Цемент корня зуба: строение и функции

Определение

Цемент зуба — это особенная костная ткань, которая полностью покрывает корень, впритык к зубной эмали. Благодаря цементу зуб плотно крепится в костной альвеоле и не выпадает из десны. Без такого защитного покрытия дентин корня подвергался бы воздействию болезнетворных бактерий, в результате чего зуб постоянно разрушался бы изнутри.

Виды:

• первичный или бесклеточный, который прикрывает боковые поверхности корня зуба;
• вторичный или клеточный, который покрывает область бифуркации многокорневых зубов, а также верхушечную треть корня.

Чаще всего цемент наслаивается на эмаль, не оставляя незащищенным корень. Чаще цемент подходит впритык к эмали, но бывает и так, что не доходит, оставляя незащищенной полоску дентина. Это довольно опасно, так как незащищенный дентин подвержен пришеечному кариесу.

Зубной цемент образуется на протяжении всей жизни, причем процесс образования не является однородным. При хронических воспалениях периодонта цементообразование существенно усиливается, что может привести даже к гиперцементозу. А в случаях резорбции корня зуба новообразовавшийся цемент может не только заменить погибшие участки корня, но даже способствовать восстановлению его функции.

Волокна периодонта

Основное количество волокон периодонта состоит из коллагена I типа. Синтезируется он в фибробластах. Далее образуются молекулы тропоколлагена, которые формируют микрофибриллы, затем фибриллы, нити и пучки:

Такое строение коллагеновых волокон позволяет им быть одновременно сильными и гибкими. В продольном разрезе они имеют волнистую форму:

Как и в случае десневых, предложено множество классификаций волокон периодонта. Согласно одной, выделяют 6 групп периодонтальных волокон:

• транссептальные;
• волокна альвеолярного гребня;
• горизонтальные;
• косые;
• апикальные;
• интрарадикулярные (межкорневые).

Также в литературе часто встречается термин «шарпеевские волокна», но это не еще одна группа. Это концевые, частично или полностью кальцифицированные части периодонтальных волокон всех 6 групп, которые вплетаются, прободают цемент и альвеолярную кость. Плюс шарпеевские волокна связаны с неколлагеновыми белками (остеопонтин, костный сиалопротеин) в кости и цементе (красная стрелка на рисунке), что обеспечивает такое прочное их соединение.

Транссептальные волокна

Транссептальные волокна (F) проходят над альвеолярным гребнем (A) и соединяют два смежных зуба (T). Зачастую их относят к десневым волокнам, раз они не вплетаются в кость.

Волокна альвеолярного гребня

Берут начало в области цемента корня зуба сразу под эпителием прикрепления, идут в косом направлении и прикрепляются к альвеолярному гребню или надкостнице.

Горизонтальные, косые и апикальные волокна также идут от цемента к кости. Отличие лишь в том, под каким углом они направлены и в каком отделе периодонтальной связки находятся. Горизонтальные расположены под прямым углом ближе к краю лунки зуба, апикальные в области верхушки корня. Косые волокна между ними, их больше всего. Именно они берут на себя вертикальную нагрузку, которая возникает при жевании, и «передают» ее на кость.

Межкорневые волокна (как говорит само название) проходят между корнями многокорневого зуба (от фуркации) к кости.

Кроме основных групп в периодонтальной связке также есть другие, менее упорядоченные коллагеновые и эластические волокна. Эластические волокна в основном расположены параллельно зубу в пришеечной трети корня. Они регулируют кровоток в сосудах связки.

Волокна периодонта постоянно обновляются благодаря работе клеточных элементов периодонта.

Строение

Строение первичного и вторичного цементов отличается.

• Первичный (бесклеточный) состоит преимущественно из коллагеновых волокон, а также из аморфного склеивающего вещества.
• Вторичный (клеточный) по строению похож на грубоволокнистую кость, только без кровеносных сосудов, содержит в основном цементоциты, цементобласты и межклеточное вещество.

В отличие от настоящей костной ткани цемент питается диффузно, через периодонт. По химическому составу состоит из органических веществ, которые составляют 32%, и неорганических веществ, которые составляют 68%.

Цемент корня зуба: строение и функции

 В рамках данной статьи автор рассматривает общее понятие цемента корня зуба. Также приводится подробное строение цемента корня и его основные функции. Рассматриваются гистологические препараты.

Ключевые слова: цемент зуба, стоматология, гистологические препараты, строение зуба.

Within the framework of this article, the author considers the general concept of tooth root cement. The detailed structure of the root cement and its main functions are also given. Histological preparations are considered.

Keywords: tooth cement, dentistry, histological preparations, tooth structure.

Зубной цемент представляет собой высокоминерализованную ткань, по структуре напоминающую грубоволокнистую кость, которая покрывает тонкий слой от корня зуба (до его шейки). Но в отличие от костной ткани цемент корня не подвергается постоянной перестройке, в нем нет кровеносных сосудов, а его трофика осуществляется за счет обычной диффузии питательных веществ, растворенных в основном аморфном веществе структуры пародонта. [1]

Основная функция цемента — формирование связочного аппарата зуба (пародонтального прикрепления), который удерживает зуб в лунке, а также помогает перераспределять жевательное давление от зуба к альвеолярной кости. Напомним, волокна пародонта начинают развиваться одновременно — как со стороны корневого цемента, так и со стороны компактной пластинки альвеол. Кроме того, с помощью незрелого коллагена (проколлагена) в центре периодонтальной щели концы этих волокон связываются вместе и образуются пучки волокон. [2, c. 43]

Рис. 1. Строение цемента зуба

Цементный слой присутствует только в зубах человека, а также в зубах других млекопитающих. В области шейки зуба толщина цемента меньше — от 20 до 50 мкм, а в области верхушки корня — от 100 до 150 мкм. Думаю, вы знакомы с тем фактом, что «вторичный дентин» вырабатывается одонтобластами на протяжении всей жизни, и точно так же на протяжении всей жизни происходит постоянное накопление цемента на поверхности корня. Итак, если вы доживете до пенсионного возраста, то цемент в ваших зубах, вероятно, успеет — как минимум втрое больше их толщины (рис. 1).

По химическому составу и прочности цемент близок к грубоволокнистой костной ткани. Неорганические компоненты в составе цемента составляют около 65 % — в основном фосфат кальция (в виде кристаллов гидроксиапатита или аморфных фосфатов кальция) и карбонат кальция. Органические компоненты составляют около 23 % и почти полностью состоят из коллагена; плюс около 12 % воды. [4, c. 31]

Цемент делится на 2 формы — первичный (бесклеточный) и вторичный (клеточный). Слой первичного цемента покрывает дентин всей поверхности корня зуба, а слой вторичного цемента, в свою очередь, будет располагаться сверху. Однако этот так называемый вторичный «клеточный цемент» больше не будет покрывать всю поверхность корня, а только его апикальную треть + в многокорневых зубах также зону бифуркации / трифуркации корней (рис. 2).

Рис. 2. Слои цемента (электронная микроскопия)

1) Первичный цемент (бесклеточный) — Первичный цемент покрывает весь корень зуба. Он не содержит клеток и состоит только из кальцинированного межклеточного вещества, в состав которого входят коллагеновые волокна и основное аморфное «клеевое» вещество. Коллагеновые волокна этого цементного слоя отличаются равномерной минерализацией, причем некоторые из них имеют продольное направление по отношению к поверхности корня, а некоторые — перпендикулярное (радиальное) направление. Их называют «волокнами Шарпея», и они очень важны для фиксации зуба в лунке. [5, c. 11]

2) Вторичный цемент (клеточный) — Вторичный цемент образуется после прорезывания зуба, и он покрывает не всю поверхность корня, а только его апикальную треть + область расщепления многокорневых зубов. Его можно разместить либо на первичном цементе, либо непосредственно рядом с корневым дентином. Вторичный цемент состоит в основном из клеток, а также из межклеточного вещества, которое, в свою очередь, состоит из основного аморфного вещества и хаотично направленных коллагеновых волокон.

Цементоциты (рис.3) — лежат на поверхности цемента в специальных лакунах (полостях) и по своей структуре очень похожи на цементоциты костной ткани. Цементоциты имеют длинные отростки, и там, где клеточный цемент непосредственно прилипает к поверхности дентина, отростки цементоцитов могут непосредственно контактировать с дентиновыми трубками. Когда образуются новые слои цемента, цементные ячейки внутренних слоев постепенно отмирают, образуя пустые промежутки в цементе.

Цементобласты — эти клетки являются «строителями цемента», т. е. они обеспечивают отложение новых его слоев. Отложение цемента взрывами цемента происходит на протяжении всей жизни человека, и поэтому толщина цемента в области верхушек корней увеличивается в несколько раз к концу жизни [3, c. 65]

.

Рис. 3. Цементоциты в вторичном цементе (гистология): 1 — цементоцит, 2 — дентинные трубочки, 3 — контакты отростков цементоцитов с дентинными трубочками

3) Коллагеновые волокна — наиболее важной частью коллагеновых волокон цемента являются так называемые «волокна Шарпеева». Они представляют собой концевые участки волокон периодонтального крепления зуба со стороны цемента. На рис. 4 вы можете увидеть гистологический препарат, который показывает, что радиальные коллагеновые волокна периодонтальной трещины и цемент корня зуба являются «одним целым».

Рис. 4. Соединение периодонта и цемента корня зуба

Ранее считалось, что радиальные волокна периодонта (которые прикреплены к компактной пластинке альвеол с одной стороны, и к корневому цементу с другой) представляют собой единое целое. Но современные исследования показывают, что это не совсем так. Концевые участки периодонтальных зубо-альвеолярных волокон начинают формироваться отдельно друг от друга: одна часть — со стороны цемента корня зуба, а другая часть — со стороны костной пластинки альвеол. [2, c. 10]

И когда обе части волокон достигают середины периодонтальной расщелины — они соединяются с помощью незрелых коллагеновых волокон (проколлагеновых волокон) в единую сеть. Сплетение незрелых коллагеновых волокон в центре периодонтальной расщелины называется «сплетением Зихера»

Топография цемента в области шейки зуба — Существует 3 варианта соединения цемента и зубной эмали. Это может быть либо «стык к стыку», либо цемент может слегка проникнуть в эмаль, либо может быть полоска обнаженного дентина (рис.5). Исследования показали, что эмаль и цемент граничат «стык в стык» — только в 30 % случаев. В то же время 60 % зубов имеют слой цемента по краю зубной эмали (рис.6), а полоска обнаженного дентина встречается в 10 % случаев.

Рис. 5. Варианты эмалево-цементной границы (схема): 1 — эмаль, 2 — дентин, 3 — цемент, и варианты соединения эмали и цемента (I — цемент частично заходит на зубную эмаль; II — цемент стыкуется с эмалью, III — цемент не доходит до эмали зуба)

Рис. 6. Варианты эмалево-цементной границы (гистология)

Функции цемента корня зуба:

1) Защитная функция — содержание неорганических компонентов в цементе достигает 70 %, что делает его долговечным к механическим нагрузкам. Поэтому одной из его функций будет защита корневого дентина от повреждающего воздействия. [4, c. 89]

2) Участие в формировании периодонта — образование периодонтальных волокон происходит одновременно как со стороны цемента корня зуба, так и со стороны костной пластинки альвеол. По мнению ряда авторов, в дальнейшем эти коллагеновые волокна переплетаются друг с другом через незрелый коллаген (проколлаген), превращая их в единое целое. Глубина погружения периодонтальных волокон в цемент корня зуба составляет от 3 до 5 мктл.

3) Фиксация (удержание) — цемент корня зуба вместе с компактной пластиной альвеол и периодонтальными волокнами — обеспечивает фиксацию зуба в альвеолах.

4) Компенсаторная функция — когда длина зуба уменьшается в результате физиологического стирания эмали, наблюдается повышенная выработка цемента в области кончика корня зуба. В результате зуб выталкивается из альвеол в полость рта, и таким образом увеличивается размер клинической коронки зуба. Это особенно заметно у пожилых пациентов.

5) Участие в репаративных процессах — например, при устранении причины резорбции корня может произойти его частичное восстановление. Или, если в корне зуба есть трещина, может произойти образование цемента между отломками, что может привести к устранению дефекта.

Причины дополнительного образования цемента — при периодонтите и хроническом периодонтите, при стирании эмали на окклюзионных поверхностях, при увеличении нагрузки на зуб, а также при отсутствии зуба-антагониста-наблюдается интенсивное отложение цемента в апикальной трети корня. Также к этому могут привести травмы корня зуба, а также ортодонтическое лечение. [3, c. 58]

Кроме того, существует также такое образование, как «цементит». Это не что иное, как округлое образование, состоящее из цемента, расположенного в периодонте. Они возникают из-за минерализации микрососудов в области островков эпителиальных клеток Малассе.

Развитие цемента (цементогенез) — Образование цемента происходит в два этапа. На 1-м этапе происходит синтез органической матрицы (цементоида или первичного цемента). На 2-й стадии происходит минерализация цементоида с образованием вторичного цемента. Давайте посмотрим, как все это происходит.

Во-первых, клетки зубного сосочка (в результате индуцирующего эффекта эпителиального влагалища) дифференцируются в корневые одонтобласты, которые образуют корневой дентин. Далее цементобласты зубного мешка начинают вырабатывать органическую цементную матрицу (цементоид), а также коллагеновые волокна и основное аморфное вещество. В результате цементоид осаждается на поверхности корневого дентина — в виде высокоминерализованного бесструктурного слоя Хоупвелла-Смита (этот слой способствует прочному прикреплению цемента к корневому дентину) [5, c. 99].

Далее образуется первый первичный цемент, который не содержит клеток. Он медленно откладывается по мере прорезывания зуба, покрывая 2/3 поверхности корня (ближе к коронковой части зуба). Далее происходит минерализация цементоида, которая связана с отложением фосфатов и карбоната кальция. Этот процесс протекает волнообразно, а затем в апикальной трети корня и зоне фуркации образуется ячеистый, т. е. вторичный цемент.

Литература:

1. The European Academy of Paediatric Dentistry (EU)
2. Гайворонский И.В, Петрова Т. Б. «Анатомия зубов человека». Учебное пособие. СПб.: ЭЛБИ-СПб, 2005. — 56 с.
3. A. M. Политун, Н. И. Смоляр. «Терапевтическая стоматология». Пер. с нем. -Львов: ГалДент, 1999. — 409 с.
4. Глинкина В. В. «Гистология органов ротовой полости». 2-е изд., перераб. и доп. — Самара: Офорт, 2011. — 186 с.

Цемент для зубных коронок и протезов

В стоматологии под цементом подразумевают не только естественный материал, который покрывает корень зуба, но и искусственный материал, при помощи которого крепятся зубные протезы, коронки и виниры. Искусственный цемент для коронок используется для их постоянной фиксации, он постоянно находится во рту пациента и поэтому должен максимально соответствовать естественному. Он не должен оказывать воздействие на пульпу зуба или травмировать мягкие ткани полости рта, не должен растворяться в слюне или давать усадку во время эксплуатации.

Поэтому в современной стоматологии используют только те материалы, которые максимально соответствуют выдвинутым требованиям.

Цемент для протезов еще называют стоматологическим клеем, ведь им приклеивают к зубу не только коронки и мостики, но и виниры, люминиры, а также другие стоматологические конструкции, основное предназначение которых — подарить пациенту белоснежную голливудскую улыбку.

ПУЛЬПА ЗУБА

Внутри зуба имеется полость, которая напоминает форму коронки, а в корне зуба продолжается в виде канала. Канал корня заканчивается на верхушке корня зуба отверстием. Полость зуба заполнена рыхлой соединительной тканью, богатой сосудами и нервами, — пульпой. В пульпе зуба различают коронковую и корневую части. Пульпа коронки зуба представлена рыхлой соединительной тканью с нежной сетью коллагеновых и преколлагеновых волокон с большим количеством клеточных элементов. В пульпе корня зуба коллагеновые структуры более плотные, толще и ориентированны продольно по ходу сосудисто-нервного пучка.

По клеточному составу в пульпе различают: периферический, субодонтобластический и центральный слои.

Периферический слой состоит из специализированных клеток — одонтобластов, принимающих участие в обменных процессах эмали и дентина. Они расположены в несколько рядов.

Одонтооласт имеет вытянутую грушевидную форму. Он имеет периферический протоплазматический отросток (или дентинный), который проходит в дентинной трубочке до дентиноэмалепого соединения, и короткие боковые отростки, анастомозирующие с соседними клетками на ранних стадиях дифференцирования.

Субодонтобластический и центральный слои состоят из мелких малодифференцированных звездчатых клеток, соединенных между собой короткими отростками. В пульпе много фибробластов, участвующих в образовании фиброзной капсулы, ограничивающей очаг воспаления.

В центральных слоях выделяют клетки цитоплазмы — гистиоциты. При воспалении они приобретают способность передвигаться и фагоцитировать, носят название макрофагов.

Кровоснабжение пульпы обеспечивают кровеносные сосуды, проникающие в нее через отверстие верхушки корня зуба и через дополнительные каналы из периодонта. Лимфатическая система в пульпе представлена в виде щелей, капилляров, сосудов. Отток лимфы от пульпы происходит в поднижнечелюстные и подбородочные лимфатические узлы. Артериальные стволы сопровождают вены. Сосуды пульпы имеют многочисленные анастомозы. Через верхушечное отверстие проходят чувствительные мякотные и безмякотные волокна тройничного нерва, которые иннервируют пульпу, образуя сплетения.

Пульпа зуба несет трофическую, защитную и пластическую функцию. Трофическая функция осуществляется за счет развитой сети кровеносных и лимфатических сосудов; защитная — за счет клеток-гистиоцитов, плазматических; пластическая — это участие пульпы в образовании дентина.

Основную массу зуба составляет дентин, который окружает полость зуба. В области коронки зуба дентин покрыт ярко-белой эмалью. Дентин корня покрыт цементом.