8.1. АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЕРИОДОНТА
• Периодонт представляет собой сложное анатомическое образование соединительнотканного происхождения, расположенное между компактной пластинкой зубной ячейки и цементом корня зуба (рис. 8.1).
На всем протяжении периодонт находится в непосредственной связи с костью челюсти, через апикальное отверстие — с пульпой зуба, а у краев ячейки — с десной и надкостницей челюсти.
Впервые периодонт обнаруживается на фолликулярной стадии развития зуба с началом формирования корня и одновременно развивается с его ростом и образованием кортикальной пластинки альвеолы. Заканчивается формирование периодонта примерно через год после окончания развития верхушки корня зуба.
В среднем толщина периодонта равняется 0,20—0,25 мм, однако эта величина может изменяться с возрастом, развитием зуба, его функцией и, наконец, в результате патологического процесса. В сформированном, но еще не прорезавшемся зубе толщина периодонта в 2 раза меньше (0,05—0,1 мм), чем у нормально функционирующего зуба. При потере антагониста ширина периодонтальной щели уменьшается до 0,10—0,15 мм. В зрелом возрасте периодонтальная щель становится шире вследствие утолщения периодонта. По данным Е.М. Гофунга, ширина периодонтальной щели на нижней челюсти несколько меньше (0,15—0,22 мм), чем на верхней (0,20—0,25 мм). Ширина периодонтальной щели зубов человека различна даже в отдельных ее участках. В средней трети корня периодонтальная щель сужена и воронкообразно расширена у вершины межальвеолярной перегородки и в приверхушечной трети за счет микродвижений зуба в лунке.
Рис. 8.1. Участок периодонта (1), цемента корня зуба (2) и межальвеолярной перегородки (3).
Изменение толщины периодонта может наблюдаться в связи с патологическим процессом. При повышенной нагрузке на зуб происходят утолщение (гипертрофия) периодонта и изменение костной структуры лунки, что может привести к расширению периодонтальной щели. При гипертрофии цемента (гиперцементоз) также могут изменяться контуры и величина периодонтальной щели. Следствием воспалительного процесса может быть резорбция не только стенок лунки, но и цемента корня.
Периодонт образован соединительной тканью, в которой различают межклеточное вещество, в нем находятся фиброзные коллагеновые волокна и прослойки рыхлой соединительной ткани, пронизанные кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами. В области верхушки корня меньше фиброзной ткани, но больше рыхлой соединительной ткани. В периодонте имеется небольшое количество тонких аргирофильных волокон. Коллагеновые волокна образованы из полипептидных молекул, чем и обусловлена поперечная исчерченность коллагеновых фибрилл, выявляемая под электронным микроскопом. Фиброзные волокна слагаются в толстые пучки, достигающие 5—10 мкм в диаметре. Фиброзные пучки периодонта одним концом вплетаются в цемент корня зуба и переходят в его фиброзные структуры, другим — в костную ткань альвеолы, осуществляя тесную связь периодонта с окружающими тканями. У альвеолярной стенки коллагеновые пучки более грубые, чем у цемента корня, где они образуют нежную сеть.
Коллагеновые волокна различных отделов периодонта отличаются по своему направлению и толщине образуемых ими пучков. Наиболее мощную группу составляют так называемые транссептальные волокна. Это пучки волокон, идущие в горизонтальном направлении и соединяющие между собой соседние зубы. Составляющие эту группу пучки волокон толстые, плотно прилегают друг к другу. Между ними почти нет прослойки рыхлой соединительной ткани.
Выше транссептальной группы располагаются пучки коллагеновых волокон, составляющих собственную пластинку (lamina propria) десны. Часть этих волокон, приобретая косое направление, входит в цемент.
Непосредственно вокруг шейки зубов, пересекаясь с транссептальной группой, проходит сравнительно небольшая группа волокон с циркулярным расположением, получившая название циркулярной связки. Волокна этой группы могут распадаться на отдельные пучки.
Начиная от вершины альвеолярного гребня и далее по ходу всего периодонта располагаются пучки волокон, имеющих косое направление, т. е. идущих под углом к продольной оси зуба. Места вхождения фиброзных пучков в кость лунки находятся выше мест вхождения этих пучков в цемент корня.
Расположенные таким образом пучки фиброзных коллагеновых волокон плотно фиксируют зуб в зубной ячейке, зуб как бы висит в альвеоле (рис. 8.2). Функциональная ориентировка волокон периодонта, как и трабекул губчатой кости челюсти, начинается до включения их в функцию во время прорезывания зуба.
В верхушечной части корня, как и в пришеечном отделе периодонта, некоторое количество фиброзных пучков идет в радиальном направлении, что препятствует боковым движениям зуба и ограничивает их (рис. 8.3). Вертикальное расположение коллагеновых волокон ко дну альвеолы в верхушечном отделе периодонта препятствует выдвижению зуба из лунки. Пучки волокон, идущие от цемента к кости альвеолы, соединяются между собой многочисленными боковыми анастомозами. Эти анастомозы можно рассматривать как своеобразные дополнительные распределители жевательной нагрузки по периодонту.
Принимая во внимание различие в направлении и организации пучков коллагеновых волокон, их следует классифицировать следующим образом: транссептальные волокна; свободные волокна десны (идущие от шейки зуба и вплетающиеся в соединительную ткань десны); циркулярные волокна (охватывающие шейку зуба); альвеолярные гребешковые волокна (проходящие от вершины альвеолярных гребней к цементу шейки (зуба); косые волокна; группа верхушечных волокон.
Рис. 8.2. Расположение волокон периодонта на продольном распиле зуба (схема).
Рис. 8.3. Расположение волокон периодонта на поперечном распиле зуба (схема).
Хотя указанные выше группы волокон прослеживаются в периодонте всех зубов, тем не менее периодонт различных в функциональном отношении зубов отличается по строению. Так. для зубов фронтальной группы (резцы, клыки) характерно, что пучки волокон, составляющих ткань периодонта, сравнительно тонкие. Особенно это относится к циркулярной группе, охватывающей область шейки зуба. Группа косых волокон разделяется на отдельные фрагменты треугольными пространствами, заполненными рыхлой соединительной тканью. Угол наклона этих волокон составляет примерно 40–45° в вестибулярном отделе периодонтальной щели и 35° — в оральном отделе. Следует отметить, что угол наклона волокон также меняется в различных отделах периодонтальной щели. На участке периодонта, следующем непосредственно за шейкой зуба, угол наклона волокон колеблется (25–35°). Ниже этого уровня наклон волокон возрастает до 45–50°. И наконец, в периапикальной области часть пучков волокон, как отмечалось выше, принимает почти вертикальное направление. Следует отметить, что группа подстилающих волокон у фронтальных зубов сравнительно невелика. Здесь можно наблюдать довольно густое сплетение из аргирофильных волокон.
В периодонте малых коренных зубов (группа премоляров) пучки коллагеновых волокон утолщаются. Это относится как к циркулярной, так и к транссептальной группе. Более четко здесь выражены волокна, идущие к щечноязычном направлении. Угол наклона волокон косой группы составлял 20–25° в пришеечной области, увеличиваясь затем до 50–60°. В группе волокон, подстилающих верхушку корня, хорошо выделяется крестообразное переплетение.
Для периодонта больших коренных зубов (моляров) характерно наличие мощных транссептальных и циркулярных волокон, а также толстых пучков в апикальном участке периодонта, которые как бы создают подстилку для верхушки корня.
Обращают также на себя внимание хорошо развитые пучки волокон, идущие в горизонтальном направлении и соединяющие гребень альвеолярного отростка с цементом корня зуба.
Угол наклона волокон, расположенных косо, увеличивается также более постепенно от 20° в пришеечной области до 40° в средних участках длины корня. Особо следует выделить волокна в области бифуркации многокорневых зубов. Верхняя часть этих волокон, соединяющая гребень альвеолярной перегородки с цементом корней в области бифуркации, по расположению напоминает альвеолярные гребешковые волокна. Кроме того, над вершиной альвеолярной перегородки отмечаются волокна, идущие в горизонтальном направлении и как бы соединяющие корни зубов. Эти волокна образуют особенно сложные переплетения в зубах, имеющих три корня. Ниже этих волокон следуют косые волокна, в основном повторяющие направление волокон противоположных отделов периодонтальной щели.
В периодонте зубов содержатся эластические волокна, однако их немного. В основном это тонкие волоконца, располагающиеся между пучками коллагеновых волокон периодонтальной связки. Следует отметить, что эти эластические элементы чаще обнаруживаются в периодонте резцов и клыков среди волокон пришеечной группы.
Одной из особенностей периодонта является наличие значительного количества окситалановых волокон, названных так за их устойчивость к кислотам. Они являются постоянным компонентом соединительной ткани периодонта. Распределение их также неравномерное, они чаще обнаруживаются в составе волокон пришеечной группы и в периапикальной области.
Рис. 8.4. Фибробласты периодонта. Микрофотография. х 400.
Рис. 8.5. Гистиоциты в периодонте. Микрофотография. х 400.
Окситалановые волокна периодонта представляют собой разновидность эластических волокон. Содержание окситалановых волокон и их толщина увеличиваются в периодонте зубов, испытывающих повышенную функциональную нагрузку.
Окситалановые фибриллы образуют густую сеть, которая вплетается между коллагеновыми волокнами. Окситалановые волокна, соединяясь с кровеносными сосудами периодонта, образуют окситаланово-сосудистые структуры. Установлено, что наряду с пластической функцией окситалановая система составляет часть рецепторного механизма периодонта, осуществляющего контроль тонуса сосудов.
В периодонте зубов, особенно многокорневых, имеются аргирофильные волокна, которые морфологически весьма напоминают аргирофильные волокна ретикулярной ткани.
Эти волокна чаше всего выявляются в участках периодонта, сообщающихся с костномозговыми пространствами челюсти.
Между соединительными волокнами в периодонте находятся клеточные элементы — фибробласты с овальным ядром и светлой цитоплазмой, в рыхлой соединительной ткани — тучные клетки и гистиоциты (блуждающие клетки) с более ярко окрашенным ядром небольшого размера и зернистой цитоплазмой. Вблизи сосудов и капилляров периодонта обнаруживаются периваскулярные адвентициальные гистиоциты и тучные клетки (рис. 8.4, 8.5).
Тучные клетки имеют как округлую, так и вытянутую форму. Установлено, что в состав зернистости тучных клеток входят гепарин и гистамин, участвующие в регуляции проницаемости основного вещества соединительной ткани периодонта.
Плазматические клетки в основном локализуются в пришеечной области. Имеют округлую форму с резко базофильной цитоплазмой, круглым ядром и характерным расположением хроматиновых глыбок.
В участках периодонта, прилегающих к цементу корня, находятся цементоциты — клетки, обладающие пластической функцией в построении вторичного (клеточного) цемента, а в участках, прилегающих к альвеоле, располагаются остеобласты — строители костной ткани альвеолы.
Однако набор клеточных элементов в разных участках периодонта различен. Большее количество молодых малодифференцированных клеток характерно для периапикальной и пришеечной зон периодонта, а у многокорневых зубов таким участком, кроме того, является периодонт в области бифуркации корней. В средних отделах периодонтальной щели преобладают более зрелые формы фибробластов. Характерно, что таким же колебаниям подвержено количество плазматических и тучных клеток.
Кроме указанных клеток соединительнотканного происхождения, ближе к цементу располагаются эпителиальные образования — так называемые эпителиальные остатки (relictum epitheliale). Распространено мнение, что эти эпителиальные образования являются остатками зубообразовательного эпителия, который сохраняется в периодонте зубов на протяжении всей жизни. Отечественными авторами доказана разнородность происхождения этих эпителиальных элементов: в околоверхушечной части корня зуба они являются остатками (островками, гнездами) околокорневого эпителиального влагалища, а в области шейки зуба — остатками зубной пластинки (рис. 8.6).
Рис. 8.6. Эпителиальные остатки в периодонте. Микрофотография х 200.
Местами наибольшей локализации эпителиальных клеток являются пришеечная и периапикальная части периодонта. Здесь выявляются наиболее крупные комплексы этих клеток. Формы и размеры скоплений эпителиальных клеток различны. В одних случаях они имеют вид небольшой группы клеток, в других — вид коротких тяжей. Весьма характерно, что содержание этих эпителиальных остатков подвержено выраженным возрастным колебаниям. Наибольшее количество эпителиальных остатков обнаруживается в периодонте людей в возрасте 10–20 лет. Значительное количество этих клеток содержится в периодонте людей 21–30 лет. В то же время в периодонте лиц в возрасте старше 50 лет количество их заметно уменьшается. При этом изменяется и морфологическая структура самих остатков. У лиц молодого возраста наблюдаются более крупные эпителиальные комплексы с довольно четкими структурами ядра, а у лиц пожилого возраста эти клетки имеют узкий ободок цитоплазмы и пикнотичное темноокрашенное ядро. Содержание эпителиальных гнезд уменьшено в периодонте зубов, несущих функционально повышенную нагрузку.
Многие авторы утверждают, что эпителий этих гнезд при определенных условиях может привести к появлению как доброкачественных (кистогранулемы, кисты), так и злокачественных (раковых) новообразований.
Рис. 8.7. Расположение нервно-сосудистого пучка в нише альвеолярной стенки.
1 — нервно-сосудистый пучок, 2 — ниша альвеолярной стенки
Сосудистая сеть периодонта очень хорошо развита. Кровоснабжение верхушечной части периодонта осуществляется 7–8 продольно расположенными зубными веточками (rami dentales), отходящими от главных артериальных стволов (a. alveolaris superior, posterior et anterior на верхней челюсти и a. alveolaris inferior на нижней челюсти). Эти веточки разветвляются, соединяются тонкими анастомозами и образуют густую сеть, окружающую со всех сторон корень зуба. Кровоснабжение средней и пришеечной частей периодонта совершается с помощью межальвеолярных артериальных ветвей (rami interalveolares), проникающих вместе с венами в периодонт через многочисленные отверстия в стенках альвеолы (рис. 8.7). Межальвеолярные сосудистые стволики, проникающие в периодонт, анастомозируют с зубными веточками.
В пришеечной части периодонта расположение сосудов менее правильное. Густое сплетение в области круговой связки образуется капиллярными петлями, располагающимися в виде клубочков. Сосудистые клубочки периодонта представляют собой артериовенозные анастомозы, состоящие из эпителиоидных клеток и скопления капилляров. Часть мельчайших капилляров находится в спавшемся состоянии и не функционирует. Как предполагают, до включения в функцию они не подвергаются склерозированию при патологическом процессе, что имеет значение для регенерации тканей периодонта.
Таким образом, главную роль в кровоснабжении периодонта играют сосуды, выходящие из межальвеолярных перегородок. Меньшее значение имеют ответвления от сосудов, проникающих в пульпу, сосудов десны и их анастомозы.
Кровеносные сосуды периодонта образуют несколько сплетений. Наружное (ближе к лунке) сплетение состоит из более крупных продольно расположенных кровеносных сосудов, среднее — из сосудов меньшего калибра. Рядом с цементом корня расположено капиллярное сплетение. Отмечается тесная взаимосвязь сосудов периодонта и нервных структур его и сосудов пульпы, что обусловливает влияние заболеваний пульпы и периодонта друг на друга.
Лимфатические сосуды периодонта располагаются в основном продольно, подобно кровеносным сосудам. От лакунарных расширений лимфатических сосудов отходят сплетения в виде клубочков. Последние располагаются более глубоко под сплетением капилляров. Лимфатические сосуды периодонта находятся в связи с лимфатическими сосудами пульпы, кости альвеолы и десны. Лимфа оттекает от пульпы и периодонта через лимфатические сосуды, проходящие в толщу кости по ходу сосудисто-нервных пучков. Вместе с тем лимфатическими сосудами надкостницы челюсти и окружающих челюсть мягких тканей лимфатические сосуды наружной и внутренней поверхности тела челюсти образуют крупнопетлистую лимфатическую сеть. Отводящие сосуды этой сети вливаются в подподбородочные, поднижнечелюстные, околоушные и медиальные заглоточные лимфатические узлы.
Иннервация периодонта, как и кровоснабжение, осуществляется двояким путем. В области верхушечной трети корня миелиновые нервные волокна проникают в периодонт и внедряются как в фиброзные пучки, так и в прослойки рыхлой соединительной ткани. Часть этих волокон тянется в виде продольных пучков вдоль периодонтальной щели. В средней и пришеечной третях периодонта иннервация осуществляется нервными волокнами, которые проникают из костных стенок альвеолы.
На всем протяжении периодонта (от круговой связки до верхушки корня зуба) рассеяно большое количество свободных чувствительных нервных окончаний, разнообразных по своей структуре. Однако большее количество таких окончаний определяется в околоверхушечной части периодонта и значительно меньшее — в пучках у круговой связки зуба.
Л. И. Фалин указывал на наличие двух типов морфологически различных свободных чувствительных нервных окончаний: 1) в виде древовидно ветвящихся кустиков и 2) в форме одиночных и двойных клубочков. Обнаружены также концевые нервные структуры в виде усиков, петелек, бляшек, палочек и колб.
Терминальные веточки кустиковых нервных окончаний большей частью ориентированы по ходу пучков фиброзных волокон периодонта, а клубочковые нервные окончания расположены в прослойках рыхлой соединительной ткани, поперек и между пучками коллагеновых волокон. Терминальные веточки кустиковых нервных окончаний, которые находятся в тесной связи с пучками фиброзных волокон, расценивают в последнее время как механорецепторы, при помощи которых рефлекторно регулируется сила жевательного давления на зуб. Кустиковые нервные окончания периодонта в свою очередь считают начальным звеном рефлекторного пути. Клубочковым нервным окончаниям приписывается способность воспринимать тактильные раздражения (сенсорная функция).
Проведенные гистохимические исследования позволили установить, что в основном веществе периодонта содержатся нейтральные и кислые мукополисахариды. Количество этих веществ варьирует в разных участках периодонтальной щели. Содержание кислых мукополисахаридов больше в пришеечной и периапикальной зонах. Кислые мукополисахариды играют важную роль в процессах формирования и дифференцировки коллагеновых структур периодонта. Нейтральные мукополисахариды обнаруживаются в клетках, аморфном веществе, волокнистых структурах, а также в стенках сосудов. С возрастом в коллагеновых структурах периодонта происходит уменьшение содержания гиалуроновой кислоты, вследствие чего изменяются их свойства.
Для клеточных элементов периодонта характерен высокий уровень обменных процессов. Выявлены различия в активности ферментных систем в клетках, лежащих в разных отделах периодонтальной щели. Наибольшей активностью ферментных систем характеризуются клетки, лежащие вблизи цемента и кости альвеолы. Характерно, что клеточные элементы именно этих отделов ранее всего реагируют на изменение жевательной нагрузки периодонта.
Возрастные изменения тканей периодонта представляют не только большой теоретический, но и практический интерес. Данные специальной литературы по этому вопросу весьма немногочисленны.
Установлено, что структура периодонта не остается постоянной, а претерпевает ряд характерных изменений, обусловливаемых возрастными периодами. Эти изменения отмечаются как в волокнистых структурах, так и в клеточных элементах.
В возрастных изменениях периодонта можно выделить три основных периода.
Для I периода (возраст примерно до 20–24 лет) характерно развитие и формирование нормальной структуры периодонта, окончательное созревание коллагеновых волокон и становление их пространственной ориентации.
Период II (возраст 25–40 лет) характеризуется стабилизацией строения периодонта. Структура периодонта изменяется очень мало.
Период III (старше 40 лет) отличается деструктивным изменением в периодонте в виде разволокнения отдельных пучков коллагеновых волокон, изменения тинкториальных свойств. В частности, отдельные коллагеновые волокна начинают импрегнироваться серебром в черный цвет, подобно аргирофильным волокнам.
Характерно, что в большей мере явления деструкции волокнистых структур имеют место в пришеечной области периодонта и в меньшей мере — в волокнах, соединяющих кость альвеолы с цементом корня. Однако и в этих волокнах также наблюдаются изменения. С возрастом в этих участках отмечаются утолщения прободающих (шарпеевских) волокон, вплетающихся в кость альвеолярного отростка. У лиц пожилого возраста пучки прободающих волокон проникают в стенку альвеолы, окружая близлежащие остеоны, что рассматривается как своеобразная компенсаторная реакция периодонта.
Состав клеточных элементов периодонта также изменяется с возрастом. Большее количество молодых малодифференцированных форм фибробластов характерно для периодонта у лиц молодого возраста (20 лет).
Созревание волокнистых структур сопровождается некоторым уменьшением количества молодых форм фибробластов. Эти изменения находят свое отражение и в гистохимических реакциях Более высокая активность ферментных систем выявляется в клетках периодонта 20-летних людей, после чего активность ферментов снижается. Вместе с тем следует отметить, что у людей старше 40 лет вновь происходит некоторое усиление активности ферментов в клетках периодонта. Поскольку в этот период в волокнистых структурах периодонта имеются деструктивные изменения, то весьма вероятно, что подобная активизация клеточных элементов в периодонте носит компенсаторный характер.
Функции периодонта многообразны:
? опорно-удерживающая;
? распределяющая давление;
? пластическая;
? трофическая;
? сенсорная;
? защитная.
Основная функция — опорно-удерживающая. Зуб укрепляется в лунке с помощью волокон периодонта, которые
выполняют функцию связочного аппарата. Действительно, волокна периодонта расположены таким образом, что они удерживают зуб в различных направлениях. Это дало основание некоторым авторам называть периодонт зубной связкой, с чем нельзя согласиться, так как функции периодонта более многогранны и не сводятся лишь к фиксации зуба в альвеоле. Не менее важной функцией периодонта является способность распределять и регулировать давление, испытываемое зубом в момент смыкания зубов и разжевывания пищи. Выполнению этой функции способствует менее плотное расположение фиброзных волокон, наличие боковых анастомозов и значительное количество рыхлой соединительной ткани в верхушечном отделе периодонта. Периодонт содержит 60 % тканевой жидкости, не считая большого количества лимфы и крови, имеющихся в его сосудах. Это позволяет периодонту, действуя как гидравлическая система, распределять жевательное давление равномерно по всем стенкам альвеолы. Сила жевательного давления на зуб регулируется механорецепторами — терминальными веточками кустиковых нервных окончаний, заложенных в периодонте. Наличие многочисленных нервных окончаний дает основание выделить и рефлексогенную зону периодонта. С рецепторов идут сигналы, в частности, на жевательную мускулатуру. Этим и регулируется сила жевательного давления на зубы. По-видимому, в процессе погашения давления играют роль и изменения жидкой среды периодонта, и волокнистые структуры.
Пластическая функция периодонта осуществляется имеющимися в нем клеточными элементами. Цементоциты принимают участие в построении вторичного цемента, остеобласты — в образовании кости.
Значительно развитая сеть сосудов и нервов периодонта обусловливает трофическую функцию — питание цемента зуба и компактной пластинки альвеолы. Пластическая и трофическая функции периодонта обусловили и другое его название — «надкостница зуба».
Кроме перечисленных функций, периодонт участвует в росте, прорезывании и смене зубов, а также выполняет сенсорную и защитную функции. Это позволяет рассматривать периодонт как барьер, защищающий организм от проникновения различных вредных агентов: микроорганизмов, токсинов, лекарственных веществ.
Таким образом, функции периодонта разнообразны и значительны. Сохранение его функций имеет значение не только для прилежащих к нему тканей, но и для организма в целом, учитывая возможную роль околоверхушечного очага воспаления (периодонта) в сенсибилизации организма.
Эмбриогенез, анатомию и функцию периодонта невозможно рассматривать изолированно. Они тесно связаны с окружающими зуб тканями — альвеолой, десной. Особенно отчетливо выявляется взаимная связь окружающих зуб тканей при развитии патологического процесса, когда изменения, первоначально возникающие в какой-либо одной ткани (например, периодонте), в большей или меньшей степени затрагивают и другие ткани. Это дало основание весь комплекс указанных анатомических образований объединить общим термином «параденциум», или «пародонт». Периодонт является лишь одним из элементом этой системы. Заболевание периодонта воспалительного характера называется периодонтитом.
