Эмаль зуба 1. 1. 1. Строение эмали

Эмаль зуба (enamelum, substantia adamantia) - самая твердая его часть. По твердости ее сравнивают с кварцем, однако она достаточно хрупкая. Содержание минеральных солей в эмали достигает 95-97%, на долю органических веществ приходится 1,2%, около 3% составляет вода.

Эмаль называют тканью, хотя по сути она является дериватом эпителия, обызвествленным секретом эпителиальных клеток - энамелобластов.

Эмаль не содержит клеток, сосудов, нервов, она не способна к регенерации. Но это - не статическая ткань, поскольку в ней происходят процессы реминерализации (поступление ионов) и деминерализации (удаление ионов). Указанные процессы зависят от рН полости рта, содержания микро- и макроэлементов в слюне и ряда других факторов.

Цвет эмали зависит от толщины ее слоя. Если слой эмали тонкий, зуб кажется желтоватым из-за просвечивающего сквозь эмаль дентина. Цвет эмали может изменяться при некоторых воздействиях. Так, при избыточном поступлении фтора (флюороз) в эмали появляются пятна белого, желтого, коричневого цвета (крапчатая эмаль).

Эмаль может быть утрачена при беспорядочном употреблении пищи (булемия), избыточном употреблении кислотосодержащих напитков, бактериальных воздействиях и др. Деминерализация эмали приводит к образованию в зубе полости - к кариесу (caries - гниль).

Основной структурной единицей эмали являются эмалевые призмы (prisma enameli) - тонкие удлиненные образования, проходящие радиально через всю толщу эмали (рис. 29). Диаметр призм увеличивается от дентино-эмалевой границы к поверхности зуба примерно в 2 раза. Эмалевые призмы собраны в пучки, и по их ходу образуются волнообразные изгибы (S-образный ход), напоминающие пучки изогнутых прутьев. Такую структурную организацию эмали связывают с функциональной адаптацией, препятствующей образованию радиальных трещин под воздействием окклюзионных сил при жевании.

Эмалевые призмы формируются из органической основы и связанных с ней кристаллов гидроксиапатита.

Органический компонент эмалевых призм (неколлагеновые белки, фосфопротеины) является

Рис. 29. Электронная микрофотография. Эмалевые призмы

зуба:

1 - поперечные срезы эмалевых призм; 2 - продольные срезы эмалевых призм; 3 - кристаллы гидроксиапатита в эмалевых призмах (по Трэвису Д. и Глимчеру М.; цит. по Афанасьеву Ю.И., 1983)

продуктом секреции энамелобластов. Органическая матрица адсорбирует минеральные вещества, и это приводит к образованию кристаллов. В последующем по мере созревания эмали органическая матрица почти полностью утрачивается.

Форма, размеры и ориентация эмалевых призм во многом определяются особенностями секреции энамелобластов (см. гл. III, раздел Б, 4). На поперечном шлифе эмалевые призмы имеют полигональную форму, иногда - форму аркад, похожих на рыбью чешую, и др. Между кристаллами эмали имеются небольшие микропоры, заполненные водой (эмалевой жидкостью), которая участвует в переносе ионов кальция и молекул некоторых веществ. Призмы окружает межпризменное вещество, в котором степень минерализации меньше. В поверхностном слое и в области эмалево-дентинной границы эмаль не имеет призматического строения (апризматическая, беспризменная эмаль).

При изучении продольных шлифов зуба в отраженном свете в структуре эмали видны темные и светлые полосы шириной около 100 мкм, располагающиеся радиально, перпендикулярно поверхности эмали - полосы Гунтера-Шрегера (рис. 30). Наличие полос связывают с тем, что на продольном шлифе зуба одни участки эмалевых призм, имеющих S-образный ход, оказываются срезанными продольно, другие - поперечно. Такие участки по-разному преломляют свет.

Рис. 30. Гистологический препарат. Шлиф зуба. Эмаль. Полосы Гунтера-Шрегера, расположенные перпендикулярно поверхности эмали, и линии Ретциуса, идущие косо от поверхности эмали к дентино-эмалевой границе

Чередование продольно и поперечно сошлифованных участков эмалевых призм на светооптическом уровне приводит к эффекту, выражающемуся в появлении темных и светлых полосок. Пучки призм, рассеченные продольно, выглядят светлыми (паразоны). Если пучки призм рассечены поперечно, возникают темные участки (диазоны).

Второй вид исчерченности эмали - линии Ретциуса. На продольных шлифах они располагаются тангенциально, параллельно поверхности зуба, или имеют вид арок, идущих косо от поверхности эмали к дентино-эмалевой границе. На поперечных шлифах они представляют собой концентрические круги, подобные кольцам роста на стволах деревьев.

Линии Ретциуса - гипоминерализованные участки эмали. По-видимому, они являются отражением определенного метаболического ритма энамелобластов при образовании органической матрицы эмали: активного секреторного периода и последующего неактивного периода (периода покоя). Образование линий Ретциуса связывают также с периодичностью процессов обызвествления эмали. Участки эмали, содержащие разное количество минеральных веществ, по-разному преломляют свет.

Линии Ретциуса наиболее отчетливо выражены в эмали постоянных зубов.

В эмали молочных зубов заметна темная полоска - неонатальная линия. Эта усиленная линия Ретциуса отделяет пренатальную эмаль от постна-

тальной. Таким образом, неонатальная линия как бы маркирует барьер между матриксом эмали, образованным энамелобластами до рождения и после рождения ребенка. Наличие неонатальной линии можно рассматривать как свидетельство высокой чувствительности энамелобластов к воздействиям на организм, в частности к родовому стрессу.

Линии Ретциуса в местах выхода на поверхность зуба образуют циркулярные бороздки (углубления) с наименьшей толщиной. Между бороздками располагаются валики высотой около 2 мкм - перикиматии, которые опоясывают всю окружность зуба. Они визуально заметны в пришеечной области постоянных зубов, а во временных зубах не выражены.

На поперечных шлифах зубов около дентиноэмалевой границы выявляются эмалевые пучки и эмалевые пластинки, являющиеся гипоминерализованными участками эмали.

Эмалевые пучки (fasciculus enameli) по форме напоминают пучки травы (рис. 31).

Эмалевые пластинки (lamella enamelea) имеют радиальное направление, идут от дентино-эмалевого соединения до наружной жевательной поверхности. Эти структуры расценивают как результат нарушения процессов кристаллизации. Эмалевые пластин-

ки могут быть входными воротами для микробов и способствовать развитию кариеса в шейке зуба. В области дентино-эмалевой границы обнаруживаются также эмалевые веретена (fusus enameli) - колбовидные структуры на концах дентинных канальцев, проникающих сюда из дентина (рис. 32). По-видимому, эмалевые веретена играют определенную роль в трофике эмали. Эмалевые веретена, подобно эмалевым пластинкам и эмалевым пучкам, относят к гипоминерализованным участкам эмали.

Рис. 31. Шлиф зуба. Эмалевые пучки:

1 - эмаль; 2 - дентин; 3 - эмалевые пучки (стрелки)

1.1.2. Поверхностные образования эмали

При прорезывании зуба эмаль покрыта кутикулой (cuticula dentis), которая является не постоянным, временным образованием. В кутикуле различают 2 слоя:

• первичная кутикула - оболочка Насмита, являющая последним секреторным продуктом энамелобластов;

• вторичная кутикула, образованная наружным слоем редуцированного эпителия эмалевого органа (см. гл. III, раздел Б, 6).

После прорезывания зуба кутикула стирается на жевательных поверхностях, но частично сохраняется на боковых поверхностях.

Рис. 32. Гистологический препарат. Дентино-эмалевая граница. Эмалевые веретена

В последующем на поверхности зуба образуется органическая пленка - пелликула, покрывающая эмаль. Она появляется в результате преципитации белков и гликопротеинов слюны. При механической очистке поверхности эмали пелликула исчезает, но через несколько часов вновь появляется, т.е. постоянно восстанавливается.

Если пелликулу колонизируют микроорганизмы и слущенные эпителиальные клетки, образуется бактериальная бляшка (зубной налет). Микроорганизмы зубной бляшки выделяют органические кислоты, способствующие деминерализации и разрушению эмали. При отложении в зубную бляшку минеральных веществ образуется зубной камень, с трудом удаляемый с поверхности зуба.

ДЕНТИНО-ПУЛЬПАРНЫЙ КОМПЛЕКС

Дентин и пульпа - части зуба, которые не видны при осмотре полости рта, если зуб и окружающий его периодонт здоровы. Особенности развития зуба в период эмбриогенеза и морфофункциональная взаимозависимость дентина и пульпы в сформированном зубе свидетельствуют о наличии единого дентино-пульпарного комплекса.

Область дентино-эмалевого соединения (junctio dentinoenameli) имеет фестончатый вид, что способствует прочному соединению этих тканей. Здесь

выявляется наибольшее количество органического вещества в виде фибриллярных структур, проникающих из одной ткани в другую. Эмаль на границе с дентином наименее минерализована и наиболее проницаема.

При электронно-микроскопическом исследовании в области дентино-эмалевого соединения на поверхности дентина выявляются анастомозирующие «гребешки», внедряющиеся в углубления эмали.

Строение дентина

Дентин (dentinum) составляет основную массу зуба в области коронки, шейки и корня. Зрелый дентин в 4-5 раз мягче эмали, но прочнее кости и цемента.

Зрелый дентин представляет собой кристаллизованный материал, в котором содержится 70% неорганических веществ, 20% органических веществ и 10% воды. Кальций гидроксиапатит, являющийся основным неорганическим компонентом дентина, подобен тому, который входит в состав эмали, кости, цемента. В дентине присутствуют также другие минералы (карбонат, флюорид и т.д.).

Дентин построен из обызвествленного межклеточного вещества, пронизанного канальцами (дентинными трубочками), в которых находятся отростки одонтобластов и тканевая жидкость (рис. 33).

Рис. 33. Гистологический препарат. Дентин: а - среднее, б - большое увеличение: 1 - дентинные трубочки; 2 - боковые ветвления дентинных трубочек; 3 - терминальные ветвления дентинных трубочек

Тела клеток, образующих дентин (одонтобластов или дентинобластов), находятся за его пределами, в периферическом слое пульпы.

По морфофункциональным свойствам дентин похож на грубоволокнистую кость, но отличается от нее отсутствием клеток и большей твердостью. Относительно высокое содержание органического компонента и наличие дентинных трубочек делают эту ткань похожей на губку. Дентин легко адсорбирует некоторые окрашивающие вещества, при этом может становиться более желтым и даже коричневым.

Дентинные трубочки, или канальцы дентина (tubulus dentini, canaliculus dentini), идут в радиальном направлении от пульпы через всю толщу дентина и располагаются в основном веществе вместе с коллагеновыми волокнами. Диаметр трубочек составляет 0,5-3 мкм. На границе с эмалью и цементом они разветвляются и анастомозируют (см. рис. 33). В трубочках находятся отростки одонтобластов (рис. 34, 35). Стенка трубочки образована перитубулярным дентином (dentinum peritubulare), который отличается более высокой степенью минерализации. Между дентинными канальцами располагается интертубулярный дентин (dentinum intertubulare) (рис. 34, а).

Изнутри трубочка покрыта тонкой пленкой органического вещества - мембраной Неймана, которая на электронных микрофотографиях имеет вид мелкозернистого слоя (рис. 34, б).

В периодонтобластическом пространстве, располагающемся между отростком одонтобласта и стенкой дентинной трубочки, содержится дентинная тканевая жидкость, сходная по составу с плазмой крови.

Иногда в дентинных трубочках, расположенных в околопульпарном дентине, обнаруживаются безмиелиновые нервные волокна. Эти зоны отличаются повышенной болевой чувствительностью. Однако, по мнению большинства исследователей, нервные волокна в дентинных трубочках являются эфферентными.

По-видимому, важную роль в возникновении болевой чувствительности при препарировании кариозных полостей играют гидродинамические условия: давление передается через отростки одонтобластов (см. рис. 35) на нервные элементы пульпы.

Межклеточное вещество в дентине представлено коллагеновыми волокнами и основным веществом.

Коллагеновые волокна в наружном (плащевом) дентине идут радиально (волокна Корфа), а во внутреннем, околопульпарном дентине - тангенциально (волокна Эбнера). Волокна Корфа собираются в конусовидно суживающиеся пучки. Такое расположение пучков коллагеновых фибрилл обусловливает значительную прочность дентина.

Рис. 34. Схема строения дентина: а - дентинные трубочки, перитубулярный и интертубулярный дентин: 1 - отросток одонтобласта; 2 - дентинная трубочка; 3 - перитубулярный дентин; 4 - интертубулярный дентин; б - строение дентинной трубочки: 1 - отросток одонтобласта; 2 - периодонтобластическое пространство; 3 - мембрана Неймана; 4 - перитубулярный дентин; 5 - интертубулярный дентин

Рис. 35. Гистологический препарат. Дентинные трубочки с отростками одонтобластов в поперечном сечении

Аморфное (основное) вещество дентина образуют гликопротеины и протеогликаны, связанные с кристаллами гидроксиапатита.