Строение и  химический состав зубных тканей.

Твердые ткани зуба представлены эмалью, которая пок­рывает коронку зуба, дентином, расположенным под эмалью, и цементом, покрывающим дентин корня.

Структурной единицей э м а л и является эмалевая призма. Призма состоит из кристаллов гидроксиапатита.

Состав наиболее распространенного гидроксиапатита отвечает формуле Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂, то есть он десятикальциевый с молярным соотношением Са/Р, равным 1,67.

Минеральную основу эмали составляют кристаллы апатитов. Во время минерализации эмали из аморфного кальция фосфата образуюся гидроксиапатиты, которые  формируют кристаллы. Элементарная ячейка гидроксиапатита имеет молекулярный вес около 1000, а в состав кристалла гидроксиапатита входит приблизительно 2 500 таких ячеек, таким образом, молекулярный вес "типичного" кристалла составляет приблизительно 2 500 000. Вследствие присоединения новых молекул кристаллы растут в толщину и ширину, напоминая по форме длинные ленты.

Кристаллы эмали наиболее длинные среди минеральных тканей и более чем 10 раз больше, чем кристаллы дентина и кости. На поверхности кристаллов гидроксиапатита образуется большой гидратный слой связанных ионов ОН^-. Он имеет обменную активность, что дает возможность проходить в кристаллах гидроксиапатита процессам гетерогенного ионного обмена. Наличие гидратной оболочки обуславливает  механизм изоионного и гетероионного (изоморфного) замещения в  кристаллах апатитов, что играет важную роль в обеспечении  как стабильного состояния эмали, так и  изменений ее состава и свойств, а также в процессах проницаемости эмали  и ее реминерализации.

Гидратная оболочка (связанная вода) и свободная вода в микропорах эмали в целом составляют около 3,8 % объема эмали.

Кристаллы апатитов (в основном гидроксиапатита) в эмали ориентированы определенным образом и организованы в виде эмалевых призм. Эмалевые призмы являются структурными единицами эмали и образованы упорядоченным расположением кристаллов гидроксиапатитов. Основную их массу составляют типичные палочковидные кристаллы, хотя они могут быть игловидной, прямоугольной, ромбовидной и другой формы. Среди кристаллов встречается небольшое количество аморф­ного вещества. Кристаллы в эмали расположены упорядоченно и компактно, между ними могут быть незначительные (2-3 нм) микропространства. В цен­тре призмы кристаллы имеют в основном прямолинейное направление, кото­рое совпадает с их продольной осью. По периферии они располагаются под незначительным углом к поверхности призмы, выходя на поверхность своими окончаниями. Сквозь эти периферические кристаллы могут осуществляться переходы кристаллов между призмами и их связь друг с другом.

Эмалевые призмы начинаются от эмалево-дентинного соединения (грани­цы) и проходят сквозь всю толщу эмали к ее поверхности.

Они наиболее уз­кие возле эмалево-дентинного соединения и постепенно расширяются по мере приближения к поверхности эмали, средняя ширина призм около 4-10 мкм. На своем пути к поверхности призмы образуют несколько спиралевидных из­гибов, но, к поверхности эмали они расположены перпендикулярно.

Собранные в пучки, эмалевые призмы от эмалево-дентинной границы расходятся в радиальном направлении. Пучки призм спиралевидно извиваются, и на шлифах зубов видны линии, рассеченные в продольном и поперечном направле­нии, -линии Шрегера, - в виде чередующихся светлых и тем­ных радиально расположенных линий, они являются оптическим феноменом, который возникает в результате различной ориентации групп призм в отношении плоскости среза шлифа эмали. Эмалевые призмы имеют извилистый ход, поэтому при приготовлении продольных шли­фов эмали плоскость среза по-разному проходит через эти изгибы эмали. Она перерезает некоторые из них тогда, когда они входят в плоскость среза, а другие - когда они выходят из нее (то есть одни перерезаются параллельно, а другие про­дольно). Полосы, у которых эмалевые призмы перерезаются под более острым углом, называются диазонами, а те, у которых они перерезаются продольно, называются паразонами. Вследствие разного преломления света этими зонами он либо отражается от их поверхности, либо поглошается ею. Таким образом, диазоны выглядят более темными, а паразоны — более светлыми полосами.

На поперечном шли­фе зуба определяются концентрические окружности, идущие более косо, чем линии Шрегера. Эти линии являются след­ствием неравномерной минерализации эмали в процессе развития зуба и называются линиями Ретциуса.

 Линии Ретциуса являются границами между возникающими в процессе развития зуба слоями эмали, это участки со сниженным содержанием солей кальция. Их появление также связывают с изменениями в ходе минерализации: временным нарушением или приостановкой кальцинации эмалевых призм. Полосы Ретциуса встречаются в эмали любого нормального зуба, их количество значительно увеличивается в случае разных нарушений формирования эмали.

На поверхности эмали определяются сменяющие друг друга возвышения и углубления. Их обозначают как перикиматы, хотя иногда используют этот термин только для возвышений эмали.

Органический матрикс эмали представляет собой упорядоченное переплетение органических волокон, которые идут в направлении кристаллов и призм и создается впечатление, что каж­дый кристалл и призма имеют собственную органическую субстанцию.

 Ор­ганический матрикс эмали, равномерно распределяется по ней в виде тонкой сеточки и в некоторых участках образует своеобразные структуры. Это так называемые эмалевые пластинки (ламеллы), пучки и веретена. Все они представляют собой участки недостаточно минерализированной эма­ли и отличаются между собой формой и размещением в толще эмали.

Эмалевые пластинки напоминают тонкие листовидные структуры, кото­рые идут от поверхности эмали к эмалево-дентинному соединению. Они проходят в продольном направлении и легче выявляются на трансверзальных (продольных) шлифах эмали, где имеют вид тонких трещии.

На продольных шлифах зубов в эмали выявляются колбовидные, утолщен­ные на одном конце образования, которые называются эмалевыми веретенами. Они отходят на тонкой ножке от эмалево-дентинного  соединения и проникают в эмаль приблизительно на треть ее толщины. Веретена предсталяют собой тонкие "слепые" каналы, которые содержат окончания отростков одонтобластов  или продукты их деградации. Эмалевые веретена чаще наблюдаются в области жевательных бугорков моляров и премоляров. Их образование связывают с проникновением отростков одонтобластов в слой энамелобластов или же наоборот, отростков энамелобластов в дентин. Во время формирования эмали окончания одонтобластов замуровываются в эмалевом матриксе и остаются там после его формирования.

Эмалево-дентинное соединение немного отличается от внешних контуров зуба из-за неравномерной толщины эмали и имеет зубчатый вид. Эмаль и дентин взаимно проникают друг в друга, так, что кристаллы апатитов каждой ткани перемешиваются и, возможно, между этими двумя тканями не существует барьера.

Эмаль является самой твердой тканью человеческого организма благодаря высокому содержанию минеральных солей (96-97%) и расположению кристаллов. Эмаль покрыта тонкой кожицей, названной насмитовой оболочкой, которая в области шейки зуба соединена с эпителием десны. Толщина эмалевого слоя неодинакова в различных участках зуба, наиболее выражен слой эмали на жевательных буграх. Наиболее минерализован поверхност­ный слой эмали. Наибольшая твердость эмали на наружной ее поверхности, твердость сни­жается на дне фиссуры, у шейки зуба.

Д е н т и н составляет основную массу зуба, менее обызвествлен, чем эмаль.

Количество неорганических солей в его составе достигает 70—72%. Дентин построен из обызвествленного основного ве­щества и системы канальцев (трубочек).

В дентинных трубочках располагаются протоплазматические отростки одонтобластов, так называемые волокна Томса. Каждый одонтобласт, который расположен в поверхностном слое пульпы, обычно образует один длинный большой отросток. От него отходит разное количество меньших или филаментозных отростков, известных под названием filopodia. До недавнего времени считалось, что отростки одонтобластов простираются от тела клетки сквозь всю толщу дентина до эмалево-дентинного соединения. Последние исслледования свидетельствуют о том, что отростки одонтобластов ограничиваются третью или половиной длины дентинных трубочек, прилегающей к пульпе. Дистальные две трети или половина длины  трубочек заняты органическим веществом или тканевой жидкостью.

Некоторые волокна Томса доходят до эмалево-дентинного соединения и даже проникают в эмаль, оканчиваясь между эмалевыми призмами. Там их окончания образуют колбообразные утолщения и постепенно замуровываются в эмали. Такие образования получили название эмалевых веретен. Окончания отростков одонтобластов врастают в слой адамантобластов (энамелобластов) еще до начала образования и минерализации эмали. Наибольшее количество эмалевых веретен наблюдается в области жевательных бугорков нремоляров и моляров.

 Основ­ное вещество дентина состоит из коллагеновых волокон и расположенного между ними аморфного основного ве­щества. По направлению волокон в дентине различают три зоны. В наружной, примыкающей к эмали и цементу зоне, волокна располагаются радиально и называются корфовскими волокнами. Промежуточная зона представлена радиаль­ными и тангенциальными волокнами (вололкна Эбнера).

 Первая и вторая зоны дентина носят название плащевого дентина. Третья внутренняя зона, наиболее широкая, состоит из тангенциальных эбнеровских волокон и называется околопульпарным дентином.

Околопульпарный дентин располагается между плащевым дентином и предентином. В предентине волокнистый компонент основного вещества состоит из меньших волокон (бетафибриллы). Коллагеновые волокна (Эбнера) здесь располагаются не параллельно стенкам дентинных трубочек, а более тангенциально. Другие волокна не имеют определенной ориентации, все вместе они образуют плот­ную межтканевую массу, ориентированную перпендикулярно,  или в косом направлении к дентинным канальцам.

Интертубулярный (межтрубочковый) дентин представляет собой наиболь­шую часть основного вещества дентина и составляет примерно половину его объема.

Перитубулярный дентин наиболее минерализованный, с незначительным количеством органических веществ. Соединение между перитубулярным и интертубулярным дентином почти не заметно, они органически переходят друг в друга. Ранее считали, что их разделяет мембрана Неймана. Перитубулярный дентин окружает дентинные трубочки и формирует их стенки.

 Дентин в различных участках обызвествлен неодинаково. Недостаточно минерализован дентин между плащевым и околопульпарным слоями. Необызвествленной является внутренняя полоса дентина, граничащая непосредственно с пульпой, дентиногенная зона, или предентин. Сквозь него проходят дентинные трубочки и волокна Томса перед вхождением в минерализованный дентин. Он является наиболее мобильной зоной, за счет которой происходит постоянное производство дентина на протяжении жизни человека и в ответ на раздражители.

Минеральные соли  в дентине располагаются в виде глыбок, а участки неравномерной минерализации носят название интерглобулярного дентина, чаще располагается в наружных слоях плащевого дентина у эмалево-дентинной границы.

Зоны, подоб­ные интерглобулярному дентину, образуются и в корневом дентине.  В наружном слое дентина корня  глыбки мельче, а зона называется зернистым слоем Томса. Между зернистым слоем Томса и цементом выделяют тонкий гиалиновый (стекловидный) слой Хаувелла-Смита как продукт деятельности одонтобластов.

На шлифах неравномерно обызвествленные участки представлены в виде  контурных линий Оуэна, отделяющих пренатальный и постнатальный дентин. Основное вещество дентина пронизано дентинными канальцами, которые начинаются на границе дентина и пульпы, оканчиваются у эмалево-дентинной границы. Направ­ление канальцев различно в разных частях зуба. В канальцах циркулирует дентинная жидкость, доставляющая питательные вещества в дентин. Вокруг дентинных канальцев расположены участки плотного, бесструктурного вещества, это зоны гипер­минерализации.

По времени образования различают первичный и вторичный дентин.

Дентин, который образуется во время дентиногенеза до прорезывания зубов, известен как дентин развития, или первичный дентин.  После прорезывания зубов со стороны пульпы начинается отложение дентина с несколько измененным строением – вторичного регулярного  дентина. Он отличается более медленными темпами образования и не имеет такой правильной структуры. После прорезывания зуба на него действует целый ряд новых раздражителей, что вызывает изменение в одонтобластах, их отростках и отклонения в их деятельности. Граница между вторичным и первичным дентином на шлифах определяется в виде демаркационной линии. Выделяют два вида вторичного дентина: регулярный и иррегулярный. Регулярный вторичный дентин имеет почти правильную структуру нормального дентина, отличаясь лишь направлением дентинных трубочек, коллагеновых волокон основного вещества и степенью минерализации. Его определяют как физиологический или функциональный дентин, поскольку он продуцируется в ответ на функциональные стимулы, которые действуют на здоровый интактный зуб. Регулярный вторичный дентин равномерно откладываетсяпо перифкрии пульповой камеры и постепенно уменьшает ее объем.

Иррегулярный вторичный дентин образуется под влиянием таких активных стимуляторов, как острое течение кариеса, препарирование кариозной полости идр. В иррегулярном дентине меньше дентинных трубочек, иногда он почти полностью состоит из основного вещеста, часто недостаточно минерализован. Отличается от обычного неправильным расположением коллагеновых волокон и дентинных канальцев.

Этот дентин образуется в короткие сроки как результат защитной деятельности пульпы при патологических процессах в твердых тканях зуба. Поэтому иногда его называют  заместительным или третичным дентином.

Склерозированный дентин возникает вследствие закрытия дентинных трубочек и минерализации отростков одонтобластов. Склерозированный дентин часто выявляется в корне и в участках, где толщина эмали уменьшена, особенно под фиссурами и ямками, под кариозными полостями, в местах патологического стирания тканей зубов. Образование склерозированного дентина является попыткой организма остановить дальнейшее прогрессирование кариозного процесса, а также защитной реакцией на действие внешних неблагоприятных факторов. В случае когда на зуб воздействуют очень сильные травмирующие факторы, возникает рпзрушение одонтобластов и гибель томсовых волокон в дентинных трубочках. Трубочки заполняются продуктами распада, воздухом, газообразными веществами, а группы таких трубочек называются «мертвыми трактами», они отходят от эмалево-дентинного соединения. Участки дентина с «мертвыми трактами» нечувствительны к раздражителям, в том числе и к препарированию.

Ц е м е н т покрывает дентин корнея от шейки зуба до верхушки.

По химическому составу приближается к костной ткани, в отличие от кости цемент не содержит гаверсовых каналов и кровеносных сосудов.

Среди всех твердых тканей зуба це­мент является наименее минерализованной тканью: содержание минеральных веществ в нем составляет 50-60 %, органических — 23-26 % и воды до 12 %. Коллаген является основным компонентом матрикса, его волокна фиксированы в аморфной цементирующей субстанции и гликозаминогликанах. Основным неорганическим компонентом являются апатиты (гидроксиапатит).

 Раз­личают два вида цемента: бесклеточный (первичный) и клеточный (вторичный). Бесклеточный цемент покрывает весь корень зуба и состоит из коллагеновых волокон и склеивающего вещества, в нем отсутствуют клетки, трубочки, он более минерализован.

В верхушечной трети корня снаружи на него наслаивается клеточный цемент, хорошо выраженный в области верхушки корня и на стороне корней, обращенной к межкорневой перегородке (фуркации корней). Клеточный цемент образован основным веществом и содержит клетки-цементобласты и отросчатые клетки цементоциты. В цементе различают волокна продольно и радиально направленные, последние переходят в волокна периодонта и называются шарпеевыми волокнами. Эти волокна соединяются с радиальными волокнами дентина. Цемент, который прилежит к периодонту, менее минерализован и называется цементоидом или прецементом.

При повышенной нагрузке на зуб наблюдается усиленное отложение цементной ткани, которое называется гиперцементозом. Иногда в периодонте образуются кальцифицированные тела со строением цемента – цементикли.

Гистологическое отличие временных зубов от постоянных. Строение тканей временных зубов подобно строению тка­ней постоянных, но временные зубы имеют некоторые отличия в гистологическом строении. Эмаль и дентин молочных зубов менее минерализованы, чем у постоянных. В эмали отмечаются более широкие полосы Ретциуса. В области рогов пульпы, а иногда и по всему пульпарному своду ясно определяется вторичный дентин. Интерглобулярный дентин представлен более мелкими точечными шариками в отличие от таковых постоянных зубов. В связи с меньшей продолжительностью функционирования молочных зубов вторичный (клеточный) цемент состав­ляет меньший слой и не столь отчетливо выражен, как в постоянных зубах.

Контрольные вопросы:

1. Число зубов и группы зубов постоянного и молочного прикуса.

2. Анатомическое строение зуба.

3. Какие поверхности имеют коронки различных групп зу­бов?

4. Анатомические признаки строения зуба.

5. Отличительные признаки в анатомическом строении молочных и постоянных зубов.

6. Анатомия резцов, отличительные признаки верхних и нижних зубов.

7. Анатомия клыков, отличительные признаки верхних и нижних.

8. Анатомия премоляров отличительные признаки верх­них и нижних.

9. Анатомия моляров, отличительные признаки верхних и нижних.

10. Назовите периоды развития зуба в онтогенезе.

11. Что такое зубной фолликул?

12. Как генетически представлены ткани зуба?

13. Охарактеризуйте период закладки и образования за­чатков.

14. Как происходит дифференцирование зубных тканей?

15. Чем характеризуется гистогенез зубных тканей?

16. Стадии развития эмали?

17. Значение органа Гертвига.

18. Какими твердыми тканями представлен зуб?

19. Гистологическое строение эмали. Структурная единица эмали.

20. Понятие о ламелах, пучках, веретенах, перекиматии, линиях Ретциуса.

21. Гистологическое строение дентина. Понятие о первичном и вторичном дентине.

22. Что является структурной единицей дентина?

23. Что такое интерглобулярный, перитубулярный, интертубулярный дентин?

24. Понятие о склерозированном дентине и «мертвых трактах».

25. Что такое иррегулярный (третичный) дентин и когда он образуется?

26. Гистологическое строение цемента. Клеточный и бесклеточный цемент.

27. Что такое прецемент и Шарпеевы волокна?

28. Что такое гиперцементоз?

29. Особенности гистологического строения временных зубов.

30. Химический состав твердых тканей зуба.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Боровский Е.В. с соавтор. Терапевтическая стоматология.-1982.-С. 14-57, 170-182.- 1989.- С..31-33, 35-37,39-58.- М. Из-во «Медицина».-1998.-С. 35-66 , 223-228.

2. Большаков Г.В. Подготовка зубов к пломбированию и протезированию.-1983.-С. 58-65.

3. Быков В.Л.Гистология и эмбриология органов полости рта .- С..- 1996.

4. Воробьев В., Ясвоин Г. Анатомия, гистология, эмбриология полости рта и зубов.- 1936.

5. Вайс С.И.Учебник по терапевтической стоматологии.-1965.-С.25-59.

6.  Гутнер Я. И. Практикум по терапевтической стоматологии.-1965.-С. 26 - 28.

7. Данілевский М.Ф. Практикум з терапевтичної стоматології фантомний курс.- Львів- Світ 1993.

8. Золотарева Т. В., Топоров Т. Н. Хирургическая анатомия головы.- 1968.-С. 181—188.

9. Магид Е.Л., Мухин Н.А. Атлас по фантомному курсу в терапевтической стоматологии. 1987.-С. 5-63, 109-128.

10. Патрикеев В. К., Грошиков М, И. Анатомия зубов человека. Методические рекомендации.-1976.

11. Борисенко А.В. Кариес зубов.- Киев.-2000.-242 с.

12. Терапевтическая стоматология: учебник; В 4 т. – Т. I. Фантомний курс / Н.Ф. Данилевский, А.В. Борисенко, А.М. Политун и др.; под ред. А.В. Борисенко.- К.: Медицина, 2009.- 400 с.