E5 Chemisches Gleichgewicht

Thema

Das chemische Gleichgewicht der Mundhöhle bestimmt, ob sich die Zahnhartsubstanz im Zuge der Demineralisierung auflöst oder im Zuge der Remineralisierung repariert.

Dieses chemische Gleichgewicht der Mundhöhle wird durch den Vergleich zweier Größen ermittelt: der tatsächlichen Konzentration von Calcium-, Phosphat- und Hydroxidionen im Speichel gegenüber der Konzentration derselben Ionen, die vorliegen würde, wenn sich der Speichel im exakten Gleichgewicht mit dem Hydroxylapatit des Zahnschmelzes befände. Liegt die tatsächliche Konzentration der gelösten Ionen unter dieser Gleichgewichtskonzentration, löst sich der Zahnschmelz auf; liegt sie darüber, kommt es zur Mineralausfällung auf dem Zahnschmelz, also zur Remineralisierung.

Dies wird durch den Vergleich zweier Größen bestimmt: der tatsächlichen Konzentration der im Speichel gelösten Ionen gegenüber der Konzentration von Hydroxylapatit im Zahnschmelz. Fluorid verschiebt das chemische Gleichgewicht der Mundhöhle zugunsten der Remineralisierung: Es ersetzt die Hydroxidionen, die Bestandteil des Hydroxylapatitkristalls im Zahnschmelz sind, und bildet stattdessen Fluorapatit. Dessen Gleichgewichtskonzentration im Speichel ist um mehrere Größenordnungen niedriger als die des ursprünglichen Hydroxylapatits. Aufgrund dieser deutlich geringeren Konzentration ist Fluorapatit bis zu pH-Werten, die zwei bis drei Einheiten höher liegen als jene, die den ursprünglichen Hydroxylapatit auflösen würden, säurebeständig.

Der Speichel trägt kontinuierlich zu diesem chemischen Gleichgewicht der Mundhöhle bei, indem er Kalzium und Phosphat liefert. Diese Ionen gleichen den Verlust durch den Zahnschmelz aus und halten so die Konzentration der gelösten Ionen möglichst nahe an der Gleichgewichtskonzentration oder sogar darüber, um die Remineralisierung zu fördern.

Neben der Mineralstoffzufuhr reguliert der Speichel den pH-Wert der Mundhöhle hauptsächlich über ein Puffersystem aus Bicarbonat, Kohlendioxid und Kohlensäure. Dieses System neutralisiert Säuren, die andernfalls das chemische Gleichgewicht der Mundhöhle in Richtung Demineralisierung verschieben würden.

Wie schnell Fluorid in den Zahnschmelz eingebaut wird und Fluorapatit bildet, und wie wirksam dieses Fluorid Karies vorbeugt, hängt von der Konzentration an freiem Fluorid im Speichel ab. Je höher die Konzentration an freiem Fluorid im Speichel ist, desto schneller wird das Fluorid in den Zahnschmelz eingebaut und desto größer ist die karieshemmende Wirkung. Somit bestimmen der Vergleich zwischen der tatsächlichen Ionenkonzentration und der Gleichgewichtskonzentration mit Hydroxylapatit, die Mineralversorgung und Pufferkapazität des Speichels sowie die Verfügbarkeit von Fluorid gemeinsam, in welche Richtung sich das eingangs beschriebene chemische Gleichgewicht der Mundhöhle verschiebt.

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