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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E5 - Equilibrio Químico
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4114
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Equilibrio iónico esmalte-saliva
¿Cómo determina la comparación entre concentraciones iónicas reales y de equilibrio si el esmalte se disuelve o precipita mineral?
Grupo 2: Grupo 2: Desmineralización por subsaturación
¿Cómo conduce una concentración iónica real menor que la de equilibrio a la disolución del esmalte?
Grupo 3: Grupo 3: Remineralización por sobresaturación
¿Cómo conduce una concentración iónica real mayor que la de equilibrio a la precipitación de mineral sobre el esmalte?
Grupo 4: Grupo 4: Sustitución de hidroxilo por fluoruro
¿Cómo transforma el fluoruro la hidroxiapatita en fluorapatita y modifica la posición del equilibrio?
Grupo 5: Grupo 5: Resistencia ácida de la fluorapatita
¿Cómo cambia el umbral de disolución ácida al pasar de hidroxiapatita a fluorapatita?
Grupo 6: Grupo 6: Aporte mineral salival
¿Cómo mantiene la saliva calcio y fosfato disponibles para compensar la pérdida mineral y favorecer remineralización?
Grupo 7: Grupo 7: Tamponamiento salival del pH
¿Cómo neutraliza la saliva los ácidos mediante bicarbonato, CO2 y ácido carbónico para evitar desplazar el equilibrio hacia desmineralización?
Grupo 8: Grupo 8: Disponibilidad de fluoruro y eficacia anticaries
¿Cómo controla la concentración de fluoruro libre la velocidad de incorporación al esmalte y la eficacia anticaries?
Grupo 9: Grupo 9: Integración del equilibrio químico oral
¿Cómo se combinan saturación iónica, aporte mineral, tamponamiento y fluoruro para determinar el sentido neto del equilibrio?
ID:1378
Grupo 1: Grupo 1: Equilibrio iónico esmalte-saliva
Descripción
¿Cómo determina la comparación entre concentraciones iónicas reales y de equilibrio si el esmalte se disuelve o precipita mineral?
Pregunta clave: ¿Cómo determina la comparación entre concentraciones iónicas reales y de equilibrio si el esmalte se disuelve o precipita mineral?
Este equilibrio químico del entorno oral se decide comparando dos cantidades: la concentración real de iones de calcio, de fosfato y de hidroxilo que hay disueltos en la saliva, frente a la concentración de esos mismos iones que existiría si la saliva estuviera exactamente en equilibrio con la hidroxiapatita del esmalte dental. De este modo, la comparación entre la concentración real de iones y la concentración de equilibrio con la hidroxiapatita, el aporte mineral y el tamponamiento de la saliva, y la disponibilidad de flúor son los factores que en conjunto determinan hacia qué lado se inclina el equilibrio químico del entorno oral descrito al comienzo. El flúor desplaza este equilibrio químico del entorno oral a favor de la remineralización: sustituye a los iones hidroxilo que forman parte del cristal de hidroxiapatita del esmalte dental y forma en su lugar fluorapatita, un cristal cuya concentración de equilibrio con la saliva es varios órdenes de magnitud menor que la de la hidroxiapatita original. Como esa concentración de equilibrio es mucho menor, la fluorapatita resiste la disolución ácida hasta niveles de acidez de dos a tres unidades de pH más ácidas que las que ya disolverían a la hidroxiapatita original. La saliva contribuye constantemente a este equilibrio químico del entorno oral aportando calcio y fosfato que compensan los iones que el esmalte dental va perdiendo, manteniendo así la concentración real de iones disueltos lo más cerca posible de la concentración de equilibrio, o incluso por encima de ella, para favorecer la remineralización en lugar de la desmineralización.
ID:3395
Grupo 2: Grupo 2: Desmineralización por subsaturación
Descripción
¿Cómo conduce una concentración iónica real menor que la de equilibrio a la disolución del esmalte?
Pregunta clave: ¿Cómo conduce una concentración iónica real menor que la de equilibrio a la disolución del esmalte?
La saliva contribuye constantemente a este equilibrio químico del entorno oral aportando calcio y fosfato que compensan los iones que el esmalte dental va perdiendo, manteniendo así la concentración real de iones disueltos lo más cerca posible de la concentración de equilibrio, o incluso por encima de ella, para favorecer la remineralización en lugar de la desmineralización. Este equilibrio químico del entorno oral se decide comparando dos cantidades: la concentración real de iones de calcio, de fosfato y de hidroxilo que hay disueltos en la saliva, frente a la concentración de esos mismos iones que existiría si la saliva estuviera exactamente en equilibrio con la hidroxiapatita del esmalte dental. Cuando la concentración real de iones disueltos es menor que esa concentración de equilibrio, el esmalte dental se disuelve; cuando la concentración real de iones disueltos es mayor que la concentración de equilibrio, se produce precipitación de mineral sobre el esmalte dental, es decir, remineralización. El flúor desplaza este equilibrio químico del entorno oral a favor de la remineralización: sustituye a los iones hidroxilo que forman parte del cristal de hidroxiapatita del esmalte dental y forma en su lugar fluorapatita, un cristal cuya concentración de equilibrio con la saliva es varios órdenes de magnitud menor que la de la hidroxiapatita original. Qué tan rápido se incorpora el flúor al esmalte dental para formar fluorapatita, y qué tan eficaz resulta ese flúor para prevenir la caries dental, depende de la concentración de fluoruro libre disponible en la saliva: cuanto mayor es esa concentración de fluoruro libre en la saliva, más rápido se incorpora el flúor al esmalte dental y mayor es la eficacia anticaries que se obtiene.
ID:3396
Grupo 3: Grupo 3: Remineralización por sobresaturación
Descripción
¿Cómo conduce una concentración iónica real mayor que la de equilibrio a la precipitación de mineral sobre el esmalte?
Pregunta clave: ¿Cómo conduce una concentración iónica real mayor que la de equilibrio a la precipitación de mineral sobre el esmalte?
Cuando la concentración real de iones disueltos es menor que esa concentración de equilibrio, el esmalte dental se disuelve; cuando la concentración real de iones disueltos es mayor que la concentración de equilibrio, se produce precipitación de mineral sobre el esmalte dental, es decir, remineralización. El flúor desplaza este equilibrio químico del entorno oral a favor de la remineralización: sustituye a los iones hidroxilo que forman parte del cristal de hidroxiapatita del esmalte dental y forma en su lugar fluorapatita, un cristal cuya concentración de equilibrio con la saliva es varios órdenes de magnitud menor que la de la hidroxiapatita original. La saliva contribuye constantemente a este equilibrio químico del entorno oral aportando calcio y fosfato que compensan los iones que el esmalte dental va perdiendo, manteniendo así la concentración real de iones disueltos lo más cerca posible de la concentración de equilibrio, o incluso por encima de ella, para favorecer la remineralización en lugar de la desmineralización. El equilibrio químico del entorno oral determina si los tejidos duros del diente se disuelven, en un proceso de desmineralización, o se reparan, en un proceso de remineralización. Este equilibrio químico del entorno oral se decide comparando dos cantidades: la concentración real de iones de calcio, de fosfato y de hidroxilo que hay disueltos en la saliva, frente a la concentración de esos mismos iones que existiría si la saliva estuviera exactamente en equilibrio con la hidroxiapatita del esmalte dental.
ID:3397
Grupo 4: Grupo 4: Sustitución de hidroxilo por fluoruro
Descripción
¿Cómo transforma el fluoruro la hidroxiapatita en fluorapatita y modifica la posición del equilibrio?
Pregunta clave: ¿Cómo transforma el fluoruro la hidroxiapatita en fluorapatita y modifica la posición del equilibrio?
Qué tan rápido se incorpora el flúor al esmalte dental para formar fluorapatita, y qué tan eficaz resulta ese flúor para prevenir la caries dental, depende de la concentración de fluoruro libre disponible en la saliva: cuanto mayor es esa concentración de fluoruro libre en la saliva, más rápido se incorpora el flúor al esmalte dental y mayor es la eficacia anticaries que se obtiene. El flúor desplaza este equilibrio químico del entorno oral a favor de la remineralización: sustituye a los iones hidroxilo que forman parte del cristal de hidroxiapatita del esmalte dental y forma en su lugar fluorapatita, un cristal cuya concentración de equilibrio con la saliva es varios órdenes de magnitud menor que la de la hidroxiapatita original. Como esa concentración de equilibrio es mucho menor, la fluorapatita resiste la disolución ácida hasta niveles de acidez de dos a tres unidades de pH más ácidas que las que ya disolverían a la hidroxiapatita original.
ID:3398
Grupo 5: Grupo 5: Resistencia ácida de la fluorapatita
Descripción
¿Cómo cambia el umbral de disolución ácida al pasar de hidroxiapatita a fluorapatita?
Pregunta clave: ¿Cómo cambia el umbral de disolución ácida al pasar de hidroxiapatita a fluorapatita?
Como esa concentración de equilibrio es mucho menor, la fluorapatita resiste la disolución ácida hasta niveles de acidez de dos a tres unidades de pH más ácidas que las que ya disolverían a la hidroxiapatita original. Además de aportar minerales, la saliva regula el pH del entorno oral principalmente por medio de un sistema tampón formado por el bicarbonato, el dióxido de carbono y el ácido carbónico, que neutraliza los ácidos que de otro modo empujarían al equilibrio químico del entorno oral hacia la desmineralización.
ID:3399
Grupo 6: Grupo 6: Aporte mineral salival
Descripción
¿Cómo mantiene la saliva calcio y fosfato disponibles para compensar la pérdida mineral y favorecer remineralización?
Pregunta clave: ¿Cómo mantiene la saliva calcio y fosfato disponibles para compensar la pérdida mineral y favorecer remineralización?
La saliva contribuye constantemente a este equilibrio químico del entorno oral aportando calcio y fosfato que compensan los iones que el esmalte dental va perdiendo, manteniendo así la concentración real de iones disueltos lo más cerca posible de la concentración de equilibrio, o incluso por encima de ella, para favorecer la remineralización en lugar de la desmineralización. Este equilibrio químico del entorno oral se decide comparando dos cantidades: la concentración real de iones de calcio, de fosfato y de hidroxilo que hay disueltos en la saliva, frente a la concentración de esos mismos iones que existiría si la saliva estuviera exactamente en equilibrio con la hidroxiapatita del esmalte dental. El flúor desplaza este equilibrio químico del entorno oral a favor de la remineralización: sustituye a los iones hidroxilo que forman parte del cristal de hidroxiapatita del esmalte dental y forma en su lugar fluorapatita, un cristal cuya concentración de equilibrio con la saliva es varios órdenes de magnitud menor que la de la hidroxiapatita original. De este modo, la comparación entre la concentración real de iones y la concentración de equilibrio con la hidroxiapatita, el aporte mineral y el tamponamiento de la saliva, y la disponibilidad de flúor son los factores que en conjunto determinan hacia qué lado se inclina el equilibrio químico del entorno oral descrito al comienzo. Qué tan rápido se incorpora el flúor al esmalte dental para formar fluorapatita, y qué tan eficaz resulta ese flúor para prevenir la caries dental, depende de la concentración de fluoruro libre disponible en la saliva: cuanto mayor es esa concentración de fluoruro libre en la saliva, más rápido se incorpora el flúor al esmalte dental y mayor es la eficacia anticaries que se obtiene.
ID:3400
Grupo 7: Grupo 7: Tamponamiento salival del pH
Descripción
¿Cómo neutraliza la saliva los ácidos mediante bicarbonato, CO2 y ácido carbónico para evitar desplazar el equilibrio hacia desmineralización?
Pregunta clave: ¿Cómo neutraliza la saliva los ácidos mediante bicarbonato, CO2 y ácido carbónico para evitar desplazar el equilibrio hacia desmineralización?
Además de aportar minerales, la saliva regula el pH del entorno oral principalmente por medio de un sistema tampón formado por el bicarbonato, el dióxido de carbono y el ácido carbónico, que neutraliza los ácidos que de otro modo empujarían al equilibrio químico del entorno oral hacia la desmineralización.
ID:3401
Grupo 8: Grupo 8: Disponibilidad de fluoruro y eficacia anticaries
Descripción
¿Cómo controla la concentración de fluoruro libre la velocidad de incorporación al esmalte y la eficacia anticaries?
Pregunta clave: ¿Cómo controla la concentración de fluoruro libre la velocidad de incorporación al esmalte y la eficacia anticaries?
Qué tan rápido se incorpora el flúor al esmalte dental para formar fluorapatita, y qué tan eficaz resulta ese flúor para prevenir la caries dental, depende de la concentración de fluoruro libre disponible en la saliva: cuanto mayor es esa concentración de fluoruro libre en la saliva, más rápido se incorpora el flúor al esmalte dental y mayor es la eficacia anticaries que se obtiene.
ID:3402
Grupo 9: Grupo 9: Integración del equilibrio químico oral
Descripción
¿Cómo se combinan saturación iónica, aporte mineral, tamponamiento y fluoruro para determinar el sentido neto del equilibrio?
Pregunta clave: ¿Cómo se combinan saturación iónica, aporte mineral, tamponamiento y fluoruro para determinar el sentido neto del equilibrio?
De este modo, la comparación entre la concentración real de iones y la concentración de equilibrio con la hidroxiapatita, el aporte mineral y el tamponamiento de la saliva, y la disponibilidad de flúor son los factores que en conjunto determinan hacia qué lado se inclina el equilibrio químico del entorno oral descrito al comienzo.
ID:3403