A QUÍMICA DA FORMAÇÃO DA CÁRIE – E A HIDROXIAPATITA.
A química da cárie dentária é explicada fundamentalmente por um processo dinâmico de desmineralização e remineralização (DES-RE) dos tecidos duros do dente, controlado por variações de pH na cavidade oral. O principal componente mineral do esmalte dentário é a hidroxiapatita, um fosfato de cálcio cristalino cuja fórmula química aproximada é Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂.
1. O Equilíbrio Químico da Hidroxiapatita
Em uma boca saudável, a saliva está saturada com íons de cálcio (Ca²⁺) e fosfato (PO₄³⁻), mantendo o mineral do dente em um equilíbrio estável:
Ca10(PO4)6(OH)2 (s)⇌10 Ca2+ (aq)+6 PO43− (aq)+2 OH− (aq)
2. A Queda do pH (Produção de Ácido)
Quando consumimos carboidratos fermentáveis (como a sacarose), as bactérias presentes no biofilme dental (principalmente a Streptococcus mutans) metabolizam esses açúcares. Esse processo de fermentação gera ácidos orgânicos, com destaque para o ácido lático. ( ver imagem acima)
A liberação de íons de hidrogênio (H⁺) reduz o pH da boca. Pelo Princípio de Le Chatelier, o excesso de H⁺ reage com os íons oxidrila (OH⁻) e fosfato (PO₄³⁻) da saliva
- H⁺ + OH⁻ → H₂O
H⁺ + PO₄³⁻ → HPO₄²⁻
Ao consumir e neutralizar os íons do lado direito da equação do equilíbrio, o sistema se desloca para a direita para compensar a perda. Isso força a dissolução da hidroxiapatita sólida do dente, caracterizando a desmineralização.
3. O pH Crítico
O esmalte não se dissolve a qualquer nível de acidez. Existe um limite conhecido como pH crítico:
- Esmalte: pH 5,5
- Dentina: pH 6,5 (mais vulnerável por conter menos conteúdo mineral)
Quando o pH do biofilme cai abaixo desses valores, a velocidade de desmineralização supera a capacidade da saliva de repor os minerais.
[Consumo de Açúcar] ➔ [Bactérias produzem Ácido Lático] ➔ [pH cai abaixo de 5,5] ➔ [Dissolução da Hidroxiapatita (Cárie)]
4. O Papel do Flúor (Remineralização Química)
Quando o pH da boca se normaliza (graças à capacidade tampão da saliva), o processo pode ser revertido (remineralização). A presença do flúor (F⁻) nesse momento altera positivamente a termodinâmica dos dentes.
O flúor substitui a hidroxila (OH⁻) na estrutura do dente, reagindo para formar a fluorapatita:
Ca10(PO4)6(OH)2+2 F−→Ca10(PO4)6F2+2 OH−
A fluorapatita é quimicamente muito mais estável e possui um pH crítico menor (cerca de 4,5). Isso significa que o dente remineralizado com flúor se torna significativamente mais resistente a futuros ataques ácidos.
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