Влияние ортодонтических аппаратов на ткани пародонта и височно-нижнечелюстной сустав

Одним из главных компонентов ортодонтического лечения является пе­ремещение зубов в трёх взаимоперпендикулярных направлениях. При пере­мещении зуба на него действует активная сила F и ему противодействует ре активная сила R. Под действием этих сил в одном направлении возможны поступательные движения зуба, если направления действия сил не совпадают — вращательные. Центр вращения зуба О находится приблизительно на границе между средней и апикальной третью корня. Величина момента оборота М пропорциональна величине активной силы F и длине перпендикуляра, опу­щенного из центра вращения зуба О на линию действия активной силы. Именно ортодонтические аппараты являются источником этой силы, и поэтому врачи-ортодонты используют их для исправления аномалии прикуса или аномалий положения отдельных зубов. Возникает соответствую­щая перестройка во всех элементах пародонта — альвеоле, периодонте, цементе зуба и десне. При этом харак­тер перестройки неодинаков в за симости от стороны давления ила тяги. Эти вопросы врачи-ортодонты изучают давно. Результаты исследо­ваний были разными, поэтому поя­вились последователи трёх различных направлений во взглядах на измене­ния в тканях пародонта, т. е. трёх ос­новных теорий перестройки костной ткани под воздействием ортодонти-ческих аппаратов.

Уже более ста лет назад Тоумс выразил мнение, что при перемеще­нии зуба путём применения неболь­шой постоянно действующей силы на стороне давления происходит резорб­ция альвеолярной стенки, а на сторо­не тяги — новообразование кости.

Теории перестройки костной ткани

Теория Флюренса . Суть её состоит в том, что в зависимости от давления или тяги, действующих на зуб, происходят структурные изменения в альвеоле. В основу теории автор положил аппозицию и резорбцию костной ткани.

Автор рассматривал эти процессы только внутри лунки зуба на всём её протяжении. Лунку делил на две части: вестибулярную и оральную. В зависи­мости от направления действия силы, внутри лунки возникает зона давления и натяжения.

В зоне давления происходит резорбция, в зоне натяжения аппозиция, зуб при этом перемещается корпусно.

Эта теория не объясняет одного явления. Согласно этой теории происхо­дит утолщение вестибулярной части альвеолы в зоне натяжения и истончение язычной части в местах давления зуба на альвеолу, но внешняя сторона альве­олярного отростка как с оральной, так и с вестибулярной стороны не меняет­ся. Зуб, по мнению автора, перемещается корпусно, т. е. альвеолярный отрос­ток остаётся на месте, а перемещается только сам зуб. И, следуя этой теории, со временем он может выпасть.

Теория Н. В. Кингслея и Валькгофа. Суть её в том, что компакт­ная и губчатая части кости отличаются эластичностью и растяжением, особен­но в молодом возрасте. Как известно, губчатая часть кости состоит из сплетён­ных костных балочек, в петлях которых имеется костный мозг. При примене­нии тяги или давления грубой силы петли изменяют свою конфигурацию, происходит соответствующее изменение во внутримолекулярном напряжении костной ткани. Так получается разница напряжения в разных участках костной ткани. Этим обусловлено перемещение зубов вместе с альвеолой. Если действие силы, деформирующей костную ткань, длится долго, то разница внутримолекулярного напряжения постепенно сглаживается, и изменённые : - .формы всей кости становятся стабильными.

Таким образом, на примере перемещённого зуба в оральном направлении можно убедиться, что на стороне давления кость из-за своей эластичности -:ся и перемещается в оральном направлении, а вестибулярная часть освобождается от давления и тягой, которая передаётся через альвеолярные щрегородки, перемещается за зубами орально.

Эта теория, в отличие от предыдущей, объясняет перемещение аномального участка челюсти в ту или иную сторону. Но эта теория игнорирует известный основной фактор перестройки костной ткани, который зависит от других процессов — аппозиции и резорбции.

Шведский учёный Санстедт первым провёл экспериментальное исследование на молодой собаке, применив аппарат типа дуги Э. Энгла, фиксированной на клыках. На протяжении 3 нед он переместил верхние фронтальные зубы на 3 мм палатинально.

На стороне тяги как при малых, так и при больших силах происходит но­вообразование кости на стенке альвеолы. Новообразовавшиеся костные балочки имеют направление натянутых периодонтальных волокон. На стороне дав­ления происходит резорбция альвеолярной стенки, характер которой зависит от степени сжатия периодонта. При малых силах резорбируется стенка альве­олы. Поверхность зуба интактна, под действием больших сил периодонт сжи­мается. Так как процесс резорбции исходит из тканей пародонта, на месте сжимания периодонта резорбции стены альвеолы не происходит. Процесс ре­зорбции идет со стороны жизнеспособного периодонта, пока не резорбируются все его сжатые островки. При этом корень зуба рассасывается.

Теория А. Оппенгейма. Согласно этой теории при перемещении зуба ортодонтическим аппаратом происходит перемещение альвеолярного от­ростка вместе с зубом благодаря процессам резорбции и аппозиции.

В 1911 г. А. Оппенгейм опубликовал свои исследования, выполненные на молочных зубах обезьян. Учёный перемещал их в разных направлениях с помо­щью лабиальной дуги. На основании исследований он описал типичную гисто­логическую картину изменений в периодонте перемещённых зубов. Большой заслугой А. Оппенгейма является выдвинутое им положение об отрицательном применении больших сил, так как оно связано с повреждением периодонтальной ткани. А. Оппенгейм придерживался той точки зрения, при которой в ре­зультате всех изменений в тканях, т. е. перестройки кости, из аномального в нормальное положение перемещается не только зуб, но и альвеола.

В отличие от Флюренса, А. Оппенгейм эти процессы рассматривал как внутри лунки, так и с внешней стороны альвеолярного отростка. Соответствен­но, выделял четыре зоны: две — внутри лунки и две — с вестибулярной и оральной сторон альвеолярного отростка. На стороне давления внутри лунки происходит резорбция альвеолярного отростка, на внешней стороне — аппози­ция. На стороне тяги внутри лунки идёт аппозиция, а с внешней стороны вес­тибулярного отростка — резорбция. По мнению автора, одновременно проис­ходит перемещение альвеолярного отростка с корпусным перемещением зуба.

Недостатком этой теории является то, что автор убежден в корпусном пе­ремещении зуба и альвеолярного отростка.

Теория Д. А. Калвелиса (рис. 135). Д. А. Калвелис заметил некоторые не­достатки исследований автора в вопросе тканевых изменений в зоне давления и зоне тяги новообразования кости на стороне давления. То, что пишет А. Оп­пенгейм, нельзя считать характерным явлением. Образовавшаяся кость явля­ется компенсирующей тканью на внешней стенке альвеолы. Это неверные представления А. Оппенгейма о тканевых изменениях на стороне тяги, в кото­рых, по его мнению, сначала происходит рассасывание костной ткани (нали­чие остеокластов) и только намного позже — новообразование (наличие осте­областов).

Он считал, что наличие в зонах тяги остеокластов и остеобластов в зонах давления наблюдается в стадии ретенции, когда происходит выравнивание периодонтальной щели. На поверхности новообразовавшейся кости (зона тяги» рассасывается остеофитное образование и образуется гладкая стенка альвеолы.

На стороне давления (в стадии ретенции) возникает наслоение костной ткани на резорбированную поверхность стенки лунки, благодаря чему альвеолярная стенка выравнивается и закрепляются периодонтальные волокна.

В основе теории Д. А. Калвелиса лежат процессы резорбции и аппозиции. Автор утверждает, что эти процессы происходят как внутри лунки, так и с внешней стороны альвеолярного отростка. В отличие от А. Оппенгейма, он выделяет четыре зоны внутри лунки и четыре зоны на внешней стороне альве­олярного отростка. Д. А. Калвелис утверждает, что зуб перемещается не корпусно, а перемещаясь, частично наклоняется. Соответственно, наклоняясь, зуб вызывает давление в верхней части лунки и с противоположной стороны в области нижней трети корня зуба. В местах давления происходит резорбция альвеолярного отростка.

С противоположной стороны силы давления возникает сила тяги. В этих местах происходит аппозиция. Аналогичные процессы происходят и снаружи альвеолярного отростка, только в зеркальном отображении. Согласно этой те­ории — зуб перемещается поступательно-вращательно вместе с альвеолярным отростком.

Д. А. Калвелис на основании экспериментального материала и общей ра­боты уточнил ряд основных изменений во время ортодонтической нагрузки. Общие положения вытекают из понимания автором биоморфоза тканевых пе­рестроек. Тяжесть этих перестроек условно разделена автором на четыре сте­пени:

первая — характеризуется равновесием процессов рассасывания и новооб­разования альвеолярной кости;

вторая — переходные морфологические нарушения, но они ещё обра­тимы;

третья — становление функциональной способности зуба, но с морфоло­гическими дефектами;

четвертая — процесс тканевых изменений завершается появлением мор­фологических дефектов с нарушением функции.

А. М. Шварц занимался изучением механизма ортодонтического переме­щения зубов — выяснением центра наклона зубов. Он также много писал и о тканевых изменениьях как на основании собственных исследований, так и с учётом работ других авторов.

Готлиб и Орбан (1931) изучали изменения в пародонте, используя жева­тельное давление. Применяли разные аппараты — эластичные дуги, накусочные и наклонные плоскости. В результате исследований авторы выяснили, что реактивная способность периодонта (степень его сопротивления) зависит от индивидуальных особенностей и возраста пациента. Гистологические исследо­вания препаратов в участке перемещения зубов показали, что уже через два дня применения ортодонтического аппарата на стороне давления в костной стенке альвеолы в зубе и периодонте происходит процесс резорбции не только костной ткани, но и цемента корня. При прекращении давления на зуб в резорбционных лакунах откладывается вторичный цемент и наступает полное восстановление формы и функции.

С. С. Райзман (1951) считал теории Н. В. Кингслея и А. Оппенгейма не­правильными и параллельно сравнивал процессы рассасывания костной ткани на стороне давления и её аппозиции на стороне тяги. На основании опытов автору удалось доказать, что эти процессы протекают в разные сроки и с раз­ной интенсивностью. Из исследований на кролях С. С. Райзман сделал следу­ющие выводы:

• перестройка той или иной ткани происходит в соответствующей после­довательности;

• сначала деструктивный процесс развивается в участках непосредственного воздействия регулирующего аппарата, затем вместе с процессом резорб­ции в околозубных тканях происходит процесс регенерации;

• процессы восстановления тканей, стабилизация формы и положения зу­бов происходят в период, когда аппарат находится в неактивизированном со­стоянии;

• патологическая нагрузка на резцы верхней челюсти влияет и на ниж­нюю челюсть, но процессы резорбции в ней наступают позже, протекают ме­нее интенсивно и на меньшем участке.

А. И. Позднякова, выполняя экспериментальные исследования на собаках с целью изучения изменений периодонта при ортодонтическом вмешательст­ве, установила, что перемещение зуба с помощью ортодонтического аппарата вызывает реакцию со стороны костной ткани лунки периодонта и цемента корня, что выражается в рассасывании и наслоении костной ткани, цемента и в изменении направления периодонтальных волокон. Рассасывание костной ткани происходит на стороне давления в пришеечной части внутренней стен­ки лунки. На другой стороне, т. е. на стороне тяги, происходит наслоение вновь образованной костной ткани.

X. А. Андресен (1957) изучал вопросы тканевых изменений в периодонте при нагрузке зубов функционально-направляющими аппаратами. Опыт продолжительностью 6—96 дней проводил на собаках. За это время верхние резцы были перемещены от 0,4 до 2 мм. Гистологическое исследование показало, что короночная часть зуба перемещена в направлении действующей силы, а апи­кальная — в другом направлении. Образовались по две зоны давления и натя­жения с центром вращения между апикальной частью и средней третью корня.

А. Д. Мухина (1953) провела исследования на собаках с целью проверки тканевых изменений в области срединного нёбного шва и опорных зубов. Ре­зультаты её исследований подтверждают общую закономерность ортодонтического перемещения зубов: на стороне тяги периодонт расширяется и наблю­дается новообразование костной ткани на внутренней стенке альвеолы, а на стороне давления периодонт суживается и происходит резорбция внутренней стенки лунки. В области нёбного шва также идут перестроечные процессы путём наслоения новой костной ткани по краям шва.

Клинические исследования, проведённые М. М. Хотинской, дали ей воз­можность установить, что перестройка костной ткани альвеолярного отростка при ортодонтическом лечении детей происходит в области и зубов, на которые оказано повышенное жевательное давление, и зубов, исключённых из акта жевания.

Данные 3. Ф. Василевской, полученные при эксперименте на щенках в возрасте 1,5—2 мес, показали, что:

• процессы резорбции лунки и корня молочного зуба на стороне повы­шенного жевательного давления протекают более интенсивно, чем в одно­имённых зубах;

• резорбция цемента молочного зуба протекает по типу лакунарной ги­пертрофии;

• волокна циркулярной связки при воздействии повышенного жеватель­ного давления изменяют свое направление, размещаясь косо: от стенки лунки вниз вглубь и к шейке зуба, образуя прогиб;

• периодонтальная щель в исследованных зубах шире, чем в контроль­ных;

• костная перегородка между корнем молочного и зачатком постоянного зуба быстрее резорбируется на стороне повышенного жевательного давления.

Данные этих экспериментальных исследований показали, что применение на молочных молярах ортодонтических аппаратов, повышающих прикус, безо­пасно для формирования зачатков постоянных зубов.

А. А. Аникиенко изучал изменения в тканях пародонта при вертикальном перемещении зубов. При гистологическом исследовании ткани он установил:

• инфильтрацию круглоклеточных элементов в слизистой оболочке дёсен;

напряжение фиброзных элементов соединительной ткани;

• наслоение в лунке костной ткани по её краю, обратному периодонту.

Э. Я. Варес и О. Н. Зощук (1963) занимались изучением морфологических и гистохимических изменений при ортодонтическом перемещении зубов под давлением постоянно действующей силы. Исследование было проведено на 30 кошках. Установлено, что под влиянием постоянно действующей силы на ко­ронку зуба происходит его наклон с оборотом вокруг горизонтальной оси, что проходит на уровне середины и нижней трети корня зуба. В результате этого смещения появляются зоны прямого и отображённого давления, напряжение периодонтальных волокон.

Тугарин, Л. С. Персии и Порохин выразили свою точку зрения о длине сил, применяемых при устранении аномалий зубочелюстного аппарата. По их мнению, эти силы должны возбуждать и стимулировать продукцию остеоблас­тов и остеокластов в зоне растяжения и соответственно сжатие периодонта.

Выводы всех этих учёных приблизились к толкованию одной из трёх тео­рий перестройки тканей.

Таким образом, в процессе исторического развития ортодонтии, клиничес­ких и экспериментальных исследований сил, действующих на пародонт, и по­следующей перестройки костной ткани сложились три основных направления.

Представители первого направления считают, что реакция периодонта ха­рактеризуется процессами резорбции костной ткани лунки и частично корня зуба в местах применения силы давления и образованием новой костной ткани в местах действия силы натяжения (тяги).

Вторая группа исследователей — сторонники теории растяжения или сдав­ливания. По их мнению, перемещение зубов происходит благодаря эластич­ности костной ткани.

Представители третьего направления (А. Оппенгейм, Орбан, Готлиб, А. М. Шварц) показали, что в ответ на давление и натяжение перестраивается вся костная ткань, а на стороне давления происходит её рассасывание и насло­ение вновь образованной костной ткани. На участке тяги развивается наслое­ние кости на стороне, обращенной к смещённому зубу, и рассасывание — на стороне, обращенной к десне.

Изложенными теоретическими доводами объясняется и обобщается ис­пользование при ортодонтическом лечении разных конструкций аппаратов — механически действующих, функционально-действующих и направляющих: больших и малых, постоянно и прерывисто действующих сил.