Микроскопическое строение твердых тканей зуба

Знание строения твердых тканей зуба, эндодонта и пародонта является пред­посылкой профилактических меропри­ятий по сохранению зубов.

Морфология и структура твердых тканей зуба определяют выбор инструментов для препарирования, форму полости и спосо­бы ее формирования, а также выбор ма­териала. В данном разделе рассматрива­ются важнейшие особенности гистологи­ческого строения твердых тканей зуба. Более полно морфология и гистология зубов представлена в специальных учеб­никах.

1.1 Эмаль зуба 1.1.1 Химический состав

Эмаль зуба образована из амелобластов. В период развития происходит ее цикли­ческая минерализация. Кристаллизация кальциево-фосфатных соединений в процессе минерализации и последующий рост кристаллов определяется как пред-эруптивное созревание эмали. При этом сохраняются ростовые линии, образо­вавшиеся вследствие неравномерной ми­нерализации эмали. Каждый кристалл эмали имеет гидратный слой, благодаря которому осуществляется ионный об­мен.

После прорезывания зубов пористость и неоднородность нивелируются вследст­вие постэруптивного созревания эма­

ли. Сформированная эмаль зуба-это не­регенерирующаяся ткань, не содержащая клеток, клеточных элементов.

Эмаль зуба - самая твердая ткань в организме человека.

В среднем толщина ее колеблется между 2,8 и 3,0 мм в зависимости от степени зрелости, химического состава и топо­графии

Твердость эмали составляет от 250 KJHN (Knoop-hardness numbers) на грани­це эмаль-дентин до 390 KJHN на ее по­верхности.

Основной структурный элемент эмали зуба - неорганические вещества, причем данные об их количестве отлича­ются в зависимости от метода анализа и пробы (93-98% массы). Вторым по объе­му компонентом эмали является вода:

данные о ее количестве колеблются меж­ду 1,5 и 4% массы. Эмаль также содер­жит органические соединения, в частнос­ти протеины и липиды.

На состав эмали влияют питание, воз­раст и другие факторы. Ее составные ча­сти - это апатиты нескольких типов, ос­новным из которых является гидрокси-апатит. Кроме того, в эмали зуба выявлено свыше 40 микроэлементов. Некоторые из этих микроэлементов попадают в полость рта только в результате стоматологичес­ких вмешательств, другие (например, оло­во и стронций) можно рассматривать как следствие влияния окружающей среды.

Состав эмали отличается в зависимо­сти от ее топографии, вследствие колеба-

17

нии концентрации отдельных элементов. Так, концентрация фторидов, железа, цинка, хлора и кальция уменьшается от поверхности эмали по направлению к гра­нице эмаль-дентин. Концентрация фтори­дов на этом участке возрастает, а концен­трация воды, карбоната, магния и натрия уменьшается от эмалево-дентинной гра­ницы к поверхности эмали.

По-видимому, содержание магния и карбоната влияет на показатели плот-кости эмали.

На участках с повышенной концент­рацией магния, вблизи бугров дентина и непосредственно под центральной фис-сурой зубов, наблюдается меньшая плот­ность, чем, например, на минерализован­ных участках щечных и язычных поверх­ностей. '

Кальций и фосфор, как апатитовое со­единение, содержатся в форме кристал­лов в соотношении 1:1,2 (Са^РО^)* Х*Н,0. Внутренние замещающие реак­ции могут привести к образованию фтор-апатита или же фтористого гидрокси-апатита. Допускают также возможность образования карбоната в минералах эма­ли. Образовавшийся апатит отличается меньшей резистентностью к кариесу, чем гидрокс и апатит. Наряду с указанными со­единениями в эмали в незначительном ко­личестве выявлено ряд кальциево-фос-фатных соединений, например, октакаль-цийфосфат.

Вода содержится в зубной эмали в двух формах. Первая - связанная вода (гадратная оболочка кристаллов), вторая-свободная вода, располагающаяся в мик­ропространствах .

Свободная вода может при нагревании испаряться, но и эмаль способна впиты­вать воду при поступлении влаги. Это свойство можно использовать как объяс­нение определенных физических явлений при возникновении кариеса или его пре­дупреждении.

Эмаль зуба функционирует как «моле­кулярное сито», а эмалевая жидкость слу­жит переносчиком молекул и ионов.

Меньшая часть органической субстан­ции зрелой эмали состоит из протеина ('=58%), липидов (==48%) и незначитель­ного количества углеводов, цитрата и лак-тата. Большая часть органических ве­ществ находится во внутренней трети эмалевой оболочки в форме эмалевых пучков.

1.1.2 Гистологическое строение

Кристаллы апатита эмали имеют в сече­нии шестигранную форму, а их вид сбо­ку представляется как небольшие стерж­ни (рис. 1-1).

Общая характеристика кристаллов эмали это - по сравнению с другими твер­дыми тканями - их значительная величи­на. В среднем их длина -160 нм, шири­на - 40-70 нм и толщина - 26 нм. Форма и величина кристаллов эмали может от­клоняться от указанной в зависимости от степени зрелости эмали или локализации в оболочке эмали. В поперечном сечении наблюдаются около сотни сгруппирован­ных кристаллов, образующих т. н. эмале­вые призмы или эмалевые стержни, ко­торые располагаются от границы эмаль-дентин почти до поверхности эмали. Форма призм как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях имеет волнообразную форму. При этом крис­таллы в ядре призм своей продольной осью направлены параллельно продоль­ной оси соответствующей призмы (рис. 1-2).

Все кристаллы имеют гидрационную оболочку (см. рис. 1-1) и окружены сло­ем протеинов и липидов. Эмалевые приз­мы проходят через всю толщину эмали зуба. Кристаллы внутри межпризмати­ческой субстанции менее упорядочены

18

Рис. 1-1. Схематическое изображение крис­талла гидроксилапатита. По форме кристалл шестигранный; он окружен оболочкой, сос­тоящей из адсорбированных ионов, про­теинов, липидов и воды (гидратная оболочка;

по nikiforuk 1985).

и образуют с продольной осью призмы угол ==90°.

На поверхности коронки зуба челове­ка часто имеется слой беспризменнои эмали толщиной 20-30 мкм, в котором кристаллы расположены плотным слоем параллельно поверхности (рис. 1-3).

Беспрйзменная эмаль встречается в молочныхЯ^/ба^и^иссурах, а также^в области шет^уВов^ взрослых, ^ ^?-

На основании различного пространствен­ного расположения эмалевых призм на снимках, полученных с помощью поля­ризационного микроскопа, был описан ряд гистологических характеристик.

На шлифах эмали выявляется оптичес­кая неоднородность (темные и светлые полосы), обусловленная различным (про-

Рис. 1-2. Ориентация кристаллов эмали внут­ри эмалевых призм. В центре призмы крис--таллы располагаются параллельно продоль­ной оси призмы. К периферии призмы линия расположения кристаллов постепенно откло­няется от параллели с продольной осью, а угол, образуемый линией кристалла с призма­тической осью, приближается к 90°.

дольным или поперечным) направлени­ем S-образно изогнутых эмалевых призм на срезе - полосы Гюнтера-Шрегера.

В продольном срезе (рис. 1-4) разли­чают углубления на поверхности зуба -перикиматы.

Их число уменьшается от шейки к ко­ронке, особенно у людей молодого воз­раста. У людей старшего возраста эти образования наблюдаются реже. В облас­ти апроксимальных контактов между зу­бами в зоне перикиматов образуются незначительные углубления (mikro pits), создающие условия для скопления мик­роорганизмов. Предполагают, что эти места могут служить исходной точкой для возникновения кариеса.

Полосы Ретциуса (рис. 1-4) также можно различить под световым микро­скопом. Они образуются в результате пе­риодических фаз покоя амелобластов в период образования эмали, и внешне сходны с процессом образования годич-

19

Рис. 1-3. Схематическое изображение гистологического строения эмали зуба человека. Эмале­вая верхушка зуба состоит из призм, расположенных от эмалево-дентинной границы к поверх­ности эмали. В поперечном сечении призмы имеют разную форму. Наиболее часто встречаю­щиеся конфигурации (сверху вниз): форма замочной скважины, форма копыта и циллиндри-ческая форма (по hohling 1966).

б

Рис. 1-4. Схематическое изображение коронки зуба в продольном сечении:

а - В слое эмали отмечаются ростовые линии (полосы Ретциуса), направленные на пришееч-ном участке к поверхности эмали. На коронковом участке.возле дентинного ядра, они об­разуют полукруг.

б - При рассмотрении под микроскопом участков, обозначенных стрелками, видно, что поло­сы Ретциуса на поверхности эмали переходят в углубления (перикиматы) (по mjor и fejerskov 1979).

Hbix колец дерева. Это преимущественно "шоминерализованные участки.

Поверхность эмали только что проре­завшихся зубов покрыта мембраной тол­

щиной ==0,1-5 мкм, устойчивой к внеш­ним воздействиям, например, кислотам. Это первичная остаточная субстанция эпителия, образующего эмаль (cuticula

20

dentis). В полости рта эта мембрана в про­цессе жевания очень быстро стирается. Она восполняется и заменяется приобре­тенной оболочкой на поверхности эмали..

1.2 Дентин 1.2.1 Химический состав

Основная масса зуба человека состо­ит из дентина, который окружает пуль­пу. Коронковый дентин покрыт эмалью, дентин корня - цементом.

В отличие от эмали, дентин менее обыз-вествлен: 70% массы дентина составляет неорганическое вещество, 20% массы -органическое, остальная часть - вода.

Органическая масса преимущест­венно представлена коллагеном и колла-геновыми соединениями (91-92%).

Минеральный компонент как и в эмали, состоит из фосфата кальция. Ден­тин содержит в незначительном коли­честве ряд микроэлементов.

Дентин - высокоэластичная ткань зуба. Он уступает по твердости эмали и имеет желтоватую окраску. Дентин очень пористый и более проницаем, чем эмаль.