ホワイトニングで歯が白くなる仕組みとは？光の役割を徹底解説

歯を削るわけでもないのに、なぜ色が変わるのだろう。薬を塗って光を当てるだけで白くなると言われても、いまひとつ腑に落ちない。そんな引っかかりを抱えたまま、施術に踏み切れずにいる方もいるのではないでしょうか。

仕組みがわかれば、判断はぐっとしやすくなります。本記事では、薬剤が着色を分解する化学反応と、光を当てることの本当の役割を整理しました。あわせて「削らずに白くなる」という点への疑問にもお答えします。読み終えるころには、施術の説明を聞いたときに何が起きているのかがイメージできるようになるはずです。ぜひ参考にしてください。

そもそも歯の色はどう決まっている？エナメル質と象牙質

仕組みの話に入る前に、歯の色がどう決まっているのかを押さえておきましょう。ここを理解しておくと、このあとの説明が格段にわかりやすくなります。歯は見た目こそ一枚の白い塊のようですが、実際には層になっています。

1.半透明のエナメル質と、その内側の象牙質

歯の表面を覆っているのがエナメル質です。人体でもっとも硬い組織とされ、その多くをミネラル分が占めています。そして重要なのが、この層が半透明だという点です。

エナメル質の内側にあるのが象牙質で、こちらはもともと黄みを帯びています。つまり私たちが見ている歯の色には、半透明のエナメル質を通して透けた象牙質の色も混ざっているのです。表面だけを見ているようで、実は中の色も見ています。

2.表面についた着色と、歯の内部の変色

歯の色の悩みは、大きく2つに分けて考えられています。ひとつは表面についた着色。コーヒーや紅茶、赤ワイン、タバコのヤニといった色素が、歯の表面に蓄積したものです。もうひとつは歯の内部で起きている変色になります。

学術的にも、前者を着色、後者を変色として区別する整理が用いられています。この2つは原因も対処も違うため、混同しないことが大切です。ホワイトニングの仕組みを理解するうえでも、この区別が出発点になります。

3.加齢で象牙質の色が透けて見えやすくなる

年齢を重ねると、エナメル質は少しずつ薄くなり、透明感が増していくのです。米国の歯科学会も、これによって内側のより黄色い象牙質が透けて見えるようになり、歯全体の色が暗くなっていくと説明しています。

「昔より歯が黄色くなった気がするけれど、飲み物に気をつけているのに」という感覚には、こうした背景があります。表面の汚れが増えたのではなく、見えている層の関係が変わったのです。

薬剤が着色を分解する化学反応

歯の色の成り立ちがわかったところで、本題に入ります。歯科医院のホワイトニングでは、薬剤が歯の中でどんなことをしているのでしょうか。ここが仕組みの中心にあたる部分なので、順を追って見ていきましょう。難しい化学の知識は必要ありません。

1.過酸化水素が分解するときに生まれる反応

歯科医院で行うオフィスホワイトニングで主役になるのが、過酸化水素という成分です。この成分は安定しておらず、条件が整うと水と酸素に分かれていきます。そして分かれる過程で生まれるのが、反応性の高い物質です。

国内の学術文献では、この反応性の高い物質がフリーラジカルと呼ばれ、着色や変色の原因物質に働きかけると説明されています。つまり、薬剤そのものが歯を白く染めているのではありません。分解の過程で生まれるものが、実際の仕事をしています。

2.色の濃い大きな分子が、色のない小さな分子に変わる

では、何が起きているのか。同じ文献によれば、有色の高分子が無色の低分子へと分解されることで漂白の効果が得られる、とされています。噛み砕けば、色の濃い大きな分子が色のない小さな分子に切り分けられるという話です。

色のもとが小さく分かれると、光の通り方が変わります。その結果、歯は明るく見えるようになります。削って色を取り除いたのでも、白い塗料を塗ったのでもありません。色の正体そのものを化学的に変えているという点が、この方法の特徴です。

3.サロンの溶剤は働きかける対象が違う

ここで押さえておきたいのが、セルフホワイトニングサロンとの違いです。過酸化水素は化粧品への配合が認められておらず、歯を漂白するための材料も医療機器として規制されています。したがって、サロンでこの成分を扱うことはできません。

サロンで使われるのは、ポリリン酸などの別系統の成分です。これらは歯の内部の色に化学的に働きかけるものではなく、表面についた着色汚れにアプローチします。同じ「ホワイトニング」という呼び名でも、届いている層が最初から違います。

光照射の役割｜光そのものが歯を白くしているわけではない

ホワイトニングといえば、口を開けて光を当てられているイメージを思い浮かべる方が多いはずです。ではあの光は、いったい何をしているのでしょうか。ここは誤解が広がりやすいところなので、わかっていることと、まだ議論があることを分けてお伝えします。

1.光は薬剤の反応を促す役割

まずはっきりさせておくと、光そのものが歯の色を変えているわけではありません。国内の学術文献では、光を当てることで薬剤が加熱され、それによって過酸化水素の分解が速まり、効果が高まると説明されています。あくまで薬剤の反応を後押しするものです。

薬剤がなければ、光を当てても化学反応は起こりません。実際、光を使わない方法も存在します。「光を当てる=白くなる」というイメージは、実態とは少しずれているでしょう。

2.なぜ歯科医院では光を当てるのか

では、歯科医院はなぜ光を当てるのでしょうか。短い時間で結果を出すためです。オフィスホワイトニングでは高い濃度の薬剤を使い、その日のうちに変化を目指します。光で反応を後押しするやり方は、この短時間という条件と相性がよいのです。

一方、自宅で行うホームホワイトニングでは光を使いません。過酸化尿素などの低い濃度の薬剤をマウスピースで長時間作用させる方法なので、急ぐ必要がないからです。つまり光は、白くするために欠かせないものというより、時間のかけ方に合わせて選ばれるものだといえます。なお、光による上乗せがどの程度あるのかについては、専門家の間でも見方が分かれているところです。

3.光の種類と、日本で使われている機器

光にもいくつか種類があります。国内の学会誌に載った総説によれば、かつてはハロゲンやメタルハライドを使う照射器もありましたが、現在はほとんどがLEDです。波長は405〜470ナノメートルの紫から青色の光にあたります。

同じ総説は、レーザーについても触れています。ホワイトニングへの応用は研究されているものの、日本では実用化に至っていないという内容です。装置が高額であることに加え、レーザーの持ち味である高いエネルギー密度が今のホワイトニングには必要ない、というのがその理由になります。なお、セルフホワイトニングサロンで使われるライトもLEDが一般的でしょう。ただしこちらは、過酸化水素の分解を促すのとは別の仕組みが想定されています。

「削らずに白くなる」のはなぜ？よくある疑問に答える

ここまでで、色が変わる仕組みはご理解いただけたかと思います。とはいえ「削っていないのに変わる」という点に、まだ引っかかりが残る方もいるでしょう。この章では、そこに向き合います。歯に何も起きていないわけではない、という話も含めてお伝えします。

1.削って白くする方法との違い

歯を白く見せる方法は、ホワイトニングだけではありません。歯を削ってセラミックなどの人工物をかぶせる方法もあります。この場合、白くなっているのは人工の材料であって、もとの歯の色が変わったわけではありません。

対してホワイトニングは、歯を残したまま色のもとに働きかけます。歯の形も大きさも変えず、削る量はゼロというのが決定的な違いです。だからこそ「元に戻せない処置ではない」という安心感があり、同時に「時間とともに戻っていく」という性質も持っています。

2.歯にダメージはないのか

「削っていないなら、歯には何も起きていないのか」と問われると、そこまで言い切ることはできません。欧州の科学委員会の資料では、試験管内の研究の多くで、過酸化水素や過酸化尿素を含む製品がエナメル質や象牙質の表面の形態に有意な悪影響を及ぼさなかったと報告されている、と整理されています。

一方で、表面の粗さが変化しうるという報告もあれば、試験管内の実験で硬さの低下を確認した研究もあるのです。臨床的な影響は限定的だとする報告が多いものの、同じ資料は良質な長期のデータがまだ足りないとも指摘しています。「まったく何も起きない」ではなく「表面の状態は少し変わる」と理解しておきましょう。

3.施術直後の白さには、乾燥による一時的な分も含まれる

もうひとつ、意外に知られていない話があります。歯は乾くと明るく見えるという性質です。施術中は口を開けたままの時間が長く、歯の表面が乾燥します。この乾燥によって光の反射のしかたが変わり、実際より白く見えるのです。

臨床の研究では、乾燥から10分ほどで見た目にわかる色の変化が生じ、水分が戻るまでには20〜30分程度かかることが報告されています。「施術直後は真っ白だったのに、翌日には少し戻った気がする」という感覚の背景には、これがあります。落胆する必要はありません。乾いていた分が元に戻っただけ、という部分が含まれています。

仕組みがわかったら、あとは自分の歯で｜セルフホワイトニングサロン「エクシア」

仕組みがわかると、どこまで期待していいのかも見えてきます。あとは自分の歯でどうなるかを確かめる段階です。ここでは、セルフホワイトニングサロンという選択肢について、できることとできないことを整理してお伝えします。歯科医院のホワイトニングとは届く層が違うため、その前提もあわせて確認しておきましょう。

1.過酸化尿素等を使わない、自社開発の溶剤の仕組み

エクシアは、歯科医院で用いられる過酸化尿素等を使わない溶剤を自社で開発しています。配合されているのは、歯科業界でも注目されているポリリン酸です。ポリリン酸には歯の表面に吸着し、着色の付着を抑えるはたらきが報告されています。

働きかける対象は、歯の内部の色ではなく表面の着色汚れです。したがって目指すのは、汚れをまとう前の「本来の歯の色」に近づけること。もともとの色を超えて明るくする処置ではありません。なお、光触媒による作用を説明する製品もありますが、ヒトでの効果の大きさについては研究が十分とはいえない段階です。範囲を理解したうえで選ぶと、期待とのずれが起きにくくなります。

2.1回30分で、2回目以降は生活に組み込める

エクシアの施術は、初回がカウンセリングを含めて1時間ほど、2回目以降は30分程度です。仕事帰りや買い物のついでに立ち寄れる長さだといえます。

着色は毎日の飲食で積み重なるものなので、一度で終わりにはなりません。定期的に手を入れる前提で考えると、1回にかかる時間は続けられるかどうかを左右する条件になります。ここが現実的かどうかは、選ぶうえで意外と重要な観点です。

3.初回体験は無料。合わなければそのまま帰れる

エクシアの初回体験に料金はかかりません。体験のあとで継続を決めていただいた場合は月額11,000円の通い放題プランへ進みますが、体験だけで十分だと感じた場合は、料金を支払うことなくお帰りいただけます。仕組みを理解したうえで、ご自身の歯で確かめていただける形です。

白さの実感には個人差があるものです。目安としてお伝えしているのは5〜8回ほどですが、1回で変化に気づかれる方もいらっしゃいます。なお、月額プランには解約に関する条件を設けていますので、契約期間と解約時の取り扱いは継続を決める前にご確認ください。仕組みがわかったところで、次はご自身の歯でどうなるかを見てみませんか。

まとめ：仕組みがわかれば、どこまで期待できるかも見えてくる

ホワイトニングで歯の色が変わるのは、薬剤が分解する過程で生まれる反応が、色のもとになっている大きな分子を無色の小さな分子へと変えているからです。削るのでも塗るのでもなく、色の正体そのものに化学的に働きかけるというのが、この仕組みの中心にあります。半透明のエナメル質を通して内側の象牙質の色が見えている、という歯の構造も、あわせて押さえておきたいところです。

光の役割も押さえておきましょう。光そのものが歯を白くしているのではなく、薬剤の反応を促すのが役目です。歯科医院で光を当てるのは短い時間で結果を出すためで、自宅で行う方法では光を使いません。光は白くするために欠かせないものではなく、時間のかけ方に合わせて選ばれるものだと考えておくとよいでしょう。

そして「削らずに白くなる」という点については、歯に何も起きていないわけではありません。表面の状態は少し変化しますし、施術直後の白さには乾燥による一時的な分も含まれています。こうした前提を知ったうえで試すと、結果の受け止め方も変わってくるはずです。エクシアは、歯科医院で用いられる過酸化尿素等を使わない溶剤で、歯の表面の着色汚れに働きかけるサロンです。初回体験は無料で、体験だけで帰ることもできます。仕組みがわかったところで、一度ご自身の歯で確かめてみてはいかがでしょうか。お近くの店舗や体験の流れは、公式サイトから確認できます。