6.Стоматологические цементы. Применение, классификация, химический состав, предъявляемые к ним требования.

Цемент (от лат. cementum – битый камень) – порошкообразное вяжущее, как правило, минеральное вещество, способное при замешивании с водой образовывать пластичную массу. При затвердевании становится камнеобразным.

Стоматологические цементы в клинике имеют широкое применение в качестве:

- пломбировочного материала;

- материала для фиксации несъемных протезов, ортодонтических аппаратов на опорных зубах или имплантах;

- в качестве подкладок под пломбы для защиты пульпы.

Согласно Международной классификации, цементы подразделяются на 8 типов:

- цинк-фосфатные;

- силикатные;

- силикофосфатные;

- бактерицидные;

- цинк-оксидэвгеноловые;

- поликарбоксилатные;

- стеклоиономерные;

- полимерные.

Требования, предъявляемые к стоматологическим цементам:

1.  Иметь биологическую инертность к тканям зуба и всего организма в целом.

2.  Иметь высокую адгезию к тканям зуба, металлам, фарфору.

3.  Не растворяться в ротовой жидкости.

4.  Термический коэффициент расширения должен приближаться по значению к термическому коэффициенту расширения тканей зуба.

5.  Обладать низкой теплопроводностью.

6.  Иметь минимальное водопоглощение.

7.  Не изменять цвет с течением времени

8.  Отверждаться в присутствии воды или слюны.

9.  Иметь рН около 7 при отверждении и после него.

10. Обладать минимальной усадкой, чтобы не нарушать краевое прилегание.

11. Обладать твердостью, близкой к твердости зуба, чтобы протвостоять истиранию.

7.Требования, предъявляемые к стоматологическим материалам.

К стоматологическим материалам предъявляются высокие требования.

Они весьма разнообразны:

-- токсикологические -- отсутствие раздражающего, бластомогенного (т. е. способствующего образованию опухоли), токсико-аллергического действий;

-- гигиенические -- отсутствие условий, ухудшающих гигиену полости рта, в частности -- ретенционных пунктов для пищи и образования налета;

-- физико-механические -- высокие прочностные качества, износоустойчивость, линейно-объемное постоянство;

-- химические -- постоянство химического состава, антикоррозийные свойства;

-- эстетические -- возможность полной имитации тканей полости рта и лица, эффект естественности;

-- технологические -- простота и легкость обработки, приготовления, придания нужной формы и объема.

8.Макро- и микроэлементы в окружающей среде и в организме человека. Топография важнейших биогенных элементов в организме человека. Ультрамикроэлементы.

Соответственно этой классификации элементы, содержащиеся в живых организмах, делятся на три группы: •Макроэлементы. Это элементы, содержание которых в организме выше 10 х(-2) %. К ним относятся кислород, углерод, водород, азот, фосфор, сера, кальций, магний, натрий и хлор. •Микроэлементы. Это элементы, содержание которых в организме находится в пределах от 10 х(-3) до 10 х(-5) %. К ним относятся йод, медь, мышьяк, фтор, бром, стронций, барий, кобальт. •Ультрамикроэлементы. Это элементы, содержание которых в организме ниже 10 х(-5) %. К ним относятся ртуть, золото, уран, торий, радий и др

 Элементы, необходимые для построения и жизнедеятельности различных клеток и организмов, называютбиогенными элементами.

Топография важнейших биогенных элементов в организме человека Органы человека по-разному концентрируют в себе различные химические элементы, то есть микро- и макроэлементы неравномерно распределяются между разными органами и тканями. Большинство микроэлементов накапливается в печени, костной и мышечной тканях. Эти ткани являются основным депо (запасником) для многих микроэлементов. Микроэлементы могут проявлять специфическое родство по отношению к некоторым органам и содержаться в них в высоких концентрациях. Хорошо известно, что цинк концентрируется в поджелудочной железе, йод – в щитовидной, фтор – в эмали зубов, алюминий, мышьяк, ванадий накапливаются в волосах и ногтях, кадмий,ртуть, молибден – в почках, олово – в тканях кишечника, стронций – в пигментной сетчатке глаза, бром,марганец, хром – в гипофизе и т.д. В организме микроэлементы могут находиться как в связанном состоянии, так и в виде свободных ионных форм. Установлено, что кремний, алюминий, медь и титан в тканях головного мозга находятся в виде комплексов с белками, тогда как марганец – в ионном виде. Кислород и водород – макроэлементы. Они входят в состав воды, которой в организме взрослого человека в среднем содержится около 65%. Вода неравномерно распределена по органам, тканям и биологическим жидкостям человека. Так в желудочном соке, слюне, плазме крови, лимфе вода составляет от 90 до 99,5%. В моче, сером веществе головного мозга, почках – 80%. В белом веществе головного мозга, печени, коже, спинном мозге, мышцах, легких, сердце – 70-80%. Меньше всего – 40% воды содержится в скелете. Макроэлементы – углерод, водород, кислород, азот, сера, фосфор – входят в состав белков, нуклеиновых кислот и других биологически активных соединений организма. Содержание углерода в белках составляет от 51 до 55%, кислорода – от 22 до 24%, азота – от 15 до 18%, водорода – от 6,5 до 7%, серы – от 0,3% до 2.5%, фосфора – около 0,5%. 

Углерод, водород и кислород входят также в состав углеводов, содержание которых в тканях животных невелико – примерно 2%. Эти элементы входят в состав липидов (жиров). Кроме того в состав фосфолипидов входит фосфор в виде фосфатных групп. В наибольшей степени липиды концентрируются в головном мозге (12%), а затем в печени (5%), молоке (2-3%) и сыворотке крови (0,6%). Однако основное количество фосфора – 600 г – содержится в костной ткани. Это составляет 85% от массы всего фосфора, находящегося в организме человека. Концентрируется фосфор и в твердых тканях зубов, в состав которых он входит вместе с кальцием, хлором, фтором в виде гидроксил-, хлор-, фторапатитов общей формулы Ca5(PO4)3X, где Х = ОН, Cl, F соответственно. Кальций преимущественно концентрируется в костной ткани, а также и в зубной ткани. Натрий и хлор в основном содержатся во внеклеточных жидкостях, а калий и магний – аво внутриклеточных. В виде фторидов натрий и калий входят в состав костной и зубной ткани. Магний в виде фосфата Mg3(PO4)2 содержится в твердых тканях зуба.

9.Общая характеристика s-элементов с точки зрения положения в ПСЭ Д.И.Менделеева. Биологическая роль s-элементов. Роль кальция и натрия в создании мембранного потенциала. Использование в медицине соединений этих элементов: изотонических и гипертонических растворах, глауберовой соли, гидрокарбоната натрия, декагидрата тетрабората натрия, хлорида кальция, карбоната кальция, гипса, сульфата бария, пероксида водорода.

К s-элементам относятся две группы Периодической системы: IА и IIА.

В группу IА входят 8 элементов: литий, калий, натрий, рубидий, цезий, франций, водород, гелий. В группу IIА входят 6 элементов: бериллий, магний, кальций, стронций, барий, радий.

Общим является застраивание в их атомах электронами s-подуровня внешнего энергетического уровня. (Т.Е. говорим о "семействе элементов". ВСПОМИНАЕМ: "семейство элементов" определяется тем, какой подуровень заполняется электронами в последнюю очередь.)

Общая характеристика элементов IА и IIА

Элементные вещества - типичные металлы, обладающие блеском, высокой электрической проводимостью и теплоповодимостью, химически весьма активны.

Как следует из электронных формул, элементы IА группы (Na, K) имеют на внешнем энергетическом уровне по одному s электрону. Элементы IIА группы (Mg, Ca) по 2 s электрона.

Химические свойства s элементов IА и IIА групп сходны.

s-элементы IА и IIА имеют относительно большие радиусы атомов и ионов.

s-элементы IА и IIА групп легко отдают валентные электроны. Являются сильными восстановителями. С ростом радиуса атома в группах IА и IIА ослабевает связь валентных электронов с ядром, следовательно s-элементы этих групп имеют низкие значения Еи и Еср. к ẽ. Все щелочные и щелочноземельные металлы имеют отрицательные стандартные окислительно-восстановительные потенциалы, большие по абсолютной величине. Что также характеризует их, как сильных восстановителей. Восстановительные свойства возрастают закономерно с увеличением радиуса атома. Восстановительная способность увеличивается по группе сверху вниз.

Для элементов IIА группы характерна большая, чем для элементов IА группы способность к комплексообразованию.

s-элементы IА и IIА образуют соединения с ионным типом связи.

Исключение составляет водород, для которого в соединениях даже с самыми электроотрицательными элементами характерна преимущественно ковалентная связь (например, фтороводород или вода). Частично ковалентный характер связи в соединениях имеет место у лития, бериллия и магния.

Изотонический раствор – NaCl (0,9%) – для инъекций вводят подкожно, внутривенно и в клизмах при обезвоживании организма и при интоксикацях. Также применяют для промывания ран, глаз, слизистой оболочки глаза, также для растворения различных ЛП.

Гипертонические растворы - NaCl (3-5-10%) – применяют наружно в виде компрессов и примочек при лечении гнойных ран. По закону осмоса применение таких компрессов способствует отделению гноя из ран и плазмолизу бактерий (антимикробное действие).

2-5% р-рNaCl назначают внутрь для промывания желудка при отравлении AgNO3.

Натрия сульфат Na2SO4*10H2O – применяют в качестве слабительного средства. Соль медленно всасывается из кишечника, что приводит к поддержанию повышенного осмотического давления в полости кишечника. В результате осмоса происходит накопление воды в кишечнике, содержимое его разжижается, сокращения кишечника усиливаются и каловые массы быстрее выводятся.

Натрия тетраборат Na2B4O7*10H2O – применяется наружно как антисептическое средство для полосканий, спринцеваний, смазываний. Антисептическое действие аналогично NaHCO3, связано со щелочной реакцией среды в результате гидролиза.

Na2B4O7 + 7H2O → 2NaOH + 4H3BO3

Кальция хлорид CaCl2 – при отравлении солями магния, также оксалат- и фторид- ионами. Применение препарата в первом случае основано на взаимозамещаемости ионов кальция и магния в организме, во втором – на образовании нетоксичных малорастворимых соединений.

Кальция карбонат CaCO3 – обладает антацидным и адсорбирующим действием, назначают внутрь при повышенной кислотности желудочного сока.

Кальция сульфат CaSO4*1/2H2O – жженый гипс. Применяют для приготовления гипсовых повязок при переломах.

сульфат бария широко применяется в качестве вещества способного задерживать рентгеновские лучи при рентгенологическом исследовании желудочно-кишечного тракта

В медицине перекись водорода нашла применение благодаря наличию у нее антисептического, дезодорирующего и кровоостанавливающего свойства. 3% раствор перекиси водорода применяют для обработки ран, ссадин, царапин, остановки носовых и других небольших капиллярных кровотечений, в виде полосканий при ангине, стоматите.

Действие Na+, К+-АТФазы и возникновение разности потенциалов на клеточных мембранах

Многие важные биологические процессы осуществляются только при условии различного ионного и молекулярного состава внутри клеток и во внеклеточной жидкости. Концентрация ионов К+ внутри клетки примерно в 35 раз больше, чем во внеклеточной жидкости, концентрация ионов Na+ внутри клетки примерно в 15 раз меньше, чем во внеклеточной жидкости. Чтобы поддерживать такое распределение ионы калия должны перемещаться из внешней среды внутрь клетки, а ионы натрия – наоборот, поступать из клетки во внеклеточное пространство. Т.е. должен осуществляться перенос ионов из области с более низкой концентрацией в область с более высокой концентрацией. Самопроизвольно такой процесс протекать не может. Нормальное распределение ионов натрия и калия обеспечивается работой натрий-калиевых насосов. Работа этих насосов по переносу ионов против градиента концентрации и по поддержанию этого градиента требует большой затраты энергии, следовательно, сопровождается макроэргической реакцией гидролиза АТФ.

За счет энергии гидролиза одной молекулы АТФ три иона Na+ выводятся из клетки, а два иона К+ - поступают в клетку. В итоге на мембране клетки возникает разность потенциалов: наружная поверхность мембраны заряжается положительно, а внутренняя – отрицательно.

10.Общая характеристика d –элементов с точки зрения положения в ПСЭ Д.И.Менделеева. Биологическая роль молибдена, марганца, железа, кобальта, серебра, меди. В состав каких важных соединений они входят?

 Химические свойства и биологическая роль элементов d-блока

К d-блоку относятся 32 элемента периодической системы. Они расположены в побочных подгруппах периодической системы в 4-7 больших периодах между s- и p-элементами.

Характерной особенностью элементов d-блока является то, что в их атомах последними заполняются орбитали не внешнего слоя (как у s- и p-элементов), а предвнешнего [(n - 1)d] слоя. В связи с этим, у d-элементов валентными являются энергетически близкие девять орбиталей – одна ns-орбиталь, три nр-орбитали внешнего и пять (n - 1)d-орбиталей предвнешнего энергетического уровней

В периодах (слева направо) с увеличением заряда ядра радиус атома возрастает медленно, непропорционально числу электронов, заполняющих оболочку атома.

Причины – лантаноидное сжатие и проникновение ns электронов под d-электронный слой (в соответствии с принципом наименьшей энергии). Происходит экранирование заряда ядра внешними валентными электронами: у элементов 4-го периода внешние электроны проникают под экран электронов 3d-подуровня, а у элементов 6-го периода – под экран 4f и 5d электронов (двойное экранирование).

В периодах (слева направо) наблюдается уменьшение энергии ионизации, энергии сродства к электрону. Поскольку изменения энергии ионизации и энергии сродства к электрону незначительны, химические свойства элементов и их соединений изменяются мало.

В группах (сверху вниз) с увеличением заряда ядра атома возрастают энергия ионизации, относительная электроотрицательность элементов (ОЭО), нарастают неметаллические и кислотные свойства, уменьшаются металлические свойства элементов.

 Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства и закономерности их изменения

Элементы d-блока находящиеся в III, IV, V, VI, VII B группах имеют незавершенный d-электронный слой (предвнешний эн. уровень). Такие электронные оболочки неустойчивы. Этим объясняется переменная валентность и возможность проявлять различные степени окисления d-элементов. Степени окисления элементов d-блока в соединениях всегда только положительные.

Соединения с высшей степенью окисления проявляют кислотные и окислительные свойства (в растворах представлены кислородсодержащими анионами). Соединения с низшей степенью окисления – основные и восстановительные свойства (в растворах представлены катионами). Соединения с промежуточной степенью окисления – проявляют амфотерные свойства.

Например: CrO основной оксид, Cr2O3 – амфотерный оксид, CrO3 – кислотный оксид.

В периоде с возрастанием заряда ядра атома уменьшается устойчивость соединений с высшей степенью окисления, возрастают их окислительные свойства.

В группах увеличивается устойчивость соединений с высшей степенью окисления, уменьшаются окислительные и возрастают восстановительные свойства элементов.

Железо, кобальт, хром, марганец, цинк, медь, молибден в организме: содержание, биологическая роль

Элемент	Содержание в организме (взрослого человека)	Биологическая роль
Fe	5 г (около 70% в гемоглобине)	Входит в состав гемоглобина, т.е. принимает участие в транспорте кислорода, обеспечивает процесс дыхания живых организмов. Входит в состав ферментов цитохромов, каталазы, пероксидазы. В связанной форме находится в некоторых белках, выполняющих роль переносчиков железа.
Co		Входит в состав витамина В12. Влияет на углеводный, минеральный, белковый и жировой обмен, принимает участие в кроветворении.
Cr	6 мг	Биогенный элемент.
Mn	0,36 моль	Входит в состав ферментов аргиназа, холинестераза, фосфоглюкомутаза, пируваткарбоксилаза и д.р. Участвует в синтезе витаминов С и В, доказано его участие в синтезе хлорофилла. Участвует в процессе аккумуляции и переноса эрги.
Zn		Входит в состав ферментов катализирующих гидролиз пептидов, белков, некоторых эфиров и альдегтдов.
Cu	1,1 ммоль	Входит в состав ферментов окигеназ и гидролаз. Участвует в кроветворении.
Mo		Входит в состав ферментов, катализирующих ОВР: ксанингидрогеназа, ксантиноксидаза, альдегидоксидаза и д.р. Важный микроэлемент для растений: принимает участие в мягкой фиксации азота.

11.Общая характеристика p- элементов с точки зрения положения в ПСЭ Д.И.Менделеева. Биологическая роль углерода, кислорода, кремния, фосфора, азота. Механизмы токсичности угарного газа. Буферные системы в организме, содержание соединений этих элементов. Использование в медицине жидкого азота, нашатырного спирта, нашатыря, оксида азота (1), йода, серосодержащих

)--К p-элементамотносятся 30 элементов IIIA-VIIIA-групп периодической системы; p-элементы расположены во втором и третьем малых периодах, а также в четвертом—шестом больших периодах. Элементы IIIА-группы имеют один электрон на p-орбитали. В IVА-VIIIА-группах наблюдается заполнение p-подуровня до 6 электронов. Общая электронная формула p-элементов ns2np6. В периодах при увеличении заряда ядра атомные радиусы и ионные радиусы p-элементов уменьшаются, энергия ионизации и сродство к электрону возрастают, электроотрицательность увеличивается, окислительная активность соединений и неметаллические свойства элементов усиливаются. В группах радиусы атомов увеличиваются. От 2p-элементов к 6p-элементам энергия ионизации уменьшается. Усиливаются металлические свойства p-элемента в группе с увеличением порядкового номера

--углеродв виде отдельного элемента не обладает биологическим значением, - биологической ролью обладают его соединения.

из различных соединений углерода (белки, жиры, углеводы, нуклеотиды, гормоны, амино- и карбоновые кислоты и др.) состоят все ткани организма

является структурным компонентом всех органических соединений

его соединения участвуют во всех биохимических процессах

при окислении соединений углерода образуется необходимая для организма энергия

оксид углерода (IV) CO2, образующаяся в результате окисления соединений углерода, стимулирует дыхательный центр, регулирует значение рН крови

Основной (фактически единственной) функцией кислорода является его участие как окислителя в окислительно-восстановительных реакциях в организме. Благодаря наличию кислорода, организмы всех животных способны утилизировать (фактически «сжигать») различные вещества (углеводы, жиры, белки) с извлечением определенной энергии «сгорания» для собственных нужд. В покое организм взрослого человека потребляет 1,8-2,4 г кислорода в минуту

Биологическая роль кремния

является одним из необходимых компонентов костей

участвует в формировании костей и хряща, минерализации костной ткани

участвует в синтезе гликозаминогликанов и коллагена

возможно тормозит развитие атеросклеротических процессов

Биологическая роль фосфора

фосфор входит в состав многих веществ организма (фосфолипиды, фосфопротеиды, нуклеотиды, коферменты, ферменты и пр.)

фосфолипиды являются основным компонентом мембран всех клеток в организме человека

в костях фосфор находится в виде гидроксилапатита, в зубах в виде фторапатит, выполняя структурную функцию

остатки фосфорной кислоты входят в состав нуклеиновых кислот и нуклеотидов, а также в состав аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и креатинфосфата – важнейшие аккумуляторы и переносчики энергии

остатки фосфорной кислоты входят в состав буферной системы крови, регулируя ее значение рН

Чистый (элементарный) азот сам по себе не обладает какой-либо биологической ролью. Биологическая роль азотаобусловлена его соединениями. Так в составе аминокислот он образует пептиды и белки (наиболее важный компонент всех живых организмов); в составе нуклеотидов образует ДНК и РНК (посредством которых передается вся информация внутри клетки и по наследству); в составе гемоглобина участвует в транспорте кислорода от легких по органам и тканей. Такое соединения как оксид азота (II) и его источники (например, нитроглицерин – лекарственное средство для снижения давления) воздействуют на гладкую мускулатуру кровеносных сосудов, обеспечивая ее расслабление и расширение сосудов в целом (приводит к снижению давления).

Механизмы токсичности угарного газа.?????????????

Буферные системы организма

Основная функция буферных систем предотвращение значительных сдвигов рН путём взаимодействия буфера как с кислотой, так и с основанием. Действие буферных систем в организме направлено преимущественно на нейтрализацию образующихся кислот.

В организме одновременно существует несколько различных буферных систем. В функциональном плане их можно разделить на бикарбонатную и небикарбонатную. Небикарбонатная буферная система включает гемоглобин, различные белки и фосфаты. Она наиболее активно действует в крови и внутри клеток.

Бикарбонат является ключевым компонентом главной буферной системы организма. Она состоит из двух кислотно-основных частей, находящихся в динамическом равновесии: угольная кислота / бикарбонатный ион и бикарбонатный ион / карбонатный ион.

Жидкий азот с успехом применяют и в хирургии, так как он оказывает на ткань обезболивающее воздействие. Кроме того, им хорошо лечить воспалительные процессы на коже, например, акне. Даже в лечении некоторых видов облысения это вещество также используется, .Жидким азотом даже можно симптомы некоторых заболеваний, таких как псориаз или себорея, свести к минимуму. Более подробную информацию можно прочитать тут.

Нашатырный спирт применяют ингаляционно, наружно и внутрь.

Для возбуждения дыхания и выведения из обморочного состояния осторожно подносят к ноздрям небольшой кусок марли или ваты, смоченный раствором.

Для индукции рвоты (особенно при отравлении алкоголем) разбавленный раствор нашатырного спирта (5—10 капель на 100 мл воды) назначают внутрь.

При укусах насекомых применяется в виде примочек или линимента.

При невралгиях и миозитах применяют наружно для растирания (в виде аммиачного линимента). Нашатырный спирт оказывает отвлекающее действие, раздражая рецепторы кожи.

В хирургической практике по методу Спасокукоцкого—Кочергина нашатырным спиртом моют руки, разведя его в тёплой воде (250 мл раствора аммиака на 5 литров кипячёной воды).

В медицине N2O применяют как слабое средство для наркоза

Йод широко используется в медицине, хотя в чистом виде он практически не применяется.

Йод - уникальное лекарственное вещество. Он определяет высокую биологическую активность и разностороннее действие лекарственных препаратов, и используют его в основном для изготовления различных лекарственных форм.