Диссертация (1140509), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Причемчембольшенагрузка,тембольшекореньзуба,либоприродойзапрограммировано увеличение количества корней. С увеличением нагрузкипропорциональное увеличивается коронковая и корневая часть зуба.Эмаль зуба, прдеставленная в виде колпачка, окружающего дентин,состоит из кристаллов, собранных в эмалевые призмы, которые в свою очередьформуамелобластов,сформированныхизэпителиальныхклетокэктодермального происхождения. Анализ строения эмали на ультрауровнепоказал, что кристаллы эмали организованыв виде жесткого каркаса,пространство между ними заполнено менее прочным гидратным материалов ибелковымиматрицами,чтопозволяетэмалиактивнопротивостоятьнапряжениям.В процессе минерализациии эмали с учетом функции формируется тонкийслой гомогенной эмали, покрывающий глубжележащие слои эмали, котоыреорганизованы в равномерно чередующиеся темные и светлые полосы.
Мыполагаем, что в основе их строения лежат незначительные различияминерализации. Такое строение эмали в виде чередующихся полос позволяеткомпенсироватьнапряженияприжевательныхнагрузках,атакжетемпературные напряжения при приёме горячей и холодной пищи.Дентин корня и коронковой части зуба — обызвествленная однороднаягрубоволокнистая соединительная ткань, которая не только выполняетпитательную функцию, но и служит основной для гашения напряжений,113возникающих при пережёвывании пищи.Рассмотрим, какими средствами решаются поставленные задачи с точкизрения биомеханики.Механическая прочность зуба обеспечивается за счет его оптимальнойконструкции, в которой имеется высокопрочный тонкий поверхностный слой,предохраняющий дентин и костную ткань от действия "сосредоточенной",точечной нагрузки, причем прочность эмали обеспечивается на ультра-, микрои макроуровнях.Костная ткань зуба - дентин - имеет более плотную структуру, чем костискелета.
Дентин, покрытый слоем эмали, через дентинно-эмалевую границувоспринимает внешнюю нагрузку на зуб, образуя с эмалью на ультра- имикроуровнях композитную гетерогенную волокнистую слоистую структуру,являющуюся демпфером при нагрузке на эмаль. При этом особенностистроения дентина и эмали соответствуют их функциям.Структура дентина более аморфна по сравнению с костной тканью и неимеет столь ярко выраженного, как у костей, каркаса, ячейки которогозаполнены фрагментами более хрупкого материала. Это обусловлено преждевсего отсутствием необходимости в "оперативном" изменении структуры поддействием внешних нагрузок.В условиях вертикальной нагрузки твёрдые ткани зуба находятся поддействием сжимающих напряжений, a клиновидная форма его корня сзакругленной вершиной обеспечивает равномерное распределение внутреннихсил по всей поверхности корня и альвеолы и по высоте, и по поперечномусечению.
Волокна пародонта при вертикальной нагрузке находятся поддействием растягивающих сил, а костные ламеллы челюстей — сжимающихнапряжений. В ситуациях, когда коронка и корень зуба подвергаются изгибу,материал в его продольном сечении также распределен оптимальным образом.В средней части зуба, где в случае изгиба внутренние силы минимальны,114располагается пульпа, обеспечивающая питание дентина и компенсациювнутренних напряжений. Максимальные внутренние силы действуют впериферийной части ткани зуба, и его прочность, прежде всего на растяжение,достаточна, чтобы обеспечить целостность зуба.При подобных условиях работы важно, что эластические волокна Корфа вдентине расположены под углом 30-50о к вертикальной оси зуба. В этом женаправлениидействуютглавные(растягивающиеилисжимающие)напряжения.Анализируя ткани зуба с точки зрения макростроения и современногоматериаловедения, можно отметить, что зубы, удерживаемые в костных тканяхчелюсти с помощью связочного аппарата, независимо от их расположения вней - резец, клык, премоляр или моляр — также характеризуютсяоднотипностью структуры, отличаясь только конфигурацией и количествомкорней.
Чем же обусловлено это различие? По нашему мнению, толькожевательнаянагрузкаиприемразнообразнойпищивызвалитакуюдифференциацию зубов. Проведенные нами исследования показали, чтоплощадь поверхности корня соответствует величине нагрузки, котораярегулируется механорецепторами тканей пародонта. Так, резцы, служащие дляоткусывания пищи, имеют выраженную долотообразную форму.
Кореньпогружен в костную ткань, причем конусовидная форма зуба препятствуетдействию вывихивающей нагрузки в сагиттальном направлении. Особеннохорошо это прослеживается при рассмотрении формы нижнего второго резца.Напоперечномвоспринимающейсечениинагрузки.кореньВрезцаовальнойтрансверсальномформы,направлениихорошокореньсплюснутой формы, так как при интактных зубных рядах на зуб в этомнаправлении практически нет нагрузки.
Резцы верхней и нижней челюстейработают по типу гильотины, т. е. режут пищу. Нагрузки в трансверсальномнаправлении гасятся за счет контактных поверхностей коронок соседних зубов.Клыки верхней и нижней челюстей предназначены для откусывания более115грубой пищи, поэтому на коронковой части зуба имеется хорошо выраженныйрвущий бугорок, корень глубоко погружен в ткани челюсти и ориентирован навосприятие нагрузки как в сагиттальном, так и трансверсальном направлениях.Площадь корня зуба адекватна площади коронковой части зуба и возможнойнагрузке как в вертикальном, так и в боковых направлениях.Премоляры ориентированы на восприятие вертикальной нагрузки,необходимой для дробления твердой пищи. Для этого сформированакоронковая часть зуба с двумя бугорками и массивный корень, глубокозаделанный в костную ткань челюсти.Моляры, предназначенные для пережевывания пищи, хорошо, посравнению с резцами, противостоят нагрузке в трансверсальном направлении.Это свойство отражено в форме корней зубов.
Верхние моляры имеютвыраженный небный корень, прекрасно противостоящий трансверсальнойнагрузке. На нижней челюсти два корня жевательных зубов ориентированы напротивостояние боковой нагрузке, что хорошо видно на поперечном сечениикорней. В трансверсальном направлении они овальной формы, в сагиттальном сплюснуты, так как в этом направлении значительных нагрузок нет, аимеющиеся нагрузки гасятся за счет контактных поверхностей коронковыхчастей премоляров и моляров.
При этом наблюдается прямая зависимостьмежду площадью поверхностей корня зуба и его коронковой части и нагрузкой,необходимой для пережевывания пищи. Нагрузка регулируется с помощьюрецепторов давления, в значительном количестве имеющихся в тканяхпародонта.Макро- и микроскопическое строение зуба и окружающих его тканейориентировано как на восприятие нагрузки, так и на активное противодействиеей. Морфологическое строение зубов сформировалось в условиях постояннойкратковременной нагрузки на них, что обусловило их функциональнуюориентациюистроение.Именновсеядностьчеловекаспособствовалаформированию не только отдельных групп зубов, но и взаимоотношений как116между ними, так и зубных рядов, нижнечелюстного сустава и черепа.Проведённые исследования плотностей твёрдых тканей зуба в областиэкватора и шейки показали, что в построении твёрдых тканей зубов огромнуюрольиграетфункция.Нагрузкаотокклюзионнойповерхностизубавоспринимается в первую очередь эмалью поверхностных слоев зуба, вкоторых определяются наибольшее (до 30) количество разноминерализованныхслоев с шагом 0,05мм.
Задача этого слоя эмали — воспринимать иминимализировать напряжения от пищевого комка и передать их на дентин. Вобласти шейки зуба слоев эмали в два раза меньше (до 12), но с большей, на30%, плотностью. Задача этого слоя эмали — восприятие напряжений исохранения эмали зуба от растрескивания.Анализ результатов сканирования гистограмм эмали и дентина в областиэкватора зуба выявил равномерно чередующиеся разноминерализованные слоитвёрдых тканей зуба с шагом в 0.05мм, которые морфо-функциональноорганизованы по типу «сэндвича» или «луковицы», что позволяет им, вдостаточной степени, компенсировать как жевательную нагрузку, так итемпературные колебания.Анализ гистограммы плотностей зуба в области его шейки показываетнесколько иную картину. Эмаль в виде разноминерализованных полос снаружи,на глубину до 0.1мм покрыта пиликулой с величинами плотностей от 500 до7300 ЕД. На глубине от 0.1мм до 0.2мм значения плотностей эмали резковозрастают до 15750 ЕД.
Затем идёт плавный спад плотностей эмали от 0.2ммдо глубины 0.5мм с величинами до 12800 ЕД (отмечено стрелками). Отглубины в 0.5мм до 0.6мм определяется резкий спад значений минерализацииэмали до величины в 7500 ЕД. На глубине от 0.6мм до 0.75мм выявлена зонаперехода эмали в дентин, имеющая более плавный вид, чем в области экватора,с величинами от 7500 до 7900 ЕД плотностей (отмечено второй стрелкой). Вобласти дентина определяются полосы различной минерализации с шагом в0.05мм и величинами от 7300 до 7900 ЕД.117Сравнение значений плотностей между эмалью и дентином установлено,что они достоверно различаются и эта величина составляет 1,7 раза. В то жевремя исследуемый анализ механических свойств этих материалов показалзначения, различающиеся между собой в 7-10 раз.
Если бы плотность эмали идентина значительно не различалась, а представляла собой однородныйгомогенный слой, то в этом случае, напряжения при нагрузке имели бы иной некомпенсированный характер, приводящий к разрушению конструкции.Полученные данные свидетельствуют о том, что основное назначениеэмали состоит в восприятии жевательных и температурных нагрузок и передачеих на дентин, который является основной структурой, в которой напряжения отэмали, активно воспринимая, перераспределяются и гасятся в коронковой икорневой частях дентина зуба независимо от его механических свойств. Обэтом свидетельствуют структура и минеральный состав дентина, которыеприспособлены в основном для работы на сжатие и лишь частично нарастяжение.Хотя дентин и эмаль являются гетерогенными белково-минеральнымикомпозиционными материалами, принципы их построения различны.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
