Раздел медицины:

Стоматология и ЧЛХ

Ультраструктура эмали при кариесе зубов

07 Июня в 12:49 298 0

Наружный слой

Под органическими оболочками на поверхности эмали зуба в отраженном свете оптического микроскопа видны  царапины и бороздки, кристаллы различных форм и размеров, различные микроорганизмы, гравиеподобные отложения, перикиматы. В некоторых участках поверхности видны окончания эмалевых призм, которые имеют округлую или неправильную многогранную форму. Участки, где прослеживается призменная структура, чаще всего встречаются на зубах у молодых людей и отсутствуют у пожилых.

При электронно-микроскопическом исследовании установлено, что в призменных участках на поверхности зуба окончания эмалевых призм находятся под органическими оболочками и поверхность в целом имеет сглаженный рельеф. Форма призм поверхности эмали чаще всего аркадообразная. Вышележащие призмы располагаются в промежутке между аркадами нижележащих призм. Границы между отдельными призмами четкие в областях их выпуклостей и сливаются в боковых участках.

В призматических участках аркадообразные головки призм переходят в отростки, вклинивающиеся между аркадами смежных призм. Посредством своих отростков призмы соединяются друг с другом. По периферии головки призмы и в ее центральных отделах определяются кристаллы различной ориентации, в связи с чем образуется граница между смежными призмами. Оболочки у призм нет. Ее имитируют границы резких изменений ориентации кристаллов по периферии эмалевых призм. Межпризматическое вещество отсутствует.

В беспризменных участках кристаллы расположены перпендикулярно поверхности эмали, что проявляется однородным мелкозернистым видом этого участка поверхности эмали. По данным Ripa (1966), ориентация кристаллов в беспризменных слоях эмали варьирует. В беспризменном участке эмали иногда могут быть одна—две призмы на различных расстояниях друг от друга.

Электронная микроскопия отпечатков непрорезавшихся зубов человека показала, что в большинстве участков поверхности эмали имеется призменная структура. Протравливание образцов кислотой способствовало более четкому появлению границ отдельных призм и кристаллов. В промежутках между призмами («призменных оболочках») кристаллы не обнаружены.

На окклюзионной поверхности зубов, щечной и пришеечной областях имеются межбугорковые фиссуры и складки, ямки, волнистости, которые по структуре могут  отличаться от гладкой однородной поверхности.

Эмаль зубов, особенно у пожилых людей, имеет трещины, часто пигментированные. Иногда эти трещины трудно дифференцировать с ламеллами, выходящими на поверхность, в силу того, что они заполняются кристаллическим и органическим материалом.

Внутренние слои и эмалево-дентинное соединение

На поперечном срезе недеминерализованной эмали обнаруживается кристаллическое вещество, структурные образования которого представлены в виде призм, межпризменных микропространств и ламелл. До недавнего времени структурными единицами зубной эмали считались призмы, межпризменное вещество и оболочки призм. Последние данные электронной микроскопии указывают на однородность кристаллической структуры призм и межпризменного вещества, а то, что ранее считалось органической оболочкой эмалевых призм, оказалось микропространством, в области которого граничат кристаллы смежных призм.

На поперечном срезе эмали препарат имеет кристаллическую структуру. Группы кристаллов одинаковой ориентации очерчены аркадообразными закруглениями диаметром 6—9 мкм без замкнутых границ. Вершины аркады образуют головку призмы. У основания аркады границы призмы теряют четкость, призма резко суживается и узкой частью (хвост) вклинивается между головками двух нижележащих призм. В целом призма по форме напоминает замочную скважину или отрывающуюся каплю.

Призмы берут начало у эмалево-дентинной границы и идут по направлению к поверхности эмали, образуя на своем пути несколько спиралеобразных изгибов. Группы призм, следуя параллельно, кажутся свернутыми, как раковина улитки.

В незрелой эмали призмы, за редким исключением, доходят до поверхности зуба. В зрелой и старой эмали они «теряются», не доходя до поверхности несколько десятков микрометров, образуя беспризменный наружный слой эмали. Ширина призм эмали постоянных зубов 6—10 мкм.

В области эмалево-дентинного соединения призменные структуры исчезают. Кристаллы расположены перпендикулярно к дентину. Четкого разделения между эмалью и дентином нет. В этой области обнаружены аморфная органическая субстанция и фибриллы, характеризующиеся поперечной исчерченностью с интервалами 60—65 нм.

Эмалевые призмы образованы упорядоченным расположением кристаллов апатитов. Они представляют собой палочки плоские или гексагональной, полигональной формы в поперечнике; размеры кристаллов варьируют: длина 100—200 нм, ширина 30—60 нм, толщина (если кристаллы плоские) 10—15 нм. На кристаллах имеется поперечная исчерченность с интервалами 20— 60 нм. В головке призмы кристаллы расположены параллельно ее длинной оси, в хвосте — под углом 45—50° к продольной оси. Ориентация кристаллов в беспризменном слое эмали варьирует.   Однако А.   В.   Галюкова   (1972) описала строго перпендикулярно направленное к поверхности эмали расположение кристаллов в этом слое.

На поверхности кристалла гидроксилапатита [ЗСа3 (Р04)2Са (ОН)2] имеется мощный гидратный слой связанных ионов (ОН), который обладает определенной обменной активностью, позволяющей протекать здесь гетерогенному ионному обмену. Гидратная оболочка кристаллов (связанная вода) и свободная вода в микропорах эмали в общей сложности составляют 3,8% объема эмали. Между призмами и кристаллами в местах их неоднородной ориентации имеются микропространства, объем которых в зрелой эмали составляет 0,1—0,2% .

Органическое вещество эмали, составляющее матрикс (ее основу), на котором в период амелогенеза образовались кристаллы, оказалось весьма сложным предметом исследования. До сих пор нет четких представлений о его структуре. Hodson (1949) указывал, что эмалевая кутикула в некоторых местах инвагинирована в виде нитей микроскопического диаметра и проникает глубоко в эмаль до эмалево-дентинного соединения, образуя таким образом органические мембраны между группами призм. Другие авторы описывают эти органические структуры как ламеллы (эмалевые пластинки) и пучки эмали.


Sognnaes (1950) при изучении деминерализованных срезов эмали заметил, что ламеллы очень редко встречаются в непрорезавшихся зубах. Органические пластинки располагаются между призмами соответственно призменным оболочкам. В прорезавшихся зубах за эмалевые пластинки принимают трещины травматического происхождения.

Автор считал, что белки слюны, проникающие в трещины эмали, на препаратах идентифицируются как ламеллы. Scolt и Wyckoff (1949), Hodson (1953), Helmcke и соавт. (1966) поддерживали такое мнение о ламеллах, но в дополнение к этому считали, что при гипопластичных поражениях ламеллы могут быть органической природы.

Ламелла может быть артефактом за счет перелома препарата во время его приготовления. Наибольшее количество ламелл в области фиссур и у шейки зуба. Через эмалевые пластинки могут проникать микроорганизмы.

В последнее время структуру органической матрицы эмали изучают, применяя специальный метод деминерализации эмали, основанный на замещении кальциевых солей эмали хромом. В СССР этот метод впервые применил Г. Н. Пахомов (1974). Как полагает автор, можно обнаружить интактную структуру органического матрикса эмали. Она представляет собой упорядоченное переплетение нитей органической  материи,   которые  следуют  направлению кристаллов и призм и в целом создают впечатление, что каждый кристалл и призма имеют собственную органическую субстанцию.

Таким образом, структура эмали зрелых зубов человека представляет собой упорядоченный в виде кристаллов и призм комплекс апатитоподобпого вещества и органической материи, в котором на зрелой фазе развития зуба преобладают апатиты, однако органическое вещество, редуцированное до минимума, сохраняет элементы первоначальных структурных особенностей, заложенных в период амелогенеза.

Описанные ранее структурные особенности дентина в настоящее время практически не претерпели изменений.

Изменение состава и структуры твердых тканей зубов под влиянием различных факторов

Состав и структура твердых зубных тканей относительно стабильны. Различные функциональные сдвиги в деятельности органов и систем организма и даже заболевания мало влияют на состояние твердых тканей зуба, однако все же удастся наблюдать определенные изменения, которые, вероятно, могут иметь отношение к кариесрезистентности и кариесвосприимчивости.

После прорезывания зубов с возрастом происходят заметные изменения их твердых тканей. Bhussry и Bibby (1957) указывали на появление коричневой пигментации на поверхности эмали зубов с одновременным увеличением плотности исследуемых пигментированных участков, на основании чего автор предполагал увеличение органического состава в пигментированном участке эмали зуба.

Исследования под оптическим микроскопом показывают, что молодая эмаль является полупрозрачной тканью, чаще всего с голубоватым оттенком, а с возрастом она приобретает желтоватую окраску, четкость гистологической структуры ее понижается.

Grabb (1976), изучая эмаль ненрорезавшихся зубов с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), обнаружил пористость ее наружного слоя. Минеральная фракция эмали пожилых лиц более сходна с фторапатитом, в то время как эмаль зубов людей молодого возраста в основном состоит из гидроксилапатитов. С возрастом резко уплотняется кристаллическая решетка эмали зуба.

Stones и соавт. (1966) описали различные регрессивные изменения в дентине зубов с возрастом человека. Е. В. Боровский (1972) указывал па различные изменения структуры и состава дентина в зависимости от состояния организма. Нарушения обменных процессов и функциональные расстройства организма вследствие общих заболеваний могут повлиять на формирование и развитие твердых тканей зубов, в результате чего может стать неполноценной их структура.

Заболевания зубочелюстной системы, такие, как пародонтоз, сопровождаются уменьшением магния в эмали, при одновременном увеличении содержания этого элемента в дентине на 40—50%.

При недостаточности витамина D в диете может возникнуть гииокальциемия с последующим нарушением обызвествления твердых тканей зубов и образованием неполноценной кристаллической структуры апатитов их.

Особенно заметны изменения структуры и химического состава твердых тканей зуба, возникающие при изменении содержания фтора в пище и питьевой воде или при непосредственном контакте избыточных количеств фтора с твердыми тканями, накоплении его в зубном налете. Биохимическими анализами установлено, что со временем количество фтора в зубном налете при этих условиях и даже при нормальной концентрации фтора в окружающей среде увеличивается.

Подтверждением этого являются также высокие концентрации фтора в зубном камне, достигающие 2020 мг/кг при средних величинах порядка 465 мг/кг. В зубном налете и зубном камне фтор откладывается из слюны, и количество его зависит от длительности контакта с ней. Важно отметить, что поддесневой зубной камень, где контакт со слюной исключен (а если имеется, то минимальный), содержит меньше фтора, чем наддесневые отложения.

Изменения структуры эмали зубов могут возникать вследствие травматического воздействия на нее повышенной нагрузки, чрезмерного высыхания, чередования высоких и низких температур и др.

Следовательно, различные общие и местные факторы могут вызывать определенные изменения химического состава и структуры тканей зубов. Вероятно, на определенных стадиях эти изменения можно считать физиологическими, не вызывающими патологии и не нарушающими нормальную функцию зуба.

Е.В. Боровский, П.А. Леус
Похожие статьи
  • Роль гигиены полости рта в профилактике кариеса

    Образование мягкого зубного налета и ретенция остатков пищи на зубах являются так называемыми местными кариесогенными факторами, создающими условия для пролонгированной ферментативной деятельности микроорганизма, образования кислоты и деминерализации зуба. Положительная корреляция интенсивности кари...

    Кариес зубов
  • Патологические процессы в твердых тканях зубов при кариесе

    У человека кариес зубов возникает и развивается без заметных патологических изменений в организме. Однако в механизме развития кариеса играют роль интимные стороны патологического процесса, который характеризуется рядом нарушений состава и структуры твердых тканей зуба, а также сдвигов в окружающей ...

    Кариес зубов
  • Дифференциальный диагноз кариеса зубов

    Диагностика выраженных форм кариеса зуба не представляет затруднений. Однако начальные формы кариозных поражений (белые и пигментированные пятна) имеют сходство с поражениями твердых тканей зуба некариозного происхождения.

    Кариес зубов
  • Диагностика и лечение кариеса

    Планируя лечебные манипуляции при кариесе, следует учитывать, что патологический процесс, или деминерализация — дезинтеграция твердых зубных тканей, в отдельно взятый момент определяется взаимоотношением поверхностных образований и тканей зуба, а также ротовой жидкости, т. е. местными условиями. Так...

    Кариес зубов
  • Гистопатология эмали при кариесе зубов

    Патоморфологические проявления при кариесе начинаются с поражения эмали. Все выявляемые морфологические изменения можно разделить на поверхностные (органическая оболочка зуба и поверхность эмали) и подповерхностные изменения в толще, в области эмалево-дентинного соединения и, наконец, в дент...

    Кариес зубов
показать еще
 
Категории