Как происходит перестройка костной ткани при перемещении зубов

Перемещение зубов – это сложный биомеханический процесс, сопровождающийся перестройкой альвеолярного отростка.

Впервые о его возможности заявил французский стоматолог Пьер Фошар в начале 18-го века. С тех пор были проведены многочисленные исследования, и в настоящее время процесс перестройки костных тканей челюстного аппарата при перемещении зубов достаточно изучен.

Механизм происходящих процессов

Человек сталкивается с двумя видами смещения зубов – физиологическим и ортодонтическим (лечебным).

Физиологическая миграция является следствием выполнения основной функции – жевания. Зубы одного ряда контактируют между собой по апроксимальным поверхностям. Из-за амортизации периодонта во время жевания апроксимальные поверхности истираются, что должно, по идее, приводить к возникновению между ними зазора. Однако этого не происходит из-за апроксимального дрейфа.

Апроксимальный дрейф

При истирании боковых поверхностей они становятся менее выпуклыми, однако зубы не теряют контакта друг с другом из-за одновременного истончения альвеолярных перегородок и приближения их друг к другу.

Это явление называется апроксимальным дрейфом. Окклюзионная нагрузка, под действием которой зуб мигрирует в горизонтальном направлении, направлена вперед. Поэтому апроксимальный дрейф всегда принимает форму мезиальной миграции (зуб движется к центру дуги), и никогда – дистальной.

Очевидно, что мезиальный дрейф не был бы возможен, если бы костная ткань альвеолярных лунок не перестраивалась, делая такую миграцию возможной.

Суть перестройки состоит в том, что на медиальной стороне зуба периодонт после начала истирания апроксимальных поверхностей вначале сужается, а потом, благодаря образованию новой костной ткани, увеличивается.

На дистальной стороне происходит обратный процесс – периодонтальная связка сначала расширяется, а потом из-за образования слоя новой кости – сужается.

Основную работу выполняют остеокласты и остеобласты. Первые активируют рассасывание костной ткани, в функцию вторых входит образование молодых костных клеток.

Таким образом, в процессе эксплуатации зубов костная ткань альвеолярных лунок рассасывается с медиальной стороны и генерируется с дистальной. В результате этого зубы постепенно сдвигаются вперед по альвеолярному отростку. При этом толщина периодонтальной щели практически не изменяется.

Окклюзионный дрейф

Постепенное физиологическое истирание окклюзионных поверхностей зубов приводит к их выдвижению из альвеолярного отростка. Такая миграция называется окклюзионным дрейфом.

Она вызывается отложением цемента в апексе корня и перестройкой стенок альвеолярных лунок на всей их высоте. Окклюзионный дрейф становится особенно интенсивным при потере зубов антагонистов.

Ортодонтическое смещение

Ортодонтическое смещение – это принудительное перемещение зубов с целью нормализации их положения. Природа ортодонтического лечения заключается в том, что под действием механического усилия в периодонте активизируются остеокласты и остеобласты.

Результатом их активности становится рассасывание стенки альвеолярной лунки в области сжатия и разрастание твердых тканей в области растяжения.

На той стороне, где периодонт сдавливается, внутренняя стенка альвеолы рассасывается, наружная – наращивается за счет образования твердых тканей. На стороне растяжения периодонтальная щель изначально увеличивается из-за растяжения периодонта, однако потом, при отложении на внутренней стороне альвеолы молодой кости, принимает прежние размеры.

Таким образом, перемещение единицы при ортодонтической коррекции происходит, благодаря перестройке твердой ткани зубочелюстного аппарата (чаще всего альвеолы) под действием механического усилия, создаваемого ортодонтическим аппаратом.

Кстати сказать, жевательная нагрузка также вызывает перестройку альвеолярной кости, но она, во-первых, незначительна, а во-вторых, не имеет определенного направления, как при ортодонтическом лечении.

Скорость перемещения зубов зависит от интенсивности перестройки альвеолярной лунки, а та, в свою очередь, от прилагаемого усилия, структуры и состава кости.

Губчатая ткань, содержащая тонкие трабекулы и большое количество остеобластов и остеокластов (что свойственно детской кости) способствует быстрому перемещению. В компактной кортикальной кости перестройка происходит медленно.

Биологическая функция периодонта

Периодонт или периодонтальная связка – это тонкий слой ткани, окружающей зуб со всех сторон и располагающейся между его цементом и костью альвеолярной лунки. Толщина периодонта составляет 0,20-0,25 мм. Наиболее важную роль при жевании играют коллагеновые волокна, на которые приходится около 60% объема всего периодонта.

Периодонтальная связка выполняет несколько функций. Основная из них – распределительно-регулирующее действие (восприятие жевательной нагрузки, приложенной к зубу, и равномерное распределение ее на кость альвеолы).

Кроме этого, периодонт выполняет:

• механостатическую функцию (удерживает зуб в альвеоле);
• защитную (обеспечивает гомеостаз своих и окружающих тканей);
• трофическую (через него осуществляется питание зуба);
• пластическо-репаративную (обеспечивает обновление дентина и эмали);
• сенсорную (реакция тканей периодонта в ответ на восприятие рецепторами механических раздражений).

В большинстве случаев при изменении жевательных нагрузок периодонт адаптируется к новым условиям без негативных для себя последствий. Однако если жевательная нагрузка превышает определенное значение в течение длительного времени, или приложена неправильно вследствие зубных аномалий, индивидуальная выносливость пародонта может быть превышена, что чревато патологическими изменениями в его тканях.

Важна не столько величина нагрузки, сколько ее направление и продолжительность действия. Осевая ритмическая, с короткими фазами жевания нагрузка не нарушает предел выносливости пародонта даже при высоких значениях.

В то время как горизонтальная, длительно действующая, особенно в сочетании с парафункциями, сказывается на состоянии пародонта крайне негативно, приводит к ретракции, утолщению или щелеобразному расхождению десен.

Состояние периодонта могут усугублять общие заболевания, аномальное расположение и наклон зубов, частичная адентия, нежелательные контакты из-за выступающих пломб или коронок. В частности, при нагрузке элементов, аномально наклоненных вперед из-за протрузии, изменения в периодонте могут возрастать в 20 раз.

Большое значение имеет и место приложения усилия к коронке элемента. Если соотношение высоты коронки и длины внутриальвеолярной части нарушено, возникает неблагоприятное для периодонта рычагообразное действие.

Взаимосвязь используемых сил и морфологических изменений

В зависимости от величины, прилагаемой к зубу силы, различают 4 степени изменений периодонта:

• 1-я степень. Имеет место при использовании малой силы – 15-20 г/см². Кровообращение не нарушается, процесс рассасывания и образования твердых тканей альвеолярной лунки уравновешен, зуб сохраняет устойчивость.
• 2-ая степень. Давление составляет 20-25 г/см². Периодонт в некоторых участках сдавливается с нарушением кровообращения, однако, благодаря тому, что в соседних участках оно не нарушено, перестройка кости происходит нормально, без морфологических и функциональных нарушений.
• 3-я степень. Наблюдается при повышении давления свыше 26/см². Кровообращение нарушается на больших участках периодонта. Это приводит к небольшой частичной резорбции корня зуба, которая хоть и создает морфологический дефект, но не сказывается на его функциональности.
• 4-ая степень. Наступает при еще более высоком давлении. Характеризуется резорбцией не только кости альвеолярной лунки, но и твердых тканей зуба.

  Рассасывание последних проявляется в виде лакун (впадин) в дентине. При зарастании последних костью происходит сращивание (анкилоз) корня с альвеолой.

  Неблагоприятным последствием анкилоза является снижение или полное прекращение амортизации зуба. То есть периодонт перестает выполнять главную свою функцию – амортизацию и равномерное распределение нагрузки, что приводит к нарушению его функциональности.

Оптимальными ортодонтическими силами считаются такие, которые обеспечивают вторую и третью степень морфологических изменений. В этом случае коррекция проходит максимально быстро при сохранении функциональности зубов.

При этом силы, обеспечивающие вторую степень перестройки, должны быть постоянными, обеспечивающие третью степень – перемежающимися.

Прилагаемая к зубу сила должна иметь постоянное направление. Его периодическое изменение плохо влияет на перестройку альвеолярного отростка.

Чтобы альвеолярная лунка начала перестраиваться, нагрузка должна действовать не меньше 6-7 часов в сутки и восстанавливаться за счет активации каждые 3-4 недели.

Преобразования при расширении верхней челюсти

Сужение челюстей (чаще верхней) – довольно распространенная аномалия, приводящая к перекрестному прикусу и скучиванию фронтальных зубов.

Расширение ВЧ в детском и подростковом возрасте (при несросшемся срединном небном шве) – вполне прогнозируемая и успешно решаемая задача. У взрослых с закостеневшим швом – этот более трудная проблема, требующая иногда хирургического вмешательства.

Расширение челюстей зиждется на трех принципах:

• Использование дополнительно к кольцам на опорные зубы лингвальной дуги-балки, которая передает усилие на весь боковой ряд вплоть до клыков.

  В некоторых аппаратах для верхней челюсти балка заменяется акриловой пластиной. И балка, и пластина передают давление в пришеечной области, способствуя корпусному перемещению зубов, а не их наклону.

• Создание из боковых зубов монолитного блока. Исключает перемещение отдельных единиц.
• Передача расширяющего усилия не только на зубной ряд, но и нёбный свод. Этот принцип используется в основном в аппаратах для детей с целью снижения нагрузки на молочные зубы.

Верхняя челюсть имеет срединный шов, по которому и происходит расширение. Это особенность значительно упрощает задачу, в частности, у детей и подростков, у которых шов не облитерирован. Расширение челюсти происходит за счет увеличения ширины шва.

Наилучшего результата достигают, когда расширение осуществляют медленно, небольшими силами. В этом случае образующаяся новая кость шва имеет правильную, равномерную структуру. Быстрое расширение может приводить к неравномерной структуре вновь образующейся в шве костной ткани.

Нижняя челюсть в отличие от верхней не имеет шва, ее половины являются полностью сросшимися. Поэтому расширение НЧ представляет, по сути, вестибулярный наклон зубных рядов без расширения челюстной кости.

В видео смотрите процесс скелетного расширения верхней челюсти.

Изменения ВНЧС при коррекции НЧ

Механизм изменений в ВНЧС не отличается от такового в зубоальвеолярном отростке. В области давления имеет место резорбция, в области расширения – образование новой ткани.

В частности, при перемещении НЧ межчелюстной резиновой тягой вперед, происходит рассасывание тканей в области передней поверхности головки сустава и контактирующей с ней поверхности бугорка.

В задней части (в зоне растяжения) происходит новообразование кости. В результате происходит перемещение суставной впадины вперед.

Отличием коррекции ВНЧС от альвеолярного отростка является необходимость более длительной ретенции. Если время закрепления результата лечения недостаточно, суставная впадина быстро возвращается в первоначальное положение.

Другая особенность перестройки височно-нижнечелюстных суставов – ее тесная взаимосвязь с перестройкой функции мышц зубочелюстного аппарата, особенно латеральных крыловидных (pterygoideus lateralis), которые обеспечивают движение нижней челюсти в сторону и вперед.

Как и весь зубочелюстной аппарат, височно-нижнечелюстной сустав легче корректируется у детей и подростков, и гораздо труднее – у взрослых.

Выводы

Особое внимание должно придаваться определению места приложения, направления, величины и продолжительности действия корректирующей силы.

Большое значение имеет возраст пациента, структура костных тканей его зубочелюстного аппарата, место коррекции (верхняя или нижняя челюсть).

Прогнозируемый и успешный результат лечения возможен только при правильном учете всех особенностей клинической картины.