Сравнительная морфология зубов лабораторных животных и человека в аспекте кариозной болезни

Донно-корневой отдел резцовых зубов кролика напоминает форму конического сопла, из-за наличия широко зияющего отверстия, имеющего фестончатое очертание, которым открывается центрально расположенный в зубе осевой канал. Правильнее сказать, последний начинается данным апикальным отверстием, продолжаясь в постепенно суживающийся в толще дентина каналец, продольная ось которого точно ориентирована к заостренному краю резцового конца зуба (рис. 4.4). В литературе имеется указание, что в этом месте локализован эмалевый орган, имеющий форму кольца, окружающего растущее основание зуба [1, 58, 150].

Таким образом, резцовый зуб кролика имеет стержневую, полукружно изогнутую, форму с наличием внутри полостного образования в виде осевого канала, заложенного в толще его твердой материальной основе, которую почти всецело представляет дентин. Слово “почти” подразумевает, что только с передней поверхности дентин дополняется, прочно консолидируемым с ним, тонким слоем эмали. Наиболее показательно эти отношения между зубным каналом, дентином и эмалью представлены на обзорной микрофотографии продольного в сагиттальной плоскости эпоксидного шлифа нижнего резцового зубочелюстного сектора (рис. 4.4). Видно, что продольный профиль зуба по всему протяжению выглядит, разделенным сосочковым каналам на две половины: переднюю - выпуклую и заднюю - вогнутую, которые будем называть передней и задней стенкой соответственно. Сам канал в цельном зубе имеет сплюснутую в переднезаднем направлении щелевидную форму, которая на продольном сечении выглядит в виде внутреннего просвета, плавно суживающегося от апикальной части донно-корневого отдела зуба до его самого резцового края, где он становится едва различимым.

Рис. 4.6. строение свободной части резцового зуба кролика. Продольный эпоксидный шлиф; поверхностное травление в Трилоне-Б; окраска метиленовым синим. Объектив 7х.

1 - дентин задней стенки зуба; 2 - сосочковый канал; 3 - внутренний слой дентина передней стенки зуба; 4 - ее поверхностный слой дентина;

5 - слой эмали.

Если его рассматривать в качестве продольно-осевого ориентира, направленного к резцовому краю, то передняя стенка зуба оказывается плавно истончающейся от середины к обоим его концам, тогда как задняя стенка является самой толстой в резцовом отделе, откуда она постепенно источается по направлению к донно-корневому отделу. Тканевой основой обеих стенок является дентин, но наружная поверхность передней стенки резцового зуба кролика облицована тонким слоем эмали, который на вершине режущего края заканчивается острым выступом, представляющим собой довольно эффективный режущий инструмент.

Что касается структуры данного эмалевого покрытия, то здесь мы вынуждены ограничиться только общей заметкой, что оно представляет собой тесную консолидацию однообразных коротких гиперминерализованных столбиков, по общему виду напоминающих однослойный кубический эпителий (рис. 4.5, 4.6). О его связи с дентином будет сказано ниже.

Задняя, вогнутая, стенка резцового зуба кролика, представленная только дентином, образует практически всю толщу свободного режущего отдела, будучи, косо срезанной кзади и вниз под острым углом. Стало быть, ее поверхность, которую следует считать рабочей, представлена полностью обнаженным дентином, за исключением передней острой кромки эмали. По-видимому, ее косой наклон формируется под воздействием скользящего перемещения, откусываемых режущими краями, твердых продуктов. Следовательно, данная рабочая поверхность подвергается постоянному стиранию, которое ограничивается спереди острой кромкой, более твердой чем дентин, эмали. Учитывая то, что последняя тоже имеет свои пределы износоустойчивости, постоянное абразивное воздействие на рабочие поверхности резцов будет приводить к соответствующей убыли не только дентина, но и эмали, что является побудительным фактором к их восполнению за счет герминативных свойств длиннокоронковых зубов. В связи с этим, обращает на себя внимание тыльная (язычная) поверхность свободной (режущей) части нижних резцов кролика (представлена на верхней вставке рис. 4.4), на которой видна сработанная часть зуба и, ниже от нее - интактная. Они интересны тем, что на первой из них находится обнаженная терминальная часть сосочкового канала зуба, а на интактной поверхности просматриваются поперечные полосы. По-видимому, последние являются отметинами периодичности отрастания зубов по мере абразивного стирания дентина, сопровождающегося одновременно терминальным обнажением сосочкового канала. Следовательно, хотя в этом месте зубной канал является предельно узким, он все же оказывается постоянно сквозным, но не зияющим, ибо в нем содержатся определенные соединительнотканные элементы.

Из сказанного выше со всей очевидностью следует, что в зубах млекопитающих, не зависимо от их морфофизиологического типа, эмаль не может рассматриваться в качестве защитного покрытия для дентина; ее предназначение заключается в упрочнении его (в различном с ним композитном соотношении), что в необходимой мере повышает износоустойчивость зубов.

Коренные зубы кролика (моляры), выполняющие жевательную функцию, сильно отличаются от резцов; они почти в два раза короче и очень своеобразны по форме, представляя собой по внешнему виду продольно ребристые стержни за счет наличия с язычной и щечной сторон продольных желобков (рис. 4.8, 4.9). Эта особенность отражается на форме жевательной поверхности, которая имеет складчатый характер, благодаря наличию бугристых складок, со свойственной для каждого зуба конфигурацией. Последние разделены между собой конформно изогнутыми углублениями, которые, по сравнению с бугристыми складками, имеют темноватую тональность. На первый взгляд может показаться, что вся жевательная поверхность коренных зубов кролика сплошь покрыта эмалью. На самом деле эмалью представлены только бугристые складки, между которыми (в углублениях) находится дентин. Последний вместе с эмалью являются только поверхностными отрогами всей дентино-эмалевой толщи зуба, берущей начало от его самого донно-корневого отдела.

Рис. 4.7. Структура поверхностного слоя дентина передней стенки резцового зуба кролика; Продольный эпоксидный шлиф; поверхностное травление в Трилоне-Б; окраска метиленовым синим. Объектив 10х.

В показательной форме данный факт нами был установлен путем изучения поперечных серийных эпоксидных шлифов коренных зубов кролика, изготовленных по глубине коренного сектора нижней челюсти через каждые 3 мм, начиная с жевательной поверхности до донно-корневого отдела. Микрофотографированию подлежали три уровневых шлифа зубов: подповерхностный (на 3 мм ниже жевательной поверхности), средний уровень зуба и донно-коренной уровень.

Рис. 4.8. Общий вид свободных отделов нижних коренных зубов кролика.

А - вид в косом ракурсе; Б - вид со стороны жевательной поверхности.

Рис. 4.9. Коренные зубы кролика в костной основе нижней челюсти. Продольный эпоксидный шлиф; поверхностное травление в Трилоне-Б; окраска метиленовым синим. А - общий вид, объектив 2х (квадратом указаны пределы изображения на нижнем снимке - Б, при увеличении с объективом 7х). Квадратной скобкой сверху указан один (средний) коренной зуб, который книзу расщепляется на две половины.

1 - межзубные альвеолярные гребни; 2 - периодонт; 3 - наружный слой эмали; 4 - дентин; 5 - внутренняя дупликатура эмали; 6 - цемент.

Рис. 4.10. Коренные зубы кролика в поперечном сечении. Подповерхностный эпоксидный шлиф; поверхностное травление в Трилоне-Б; окраска метиленовым синим. А - общий вид, объектив 2х (рамкой указан предел изображения на нижнем снимке - Б, при увеличении с объективом 7х). Цифрами обозначены порядковые номера зубов.

1 - передняя половина зубов; 2 - задняя половина зубов; 3 - наружная эмаль; 4 - дентин; 5 - внутренняя дупликатура эмали; 6 - цемент.

На рис. 4.10 представлены микрофотографии поперечных профилей подповерхностного уровня коренных зубов кролика. Прежде всего обращает внимание большое вариативное различие внешней конфигурации среди коренных зубов. Но, какую бы форму в поперечном сечении они не имели, постоянным для них является причудливая комбинация между его основными тканевыми составляющими - дентином и эмалью, которые различаются элективной (избирательной) интенсивностью окраски; эмаль остается практически неокрашенной, выглядя в виде светлой извилистой кайми, окружающей снаружи дентин. Для того, чтобы понять принцип конфигурационного взаимоотношения между ними, необходимо обратить внимание на одну особенность общего строения коренного зуба кролика. Она заключается в том, что каждый зуб в отдельности состоит из двух половин, которые скреплены между собой по всей длине цементом (рис. 4.9). Последний прорастает между ними в узкую разделительную щель со стороны двух противоположных (о чем говорилось выше), щечного и язычного, желобков. Данное разделение коренных зубов на две половины отчетливо видно в их донно-корневых отделах, которые с апикальной стороны, будучи в раздвоении, имеют отдельные широко зияющие отверстия фестончатой формы; ими начинаются сосочковые каналы, которые по отдельности, постепенно суживаясь, слепо заканчиваются около жевательной поверхности зуба (рис. 4.12). На поперечных шлифах зубов они обнаруживаются в центральной части дентина в виде узких просветов, от которых радиально расходятся его волокнистые структуры.

При изучении последовательных по глубине шлифов нами установлено что по всей длине зуба прослеживается как топологическая изменчивость формы двух половин каждого зуба, так и конфигурационные взаимоотношения между дентином и эмалью. Но, несмотря на это, каждая половина зуба находится в окружении эмалевого покрытия, толщина которого по периметру неравномерна. Утолщения ее и истончения находятся в определенном порядке чередования по всей окружности дентина (рис. 4.11, 4.12).

В результате того, что две половинки зуба по отдельности окружены эмалью и тесно скреплены между собой прослойкой цемента, внутри каждого зуба, как единого образования, в поперечном направлении оказывается заложенной в процессе развития дупликатура эмали, которая имеет складчатую форму. При этом один ее слой является утолщенным, а другой, противоположный, - тонким, между которыми, как уже отмечалось, находится прослойка цемента. В связи с этим следует отметить, что цемент находится еще и с внешней поверхности зуба, но только в тех местах, где на нем имеются дополнительные продольные бороздки (рис. 4.12). Заполняющий их цемент приводит к некоторому сглаживанию неровностей внешнего контура коренных зубов кролика.

Таким образом, каждый коренной зуб кролика, по отдельности, представляет собой дуплексное (сдвоенное) образование, так как он состоит из двух тождественных, тесно скрепленных между собой цементом, половин, которые являются прочно слитными в свободной, жевательной части и расщепленными в донно-корневом отделе, где в апикальных частях каждая из них имеет отдельное зияющее отверстие, которым начинается соответствующий сосочковый канал.

В целом, каждый коренной зуб по всей длине имеет композитный принцип строения, в основе которого находится дентин, армированный внутри и снаружи эмалью, что придает всему зубу надлежащую жесткую прочность в пределах допустимых абразивных сдвигов в окклюзионной плоскости при жевании.

Именно такой принцип строения является самым характерным для длиннокоронковых зубов, независимо от того, какую они имеют длину. Поэтому, само название “длиннокоронковые”, по нашему мнению, является очень неудачным. Но об этом речь будет впереди.

Рис. 4.11. Коренные зубы кролика в поперечном сечении. Эпоксидный шлиф срединного уровня зубов; поверхностное травление в Трилон-Б; окраска метиленовым синим. А - общий вид, объектив 2х (квадратом очерчен предел изображения на нижнем снимке - Б, при увеличении с объективом 7х). Цифрами указаны порядковые номера зубов.

1 - передняя половина зубов; 2 - задняя половина зубов; 3 - костные стенки зубной лунки; 4 - периодонт; 5 - наружная эмаль; 6 - дентин;

7 - сосочковые каналы; 8 - внутренняя дупликатура эмали; 9 - цемент.

Рис. 4.12. Апикальная часть (А) и поперечный шлиф (Б) донно-корневого отдела коренного зуба кролика. Поверхностное травление в Трилон-Б; окраска метиленовым синим. Объектив 7х.

1 - сосочковые апикальные отверстия двух половин зуба; 2 - костные стенки зубной лунки; 3 - периодонт; 4 - цемент; 5 - наружная эмаль;

6 - дентин; 7 - сосочковые каналы; 8 - внутренняя дупликатура эмали.

4.3 Общее устройство зубочелюстной системы и микроскопическое строение зубов крысы

По общей внешней конфигурации череп крысы представляется пропорционально уменьшенным, примерно в три раза (его длина равна около 40 мм, а ширина по скуловым дугам - 20 мм), подобием такового кролика (рис. 4.13).

Заметен также между ними и совпадающий общий принцип устройства зубочелюстной системы. Так у крысы, подобно кролику, нижняя челюстная дуга состоит из двух костей, которые в своем резцовом отделе соединены посредством синдесмоза. Очень сходными между ними по форме и строению являются верхнечелюстные отделы, в задних частях которых, в контралатеральной позиции, находятся коренные зубы. У крысы данная коренная часть составляет примерно одну треть всей длинны верхнечелюстного отдела, что близко по пропорции тому же отношению у кролика. Остальная передняя часть, составляющая 2/3 верхнечелюстного отдела, представляет собой сильно выдвинутую вперед беззубую костную основу, имеющую клинообразно суженную кпереди форму, которая заканчивается дугообразно наклоненной вниз резцовой частью (рис. 4.13). Дугообразный изгиб последней дополняется округлой кривизной двух верхних резцов, режущие части которых направлены отвесно вниз, в результате чего внелуночные части зубов составляют прямой угол с продольной осью верхнечелюстного отдела крысы, что в основном свойственно и для кролика.

В задней части верхнечелюстного отдела зубочелюстной системы крысы, подобно кролику, в альвеолярных отростках располагаются, в контралатеральной позиции, два ряда мелких коренных зубов, поперечные размеры которых находятся в пределах от 1 до 2 мм. Что касается их количества, то не всегда с достаточной точностью об этом можно говорить, ибо их свободно выступающие коронковые части обычно представляют собой варианты объединенных бугорчатых образований, из которых отдельные выглядят как самостоятельные единицы. Особенно это характерно для верхних зубов (рис. 4.18).

Рис.4.13. Череп крысы-самца, массой 180 г.

А - вид с боку; Б - вид снизу; В - основание черепа.

1 - нижнечелюстные кости; 2 - скуловые дуги; 3 - мозговой отдел черепа; 4 - коренные зубы; 5 - носо-резцовая часть; 6 - верхние резцы;

7 - нижние резцы.

Рис. 4.14. Нижнечелюстные кости крысы (самец, массой 200 г.).

А - левая (с внешней стороны) и правая (с внутренней стороны) нижнечелюстные кости; Б - резцовый сектор левой нижнечелюстной кости; В - левая нижнечелюстная кость с внутренней стороны (сплошными окружными линиями обозначен контур нижнего резца, а пунктиром - контур сосочкового канала).

1 - нижний резец; 2 - костный гребень коренных зубов (пунктиром обозначен угол отклонения коренного ряда зубов от продольной оси нижнечелюстной кости); 3 - ветвь нижнечелюстной кости.

Рис. 4.15. Открытая (внелуночная) часть нижнего резца крысы. Эпоксидный шлиф; поверхностное травление в Трилоне-Б; окраска метиленовым синим. А - объектив 2х; Б - объектив 4х.

1 - режущая кромка резца; 2 - костная основа резцовой части нижнечелюстной кости; 3 - дентин; 4 - субной сосочек; 5 - эмаль.

Рис. 4.16. Апикальная (А) и промежуточная (Б) часть донно-корневого отдела нижнего резца крысы. Эпоксидный шлиф; поверхностное травление в Трилоне-Б; окраска метиленовым синим. Объектив 7х.

1 - костная стенка зубной лунки; 2 - периодонт; 3 - эмалевый орган;

4 - дентин; 5- зубной сосочек; 6 - эмаль.

Рис. 4.17. Нижние коренные зубы крысы. А - вид сверху; Б - вид с боковой стороны. Пунктиром обозначены продольные оси нижнечелюстных костей, а прямыми линиями - продольные оси коренных зубных рядов.

Рис. 4.18. Окклюзионные поверхности верхних (А) и нижних (Б) коренных зубов крысы.

1 - жевательные бугорки; 2 - межбугорковые фиссуры;

В отличие от них нижние зубы имеют более регулярный порядок строения: коронка каждого из них сложена из, сращенных между собой с вестибулярной стороны, двух бугорковых частей, в результате чего каждый зуб имеет квадритуберкулярную форму, что с формальной точки зрения напоминает коронки моляров человека, но сильно отличается от таковых кролика (рис. 4.17, 4.18). В противоположность последним коронковые части коренных зубов крысы отличаются гладкими тупоконечными жевательными бугорками, которые попарно разделены в поперечном направлении глубокими фиссурами, переходящими на язычную сторону коронок. С противоположной же стороны они замыкаются обоюдными сращениями. Очевидно, что наличие межбугорковых фиссур уподобляет зубы крысы молярам человека и имеет полное несходство с таковыми кролика. Более того, в отличие от последних, коронки коренных зубов крысы имеют эмалевое покрытие, которое сходит на нет в цервикальной зоне и в глубине фиссур, что свойственно для моляров человека. Хотя данное эмалевое покрытие представляет собой тончайшей слой, соответствующий миниатюрности коренных зубов крысы, тем не менее оно обладает скалярностью, так как имеет плавное утолщение от цервикальной зоны к возвышениям жевательных бугорков и такое же истончение с них по скату в глубину межбугорковых фиссур. Но более подробное описание строения коренных зубов крысы, также, как и резцов, мы дадим после ознакомления с общим устройством их нижнечелюстных костей.

Каждая из них (правая и левая) в отдельности близко напоминает по форме соответствующую кость кролика. В общем плане в ней также можно выделить три сектора - резцовый, коренной и угловой, с наличием между резцами и коренными зубами широкого промежутка - диастемы (рис. 4.14). Однако между ними имеется одно своеобразное видовое отличие, которое заключается в том, что если у кролика самая донная корневая часть резца заканчивается около первого корневого зуба, то у крысы резцовый зуб, имеющий правильную полукружную форму, во всю свою длину занимает все основание нижнечелюстной кости, заканчиваясь своим апикальным отделом в верхней части углового сектора, где на наружной поверхности кости находится сосочковое выпячивание (рис. 4.14, 4.19).

Рис. 4.19 Парасагиттальный эпоксидный шлиф нижнечелюстной кости крысы. Поверхностное травление в Трилоне-Б; окраска метиленовым синим. Объектив 2х. На врезке представлены, попавшие в плоскость данного шлифа, второй и третий коренные зубы при большем увеличении (обьектив 4х).

1 - ветвь нижнечелюстной кости; 2 - апикальная часть донно-корневого отдела нижнего резцового зуба; 3 - коронки коренных зубов;

4 - их коронки; 4 - губчатое вещество нижнечелюстной кости; 5 - свободная (внелуночная часть резцового зуба. Стрелкой указано цементное сращение между коронками смежных зубов.

Следовательно, в основе нижнечелюстной кости крысы, по всей ее длине, находится в виде полукружного канала зубная лунка с помещающимся в ней резцовым зубом, толщина которого равна примерно 2 мм. Следует заметить, что если у кролика зубы легко, без всяких усилий, поддаются извлечению из мацерированных челюстей, то у крысы ни при каких усилиях без разрушения костей их удалить из лунок не удается. Это относится не только к резцовым, но и коренным зубам.

Таким образом, находясь в основании нижнечелюстных костей, резцовые зубы, кроме своей ведущей функции в процессе разгрызания твердых пищевых продуктов, предназначены также для их контрфорсного укрепления. В отличие от кролика внелуночные части резцов крысы, составляющие примерно ј часть их длинны, достигающей 28 мм, имеют конусную шилообразную форму, которая очень напоминает форму когтей (рис. 4.14, 4.15). Но мы должны отметить, что верхняя пара резцов крысы примерно в два раза короче, чем противостоящая им нижняя пара, так как донные корневые отделы верхних резцов заканчиваются, как и у кролика, возле первого коренного зуба. Но по своему строению они не имеют каких-либо существенных отличий, ибо резцовые зубы крысы и кролика относятся к одному длиннокоронковому типу, для которого характерно наличие тонкого эмалевого покрытия с одной передней стороны по всей длине зуба.

В связи с тем, что, как было указано выше, получить полностью изолированные зубы крысы не представляется возможным, из-за их прочной связи со стенками лунок, изучение их строения осуществлено нами с помощью метода изготовления эпоксидных шлифов нижнечелюстных костей в тех плоскостях сечения, которые наиболее соответствуют характеру положения данных зубов. Так, для изучения резцов использованы шлифы, полученные в плоскости костной пластинки нижней челюсти, которая с ветвью имеет неправильную треугольную форму (рис. 4.14, 4.19), тогда как оптимальное обнажение коренных зубов требовало углового ее смещения, соответствующего парасагиттальной плоскости черепа (рис. 4.17).

В продольном сечении резцовый зуб крысы, подобно таковому кролика, имеет форму полукружно изогнутого стержня, одна треть которого свободно выступает из лунки, представляющей собой своеобразный канал в костной основе нижнечелюстной кости, о чем говорилось выше. Данная свободная часть нижнего резца крысы имеет в общих чертах заостренно когтистую форму. Своим медиальным краем она тесно сближена с таким же краем противоположного резца, в паре с которым они образуют режущую кромку, несколько уступающую по ширине таковой верхних резцов

(рис. 4.13). Данные режущие края резцовых зубов крысы, как и у кролика, являются исключительно острыми за счет тонкого слоя эмали, которым покрыта их фронтальная поверхность на всем протяжении вплоть до апикальных отделов донных частей зубных лунок. Напомним, что у нижних резцов донно-корневой отдел достигает внутренней поверхности ветви нижнечелюстной кости (рис. 4.14). Говоря об эмалевом покрытии резцов крысы, нельзя не отметить ее видовую особенность; в отличие от кролика, резцовая эмаль крысы имеет светло-коричневую пигментацию (рис. 4.13), при отсутствии таковой у коренных зубов. Сам по себе этот факт не является принципиально важным в плане наших исследований, тем более что по микроскопическому строению резцовая эмаль крысы ничем существенным не отличается от таковой кролика. В настояее время вопрос о биологической сущности данного явления остается открытым. Следует только отметить, что данная пигментация эмали имеет место только в области свободных, открытых, частей резцовых зубов.

Результаты наших исследований удостоверяют, что резцовые зубы крысы, по своему микроскопическому устройству, являются полной аналогией таковых кролика, то есть те и другие относятся к длиннокоронковому (гипселодонтному) типу. Они также произрастают из донно-корневой части зубной лунки, где локализован ростковый (герминативный) орган, который асимметрично в виде муфты охватывает самый апикальный отдел зуба (рис. 4.16А). В связи с тем, что он представлен в основном постоянно пролиферирующими клетками типа энамелобластов, обеспечивающих непрерывное обновление эмалевого покрытия зуба в процессе его стирания на режущем конце, его с полным основанием можно называть эмалевым органом. Непосредственно переходящую связь его со слоем эмалевого покрытия луночной части резцового зуба можно проследить в процессе последовательной сошлифовки нижнечелюстной кости, заключенной в эпоксидную смолу. Один из таких шлифов представлен на рис. 4.16Б.

Также, как и у кролика апикальный отдел резцового зуба имеет широкое зияющее отверстие, ограниченное тонким, неровным по очертанию, краевым слоем дентина, которым начинается, постепенно суживающийся по направлении к режущей кромке, канал, вмещающий в себя зубной сосочек. У нижних резцов крысы его начало почти открыто с внешней поверхности ветви нижнечелюстной кости, откуда в него прорастают кровеносные сосуды и нервы.

Таким образом, отдельно взятый, нижний резцовый зуб крысы, по подобию с таковым кролика, имеет форму полукружно изогнутого, канализированного внутри, дентинного стержня, который только с одной фронтальной стороны облицован тонким слоем эмали, придающим режущему краю, необходимую по твердости, остроту. Что касается дентина и самой эмали, то по микроскопическому строению они ничем не отличаться от таковых резцов кролика.

Теперь, располагая данными о принципе строения нижнечелюстной кости крысы, мы можем с большей определенностью продолжить рассмотрение строения коренных зубов. Выше мы познакомились в общих чертах с тем, что собой представляют их коронки. Напомним, что в отличие от верхних, нижние коренные зубы крысы имеют более регулярный порядок строения, предоставляющий возможность определить количество и форму их коронок. При осмотре более десяти черепов крыс, во всех случаях мы насчитывали в нижнечелюстной кости по четыре неодинаковых по размеру зуба. Как правило краевые, первый и четвертый, коренные зубы имеют минимальные размеры, ширина коронки которых немногим превышает 1мм, тогда как второй и третий зубы, являясь соразмерными между собой, оказываться примерно в два раза шире. Следовательно, среди нижних коренных зубов наиболее постоянными по форме и размеру коронки являются второй и третий, которые, как было отмечено выше, состоят из двух пар (язычных и вестибулярных) бугорков, разделенных узкими, но глубокими фиссурами. Самым существенным фактом является то, что коронки всех коренных зубов крысы, в отличие от таковых кролика, имеют тонкое эмалевое покрытие, что дает достаточное основание относить их к короткокоронковому типу.

Нижние коренные зубы крысы находятся в альвеолярном гребне соответствующей нижнечелюстной кости, который возвышается в ее задней трети (рис. 4.13, 4.17). Но, в связи с тем, что две нижнечелюстные кости сходятся между собой кпереди под определенным углом, то их коренные альвеолярные гребни, чтобы быть параллельными между собой, находятся по отношению к продольным осям нижнечелюстных костей под соответствующим углом отклонения (рис. 4.17). В отличие от кролика данные альвеолярные гребни крысы, в толще которых помещаются своими корнями нижние коренные зубы, находятся примерно над средней третью луночной части резцового зуба (рис. 4.14, 4.19). Получается, что самые апикальные части их корней близко соседствуют со стенкой резцовой лунки, будучи отделенными от нее тонким слоем губчатого костного вещества

(рис. 4.20).

Из-за своей миниатюрности, а также очень прочной укрепленности коренных зубов в альвеолярном гребне, получить их изолированные препараты, как уже отмечалось, без грубого нарушения анатомической целостности, практически невозможно, в связи с чем судить о том, что собой представляют их корневые отделы в открытом виде мы не можем. Поэтому единственным способом их изучения служило получение шлифов нижнечелюстной кости, заключенной в эпоксидную смолу. Для этого необходимо было подобрать наиболее оптимальную плоскость сечения. Вначале, исходя из предположения, что нижние коренные зубы крысы имеют по два корня, расположенных в переднезадней позиции, мы рассчитывали, что такой плоскостью изготовления шлифов должна быть та, которая соответствует продольной длине альвеолярного гребня (рис. 4.17, 4.19).

Однако данный расчет оказался ошибочным, ибо, как обнаружилось расположение корней нижних коренных зубов крысы имеет более сложную форму. Для внесения ясности понадобилось дополнительные шлифы, получаемые в плоскости окклюзионной поверхности зубов. Самые глубокие из них, соответствующие толще альвеолярного гребня позволили однозначно определить, что коренные зубы крысы имеют по три корня, которые неодинаковы по толщине и длине. Кроме того, они несколько искривлены, что является одной из причин затруднения при их удалении.

На рис. 4.21Б они видны в поперечном сечении, среди которых определяется троичность распределения. В каждой триаде, принадлежащей одному коренному зубу, своей массивностью выделяется передней корень, позади которого расставлены в вестибулооральной позиции два, менее массивных, корня. При этом, если последние у всех четырех коренных зубов по толщине примерно одинаковые, то передние, самые массивные корни, имеющие уплощенную в переднезаднем направлении форму, принадлежат второму и третьему зубам, что пропорционально размеру их коронок.

Как было отмечено выше, наиболее полновесными представителями коренных зубов крысы являются второй и третий, внешняя форма которых на отдельных шлифах в увеличенном виде очень сходна с таковыми коренных зубов человека, в чем можно убедиться на микрофотографии (рис. 4.21, 4.22). Во всяком случае по строению они полностью отвечают характеристике типичных короткокоронковых зубов, у которых четко определяется граница между коронкой и корнями в виде цервикального пояса, где сходит на нет эмалевое покрытие коронки.

Рис. 4.20. Парасагиттальный эпоксидный шлиф нижнечелюстной кости крысы. Поверхностное травление в Трилоне-Б; окраска метиленовым синим.

А - объектив 2х; Б - объектив 4х.

1 - средний отдел луночной части резцового зуба; 2 - корневой гребень нижнечелюстной кости; 3 - коронки коренных зубов; 4 - их корни;

5 - физиологическое стирание жевательных бугорков; 6 - дентин;

7 - пульпарная камера; 8 - эмаль.

Укрепление коренных зубов крысы в альвеолярном гребне достигается в основном за счет конформности очертаний между стенками зубных лунок и внешней поверхностью корней, между которыми находится узкая, равномерная по ширине, периодонтальная щель, что в равной мере присуще для всех зубов короткокоронкового типа. Полное подобие между ними заключается также в наличии пульпарной камеры и корневых каналов. К тому же добавим, что их твердая основа представлена типичным для всех зубов млекопитающих дентином, покрытым в области коронки примитивной по строению эмалью.

Рис. 4.21. Коренные зубы крысы Эпоксидные шлифы; поверхностное травление в Трилоне-Б; окраска метиленовым синим. Объектив 7х.

А - парасагитальный шлиф; Б - шлиф коренного гребня нижнечелюстной кости в окклюзионной (горизонтальной) плоскости коронок коренных зубов. Римскими цифрами обозначены порядковые номера коренных зубов, а на нижнем снимке (Б) - триада их корней.

1 - жевательные бугорки; 2 - эмаль; 3 - дентин; 4 - пульповая камера; 5 - передние корни; 6 - задние корни.

Рис. 4.22. Коренные зубы крысы. Эпоксидный шлиф; поверхностное травление в Трилон-Б; окраска метиленовым синим. А - объектив 7х;

Б - объектив 10х.

1 - коронки зубов; 2 - физиологическое стирание жевательных бугорков; 3 - эмаль; 4 - дентин; 5 - пульпарная камера; 6 - корневые каналы

В заключение обращаем внимание на то, что нередко на эпоксидных шлифах, окрашенных метиленовым синим, отчетливо обнаруживаются на жевательных бугорках коренных зубов крысы фасетки физиологического стирания эмали с наличием обнаженного дентина, которые, из-за миниатюрности коронок, не удаётся выявить при внешнем осмотре, даже с помощью лупы (рис. 4.20, 4.22). Но, ни в одном случае наблюдений, нам не приходилось отметить какие-либо признаки их кариозного поражения.

Подводя черту под вышеизложенным, резюмируем:

1. Резцовые зубы крысы, по своей морфофизиологической характеристике, являются полной аналогией таковых кролика, то есть те и другие относятся к длиннокоронковому (гипселодонтному) типу. Каждый из них имеет форму полукружно изогнутого, канализированного внутри, дентинного стержня, облицованного только с одной фронтальной стороны тонким слоем эмали, которая у крысы, в области свободных частей резцовых зубов, является пигментированной, что относится к отличию между данными двумя видами грызунов;

2. Самым существенным видовым отличием между ними являются количество, форма и строение коренных зубов. У кролика их насчитывается по пять единиц с каждой стороны верхнего и нижнего зубного ряда, тогда как у крысы по четыре. Но самое главное заключается в их морфофизиологической разнородности: у кролика они относятся к длиннокоронковому типу, а у крысы - представляют собой типичные короткокоронковые зубы.

3. В целом, каждый коренной зуб кролика по всей длине имеет композитный принцип строения, в основе которого находится дентин, армированный внутри и снаружи эмалью с прослойками цемента, что придает всему зубу надлежащую жесткую прочность. Именно такой принцип строения является самым характерным для длиннокоронковых зубов, независимо от того, какую они имеют длину.

4. Коренные зубы крысы относятся к квадритуберкулярным, трехкорневым зубам, у которых четко определяется граница между коронкой и корнями в виде цервикального пояска, где сходит на нет эмалевое покрытие коронки; их внешняя форма и внутреннее строение, в увеличенном виде, очень сходны с таковых коренных зубов человека. Заметно, что в процессе перетирания пищи их жевательные бугорки подвергаются физиологическому стиранию, приводящему к обнажению дентина. Но, ни в одном случае наблюдений, нам не приходилось отметить какие-либо признаки их кариозного поражения.

ГЛАВА 5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Одним из аргументов сторонников экзогенной теории кариеса считаются результаты экспериментальных исследований на лабораторных животных, в качестве которых использованы в основном белые крысы, мыши и хомяки. При этом предрасполагающим условием служило искусственное повышение в полости рта животных концентрации углеводов с помощью сахарозоказеиновой диеты [75, 80, 151, 205, 210, 231]. Было отмечено, что у половозрелых крыс кариес не возникает даже при содержании в диете сахарозы почти до 70%. Но введение в рот таким стерильным животным энтерококков приводило к интенсивному развитию у них кариеса зубов. Очевидно, что в данном случае авторы стремились подтвердить химико-паразитарную теорию Миллера [21,147,148], которая до сих пор пользуется широкой популярностью среди стоматологов. Однако данные результаты, непременно цитируемые во многих специальных руководствах и статьях, ни в одном случае не подтверждены надлежащей фотодокументацией. Кроме того, авторы в своих исследованиях не руководствовались объективными данными о видовых особенностях строения зубов, используемых лабораторных животных.

Из данных литературы известно, что, кроме указанных выше лабораторных животных, которые являются представителями разных видов грызунов, в экспериментальном моделировании кариеса используются, в отдельных случаях, также собаки, зубы которых по микроскопическому строению очень сходны с таковыми человека [27, 53, 75, 84, 100, 149].

Очевидно, что планирование экспериментальных исследований, направленных на моделирование кариозного процесса, должно предполагать наличие объективных данных о том, насколько зубная система избираемого лабораторного животного подобна таковой человека. К сожалению, в литературе на этот счет имеются совсем недостаточные знания. Но прежде чем приступить к выяснению этого вопроса, мы должны познакомиться с некоторыми, не освещенными литературе, особенностями строения зубов человека.

Как известно кариесом чаще всего поражаются те зубы, которые имеют на коронках глубокие межбугорковые фиссуры (фиссурный кариес), что наиболее характерно для больших коренных зубов. В целях ограничения объема исследований, и учитывая меньшую вариабельность формы и размеров коронок, в качестве объектов исследования мы избрали только нижние большие коренные зубы человека, которые отличаются самой большой массивностью, широкой площадью окклюзионной поверхности и наличием на ней нескольких (в основном четыре) тупоконечных бугров, разделенных глубокими фиссурами. Считается, что абразивная износоустойчивость зубов всецело обязана эмалевому покрытию их коронок.

Бесспорно, эмаль является самой твердой, прочной и устойчивой к разным механическим и химическим воздействиям тканью в организме. Но, каким бы физическими свойствами не обладала эмаль, она не рассчитана природой на пожизненное сохранение своей целостности. В процессе жевания она подвергается естественному стиранию, приводящему к обнажению и постепенной альтерации дентина, что следует относить к физиологическому процессу. Из этого следует, что ее защитная функция для дентина является весьма относительной. Забегая вперед отметим, что у иного типа зубов некоторых животных дентин изначально (после прорезывания зубов) оказывается без эмалевого покрытия, непосредственно подвергаясь механическому воздействию. Все это заставляет несколько иначе подойти к рассмотрению известных фактов об особенностях формы эмалевого покрытия на рабочих поверхностях жевательных зубов.

Абразивная износоустойчивость самой эмали, как показали наши исследования, определена следующими, генетическими заданиями, факторами: 1 - ее максимальной толщиной, 2 - изменчивостью конфигурации по окклюзионной поверхности и 3 - внутренней структурой. В этой последовательности мы их и рассмотрим.

На основе проведенного нами морфометрического анализа установлено, что высота коронок нижних моляров в среднем равна 6,3 ± 0,09 мм, тогда как широтный размер по мезиодистальном диаметру достигает почти 12 мм (11,74 ± 0,1 мм). Исходя из этого показатель отношения между ними (высотно-широтный индекс) равен 53,6%, то есть ширина их коронки почти в два раза превышает высоту.

Толщина эмали коронок нижних моляров человека имеет очень сложную топологическую изменчивость, что зависит от внешнего рельефа их окклюзионной поверхности, который индивидуально вариирует. Но во всех случаях наиболее толстой эмаль является на возвышениях жевательных бугров, откуда она истончается по двум скатам, один из которых ведет в область межбугорковых фиссур и ямок, где нередко прерывается, а другой - переходит на боковые и апроксимальные поверхности коронки, где эмалевое покрытие постепенно сходит на нет по периметру шейки зуба.

Такая изменчивость эмалевого покрытия сильно затрудняет полученние полной метрической характеристики его толщины. Но задача упрощается, если мы допустим, что по внешней форме коронки, нижние моляры представляют собой результат сращивания четырех однобугорных зубов. В этом случае анализ формы эмалевого покрытия можно свести к рассмотрению его в пределах одного, отдельно взятого бугра, который имеет форму покатого, округленно конического возвышения. С этой позиции толщина эмали, начиная с нулевого значения в пришеечной области зуба плавно по экспоненте возрастает, достигая максимума на вершине жевательного бугра, с которого она по противоположному скату плавно убывает по направлению к межбугорковой щели, что может найти математическое выражение, как отношение максимальной толщины эмали к высоте коронки.

Представленный выше характер изменения толщины эмали на жевательных буграх моляров мы предлагаем называть скалярностью зубной эмали, а отношение ее максимальной толщины к высоте коронки - индексом скалярности эмали. Как известно, слово “скалярный” происходит от латинского Scalaris (лестничный, ступенчатый), являясь математической величиной, которая выражается числовым значением меры. Использование данного термина оправдано не только его числовым смыслом, но и выразительной наглядностью структуры эмали, которая выявляется в отчетливой форме на продольных шлифах зубной коронки в виде ступенчатого ориентированных полос Гунтера-Шрегера; длина их, начиная от пришеечной зоны до вершины жевательного бугра, неуклонно нарастает в арифметической прогрессии, образуя по периметру коронки многоярусную ступенчатость, известную под названием перикиматий [21, 74, 76, 80, 146].

Измерения показывают, что максимальная толщина эмали на вершине жевательных бугров находится в интервале от 2.53 до 2,91 мм. Если соотнести ее среднестатистическое значение, равное 2,74 ± 0,02 мм, с известным нам показателем высоты коронки (6,3 ± 0,09 мм), то мы получим индекс скалярности эмали, который у нижних моляров будет равен 43,5%, то есть, в приблизительном значении, максимальная толщина эмали у них равна почти половине высоты коронки. Интересно, что если округлить эти метрические данные до целых чисел, то отношения между максимальной толщиной эмали, высотой коронки и ее шириной будут находится в геометрической пропорции 3:6:12.

Таким образом, формализованный подход к анализу геометрических особенностей коронок нижних моляров человека приводит к выводу, что в принципе их метрическую характеристику можно получить на основании измерений одного из четырех жевательных бугров, расположенных попарно с вестибулярной и язычной сторон, введя при этом такое понятие как индекс скалярности эмали, которое в математическом виде означает отношение ее максимальной толщины к высоте коронки, а с морфологической точки зрения указывает возрастающую в арифметической прогрессии ступенчатость ее структуры от цервикальной области к вершине жевательного бугра. Вместе с тем следует учитывать, что скалярность эмали убывает с вершины его по направлению к межбугорной щели, где нередко она прерывается. Данный метод анализа является универсальным в том понимании, что он приложим к изучению любых зубов человека в норме или патологии.

Одной из задач нашего исследования являлась необходимость получения данных об изменении конфигурации соотношения между эмалью и дентином по мере постепенной стираемости коронки моляров в горизонтальной (окклюзионной) плоскости, которая будет проходить в тангенциальном сечении к сильно искривленном разделу между ними. К сожалению, по понятным причинам, проследить этот процесс в прижизненном состоянии (при физиологическом изнашивании зубов) не представляется возможным. Поэтому, мы вынуждены были прибегнуть к искусственной абразивной сошлифовке зубной коронки, что, по нашему мнению, может служить в качестве допустимой модели стирания ее в процессе длительного прижизненного функционирования.

Результаты исследования показали, что по мере горизонтальной сошлифовки коронки нижних моляров по глубине, приводящей ко все большему обнажению по площади дентина, эмаль, вплоть до самой глубины фиссур, сохраняется не только по периферии коронки, но и не исчезает в ее центре, распределяясь в определённо заданном отношении к дентину таким образом, что каждая его обнаженная фасетка оказывается огражденной эмалью почти со всех сторон. Если не считать некоторых вариационных отличий, то форма альтерации эмали и дентина при искусственной сошлифовке и физиологическом стирании коронки получается идентичной.

Возникает вопрос: приводит ли это стирание к снижению жевательной эффективности зубов, если не считать чрезмерное изнашивание их коронок? По нашему мнению, в допустимых пределах, функциональная стираемость зубов не может отрицательно сказывается на качестве пережевывания пищи. Более того, частичная потеря жевательных бугров должна облегчить этот процесс, если исходить из тех соображений, что плоские, но шероховатые поверхности более эффективны в целях измельчения веществ, каковыми, например, является жернова, от которых, кстати, и происходит слово “моляры”.

Спрашивается: зачем тогда окклюзионные поверхности моляров имеют бугорчато-складчатую форму, с наличием между буграми глубоких фиссур? По нашему мнению, такая форма обеспечивает в процессе стираемости зубных коронок оптимальное сохранение по глубине необходимого композитного соотношения между разными по прочности и твердости тканевыми структурами - дентином и эмалью, за счет чего возрастает общая продолжительность функционирования зубов. Но при этом следует принимать во внимание, что при физиологическом изнашивании зубов повышается также твердость самого обнаженного дентина за счет его склерозирования в результате защитной реакции пульпы, что приводит в определенной мере к компенсаторному воспалению при нарушении целостности эмалевого покрытия. В связи с этим представляет интерес тот известный факт, что истертые поверхности зубов редко поражаются кариесом. По нашему мнению его развитию препятствует, во-первых, как ни парадоксально это кажется, само “избавление” дентина от эмалевого покрытия и, во-вторых, облитерация дентинных канальцев при склерозировании дентина, что хорошо согласуется с концепцией об эндогенной природе кариеса.

Очевидно, что сама толщина эмали и ее топологическая конфигурация могут быть достаточными для повышения износоустойчивости зубов только при условии ее оптимальной твердости, что зависит не только от абсолютной превышающей в ней доли минеральных кристаллических структур, но и от особой их пространственной организации.

Примером такого подхода являются работы Костиленко Ю.П. и

Бойко И.В. [70, 71, 72, 73, 74, 75, 76], в которых, благодаря оригинальному методу изготовления препаратов твердых тканей зубов и разрешающими возможностями сканирующего электронного микроскопа, авторы впервые в литературе представили наиболее полную картину структурной организации эмали. Для демонстрации необходимых, недостающих в нашей работе, данных мы воспользовались некоторыми, полученными ими, сканограммами. На одной обзорной из них показательно виден скалярный принцип топологической изменчивости эмалевого покрытия боковой поверхности и бугра коронки нижнего моляра, где отчетливо обнаруживается общий принцип пространственной упорядоченности в нем элементарных микроскопических структур, которые называются эмалевыми призмами

(рис. 5.1). При большем увеличении можно убедиться, что данное название не является удачным, ибо на самом деле эти образования имеют форму волокон, определяющих трассированную (или колонковую) укладку кристаллов гидроксиапатитов (рис. 5.2А). Хорошо видно, что данные кристаллические волокна, имея извилистую форму, ориентированы по разным направлениям, среди которых выделяются в основном три группировки [75, 76, 80, 81].

Одна из них образует основную массу в виде регулярно повторяющихся в ее толще тесно переплетенных между собой узловых совокупностей кристаллических волокон (эмалевых призм), которые, начинаясь от дентинно-эмалевой границы, радиально ориентированы к внешней поверхности эмали.

По своим светооптическим свойствам они фигурируют в литературе под названием полос и линий Гунтера-Шрегера [21, 22, 143, 146]. Цитируемые выше авторы предпочитают называть их узловыми жгутообразными цепями кристаллических волокон. В каком бы месте в толще эмали не находились эти образования, они всегда направлены к ее внешней поверхности под тупым углом (рис. 5.1 и 5.2А) [76].

Рис. 5.1. Эпоксидный шлиф интактного 3-го моляра (половина коронки). Протравливание в Трилоне-Б . Сканограмма . Увеличение 50 крат. (Авторы Костиленко Ю.П., Бойко И.В.) [76]

1 - дентин; 2 - пограничная дентинозмалевая зона; 3 - базальная эмаль; 4 - полосы Гунтера-Шрегера; 5 - линии Ретциуса; 6 - щеточно-каемчатый (поверхностный) слой эмали; 7 - пелликула

Рис. 5.2. Эпоксидные шлифы эмали З-го моляра. Протравливание в Трилоне-Б. Сканограммы. Увеличение 200 крат. - А - базальная эмаль;

Б - поверхностная эмаль. (Авторы Костиленко Ю.П., Бойко И.В.) [76]

1 - дентин; 2 - дентиноэмалевая граница; 3 - кристаллические волокна (эмалевые призмы) базальной эмали; 4 - узловые жгутообразные цепи кристаллических волокон, соответствующие полосам Гунтера-Шрегера;

5 - щеточно-каемчатые кристаллические волокна; 6 - аркадные цепи кристаллических волокон

Вторая группировка кристаллических волокон пролегает в толще первых в виде аркад, изгибы которых в основном соответствуют кривизне жевательной поверхности коронки, в связи с чем цитируемые авторы называют их аркадными цепями кристаллических волокон (рис. 5.1 и 5.2Б).

И наконец, третья разновидность кристаллических волокон выглядят в виде прямолинейно выходящих из толщи первых и вторых пучков, которые ориентированы к внешней поверхности эмали под прямым углом. Примечательно, что за счет их плотной совокупности самый поверхностный слой эмали имеет вид щеточной каемки, которая наиболее толстой является на возвышениях жевательных бугров (рис. 5.2Б). В связи с этой особенностью авторы выделяют их под названием щеточно-каемчатых кристаллических волокон [75, 76, 80, 81].

Цитируемые выше данные, приведены нами в качестве наглядного подтверждения, высказанного выше положения, что физические свойства эмали (ее твердость и прочность), определяющие ее механическую износоустойчивость, зависят не только от преобладающей в ней доли минеральных кристаллов, которые упорядочены в форме волокнистого трассирования (колонковой укладки), но и от трехмерной композиции данных кристаллических волокон в толще эмали. Действительно, если сопоставить между собой пространственную ориентацию в ней, указанных выше, трех группировок кристаллических волокон (эмалевых призм), станет понятным, что они организованы в том порядке, который предусматривает оптимальную устойчивость эмали к деформационным сдвигам в горизонтальной (окклюзионной) плоскости при жевании. Это объясняется тем, что при функциональном стирании эмали, при любой степени абразивного изнашивания коронки, не могут все кристаллические волокна оказаться параллельно к плоскости деформационного сдвига. Самой жесткой устойчивостью обладает поверхностный слой эмали на возвышенностях жевательных бугров, благодаря тому, что он образован тесным сплочением щеточно-каемчатых кристаллических волокон, которые находятся под прямым углом к плоскости горизонтального сдвига. Но все же, и они в процессе продолжителного трения подвергаются стачиванию, что ведет в дальнейшем к постепенному притиранию между зубами антагонистами с образованием все более ровных окклюзионных поверхностей.

Резюмируя сказанное выше, мы приходим к выводу, что при рассмотрении вопроса о процессе физиологического изнашивания жевательных зубов человека имеет смысл выделять два аспекта. Первый из них относится к износоустойчивости самой эмали, которая обеспечивается за счет трассированной укладки кристаллов гидроксиапатитов в форме волокнистых структур и композитного разнонаправленного переплетения их отдельных совокупностей в трехмерном объеме.

Второй аспект касается следующей стадии изнашивания зубной коронки, которая наступает после верхушечного нарушения целостности эмали на жевательных буграх моляров, что приводит к вовлечению в процесс альтерации дентина и образование локальных фасеток истертости. Следует отметить, что продолжительность процесса абразивного стирания эмали на жевательных буграх будет прямо пропорциональной ее максимальной толщине, которая у моляров человека равна в среднем 2,8 мм.

Дальнейшая износоустойчивость коронок жевательных зубов определена генетически заданной бугорчато-складчатой формой их окклюзионной поверхности, благодаря чему, как уже отмечалось, при физиологическом стирании обеспечивается оптимальное сохранение по глубине композитного отношения между разными по прочности и твердости тканевыми структурами - дентином и эмалью. Можно сказать, по-другому: эмалевое покрытие при данной конфигурации коронки способно сохранятся в качестве упрочнителя для дентина на всем протяжении абразивного ее стирания. Как известно, подобное упрочнение одних материалов другими называется армированием, что широко используется не только в технике, но часто встречается и в живой природе, в чем мы уже убедились при знакомстве с особенностями строения зубов некоторых лабораторных животных.