下刷牙对釉质磨损影响的体外研究

张明爽　巴特　赵强

[摘要] 目的 研究晨起后不同時间唾液pH的动态变化及相应pH环境下刷牙对釉质磨损的影响。 方法 2019年3月10—15日，检测航空总医院180名医护志愿者5 d晨起后不同时间点唾液pH值动态变化（T1：晨起后立即，T2：晨起后5 min，T3：晨起后10 min）;2019年6—9月，将从航空总医院口腔外科收集的离体牙制备成釉质基块，经筛选后分为两组，对照组（n = 9）和实验组（n = 10）分别使用pH=6.8、5.8的处理液浸泡。每8小时进行1次刷牙磨损实验。重复实验14 d后，检测样本的磨损深度和表面形貌。 结果 180名健康人群晨起后T1、T2、T3时唾液pH值比较，差异有统计学意义（F = 1.35，P = 0.01）。与T1时比较，T2、T3时唾液pH值升高，差异有统计学意义（P < 0.05）;与T2时比较，T3时唾液pH值升高，差异有统计学意义（P < 0.05）。磨刷后两组磨损深度较磨刷前均升高，且实验组高于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）。扫描电镜图示实验组表面形态更粗糙。 结论 晨起后立即时口腔pH值偏低成弱酸性，该环境下刷牙，釉质表面磨损增加。晨起后10 min时唾液pH保持稳定并接近中性，该环境下刷牙，釉质表面磨损较小。

[关键词] 釉质;磨损;刷牙;酸碱度

[中图分类号] R781.2          [文献标识码] A          [文章编号] 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

牙齿所处的口腔pH环境是影响牙体、牙周疾病的一个重要因素，也是科学地指导口腔保健的一个重要参考指标[1]，其受唾液，菌斑及饮食的影响并始终在动态变化中。牙齿釉质磨损是威胁人类恒牙及乳牙健康的一个重要疾病，严重的酸蚀磨损对颞下颌关节和消化系统都会产生很大的影响。牙齿磨损的病因很多，其中“化学-物理磨损机制”被广泛认可[2]。近年来关于刷牙和口腔pH环境对釉质磨损影响的研究仍存有争议。已有学者对进食后的菌斑pH和唾液pH的变化进行了大量研究，但是晨起后唾液pH变化的研究却很少查到。既往研究认为外源性酸蚀后延长再矿化时间后刷牙，可以减轻釉质磨损[3]。但最近又有学者提出：延迟刷牙时间对牙釉质的再矿化可能不足以弥补酸蚀引起的牙釉质损失[4]。基于此，本研究重新对健康人群口腔pH环境进行检测，并将结果用于不同口腔pH环境下的刷牙磨损实验，拟研究不同pH环境对刷牙磨损的影响，完善口腔健康促进方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2019年3月—6月，在航空总医院（以下简称“我院”）医护人员及全体实习人员中，征集符合如下要求的180名志愿者：①年龄20～35岁;②坏居住集中，可配合实验人员数据采集。排除全身系统性疾病者及口腔内牙周疾病者及活跃性龋。

1.2 主要仪器和试剂

NO.20型pH试纸（测试范围：5.0～8.0，精度：0.2），购于日本Advantec公司;牙刷（黑人软毛牙刷）、牙膏[黑人薄荷清新牙膏（不含氟）]购于好来化工（中山）有限公司;PHS-3E电子pH计购于上海仪电科学仪器股份有限公司;SZM-T7045体视显微镜购于武汉晶锐光学仪器有限公司;维氏显微硬度计购于深圳市浩鑫达仪器有限公司;HVS-1000 Ambios-XP2型表面轮廓仪购于美国Ambios Technology;Quanta-200F型环境SEM购于美国FEI公司

1.3 方法

1.3.1 口腔动态pH检测  2019年3月10日，180名志愿者晨起后分别按以下时间测试唾液pH值，T1：晨起后立即，T2：晨起后5 min，T3：晨起后10 min。实验重复5 d。

1.3.2 釉质基块的制备和处理  2019年6月，在我院口腔外科收集离体牙（来源：180名志愿者新鲜拔出的减数正畸牙或萌出智齿）。经体视显微镜筛选后，由同一操作人员，在离体牙的颊侧平坦区域，制备釉质标本块，制备后震荡、清理、磨光[5]。最后经显微硬度计检测，筛选硬度相近的20个釉质基块，随机按1～20进行编号，单数作为对照组，双数作为实验组。

1.3.3 配置人工唾液和釉质磨损实验  采用ISO/TR1027∶19 93标准[6]，使用柠檬酸及小苏打在pH计的检测下，配置pH值为5.8和6.8的人工唾液各1000 mL。将对照组浸泡在pH=6.8的人工唾液中，实验组浸泡在pH=5.8人工唾液中，每8小时取出磨刷[3]1次，重复实验14 d。检测指标：实验前后扫描电镜（SEM）分别检测各组基块表面形态（Quanta-200F型环境）和磨损程度（HVS-1000 AMBIOS-XP2型表面轮廓仪）。

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，多组比较采用单因素方差分析，两两比较采用独立样本t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 健康人群唾液pH值动态检测

180名健康人群晨起后T1、T2、T3时唾液pH值分别为（5.82±0.16）、（6.53±0.14）、（6.89±0.16），三者比較差异有统计学意义（F = 1.35，P = 0.01）。与T1时比较，T2、T3时唾液pH值升高，差异有统计学意义（P < 0.05）;与T2时比较，T3时唾液pH值升高，差异有统计学意义（P < 0.05）。

2.2 两组磨刷前后磨损深度比较

磨刷前两组磨损深度比较，差异无统计学意义（P > 0.05）;磨刷后两组磨损深度较磨刷前均升高，且实验组高于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）。见表1。

2.3 SEM电镜观察

对照组釉质基块磨刷前表面形态较平整，基本无较明显凹陷;磨刷后凹陷数量稍多，出现个别较深凹坑状结构;实验组釉质基块磨刷前表面形态不规则，整体较平坦;磨刷后出现大量密集不平整的凹陷。见图1。

3 讨论

3.1 晨起后口腔pH值的特异性

本研究发现，晨起后立即测得唾液pH值偏低、呈弱酸性，与晨起后5、10 min呈显著差异。晨起立即时唾液pH的特异性主要受睡眠因素影响。睡眠状态下，机体基础代谢率下降、唾液腺分泌变缓、唾液缓冲能力及流量下降。夜间牙面上形成的菌斑中的细菌[7]（变异链球菌[8]、乳酸杆菌[9]）可以代谢食物残渣产酸。又不能及时被清除，最终导致晨起立即时口腔pH值偏低。晨起后随着吞咽等活动的影响，唾液流速增快，缓冲能力上升，10 min左右就可以使口腔pH恢复正常水平（6.6～7.1）。

3.2 进食后唾液pH变化的基础

进食后不同时间节点的唾液pH检测结果与经典Stephan菌斑pH变化曲线[10]相反、与既往研究[11]中唾液pH变化结论基本吻合。本研究漱糖后唾液pH值立马升高。我们认为主要原因是菌斑分解糖产生的酸逸散到唾液中，刺激唾液腺分泌了大量含有缓冲成分的新鲜唾液[11]导致的。受刺激的新鲜唾液中和菌斑产生的酸性物质[12]。所以，随着蔗糖溶液刺激的去除，唾液pH值逐渐下降。与既往研究[13]不同的是，本研究中唾液pH的稳定在漱糖实验后20 min时就可基本达到。短于既往研究中的60 min，我们认为是因为蔗糖溶液比酸性饮料更加温和，对唾液的刺激也更小。另一个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，缓冲能力也较强。

3.3 不同pH环境对刷牙磨损的影响

釉质是人体中最坚硬的组织[14]，检测指标较多，本研究对比同类研究选择了磨损深度和SEM图观测釉质磨损前后的物理特性。结果提示，实验组与对照组磨刷后的磨损深度均大于磨刷前。认为这种粗糙度的变化主要是刷牙带来的，与牙膏和牙刷的使用有很大的关系。刷牙是一个很好地控制菌斑、口腔保健的方法，但是不正确的刷牙方法和时机却可以导致牙面磨损。最新研究提出[15]，在正常或脱矿牙釉质上，使用软毛牙刷刷牙造成的磨损比硬毛牙刷还要大。笔者对此观点表示质疑，仍选择了公众认可的软毛牙刷作为磨损工具。最终研究结果显示，酸性环境与刷牙磨损相互促进，牙齿处于偏酸性口腔环境下刷牙是导致其表面釉质丧失的重要原因。

针对研究结果分析：釉质组成结构特殊，由羟基磷灰石紧密排列而成[16]，耐磨却不耐酸蚀。实验组浸泡在pH=5.8的处理液中，釉质表面与H+或酸根离子接触，发生了脱矿，形成了软化层[17]。而再矿化过程在碱性和中性环境下才能进行[18]。所以实验组釉质基块表面脱矿>再矿化[19]，此种环境下刷牙，釉质磨损深度增加、表面形态变粗糙。下一个浸泡周期内，釉质表面仍得不到良好再矿化，磨损程度会进一步加重。而对照组釉质基块浸泡在pH约为中性的人工唾液中，可以模拟晨起后10 min时稳定的唾液pH环境。此环境下刷牙，磨损一样存在，但中性环境下过饱和的人工唾液可以使牙面再矿化，所以磨损深度的变化明显比实验组小。这与最近的一些研究结果相似[20]。

综上所述，将磨损实验结果与唾液pH值检测结果结合，晨起后口腔pH环境与刷牙磨损密切相关：晨起立即时唾液pH偏低，若此时立即刷牙，会导致釉质表面的过多磨损。口腔卫生保健应重视刷牙时机对釉质磨损的影响，选择晨起10 min后口腔pH稳定时再刷牙对牙齿有较好的保护作用。本研究也有很多不足之处，口外实验不能很好的模拟体内环境，若想确定晨起后不同时机刷牙对釉质磨损的影响，还应设计体内实验继续研究。

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（收稿日期：2020-03-10）

[基金项目] 北京市朝阳区科技计划项目（CYSF-1724）。

[作者简介] 张明爽（1994.4-），女，硕士;研究方向：牙体牙髓疾病。

[通讯作者] 赵强（1965.6-），男，博士，主任醫师;研究方向：口腔外科。