Prends soin de tes dents à l’aide de la chimie!

Carolina Vendetti et Chris Langley et Parlons sciences
Lisibilité
7.49

Quels sont les liens avec mon programme d'études?

De quoi les dents sont-elles composées? Quels sont les processus chimiques à l’œuvre dans la bouche? Pourquoi certaines personnes ont-elles des caries?

Te brosses-tu les dents chaque matin? Et aussi avant de te coucher? Ou peut-être que comme moi, tu les brosses même après chaque repas!

Pour la plupart des gens, il s’agit d’une activité quotidienne sans intérêt. Mais savais-tu qu’il y a des processus chimiques fascinants à l’œuvre dans ta bouche? Et qu’on y trouve la substance la plus dure du corps humain? Cet article t’informera sur la structure des dents et la chimie de la bouche. Ensuite, il te fera découvrir la raison scientifique qui justifie l’importance de se brosser les dents.

Quelle est la structure d’une dent?

L’extérieur d’une dent est composé de plusieurs couches qui protègent la pulpe à l’intérieur. La pulpe est composée de tissu conjonctif. Elle contient des vaisseaux sanguins et des nerfs. Les vaisseaux sanguins fournissent des minéraux aux couches extérieures. Les nerfs envoient des messages au cerveau sur la température, la pression et les blessures subies par la dent.

Les couches qui protègent la pulpe sont le cément, la dentine et l’émail. Le cément relie la dent aux os de la mâchoire. La dentine entoure la pulpe. Elle sert de base à l’émail, qui constitue la couche extérieure. La dentine est jaune. Elle a une dureté de 3 sur l’échelle de Mohs.

L’émail constitue la couche extérieure de la dent. Il s’agit de la substance la plus dure du corps humain. L’émail est principalement constitué d’une forme cristalline de phosphate de calcium : Ca10(PO4)6(OH)2. Il est même plus dur que les os, ayant une dureté de 5 sur l’échelle de Mohs.

La composition d’une dent
La composition d’une dent (Parlons sciences, à partir d’une image de KDS4444 [CC BY-SA 4.0] via Wikimedia Commons).

Le savais-tu? 

Des minéraux constituent 95 % de l’émail de tes dents. De l’eau et d’autres matières organiques constituent l’autre 5 %.

Comment se forment les caries?

T’es-tu déjà demandé pourquoi certaines personnes ont des caries, même quand elles se brossent les dents deux fois par jour? Même si les dents sont très dures, les bactéries et la pression associée à la mastication peuvent affaiblir l’émail. L’affaiblissement de l’émail peut favoriser les caries.

Le savais-tu? 

Au Canada, 59 % des jeunes de 12 à 19 ans ont eu au moins une carie.

Nous avons tous des bactéries dans la bouche. Ces bactéries transforment les aliments, tels que les sucres et les amidons, en acides. Les bactéries qu’on y retrouve le plus souvent sont Streptococcus mutans et les lactobacilles. Elles sont responsables de la production d’acide lactique : CH3CHCO2H ou C3H6O3.

Formule topologique, formule moléculaire et modèle de remplissage d’acide lactique
Formule topologique, formule moléculaire et modèle de remplissage d’acide lactique (Parlons sciences, à partir d’images de Jynto et de NEUROtiker sur Wikimedia Commons).

Ensemble, les bactéries, l’acide, les débris alimentaires et la salive forment une substance collante appelée la plaque. La plaque s’attache à la surface des dents, surtout près des gencives, dans les empreintes sur les molaires et autour des plombages. Graduellement, l’acide lactique produit par les bactéries dans la plaque peut dissoudre l’émail des dents, créant des trous. On appelle ces trous des caries dentaires ou des cavités.

Lorsqu’une carie se forme dans l’émail, elle peut rapidement traverser les autres couches de la dent. Si elle atteint les nerfs dentaires, la carie peut être très douloureuse!

Le savais-tu? 

Si tu n’enlèves pas régulièrement la plaque de tes dents, elle peut se transformer en tartre. Seuls les professionnels des soins dentaires peuvent enlever le tartre.

Lorsque le niveau d’acide dans la bouche est suffisant pour réduire le pH à moins de 5,5, l’acide commence à dissoudre le phosphate de calcium. Ce processus s’appelle la déminéralisation. Voici l’équation équilibrée pour la réaction chimique :

Demineralization of calcium phosphate
Équation chimique équilibrée de la déminéralisation du phosphate de calcium (© 2019 Parlons sciences).

 

Équation chimique - Version textuelle

Le phosphate de calcium et les ions d’hydrogène subissent une réaction chimique réversible en présence des ions de calcium, de l’acide phosphorique et de l’eau.

 

Les produits de la réaction sont les ions de calcium, l’acide phosphorique et l’eau. Ces substances sont en équilibre chimique avec le phosphate de calcium. Quand le niveau d’acide dans la bouche est élevé, la réaction chimique se déclenche vers la droite (réaction directe). Ainsi, plus de calcium est dissout. 

Si la déminéralisation se poursuit, l’émail révèle la dentine. Celle-ci est jaune et molle. C’est ce que les dentistes voient lors d’un examen.

Comment peut-on prévenir les caries?

Alors, pourquoi est-ce que tout le monde te dit de te brosser les dents? C’est en partie pour éliminer la plaque. En te brossant les dents et en utilisant la soie dentaire, tu peux enlever la plaque et l’empêcher de s’accumuler sur les dents. Tu devrais également utiliser un dentifrice au fluorure

Le savais-tu? 

Les municipalités ajoutent souvent du fluorure à l’eau potable. Il s’agit d’une façon très facile de protéger la population contre les caries. En Ontario, 70 % de la population habite une région où l’eau est fluorée.

Le fluorure ne prévient pas les caries. Cependant, il ralentit le processus de déminéralisation. Les ions de fluorure créent un revêtement résistant par-dessus l’émail. Ce revêtement protège l’émail pendant qu’il se régénère. En effet, tes dents peuvent se réparer! Lorsque le niveau d’acide dans ta bouche est réduit et que tu manges des aliments riches en calcium, tes dents peuvent se reminéraliser.

l’évolution du pH après la consommation d’un repas
La courbe de Stephan illustre l’évolution du pH après la consommation d’un repas (Parlons sciences, à partir d’une image de Lesion [CC BY-SA 3.0] sur Wikimedia Commons).

 

Graphique - Version textuelle

Avant de manger, le pH de votre bouche est entre sept et sept virgule cinq. En dedans de dix minutes, le pH de votre bouche s'abaisse en-dessous de quatre virgule cinq. Le point auquel débute la décomposition est de cinq virgule cinq. Jusqu'à 40 minutes après avoir mangé, les dents se déminéralisent. Le pH s'élève. Après 40 minutes, les dents se reminéralisent. Le pH ne revient à la normale (sept) qu'après environ 60 minutes.

 

Autant que possible, brosse tes dents avec un dentifrice au fluorure. Si tu n’es pas en mesure de te brosser les dents, rince-toi la bouche avec de l’eau. Ainsi, tu aideras à augmenter le pH dans ta bouche afin qu’il atteigne une valeur de 7 (neutre), ce qui déclenchera la réaction inverse (vers la gauche). Tu devrais également éviter les aliments et les boissons sucrés. Et n’oublie pas de consulter régulièrement un professionnel des soins dentaires!

 

Points de départ

Connecter et Relier

  • Te brosses-tu les dents régulièrement? Pourquoi?
  • Aimes-tu les boissons gazeuses ou d’autres boissons sucrées? As-tu réfléchi à l’impact que ces boissons peuvent avoir sur tes dents? As-tu déjà remarqué des bords transparents ou translucides sur tes dents?
  • Ton dentiste ou ton hygiéniste dentaire t’a-t-il déjà dit que tu ne devrais pas consommer certains aliments ou certaines boissons? A-t-il déjà mentionné que tes dents montrent des signes d’usure ou de dommages causés par l’acide?
     

Connecter et Relier

  • Te brosses-tu les dents régulièrement? Pourquoi?
  • Aimes-tu les boissons gazeuses ou d’autres boissons sucrées? As-tu réfléchi à l’impact que ces boissons peuvent avoir sur tes dents? As-tu déjà remarqué des bords transparents ou translucides sur tes dents?
  • Ton dentiste ou ton hygiéniste dentaire t’a-t-il déjà dit que tu ne devrais pas consommer certains aliments ou certaines boissons? A-t-il déjà mentionné que tes dents montrent des signes d’usure ou de dommages causés par l’acide?
     

Relier la Science et la Technologie à la Société et à l'Environnement

  • L’eau est-elle fluorée dans ta communauté? Penses-tu que l’on devrait obliger toutes les municipalités à fournir de l’eau fluorée? Pourquoi ou pourquoi pas?

Relier la Science et la Technologie à la Société et à l'Environnement

  • L’eau est-elle fluorée dans ta communauté? Penses-tu que l’on devrait obliger toutes les municipalités à fournir de l’eau fluorée? Pourquoi ou pourquoi pas?

Explorer les Concepts

  • Décris la composition d’une dent. Explique le rôle de chaque élément.
  • Qu’est-ce que la plaque? Quel est l’impact de la plaque sur la santé dentaire?
  • Sur le plan chimique, qu’est-ce qui se passe quand tes dents se déminéralisent?
  • Comment le fluorure aide-t-il à freiner le processus de déminéralisation, lorsque tes dents sont exposées aux acides?
  • Fais des recherches sur différentes technologies qui visent à réduire et à réparer l’usure par acide.
  • Étudie et compare les rôles des hygiénistes dentaires et des dentistes dans la prévention et le traitement de différents effets de l’acide sur les dents.
     

Explorer les Concepts

  • Décris la composition d’une dent. Explique le rôle de chaque élément.
  • Qu’est-ce que la plaque? Quel est l’impact de la plaque sur la santé dentaire?
  • Sur le plan chimique, qu’est-ce qui se passe quand tes dents se déminéralisent?
  • Comment le fluorure aide-t-il à freiner le processus de déminéralisation, lorsque tes dents sont exposées aux acides?
  • Fais des recherches sur différentes technologies qui visent à réduire et à réparer l’usure par acide.
  • Étudie et compare les rôles des hygiénistes dentaires et des dentistes dans la prévention et le traitement de différents effets de l’acide sur les dents.
     

Nature de la Science / Nature de la Technologie

  • Planifie une enquête pour étudier la façon dont la consommation de boissons gazeuses influence la formation de caries.
  • Planifie une enquête pour étudier comment l’emploi de la brosse à dents ou de la soie dentaire influence la formation de caries.
     

Nature de la Science / Nature de la Technologie

  • Planifie une enquête pour étudier la façon dont la consommation de boissons gazeuses influence la formation de caries.
  • Planifie une enquête pour étudier comment l’emploi de la brosse à dents ou de la soie dentaire influence la formation de caries.
     

Littératie Médiatique

  • Comment les annonces publicitaires influencent-elles ton choix d’un dentifrice? Comment celui-ci peut-il protéger tes dents ou réparer les dommages causés par l’accumulation de plaque et l’usure par acide? Quelles autres caractéristiques des dentifrices les annonceurs vantent-ils?

Littératie Médiatique

  • Comment les annonces publicitaires influencent-elles ton choix d’un dentifrice? Comment celui-ci peut-il protéger tes dents ou réparer les dommages causés par l’accumulation de plaque et l’usure par acide? Quelles autres caractéristiques des dentifrices les annonceurs vantent-ils?

Suggestions d'enseignement

  • Vous pouvez vous servir de l’article dans le cadre d’un cours sur la chimie, sur la santé ou sur les aliments et la nutrition afin d’aborder les acides et les bases, les bactéries, l’équilibre chimique et le bien-être. La ressource présente notamment les concepts suivants : la pulpe, les vaisseaux sanguins, les nerfs, le cément, la dentine, l’émail, les bactéries, les caries ou cavités, les acides, l’acide lactique, la plaque, le tartre, la déminéralisation, l’acide phosphorique, le fluorure et la reminéralisation.
  • Avant de lire l’article, vous pouvez demander aux élèves de suivre la stratégie d’apprentissage « Aperçu du vocabulaire » afin d’accéder aux connaissances préalables et de se familiariser avec la nouvelle terminologie. Des fiches reproductibles prêtes à utiliser avec la stratégie d’apprentissage « Aperçu du vocabulaire » sont disponibles en format [Google doc] et [.pdf].
  • Si vous voulez mettre l’accent sur les questions d’hygiène, demandez aux élèves de sonder leurs camarades sur les pratiques d’hygiène orale, la fréquence des visites chez les professionnels des soins dentaires, le nombre de caries, la consommation de sucre, etc. Les élèves pourraient présenter les renseignements recueillis à l’aide d’une infographie ou d’un organisateur graphique.
  • Vous pouvez également organiser une activité pratique sur la santé et le bien-être. Donnez aux élèves des comprimés révélateurs de plaque après qu’ils se sont brossés les dents. Ces comprimés permettent aux élèves d’évaluer l’efficacité de leur technique de brossage. Les élèves peuvent prendre des photos de leurs dents après avoir mâché les comprimés afin de repérer les endroits où il reste encore de la plaque.
  • Pour montrer les effets de la déminéralisation, mettez un os de poulet propre et sec dans du vinaigre pendant plusieurs jours. Avec le temps, l’os s’affaiblit et devient plus flexible au fur et à mesure que le calcium se déminéralise. 
     

Suggestions d'enseignement

  • Vous pouvez vous servir de l’article dans le cadre d’un cours sur la chimie, sur la santé ou sur les aliments et la nutrition afin d’aborder les acides et les bases, les bactéries, l’équilibre chimique et le bien-être. La ressource présente notamment les concepts suivants : la pulpe, les vaisseaux sanguins, les nerfs, le cément, la dentine, l’émail, les bactéries, les caries ou cavités, les acides, l’acide lactique, la plaque, le tartre, la déminéralisation, l’acide phosphorique, le fluorure et la reminéralisation.
  • Avant de lire l’article, vous pouvez demander aux élèves de suivre la stratégie d’apprentissage « Aperçu du vocabulaire » afin d’accéder aux connaissances préalables et de se familiariser avec la nouvelle terminologie. Des fiches reproductibles prêtes à utiliser avec la stratégie d’apprentissage « Aperçu du vocabulaire » sont disponibles en format [Google doc] et [.pdf].
  • Si vous voulez mettre l’accent sur les questions d’hygiène, demandez aux élèves de sonder leurs camarades sur les pratiques d’hygiène orale, la fréquence des visites chez les professionnels des soins dentaires, le nombre de caries, la consommation de sucre, etc. Les élèves pourraient présenter les renseignements recueillis à l’aide d’une infographie ou d’un organisateur graphique.
  • Vous pouvez également organiser une activité pratique sur la santé et le bien-être. Donnez aux élèves des comprimés révélateurs de plaque après qu’ils se sont brossés les dents. Ces comprimés permettent aux élèves d’évaluer l’efficacité de leur technique de brossage. Les élèves peuvent prendre des photos de leurs dents après avoir mâché les comprimés afin de repérer les endroits où il reste encore de la plaque.
  • Pour montrer les effets de la déminéralisation, mettez un os de poulet propre et sec dans du vinaigre pendant plusieurs jours. Avec le temps, l’os s’affaiblit et devient plus flexible au fur et à mesure que le calcium se déminéralise. 
     

En savoir plus

Fluorure et santé buccodentaire Gouvernement du Canada - les informations fournies incluent effets sur la santé, Utilisation appropriée de dentifrice fluoré chez les enfants, et fluorure dans l’eau potable

Problème de tartre dentaire : explications et conseils Canal Vie - explique pourquoi certaines personnes développent plus de tartre et pourquoi il est important de traiter la plaque et le tartre

Nettoyage des dents Association dentaire canadienne - une courte explication avec des schémas

Références

Animated-Teeth.com. (2019, avril 22). The science and chemistry of tooth decay.

ChemPages. (n.d.). Acids and bases: Salts.

Cotner, P. (2019, avril 23). How important is fluoride protection?

Dental Health Foundation of Ireland. (n.d.). Structure & function of teeth.

Greany, T. J. (2018, février 9). Tooth enamel demineralization. ToothIQ.

Limmer, J. (2015). Analytical chemistry. Clayton State University.

Ross, M. H. (2019). Histology: A text and atlas. Wolters Kluwer. 

Western Pennsylvania and Ohio Valley Oral and Maxillofacial Surgery PC. (2017, aout 10). How hard are human teeth and enamel?