Физиология функциональной жевательной системы

В числителе  показано количество зубов в верхней  челюсти, а в знаменателе –  в нижней челюсти справа и слева.

У человека сначала  появляются молочные зубы, которые  постепенно меняются на постоянные. Зубная формула детей в молочном прикусе  такова:

Запись означает, что с каждой стороны челюсти  находятся 2 молочных резца, 1 клык, 1 премоляр и 1 молочный моляр. Молочные зубы прорезываются в 6-9 месяцев, первыми появляются резцы. В 12-15 месяцев вырастают большие коренные зубы, и только с 16-20 месяцев появляются клыки. Постоянные зубы образуются на месте молочных зубов в 6-7 лет.

Зуб состоит из коронки, шейки и 1-3 корней. Корень удерживается в зубной ячейке очень прочно за счет соединительной ткани – перидонта. Внутренняя полость зуба заполнена сосудами и нервной тканью, называемыми пульпой. Поверхность зуба покрыта эмалью, а костная ткань под ней называется дентином.

Мягкие ткани зуба. Мягкой частью зуба является пульпа. Она представлена соединительной тканью с большим количеством нервов, кровеносных и лимфатических сосудов. В пульпе в отличие от других видов соединительной ткани, нет эластических волокон. Из клеточных элементов следует назвать фибробласты, одонтобласты, плазматические клетки, макрофаги, звездчатые и адвентициальные клетки.

Пульпа обеспечивает нормальную жизнедеятельность  зуба и регенеративные процессы в нем. Трофическая функция пульпы заключается в том, что питание дентина коронки и корня зуба, а также цемента осуществляется через отростки одонтобластов (частично дентин и в основном цемент корня зуба снабжается кровью через сосудистую стенку периодонта). Трофика эмали, хотя и в меньшей степени, также осуществляется через отростки одонтобластов. Пластическая функция пульпы связана с образованием дентина. Она проявляется с начала формирования зуба и не прекращается на протяжении всей жизни человека. Защитная функция пульпы обеспечивается высокой поглотительной способностью клеток эндотелия и активной воспалительной реакцией пульпы на раздражение, проникновение чужеродных веществ и другие явления, сопровождающиеся в большинстве случаев образованием соединительнотканной капсулы, ограничивающей зону повреждения. В результате зуб, ткани которого были подвергнуты повреждающему воздействию, сохраняется.

Комплекс тесно связанных между  собой тканей, окружающих и фиксирующих  зубы (десны, надкостница, кости альвеолярного отростка, периодонт и покрывающий корень зуба цемент), называются пародонтом.

Функции пародонта. Пародонт выполняет опорно-удерживающую, распределяющую давление, пластическую,  трофическую и другие функции.

Опорно-удерживающая функция парадонта заключается в том, что он фиксирует зубы в челюсти.

Распределяющая давление функция заключается в том, что парадонт переносит на челюстные кости силы, действующие на зубы. При смыкании зубов возникают силы, которые стараются сместить зубы со своего места. Пародонт способствует равномерному перераспределению этих сил на кости челюсти, что препятствует травмированию элементов зубочелюсной системы.

Пластическая функция пародонта осуществляется имеющимися в нем клеточными элементами. Так, цементобласты принимают участие в построении вторичного цемента, остеобласты – в образовании кости.

Трофическая функция парадонта – питание цемента зуба и стенок альвеолы обеспечивается развитой сетью капилляров и нервов.

Кроме перечисленных функций, пародонт участвует в росте, прорезывании и смене зубов, а также выполняет барьерную и сенсорную функции.

 Продолжительность нагрузки  на зубы, создаваемой жеванием  и глотанием, составляет в среднем  около получаса в день (не более  2 часов). Во время сна нижняя  челюсть обычно опускается, так что зубы не соприкасаются, нагрузки на зубное ложе нет.

  Силы, действующие при функциональной  нагрузке, перестраивают кость. Действие  жевательной силы зависит от  величины «клинического корня»  зуба (т. е. участка зуба, реально погруженного в ячейку). Чем длиннее «клинический корень», тем прочнее опора зуба и его может сместить только значительная сила. С другой стороны, чем больше «клиническая коронка» (т.е. участок зуба,  выступающий над деснами), по сравнению с «клиническим корнем», тем меньшая сила может сместить зуб из зубной ячейки.

В альвеолярном отростке происходит постепенное образование и разрушение кости. Этот процесс зависит от действующих  на зуб сил и от общего состояния  организма. При нормальных условиях существует физиологическое равновесие между образованием и разрушением кости, т.е. утраченная кость заменяется новой. Повышение давления в физиологических пределах способствует образованию кости. Вокруг хорошо функционирующего зуба возникают обызвествленные, толстые костные трабекулы. В кости ход костных трабекул соответствует направлению сил, действующих на кость. При этом кость фиксирует зуб наиболее сильно. Уменьшение давления (например, при уменьшении жевания) приводит к изменению костных трабекул  снижению их числа и их атрофии. При утрате зубов, не имеющих антагонистов и не выполняющих жевательной функции, уменьшается не только количество костных трабекул вокруг зуба, но и сама зубная ячейка атрофируется.

 После потери  одного или нескольких зубов,  при патологических состояниях (пародонтоз, пародонтит, периодонтит, сахарный диабет и др.), а также у людей в возрасте старше 60 лет наблюдается атрофия кости.

Нагрузка на пародонт, возникающая при жевании, зависит от характера пищи, мышечной силы, вида смыкания челюстей, но почти  всегда во время жевания используется только часть возможной выносливости пародонта. Резервные силы пародонта можно увеличить путем тренировки жевательного аппарата (например, путем пережевывания грубой пищи).

Физиологические изменения  зубов и пародонта. Форма, структура зубов и состояние пародонта не постоянны, они изменяются под влиянием различных функциональных условий. Эти изменения проявляются в стирании зубов, в появлении их подвижности, в возникновении патологического прикуса, в отслаивании эпителия и в атрофии зубных ячеек. Основными физиологическими (связанными с естественными процессами старения, а не с патологией) изменениями зубов считаются стирание и прорезывание.

Стирание зубов встречается как естественное физиологическое, усиливающееся с возрастом. Стирание наступает как на жевательной, так и на боковой поверхностях. При этом жевательные поверхности зубов постепенно сошлифовываются, крутость их бугров уменьшается, борозды фиссуры становятся меньше. В результате прикус становится более глубоким, снижается высота нижнего отдела лица. Выраженная стертость всех зубов ведет к снижению прикуса, в результате чего могут появляться боли в височно-нижнечелюстном суставе.

Прорезывание зубов за счет их выдвижения и роста называется активным прорезыванием. Выдвижение зубов из челюстных костей продолжается на протяжении всей жизни, хотя и замедляется с возрастом.  Прикрепление эпителия при прорезывании зубов происходит на границе средней и нижней трети коронки. Место прикрепления со временем очень медленно смещается по направлению к верхушке корня. Благодаря этому в полости рта появляется все большая часть коронки зуба, а затем и корня. Этот процесс называется пассивным прорезыванием. По стадиям пассивного прорезывания можно делать выводы относительно возраста человека.

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ФУНКЦИИ ЖЕВАНИЯ

(мастикациография, электромиография, гнатодинамометрия и жевательные  пробы)

Мастикациография

И. С. Рубинов (1954), изучая механизм рефлексов, осуществляемых в полости рта, разработал графический метод учета двигательной функции жевательного аппарата. При помощи специальных аппаратов (мастикациографа) записываются всевозможные движения нижней челюсти на ленте кимографа или осциллографа (рис. 3). По кривым можно судить о характере жевательных движений нижней челюсти. Этот метод назван автором мастикациографией (запись жевания).

       Сущность этого метода заключается в том, что при помощи мастикациографа, состоящего из резинового баллона (Б) и пластмассового футляра (А), путем воздушной передачи через мареевскую капсулу (М) записываются на вращающейся ленте кимографа (К) всевозможные движения нижней челюсти.

       Графически в норме принятие одного куска пищи до момента проглатывания характеризуется пятью фазами. На мастикациограмме каждая фаза имеет свою характерную графическую картину.

I фаза— фаза покоя — до введения пищи в рот. При этом нижняя челюсть неподвижна, мускулатура находится в минимальном тонусе, нижний зубной ряд отстоит от верхнего на расстоянии 2—3 мм. На мастикациограмме эта фаза обозначается в виде прямой линии (I) в начале жевательного периода на уровне между основанием и вершиной волнообразной кривой.

II фаза—фаза введения пищи в рот. Эта фаза соответствует моменту введения куска пищи в рот. Графически этой фазе соответствует первое восходящее колено кривой (II), которое начинается сразу из линии покоя. Размах этого колена максимально выражен, а крутизна его указывает на скорость введения пищи в рот.

III фаза —фаза начала жевательной функции, или ориентировочная фаза. Начинается эта фаза с вершины восходящего колена и соответствует процессу приспособления к разжевыванию куска пищи и дальнейшей его механической обработке. В зависимости от физико-механических свойств пищи происходят изменения в ритме и размахе кривой данной фазы. При первом дроблении целого куска пищи одним движением (приемом) кривая этой фазы имеет выраженную плоскую вершину (плато), переходящую в пологое нисходящее колено до уровня линии покоя. При начальном дроблении и сжатии отдельного куска пищи в несколько приемов (движений) путем подыскания лучшего места и положения для сжатия и дробления происходят соответствующие изменения в характере кривой. На фоне плоского плато (вершины) имеется ряд коротких добавочных волнообразных подъемов, расположенных выше уровня линии покоя.

IV фаза — фаза основной жевательной функции. Графически эта фаза характеризуется правильным чередованием периодических жевательных волн. Характер и продолжительность этих волн в нормальном жевательном аппарате зависят от консистенции и величины куска пищи. При жевании мягкой пищи отмечаются частые равномерные подъемы и спуски жевательных волн.

При жевании твердой пищи в начале фазы основной жевательной функции отмечаются более редкие спуски жевательной волны. Чем пища тверже и оказывает большее сопротивление, замедляя момент поднятия нижней челюсти, тем нисходящее колено более отлогое. Затем, последовательно подъемы и спуски жевательных волн учащаются. Интервалы между отдельными волнами (0) соответствуют паузам при остановке нижней челюсти во время смыкания. Величина этих интервалов указывает на продолжительность пребывания зубных рядов в стадии смыкания. Смыкание может быть при контакте жевательных поверхностей и без контакта. Об этом можно судить по уровню расположения линии интервалов или «петель смыкания», как они будут именоваться ниже. Расположение «петель смыкания» выше уровня линии покоя указывает на отсутствие контакта между зубными рядами. Если же «петли смыкания» расположены ниже линии покоя, то это означает, что жевательные поверхности зубов в контакте или близки к контакту.

Ширина петли, образованной нисходящим коленом одной жевательной  волны и нисходящим коленом другой, указывает на скорость перехода от смыкания к размыканию зубных рядов. Острый угол петли говорит о том, что пища подверглась кратковременному сжатию. Увеличение этого угла указывает на большую продолжительность сжатия пищи между зубами. Прямая площадка этой петли свидетельствует о соответствующей остановке нижней челюсти в процессе раздавливания пищи. «Петля смыкания» с волнообразным подъемом посредине (0) говорит о растирании пищи при скользящих движениях нижней челюсти. Описанная выше графическая картина кривой основной фазы жевательной функции дает представление о том, как происходит последовательное сжатие и дробление пищи и ее растирание.

V фаза — фаза формирования комка с последующим проглатыванием его. Графически эта фаза отмечается волнообразной кривой с некоторым уменьшением высоты размахов этих волн. Акт формирования комка и подготовки его к глотанию зависит от свойств пищи. При мягкой пище комок формируется в один прием; при твердой рассыпчатой пище он формируется и проглатывается в несколько приемов. Соответственно этим движениям записываются кривые на вращающейся ленте кимографа. После проглатывания пищевого комка устанавливается новое состояние покоя жевательного аппарата. Графически это состояние покоя представляется в виде горизонтальной линии (1). Она служит первой фазой следующего жевательного периода.

Соотношение продолжительности  отдельных фаз жевательного периода  и характер участков кривой меняются в зависимости от размеров пищевого комка, консистенции пищи, аппетита, возраста, индивидуальных особенностей, состояния нервнорефлекторных связей жевательного аппарата и центральной нервной системы. При пользовании методом мастикациографии следует правильно применять соответствующий регистрирующий аппарат, а анализ кривых должен базироваться на точных знаниях физиологических основ жевательного аппарата.

Электромиография

Электромиограмма (ЭМГ) - запись суммарной  биоэлектрической активности мышечных волокон, расположенных в непосредственной близости от регистрирующих электродов.

Потенциал действия в мышечном волокне возникает вблизи концевой пластинки (постсинаптической мембраны нервно-мышечного синапса). При этом    возбужденный участок мышечного волокна (там, где уже возник потенциал действия) приобретает  отрицательный заряд, а участок мышечного волокна, пока находящийся в покое (невозбужденный), по-прежнему заряжен положительно. Между ними возможен электрический ток. Таким образом, мышечное волокно, по которому распространяется возбуждение, представляет собой токовый диполь. Он является источником электрического поля. Это поле распространяется в токопроводящей среде организма и является причиной разности потенциалов между любыми двумя точками поверхности тела.