Механизъм на избелване

Преди около 100 години Harlan за първи път използва водородният пероксид като средство за избелване на зъби (Zaragoza 1984). Оттогава тази техника е развита до клинично тествани системи, които водят до значително подобряване на естетическия изглед с минимални странични ефекти (Goldstein 1997). Модерните техники за витално избелване с пероксидни гелове посредством запазващи формата си шини се основават на изследването на Haywood & Heymann 1989 от края на 80-те години.

Принципът на действие на избелителите на база пероксид се основава на окисление на цветните органични компоненти, които се образуват и отлагат във и върху зъбите с течение на времето (Goldstein & Garber 1995).
Оцветяванията произтичат както от хромогените в компонентите на хранителните вещества и/или тютюна, така и от хромогени, които с увеличаване на възрастта се образуват в органичните матрици на емайла респективно дентина (Nathoo 1997). Оптическата причина за тези нежелани промени в цвета е абсорбацията на светлина от ненаситените химични двойни връзки в хромогена. Тези ненаситени електрон-донорни двойни връзки –С=С– са особено нестабилни спрямо пероксидите и под тяхно въздействие се разпадат до алкохоли, карбоксилови киселини и при екстремни условия от там до въглероден двуокис и вода, като успоредно с това се губи усещането за цвят. Важно е да се знае, че този реакционен механизъм на пероксидите не нанася вреди (деминерализация, ецване и др.) на емайла, респективно дентина.

Фактически пероксидите са напълно инертни спрямо хидроксилопатита(минералната компонента на костите и зъбите). Често специфичният принцип на действие на пероксидите се бърка с избелващото действие на абразивни вещества или ерозия. Тези техники за зъбно избелване се основават на физическо, а не на химическо отстраняване на хромогените и често водят до нараняване на структурата на третираните зъби или повърхности на пломби, протези, корони и т.н.
Избелване постигнато чрез деминерализация или ецване се основава на промененото отразяване на светлината в следствие причиненият парьозитет на обработените повърхности. Във всеки случай цената на абразивното избелване е парциално разрушаване на зъбната субстанция. Обратно на това, така наречения химически реакционен механизъм на виталното зъбно избелване чрез пероксиди по никакъв начин не нарушава минералната структура на зъбите. Трябва да се има предвид, че комерсиално предлаганите избелителни системи от чист пероксид се различават основно по начина си на действие и преди всичко от добавките и материала носител в тях (като гел, рН-регулатор и т.н.).

 

Избелването с карбамид-пероксид се провежда при рН=6,5-7. Самото съединение се разлага на карбамид (който от своя страна се разпада до въглероден двуокис и амониеви йони) и водороден пероксид. Избелващото действие се дължи на пероксида. Каталитичното му разлагане протича по схемата:

Н₂О₂ → Н₂О + О + Q

Отделеният атомен кислород има окислително действие върху ненаситените двойни връзки на хромогените.
Успоредно с каталитичното разлагане в условията на избелване, водородният пероксид, като слаба киселина има свойството да се дисоциира по следната схема:

Н₂О₂ ↔ Н⁺ + НО₂^-

Избелващото действие се дължи на отделящия се перхидроксилен йон проявяващ окислителна деструкция спрямо пигментните вещества, атакувайки отново ненаситените двойни връзки на хромогена им.
Поради несиметричен строеж и неравномерно разпределение на електричния товар, перхидроксилния йон има значително по-ниска стабилност, отколкото Н²О² и може да се разлага с отделяне като краен продукт на молекулярен кислород по следната схема:

2НО₂^- → 2НО^- + О₂

По време на процеса, водата (в случая слюнката) играе роля на активатор.

Етаблирането на сигурността на избелващите системи се основава на широк спектър от научни разработки и изпитвания в тази сфера (Swift 1998). Повечето от тях са разработени при In-vitro-условия. Подготовката на пробите и експерименталното провеждане са контролирани еднозначно при тези условия.
Проведените изследвания показват еднозначно, че избелващите системи на база карбамид – пероксид са пасивни спрямо емайла и дентина. Пероксидите не са в състояние да разрушават или разтварят минералните компоненти на зъбите. При най-новите изследвания са третирани напречни разрези на зъбни проби, с цел установяване на влиянието на пероксида върху евентуални структурни изменения във вътрешните области на емайла и дентина. Установено е, че действието на пероксидите не води до изменения в емайла, короналния дентин и дентина в корените.

Изследвано е влиянието на избелителите върху външния вид на репаратурите и адхезивната им сила. Според много автори не е задължително след избелването да настъпи промяна в цвета. Установено е, че композитните пълнежи леко изсветляват - ефект, който се констатира единствено чрез дигитални методи. Трябва да се отбележи, че темпоралните пълнежи на база метакрилат при контакт с пероксиди добиват слаб оранжев нюанс. Темпоралните поликарбоксилатни - и бисакрилни пълнежи не се оцветяват при контакт с пероксидите в следствие на което следва да се предпочитат.
Влиянието на пероксидите върху химията и текстурата на зъбните репаратури зависи съществено от използваните за тях материали. Логично порцелана и другите керамични материали, както и златото не се повлияват. Композитите са по-реактивни спрямо пероксидите, но и при тях се наблюдават съвсем слаб ецващ ефект и намаляване на твърдостта след обработка. Установено е, че масообмен се наблюдава при взаимодействие на избелителите с цимента и амалгамата. Именно амалгамата при контакт със съответните гелове показва окислителна реактивност, изразяваща се в петна по повърхността и промяна в цвета. В други изследвания се споменава за отделяне на елементарно сребро. Препоръчва се, доколкото е възможно, амалгамата да не се поставя в контакт с избелващи гелове. Изследвано е влиянието на избелващите средства върху адхезивната сила на репаратурите и по-специално на тези репаратури направени след процеса на избелване.
Установено е, че тя намалява непосредствено след процедурата. Причините не са известни. По тази причина се препоръчва след процес на избелване да се изчака с поставянето на репаратури за около 1-2 седмици.

Доказано е, че водородният пероксид достига през дентина до пулпата. Въпреки това вредите върху нея в следствие избелването на зъбите са практически пренебрежими и в повечето случаи са в следствие на топлинният ефект с ъпровождащ процеса на избелване. Bowles (Bowles&Thompsan 1986), установява че ензимите на пулпата са много чувствителни към избелващи средства, поради което са възможни патологични изменения върху тъканта на пулпата. Трябва обаче да се има предвид, че концентрацията на водороден пероксид, която би довела до ензимно инхибиране е от 1000 до 10 000 пъти по-висока.