Строение дентина зуба –
Дентин состоит из обызвествленного межклеточного вещества, которое пронизано так называемыми «дентинными канальцами» (дентинными трубочками), за счет которых обеспечивается трофика и минерализация дентина. Дентинные канальца идут радиально, в коронковой части зуба – по направлению от стенки пульповой камеры к эмалево-дентинной границе, а в корневой части зуба – от стенки корневого канала к поверхности корня зуба. Однако, если в корневой части зуба, а также в области окклюзионной поверхности коронки зуба – дентинные канальца имеют практически прямую форму, то в боковых отделах коронки они уже будут S-образно изогнуты.
Дентинные канальца (электронная микроскопия) –
Диаметр канальцев составляет от 0,5 до 4 мкм, причем они будут шире во внутренних отделах дентина и постепенно суживаются кнаружи (вроде уплощенного конуса). Внутри канальцев находятся отростки одонтобластов, безмиелиновые нервные волокна, а также циркулирует тканевая жидкость. Сами одонтобласты находятся за пределами дентина – их тела располагаются в поверхностном слое пульпы, а их отростки, проходя по всей длине дентинных канальцев, заканчиваются в области эмалево-дентинной границы (рис.8).
От дентинных канальцев в перпендикулярном направлении отходят боковые каналы. Особенно много их отходит в предентине и внутренних слоях околопульпарного дентина (в 100–200 мкм от границы с пульпой). Их достаточно мало в средних отделах дентина и вновь становится много на периферии – в области плащевого дентина. В боковых каналах находятся боковые ответвления отростков одонтобластов, которые анастамозируют между собой. Напомним, что именно одонтобласты участвуют в образовании органического матрикса дентина и дальнейшей его минерализации.
Одонтобласты, предентин и дентинные канальцы (гистология) –
Обратите внимание, что на гистологическом препарате (рис.6) – предентин выглядит как светлая полоса, переходящая в зону со сферическими образованиями более темного цвета (глобулами). Слой предентина обладает минимальной минерализацией, и состоит в основном из органического матрикса – переплетенных коллагеновых фибрилл (рис.7). Сферические образования на границе предентина и околопульпарного дентина – это не что иное как «калькосфериты», являющиеся очагами минерализации. Маломинерализованный дентин, располагающийся вокруг таких глобул, носит название «интерглобулярного».
В дальнейшем глобулы сливаются, образуя однородный высокоминерализованный дентин. Также стоит обратить внимание, что при приближении дентинных канальцев к эмалево-дентинной границе или слою цемента – их концы образуют крупные терминальные ответвления (похожие на ветви дерева). Ряд терминальных отрезков дентинных канальцев проникает даже сквозь эмалево-дентинную границу, формируя так называемые «эмалевые веретена». По мнению большинства авторов эти образования участвуют в минерализации глубоких слоев эмали.
Архитектоника дентинных канальцев –
Плотность расположения канальцев отличается в разных слоях дентина. Плотнее всего одни расположены в околопульпарном дентине, где на 1 мм2 дентина их приходится от 50 000 до 75 000. На 1 мм2 плащевого слоя дентина их будет приходиться только – от 15 000 до 30 000. Но обратим ваше внимание, что в данном случае уменьшается не количество канальцев как таковых, а именно плотность их расположения в поверхностных слоях дентина (в связи с радиальным их направлением и при одновременном увеличении площади внешних слоев).
Другие компоненты в составе эмали
Помимо уже названных основных составляющих эмалевого слоя зуба, в его химическом составе содержится и набор других компонентов:
- Неонатальная линия – присутствуя исключительно на молочных зубах, она выглядит как полоса темного цвета (практически черная). Располагается эта линия в области соприкосновения двух типов эмали, первый из которых сформировался еще до рождения малыша, а второй после.
- Пучки и пластинки зубовой эмали – это особые эмалевые формирования, содержащие призмы гипоминерализованного типа, между которыми межпризменное вещество состоит из того же материала. Примечательно, что молекулярное строение этого материала подразумевает большое количество белковых соединений. Многие стоматологи придерживаются мнения, что через упомянутые пучки и пластинки внутрь эмали из ротовой полости проникают различные микроорганизмы, прокладывающие себе путь к более глубоким зубным тканям, вызывающие кариес и т.д.
- Полосы Гунтера-Шрегера – линии, выделяющиеся на эмали зубов более темным или светлым оттенком, ширина которых не превышает 100 мкм. Они располагаются перпендикулярно по отношению к поверхности эмалевого слоя и формируются в результате вскрытия его призм.
- Линии Ретциуса – по форме напоминают смещенные от центральной они арки, расположенные симметрично по отношению друг к другу. При поперечном срезезуба эти формирования схожи с кольцами внутри ствола дерева. Образование линий Ретциуса соответствует разным периодам минерализации эмалевого слоя.
Строение дентинных трубочек –
Дентинные канальца проходят в так называемых дентинных трубочках. Стенка каждой дентинной трубочки образована так называемым «перитубулярным дентином», который отличается очень высокой степенью минерализации и отсутствием коллагеновых волокон. Между дентинными трубочками располагается так называемый «интертубулярный дентин», который отличается меньшей степенью минерализации и большим количеством коллагеновых волокон (фибрилл). Дентинные трубочки полые внутри, и поэтому их часто и называют дентинными канальцами.
Изнутри каждая трубочка изнутри покрыта тонким слоем органического вещества – этот слой содержит высокую концентрацию гликозаминогликанов и его обычно называют мембраной Неймана. По центру дентинных канальцев располагаются отростки одонтобластов (волокна Томса). Пространство между отростком одонтобласта и стенкой дентинной трубочки заполнено дентинной жидкостью, которая схожа по составу с плазмой крови. Помимо отростков одонтобластов и тканевой жидкости в них также расположены и безмиелиновые нервные волокна (однако их можно встретить только в околопульпарном дентине).
Схема строения дентина –
Перитубулярный и интертубулярный дентин –
В процессе дентиногенеза интертубулярный дентин, расположенный между дентинными трубочками, образуется раньше, чем перитубулярный (24stoma.ru). Отложение перитубулярного дентина происходит изнутри уже сформированных дентинных канальцев (активное участие в этом принимают отростки одонтобластов). Толщина перитубулярного дентина со стороны пульпарного конца трубочки – составляет от 40 до 50 нм, а со стороны эмалево-дентинной границы – от 500 до 700 нм.
Как мы уже сказали выше – перитубулярный дентин обладает значительно более высокой минерализацией. К примеру, содержание гидроксиапатита в нем будет на 40% больше, чем в интертубулярном, а вот органические компоненты в нем практически отсутствуют. Это приводит к тому, что при возникновении среднего кариеса перитубулярный дентин будет разрушаться значительно быстрее интертубулярного. И как следствие – происходящие процессы деминерализации будут приводить к расширению дентинных канальцев и увеличению проницаемости дентина в том числе и для патогенных бактерий.
В свою очередь интертубулярный дентин содержит много органических компонентов, например, обызвествленных коллагеновых фибрилл диаметром около 75 нм (при этом кристаллы гидроксиапатита располагаются вдоль оси фибрилл). Коллагеновые фибриллы образуют так называемый «каркас», который служит основой для отложения минеральных солей. Ниже вы сможете увидеть как выглядит коллагеновый каркас дентина на снимках электронной микроскопии, которые сделаны после его принудительной деминерализации.
Что такое дентинные канальцы
Выглядят они как тонкие трубочки, которые сужаются во внешнем направлении, пронизывают ткань от пульпы к периферии. В глубине они разветвляются, а внутри – заполнены волокнами Томса, которые питают дентин и насыщают его минеральными солями. Именно дентинные канальцы обеспечивают высокую проницаемость дентина, несмотря на его плотную структуру. Это позволяет пульпе быстро реагировать на повреждения.
В дентинных канальцах есть также дентинная жидкость. Ее перемещения вызывают болезненность и чувствительность зубов. Считается, что вследствие температурного, механического или другого воздействия жидкость начинает перемещаться, раздражая нервные окончания в пульпе.
Органический матрикс дентина –
Органический матрикс дентина располагается между дентинными трубочками (в интертубулярном дентине). Он состоит из коллагеновых фибрилл и расположенного между ними аморфного вещества. Интересным является то, что направление коллагеновых фибрилл и их структура – будут отличаться в плащевом и околопульпарном слоях дентина. Это связано с тем, что в ходе первичного дентиногенеза сначала вырабатывается органический матрикс именно плащевого дентина, и только уже потом – матрикс околопульпарного дентина.
В плащевом дентине будут преобладать волокна, идущие в радиальном направлении, параллельно ходу канальцев («волокна Корфа»). Но особенностью волокон Корфа является не только их направленность, но и то, что они будут состоять из достаточно толстых фибрилл, объединенных в конусовидно-суживающиеся пучки. Причем стоить уточнить, что радиально-параллельное направление волокон Корфа больше характерно для той части плащевого дентина, которая ближе всего к окклюзионной поверхности коронки зуба. А на боковых поверхностях коронки и в области корня – волокна Корфа приобретают все более косое направление.
Как мы уже сказали выше – матрикс околопульпарного дентина образуется позже, чем плащевого. Одонтобласты в этот период синтезируют намного более тонкие фибриллы, которые переплетаются друг с другом (см.рис.ниже). Эти волокна будут располагаться тангенциально, т.е. они отходят от дентинных канальцев почти под прямым углом (их называют «волокна Эбнера»). Но коллагеновые волокна не являются единственным компонентом органического матрикса дентина, и нельзя забывать про окружающее их аморфное вещество.
Коллагеновые фибриллы в околопульпарном дентине –
Аморфное вещество –
Коллагеновые волокна со всех сторон окружает основное аморфное вещество, которое состоит преимущественно из гликозаминогликанов (хондроитинсульфатов). Помимо них в состав органического матрикса входят большое количество неколлагеновых протеинов (их доля составляет около 20% от органического матрикса дентина). Аморфное вещество также содержит и протеогликаны, которые образуются в результате соединения хондроитинсульфатов и неколлагеновых протеинов.
Неколлагеновые протеины играют важную роль в процессах минерализации дентина. Ниже мы перечислили основные их разновидности –
- кальций-связывающие протеины,
- костные морфогенетические протеины (BMP),
- гликопротеины (фибронектин, остеонектин),
- кальциевая АТФаза и алкалиновая фосфатаза,
- коллагеназы и коллагенусваивающие энзимы, необходимые для перестройки органического матрикса.
В органической основе дентина идентифицированы также липиды (гликолипиды и фосфолипиды), вероятно, участвующие в минерализации матрикса.
Нервные волокна –
Безмиелиновые нервные волокна проникают в дентин из периферических отделов пульпы, причем их можно выявить только в предентине (они проникают в него на глубину нескольких микрометров, и лишь редкие волокна – на глубину от 100 до 200 мкм). Кроме того нервные волокна обнаруживаются не во всех, а только в некоторых дентинных канальцах. В более периферических слоях дентина нервные окончания вообще отсутствуют, а в формировании болевых импульсов главную роль в данном случае играет дентинная жидкость (изменение гидродинамических условий).
Состав зрелого дентина
- Неорганические вещества – фосфорнокислые соли магния и кальция (70 %);
- органические вещества – коллаген первого типа (20 %);
- вода (10 %).
Дентин выглядит как пучки коллагеновых волокон, содержащих минерализованное межклеточное вещество. Пучки пронизаны дентинными канальцами с отростками одонтобластов, или отростками Томса. На разных участках волокна располагаются по-разному. В наружном, или плащевом, дентине преобладают образования радиального направления, во внутреннем – тангенциального.
Особенности неорганического матрикса –
Дентин состоит преимущественно из фосфата кальция (в форме кристаллов гидроксиапатита), а также в небольшого количества фторида и карбоната кальция. Кристаллы гидроксиапатита в дентине значительно меньше и тоньше, если сравнивать их с зубной эмалью, и имеют следующие размеры – длина 20 нм, ширина 18-20 нм, толщина 3,5 нм. Т.е. кристаллы достаточно мелкие и имеют иглообразную форму. Электронная микроскопия позволила установить, что эти кристаллы находятся не только снаружи коллагеновых волокон, но и внутри них (располагаясь даже между коллагеновыми фибриллами).
Для дентина характерна особая форма отложения кристаллов минеральных солей. Если, например, в основном веществе костной ткани отложение минеральных солей происходит равномерно (в виде мельчайших кристалликов), то в дентине процесс минерализации протекает в несколько этапов. На первом этапе происходит формирование кристаллических структур шаровидной формы (в виде «глобул» – калькосферитов), между которыми по-прежнему сохраняются участки с необызвествленным или мало обызвествленным основным веществом – интерглобулярным дентином.
Глобулярный и интерглобулярный дентин (гистология) –
Глобулярный и интерглобулярный дентин лучше всего видны на границе околопульпарного дентина и предентина (в коронковой части зуба), т.к. именно в этой зоне активно протекает минерализация вторично-образованного дентина. Кроме того, именно в этой зоне можно обнаружить самые крупные калькосфериты. Постепенно глобулы увеличиваются в размерах и сливаются, образуя однородный высоко минерализованный дентин.
Что такое линии Оуэна и линии Эбнера –
Первичный (физиологический) дентин образуется в период формирования и прорезывания зуба. Его продуцируют одонтобласты со скоростью примерно 4-8 мкм/сутки, причем в деятельности одонтобластов есть периоды активности и покоя. Такая периодическая смена активности одонтобластов приводит к наличию в дентине так называемых ростовых и контурных линий.
Контурные линии Оуэна – отражают суточный ритм отложения дентина одонтобластами. Они расположены под прямым углом к дентинным трубочкам и соответствуют «периодам покоя» в деятельности одонтобластов. В эти периоды будет происходить намного менее интенсивная минерализация дентина – с образованием очень мелких интерглобулярных пространств. Число линий Оуэна может увеличиваться при патологических состояниях организма, которые влияют на процессы минерализации твердых тканей зубов.
Ростовые линии Эбнера – соответствуют более медленному 5-ти суточному циклу формирования органического матрикса дентина одонтобластами, т.е. периодам меньшей минерализации основного вещества дентина.
Мертвые пути в дентине –
Также в дентине могут обнаруживаться так называемые мертвые пути (на шлифах зубов), которые возникают при гибели части одонтобластов. Некоторые авторы говорят о том, что только обнажение 1 мм площади детина – приводит к гибели до 30 000 одонтобластов. При этом, содержащие в дентинных канальцах отростки подвергаются распаду, соответственно, полости дентинных канальцев будут заполнены продуктами распада и газообразными веществами.
Благодаря наличию газов такие дентинные канальцы (мертвые пути) и выглядят черными на шлифах зубов. Кстати, термин «мертвые пути» ввел в обращение Е.Fish. Также стоит отметить, что чувствительность дентина в таких участках снижена, а со стороны пульпы зуба в этих участках будет отмечаться усиленная выработка третичного дентина.
Текст книги «Основы клинической морфологии зубов: учебное пособие»
Глава 5 Гистология зубов и окружающих их тканей
5.1. Твердые ткани зуба
5.1.1. ДентинДентин (dentinum) –
ткань, образующая основную массу зуба и определяющая его форму. У человека дентин в области коронки покрыт эмалью, а в области корня – цементом. Таким образом, в здоровом зубе дентин нигде не соприкасается с внешней средой и тканями, окружающими зуб. Как и эмаль, зрелый дентин – другая окостеневшая ткань зуба. По своему образованию, структуре и физиологическим особенностям дентин, скорее всего, ближе к компактной грубоволокнистой костной ткани, но отличается от нее большей твердостью и отсутствием клеток. Дентин и кость объединяют некоторые похожие свойства:
– рост путем присоединения (аппозиции);
– наличие каналикулярной системы, содержащей отростки клеток, а также специализированной внеклеточной жидкости и минерализующих пузырьков матрикса;
– строение органического матрикса из коллагенов. Вместе с тем, между этими двумя тканями очевидны явные
различия.
Основные особенности дентина:
– дентин происходит из эктомезенхимы (клеток краниальной части нервного гребешка);
– дентин восстанавливается и видоизменяется в течение всей жизни индивидуума;
– дентин – это бесклеточная ткань (содержит только отростки одонтобластов), не имеющая кровеносных сосудов;
– одонтобласты участвуют и в образовании, и в минерализации органической основы дентина.
Физические свойства и химический состав.
Дентин имеет светло-желтую окраску, обладает некоторой эластичностью, он прочнее кости и цемента, но в 4–5 раз мягче эмали. Высокая твердость дентина объясняется наличием в нем большого количества минеральных солей, содержание которых доходит до70-80 %, в то время как остальные 20–30 % составляют органические вещества (12–18 %) и вода (8-12 %). В связи с этим в зрелом дентине выделяют органический и неорганический компоненты (матриксы).
Органический матрикс
дентина состоит из коллагена. Под электронным микроскопом видны довольно крупные волоконца с аксиальной периодичностью 600–700 нм, характерные для коллагена 1 – го типа. это генетически специфичная форма коллагена, находящаяся в наиболее окостеневших тканях (дентин, кость, цемент).
В дентине коллагеновые волокна ориентированы беспорядочно, как в плотной неоформленной соединительной ткани. Лишь у дентиноэмалевой границы – в плащевом дентине волокна характеризуются регулярностью, точной организацией и ориентацией.
Коллагеновые волокна матрикса дентина погружены в основное аморфное вещество, состоящее из таких гликозаминогликанов, как хондроитинсульфаты. Последние могут соединяться с неколлагеновыми протеинами, в результате чего образуются протеогликаны – главные составляющие матрикса дентина.
Около 20 % органического матрикса дентина составляют неколлагеновые протеины, играющие определенную роль при минерализации дентина:
– протеины, богатые гамма-карбоксиглутаминовой кислотой;
– протеины, связывающие кальций;
– костные морфогенетические протеины;
– гликопротеины: фибронектин, остеонектин и, возможно, дентинонектин;
– протеины, соединенные с мембранами: кальциевая АТФаза и алкалиновая фосфатаза;
– коллагеназы, а также коллагенусваивающие энзимы, необходимые для перестройки и изменения органического матрикса.
В органической основе дентина идентифицированы также липиды (гликолипиды и фосфолипиды), вероятно, участвующие в минерализации матрикса.
Неорганический матрикс
дентина, как и кости, цемента и эмали, состоит в основном из фосфата кальция в форме кристаллов гидроксиапатита, которые в дентине мелкие, тонкие, иглообразные.
Данные электронной трансмиссионной микроскопии позволили установить, что эти кристаллы находятся как внутри коллагеновых волокон, так и между ними. В состав неорганического матрикса дентина в небольшом количестве входят фторид кальция (фторапатит), карбонат кальция, магний и натрий.
5.1.1.1. Строение дентина
Дентин состоит из основного вещества и множества тонких дентинных канальцев (canaliculi dentales), пронизывающих основное вещество (рис. 89).
Рис. 89. Схема строения дентина и периодонта (по Р. Крстичу).
1 – волокна Томса; 2 – одонтобласты; 3 – предентин; 4 – дентин; 5 – клеточный цемент; 6 – бесклеточный цемент; 7 – волокна периодонтальной связки; 8 – кровеносные сосуды периодонта; 9 – костная альвеола; 10—зернистый слой Томса (интерглобулярный дентин); 11 – альвеоло-десневые связки; 12 – десна; 13 – эмаль; 14 – эпителий десны.
Дентинные канальцы обеспечивают трофику дентина и представляют собой тонкие конусообразные трубочки диаметром от 1 до 3–4 мкм, идущие в радиальном направлении от пульпы зуба к эмали или цементу. Они шире во внутренних отделах дентина и постепенно суживаются кнаружи.
Количество дентинных канальцев неодинаково в различных отделах дентина. В связи с радиальным направлением по отношению к полости зуба канальцы во внутренних отделах дентина (вблизи пульпы) лежат более тесно: на 1 мм2 дентина здесь приходится 50 000-75 000 дентинных канальцев, а ближе к периферии – от 15 000 до 30 000 канальцев. В коронке зуба их больше, чем в корне. В молярах на 1 мм2 поверхности дентина их приходится в 1,5 раза меньше, чем в резцах.
Дентинные канальцы в коронке S-образно изогнуты, а в области корня зуба они почти прямые и идут перпендикулярно к оси зуба.
В толще дентина канальцы ветвятся и отдают боковые отростки, анастомозирующие между собой (рис. 90).
Рис. 90. Топография дентинных канальцев в околопульпарном дентине (сканограмма)
1 – дентинные канальцы; 2 – волокна Томса; 3 – коллагеновые волокна органической матрицы дентина; 4 – пограничная пластинка (оболочка Неймана).
Особенно четко ветвления канальцев видны у дентиноэмалевой и дентиноцементной границы, где каждый из них делится на несколько терминальных ветвей. В некоторых случаях канальцы могут пересекать дентиноэмалевую границу, проникая в толщу эмали и образуя эмалевые веретена.
Благодаря наличию огромного числа трубочек, пронизывающих дентин, последний обладает высокой проницаемостью. Это обстоятельство имеет клиническое значение, обусловливая быструю реакцию пульпы на повреждение дентина.
Окружающее канальцы основное вещество является более уплотненным (гиперминерализованным) и однородным, чем вещество в промежутках между ними. В связи с этим выделяют перитубулярный (вокруг трубочный) и интертубулярный (межтрубочный) дентин.
Перитубулярный дентин представляет собой слой дентина, непосредственно окружающий каждую дентинную трубочку, образуя ее стенку (рис. 91).
Рис. 91. Электронная сканограмма участка дентина.
1 – отверстия дентинных канальцев; 2 – перитубулярный дентин; 3 – интертубулярный дентин.
Толщина слоя перитубулярного дентина у пульпарного конца трубочки составляет около 40–50 нм, а у дентиноэмалевой границы – 500–700 нм. В этом дентине более высокое (на 35–40 %) содержание минеральных веществ, чем в интертубулярном дентине. Количество органических веществ в перитубулярном дентине минимально, так как при декальцинации он почти полностью исчезает. Поэтому при кариесе в ходе деминерализации дентина перитубулярный дентин подвергается интенсивному разрушению, что приводит к расширению трубочек и увеличению его проницаемости.
Интертубулярный дентин в процессе развития зуба образуется первым как в плащевом, так и в околопульпарном дентине. Он состоит в основном из обызвествленных коллагеновых фибрилл диаметром 100–200 нм, при этом кристаллы гидроксиапатита расположены вдоль оси фибрилл.
Содержимое дентинных трубочек разнообразно:
– отростки одонтобластов (волокна Томса);
– безмиелиновые нервные волокна;
– тканевая дентинная жидкость;
– необызвествленные коллагеновые фибриллы (интертубулярные фибриллы);
– кристаллы гидроксиапатита.
Некоторые из этих веществ вовлечены в сенсорную функцию дентина, другие – участвуют в перестройке органической матрицы его. Изнутри стенка дентинной трубочки выстлана тонкой пленкой органического вещества – пограничной пластинкой (мембраной, или оболочкой, Неймана), проходящей по всей длине дентинной трубочки и содержащей высокие концентрации гликозаминогликанов. Трубочки могут служить проводниками различных необходимых для восстановления дентина веществ, клеточных остатков от дегенерировавших одонтобластов, микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности. Последние могут достигать пульпы, вызывая то или иное повреждение ее.
Отростки одонтобластов, являясь непосредственным продолжением апикальных отделов их клеточных тел, как правило, тянутся по всей длине дентинных трубочек, заканчиваясь у дентиноэмалевой границы. Они содержат мало органелл, но значительное количество элементов цитоскелета, а также пузырьков, лизосом и полиморфных вакуолей. Боковые ветви отростков многочисленны в предентине и внутренних отделах дентина (в 100–200 мкм от границы с пульпой), их мало в средних его отделах и вновь много на периферии. Ветви образуют контакты с ответвлениями соседних одонтобластов, что может играть существенную роль в передаче питательных веществ и ионов, а также способствовать распространению микроорганизмов и кислот при кариесе.
Нервные волокна, направляющиеся в дентин из периферических отделов пульпы, проникают в него обычно на глубину нескольких микрометров, отдельные волокна – на 100–200 мкм. Часть волокон уже в предентине делится на многочисленные ветви; другие проходят внутри дентинных трубочек вдоль отростка одонтобласта или имеют спиральный ход, оплетая его и изредка формируя ответвления, идущие под прямым углом к трубочкам. Нервные волокна обычно тоньше отростков одонтобластов и местами образуют с ними соединения типа плотных и щелевых контактов. Большинство исследователей считают, что нервные волокна в дентинных трубочках влияют на эффективность деятельности одонтобластов, т. е. являются эфферентными, а не воспринимают изменения окружающей их среды.
Основное вещество дентина, расположенное между дентинными канальцами, имеет фибриллярную структуру и состоит из коллагеновых волокон и однородного цементирующего их вещества (рис. 9 2).
Рис. 92. Электронная сканограмма деминерализованного участка околопульпарного дентина.
1 – коллагеновые волокна органического матрикса; 2 – отверстия дентинных канальцев.
Расположение коллагеновых волокон и их структура изменяются в разных отделах дентина. В связи с этим различают два слоя дентина: наружный, или плащевой (мантийный) дентин и внутренний, или околопульпарный дентин. В плащевом дентине преобладают волокна, идущие в радиальном направлении (волокна Корфа), параллельно ходу канальцев. это расположение сохраняется ближе к окклюзионной поверхности коронки зуба, а на боковых поверхностях коронки и в области корня радиальные волокна приобретают все более косое направление.
Плащевой дентин нерезко переходит в околопульпарный, в котором наряду с радиальными волокнами имеется большое количество волокон, расположенных параллельно поверхности пульпы. Матрикс плащевого дентина менее минерализован, чем матрикс околопульпарного дентина, и содержит относительно меньше коллагеновых волокон.
В околопульпарном дентине волокна располагаются тангенциально (волокна Эбнера) и почти под прямым углом к дентинным канальцам.
Расположение волокон эбнера в околопульпарном дентине совпадает с расположением дентинных пластинок – слоев дентина, отлагающихся изнутри, со стороны пульпы, в процессе развития зуба. Выражением ритмичности роста и слоистого отложения дентина являются контурные линии Оуэна и ростовые линии эбнера.
Линии Оуэна идут обычно под прямым углом к дентинным канальцам и соответствуют периодам покоя в деятельности одонтобластов. В этот период происходит менее интенсивное обызвествление вещества дентина и образование очень мелких интерглобулярных пространств (рис. 93).
В молочных зубах и первых постоянных молярах нередко видна контурная (неонатальная) линия, отделяющая слой дентина, образовавшегося в пренатальный период жизни, от дентина, который возник после рождения. По мнению B. Оrban [72, 73], эта линия соответствует неполностью обызвествленному дентину, возникшему в первые 2 нед после рождения в связи с расстройством обмена в период приспособления новорожденного к резким изменениям среды и питания.
Число линий Оуэна может увеличиваться при патологических состояниях организма (длительные заболевания, сопровождающиеся повышением температуры тела, нестабильное питание и т. п.).
Рис. 93. Микрофотография продольного среза зуба (из Л. И. Фалина).
1 – линии Оуэна; 2 – дентинные трубочки.
Более тонкие линии Эбнера, направленные почти перпендикулярно к дентинным трубочкам, располагаются ближе друг к другу, чем линии Оуэна с периодичностью в коронке около 18–20 мкм. Между линиями Эбнера находятся линии, расстояние между которыми обычно постоянное (около 4–5 мкм) в зависимости от местоположения – в верхушке или в корне зуба. Предполагают, что последние отражают дневную ритмичность в образовании дентина, а линии эбнера соответствуют 5-суточному циклу формирования органического матрикса дентина, т. е. периодам меньшей минерализации основного вещества дентина.
Вторичный и третичный дентин.
Дентин, отлагающийся в зубах взрослого человека в течение его жизни, называется вторичным (регулярным, или физиологическим) репаративным дентином (рис. 94).
Помимо более медленного темпа образования, он отличается от первичного дентина (возникшего в процессе эмбрионального развития зуба) менее правильной структурой. Это выражается в изменении хода и числа дентинных канальцев и коллагеновых волокон с более низкой степенью минерализации. Наиболее активно отложение вторичного дентина происходит в боковых стенках и в крыше пульпарной камеры, а в многокорневых зубах – в ее дне. В связи с этим с возрастом форма пульпарной камеры изменяется: менее выступающими становятся рога пульпы, а объем ее сокращается. Интенсивность отложения вторичного дентина у мужчин выше, чем у женщин; с возрастом она снижается. Толщину слоя вторичного дентина можно использовать в качестве одного из показателей для оценки дентального возраста индивидуума.
Рис. 94. Микрофотография вертикального шлифа моляра нижней челюсти.
1 – вторичный (репаративный) дентин; 2 – вестибулярный рог пульпы; 3 – язычный рог пульпы; 4 – дентин; 5 – эмаль; 6 – полость зуба.
Продукция вторичного дентина резко усиливается при разрушении или стирании эмали и обнажении дентина (кариес, повышенная стираемость зубов, воздействие химических веществ и т. д.). При этом в участках пульпы, соответствующих области повреждения зуба, отмечается отложение более или менее значительных масс заместительного дентина, которые могут вдаваться в полость зуба и изменять ее конфигурацию. Такой дентин называют третичным (иррегулярным). В отличие от вторичного дентина, который полностью выстилает поверхность пульпы, обращенную к дентину, образование третичного дентина происходит более или менее локально, т. е. только в местах наиболее сильного воздействия неблагоприятного фактора (рис. 95).
Основная функция третичного дентина – защита пульпы зуба от распространения внутрь бактерий, токсинов и т. п. Он может образоваться в любом участке стенки полости зуба, но наиболее часто появляется в области рогов пульпы. По своему строению (наличие остеобластов, неправильный ход дентинных канальцев или даже отсутствие их, слабая минерализация) он стоит ближе к кости и поэтому некоторыми авторами называется остеодентином. В полости зуба у лиц пожилого возраста в норме также обнаруживаются фокусы остеодентина, которые могут значительно изменять конфигурацию полости, вплоть до полной ее облитерации.
Рис. 95. Топографические особенности третичного дентина (схема).
1 – эмаль; 2 – дентин; 3 – полость зуба; 4 – дефект в области шейки зуба; 5 – третичный дентин; 6 – дефект эмали (кариес).
Дентикли.
В пульпе зуба иногда наблюдаются тела округлой или неправильной формы, состоящие из дентина или дентиноподобной ткани, которые получили название дентиклей, или камней пульпы. По своему положению в пульпе они делятся на свободные, т. е. лежащие непосредственно в пульпе; пристеночные, сохраняющие связь со стенкой зуба; интерстициальные, которые возникают при обрастании свободного или пристеночного дентикля новыми слоями вторичного дентина (рис. 96).
В результате дентикль оказывается замурованным в стенке зуба (этот процесс чаще наблюдается в корне зуба, ближе к его верхушке). В зависимости от структуры принято различать высокоорганизованные (канализированные) и низкоорганизованные (лишенные канальцев) дентикли. Источниками их образования являются одонтобласты. Как отмечалось, дентикли имеют строение дентина или дентиноподобной ткани, поэтому они носят название истинных дентиклей, в отличие от ложных дентиклей, представляющих собой очаги ограниченного обызвествления в ткани пульпы.
Размеры дентиклей весьма непостоянны – от едва заметных зерен до 2–3 мм в диаметре. В результате своего роста дентикли могут сливаться друг с другом, заполняя собой всю полость зуба или каналы корней, препятствуя эндодонтическим манипуляциям. Сдавливая нервные волокна пульпы, дентикли могут вызывать боли пульпитного характера. Причины их образования недостаточно ясны. Дентикли встречаются как в зубах у лиц пожилого возраста, так и в зубах молодых людей и даже в зубных зачатках до их прорезывания [42, 61].
Рис. 96. Топография дентиклей в пульпе зуба (схема).
1 – эмаль; 2 – дентин; 3 – интерстициальные дентикли; 4 – свободные дентикли; 5 – пристеночные дентикли; 6 – пульпа зуба.
5.1.1.2. Возрастные изменения дентина
Дентин – живая ткань, продуцируемая непрерывно на протяжении всей жизни. Образование вторичного, а затем и третичного дентина ведет с возрастом к уменьшению размеров, объема полости зуба – процессу, называемому клиницистами рецессией пульпы. Кроме того, в зубах пожилых людей отмечаются участки дентина, в которых соли извести откладываются не только в основном веществе, но и в дентинных канальцах и отростках дегенерирующих одонтобластов. В результате происходит облитерация («физиологический» склероз), т. е. полное закрытие просвета некоторых групп дентинных трубочек, при этом показатели преломления канальцев и основного вещества выравниваются и такие участки выглядят прозрачными. Эти участки называют склеротическим (прозрачным) дентином. Такой дентин образуется также при кариесе или повышенной стираемости зубов («патологический» склероз), что можно рассматривать как защитную реакцию зуба на действие дестабилизирующих факторов, которая предохраняет пульпу от раздражения и проникновения в нее инфекции (рис. 97).
Рис. 97. Микрофотография вертикального шлифа резца нижней челюсти.
1 – эмаль; 2 – дентин; 3 – мертвые пути в дентине; 4 – склеротический дентин; 5 – репаративный дентин; 6 – полость зуба.
Образование прозрачного дентина чаще начинается в апикальной части корня и медленно прогрессирует в направлении коронки.
Обычно минерализация происходит сначала в периодонто-бластическом пространстве, а затем захватывает отросток одонтобласта, реже наоборот.
Вследствие того, что склерозирование дентина снижает его проницаемость, оно может продлить период жизнеспособности пульпы. Облитерация дентинных трубочек приводит также к снижению чувствительности зуба.
С возрастом, особенно при повышенной стираемости зубов, нередко наблюдаются также гибель части одонтобластов и их отростков и закупорка внутренних концов соответствующих дентинных канальцев третичным дентином. Содержимое таких канальцев распадается, а полости канальцев заполняются воздухом или другими газообразными веществами. Вследствие этого на шлифах зуба группы таких канальцев в проходящем свете выглядят черными (рис. 98).
Е. Fish [51] назвал группы таких канальцев «мертвыми путями». Чувствительность дентина в этих участках снижена.
В большинстве случаев «мертвые пути» со стороны пульпы, как отмечалось, закрываются посредством образования иррегулярного третичного дентина.
Рис. 98. Микрофотография участка дентина.
1 – околопульпарный дентин; 2 – пульпа; 3 – третичный дентин; 4 – «мертвые пути» дентина.
5.1.1.3. Морфология дентина в клиническом аспекте
«Мгновенная» реакция пульпы на повреждение дентина обусловлена наличием системы дентинных трубочек, которые могут стать путями для вторжения микроорганизмов, способствуя быстрому распространению кариозного процесса. Показано, что в тех случаях, когда незащищенной эмалью остается 1 мм2 поверхности дентина, разрушается около 30 000 одонтобластов. Через незащищенный дентин могут проникать токсины, лекарственные препараты и химические реагенты, а рецепторный аппарат пульпы оказывается уязвим и для термических воздействий. Наибольшей чувствительностью дентин обладает в области дентиноэмалевого соединения.
При деминерализации дентина отмечается разрушение дентинных отростков одонтобластов. Под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами, происходит растворение органического вещества деминерализованного дентина. По периферии кариозной полости по направлению к пульпе зуба дентинные канальцы расширяются и деформируются. Ближе к полости зуба располагается слой уплотненного прозрачного дентина со значительно суженными дентинными канальцами.
Морфологию дентина необходимо учитывать при определении тактики лечения дефектов твердых тканей зубов как кариозного, так и некариозного происхождения.
Одним из важных клинических этапов при лечении кариеса является удаление размягченного и измененного по цвету (пигментированного) дентина различными стоматологическими инструментами (экскаваторы, боры и т. п.). Исключение составляет лечение глубокого кариеса. В этих случаях на дне полости коронки оставляют пигментированный дентин и на него помещают лечебные прокладки, содержащие гидроксид кальция (кальмицин), цинк-эвгеноловую пасту и другие материалы на несколько недель или месяцев. В течение этого периода клетки пульпы посредством цитодифференцировки становятся одонтобластами, а последние формируют репаративный дентин, после чего врач-стоматолог может убрать пигментированный дентин, не опасаясь вскрытия полости зуба.
Вторичный и третичный дентин –
Вторичный дентин отлагается (со стороны пульповой камеры) в течение всей жизни индивида, что приводит к постепенному сокращению объема пульповой камеры. Вторичный дентин как и первичный – продуцируется одонтобластами. Вторичный дентин отличается от первичного (образующегося во время формирования и прорезывания зубов) – менее правильной структурой, что выражается в изменении направления и количества дентинных канальцев и коллагеновых волокон, а также более низкой степенью минерализации. Уменьшается и сам размер дентинных канальцев.
Отложения вторичного дентина более активно происходят в области крыши пульповой камеры, а также в ее боковых стенках. Кроме того, вторичный дентин активно откладывается в области дна пульповой камеры (в многокорневых зубах). В связи со всем этим постепенно изменяется и форма пульповой камеры – рога пульпы уплощаются, сокращается ее объем. Интересным фактом является то, что у мужчин интенсивность отложения вторичного дентина выше. Кроме того отмечают, что с возрастом интенсивность отложения вторичного дентина уменьшается.
Еще один вид дентина – это так называемый «третичный дентин» (dentinum tertiarium), который также называют репаративным или иррегулярным. В отличие от вторичного дентина, который достаточно равномерно вырабатывается с внутренней поверхности пульповой камеры – образование третичного дентина происходит локально. К локальному образованию дентина приводит влияние на зуб сильных раздражающих факторов, например, это происходит при разрушении или повышенной стираемости эмали, обнажении дентина.
При медленно развивающемся кариесе выработка третичного дентина позволяет в течение какого-то времени – препятствовать проникновению в пульпу патогенных бактерий и их токсинов. Таким образом третичный дентин выполняет защитную функцию. Еще стоит отметить, что третичный дентин также отличается неправильным направлением дентинных канальцев, либо они могут вообще отсутствовать.
Дентин зуба: гистология
Ниже вы можете можете увидеть гистологию тканей зуба в потрясающем разрешении, а также отличную лекцию по морфологии дентина на английском языке (при желании можно включить субтитры и в настройках выбрать перевод с английского на русский).
Укрепление молочным зубам эмали
Как было сказано ранее по отношению к молочнымзубам, их эмаль более уязвимая. Чтобы защитить ее, избавив ребенка от преждевременной потери зубочелюстных единиц и проблем в будущем, врачи выполняют следующие действия, обеспечивающие временную защиту:
- Фторирование – подразумевает обработку зубов специальными составами на основе фтора, такую процедуру рекомендуется повторять 2-3 раз в год.
- Герметизация фиссур – стоматолог выполняет процедуру заполнения углублений и борозд жевательных зубов временным пломбировочным материалом, защищая зубочелюстные структуры от негативного воздействия вредоносных микроорганизмов и других неблагоприятных факторов.
- Аппликационные гели и профилактические капы на зубы – метод основывается на обогащении эмалевого слоя полезными составляющими (фтор, кальций, витамины) посредством применения специальных средств.
Возрастные изменения дентина –
Выше мы уже говорили, что с возрастом происходит отложение вторичного и третичного дентина, что также приводит к уменьшению размера пульпы. Но в зубах пожилых людей часто можно заметить участки дентина, в которых минеральные соли откладываются уже не только в основном веществе, но и внутри самих дентинных канальцев (происходит это на фоне процессов дегенерации отростков одонтобластов). В результате происходит полная облитерация просвета канальцев, т.е. их физиологический склероз.
Облитерация просвета канальцев приводит к снижению чувствительности зуба. Кроме того, показатели преломления света у канальцев и у основного вещества – в этом случае выравниваются, и поэтому такие участки дентина выглядят прозрачными. Соответственно, такой дентин очень часто называют «прозрачным» или «склеротическим». Образование прозрачного дентина чаще всего происходит сначала в апикальной части корня, а потом медленно распространяется в направлении коронковой части зуба. Надеемся, что наша статья оказалась Вам полезной!
Источники:
1. Высшее профессиональное образование автора в стоматологии, 2. The European Academy of Paediatric Dentistry (EU), 3. «Анатомия зубов человека» (Гайворонский, Петрова). 4. «Терапевтическая стоматология» (Политун, Смоляр), 5. «Гистология органов ротовой полости» (Глинкина В.В.).
Цемент для зубных коронок и протезов
В стоматологии под цементом подразумевают не только естественный материал, который покрывает корень зуба, но и искусственный материал, при помощи которого крепятся зубные протезы, коронки и виниры. Искусственный цемент для коронок используется для их постоянной фиксации, он постоянно находится во рту пациента и поэтому должен максимально соответствовать естественному. Он не должен оказывать воздействие на пульпу зуба или травмировать мягкие ткани полости рта, не должен растворяться в слюне или давать усадку во время эксплуатации.
Поэтому в современной стоматологии используют только те материалы, которые максимально соответствуют выдвинутым требованиям.
Цемент для протезов еще называют стоматологическим клеем, ведь им приклеивают к зубу не только коронки и мостики, но и виниры, люминиры, а также другие стоматологические конструкции, основное предназначение которых — подарить пациенту белоснежную голливудскую улыбку.
Функции цемента корня зуба –
1) Защитная функция – содержание в цементе неорганических компонентов достигает 70%, что делает его прочным к механическим нагрузкам. Следовательно, одной из его функций будет защита дентина корня от повреждающего воздействия.
2) Участие в образовании периодонта – формирование волокон периодонта происходит одновременно как со стороны цемента корня зуба, так и со стороны костной пластинки альвеолы. По мнению ряда авторов – в дальнейшем эти коллагеновые волокна сплетаются друг с другом посредством незрелого коллагена (проколлагена), превращая их в единое целое. Глубина погружения волокон периодонта в цемент корня зуба составляет от 3 до 5 μ.т.
3) Фиксирующая (удерживающая) – цемент корня зуба вместе с компактной пластинкой альвеолы и волокнами периодонта – обеспечивает фиксацию зуба в альвеоле.
4) Компенсаторная функция – при уменьшении длины зуба в результате физиологического стирания эмали – происходит усиленная выработка цемента в области верхушки корня зуба. В результате зуб как бы выталкивается из альвеолы в полость рта, и таким образом увеличивается размер клинической коронки зуба. Особенно это становится заметным у пациентов пожилого возраста.
5) Участие в репаративных процессах – например, при устранении причины резорбции корня может произойти его частичное восстановление. Либо при наличии трещины корня зуба может произойти образование цемента между фрагментами, что может привести к устранению дефекта.
Цементоциты и цементобласты: функции и состав
Эти два типа клеток входят в состав клеточного цемента. Они имеют разный состав и выполняют различные функции.
Цементоциты располагаются в лакунах и напоминают по строению остеоциты. Короткие отростки в их составе направлены в сторону периодонта. В свою очередь, функционально активные клетки цементобласты размещаются на поверхности цемента и отвечают за регулярное появление на нем новых слоев. Именно они принимают участие в восстановлении поврежденных частей зуба, например при травматическом переломе корня формируют «муфту».
