Научная статья на тему 'Биомеханическое описание особенностей функций жевательного аппарата у человека в норме и при различных патологических процессах'

Биомеханическое описание особенностей функций жевательного аппарата у человека в норме и при различных патологических процессах Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
1853
195
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЗУБОЧЕЛЮСТНАЯ СИСТЕМА / ЖЕВАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ / ЖЕВАТЕЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ / БИОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА / ЗУБОАЛЬВЕОЛЯРНЫЙ БЛОК / ПЕРИОДОНТ / ВИСОЧНОНИЖНЕЧЕЛЮСТНОЙ СУСТАВ / DENTOFACIAL SYSTEM / MASTICATORY APPARATUS / MASTICATORY PRESSURE / BIOMECHANICAL SYSTEM / DENTOALVEOLAR UNIT / PERIODONTIUM / TEMPOROMANDIBULAR JOINT

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Симановская Е. Ю., Еловикова А. Н., Тверье В. М., Няшин Ю. И.

Приводится биомеханический анализ функций жевательного аппарата человека в норме и при различных патологических процессах. При этом зубочелюстная система человека рассматривается как специализированная многоблочная биомеханическая система, где основную роль играют жевательная мускулатура, височно-нижнечелюстные суставы, зубоальвеолярные сочленения. Анализируется роль жевательного давления как основного механического фактора, обусловливающего развитие и функционирование системы. Исследование трансформации жевательного давления позволяет провести анализ строения и деятельности зубов (резцы, клыки, премоляры, моляры), а также периодонтальной связки. Показывается, что зубоальвеолярные сочленения можно рассматривать как специализированные миниблоки, являющиеся активными органами жевательного аппарата. Анализ трансформации жевательного давления позволяет также установить связь патологии зубоальвеолярного блока и височно-нижнечелюстных суставов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Biomechanical analysis of functions of human masticatory apparatus in norm and in various pathological processes is carried out. Thus human dentofacial system is considered as the specialized multiunit biomechanical system where the masticatory musculature, the temporomandibular joints, the dentoalveolar articulations play a leading part. The role of the masticatory pressure as a basic mechanical factor causing development and functioning of the system is analyzed. Research of transformation of the masticatory pressure allows to carry out analysis of a structure and activity of teeth (incisors, canines, premolars, molars), and also the periodontal ligament. It is shown, that the dentoalveolar articulations can be considered as the specialized miniunits being active organs of the masticatory apparatus. Analysis of transformation of the masticatory pressure allows to establish the association of a dentoalveolar unit pathology with the temporomandibular joints.

Текст научной работы на тему «Биомеханическое описание особенностей функций жевательного аппарата у человека в норме и при различных патологических процессах»

УДК 531/534: [57+61]

БИОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНКЦИЙ ЖЕВАТЕЛЬНОГО АППАРАТА У ЧЕЛОВЕКА В НОРМЕ И ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Е.Ю. Симановская*, А.Н. Еловикова*, В.М. Тверье**, Ю.И. Няшин**

*Кафедра детской стоматологии и ортодонтии Пермской государственной медицинской академии, Россия, 614990, Пермь, ул. Куйбышева, 39

**Кафедра теоретической механики Пермского государственного технического университета, Россия, 614990, Пермь, Комсомольский пр., 29а, e-mail: nyashin@theormech.pstu.ac.ru

Аннотация. Приводится биомеханический анализ функций жевательного аппарата человека в норме и при различных патологических процессах. При этом зубочелюстная система человека рассматривается как специализированная многоблочная биомеханическая система, где основную роль играют жевательная мускулатура, височно-нижнечелюстные суставы, зубоальвеолярные сочленения. Анализируется роль жевательного давления как основного механического фактора, обусловливающего развитие и функционирование системы. Исследование трансформации жевательного давления позволяет провести анализ строения и деятельности зубов (резцы, клыки, премоляры, моляры), а также периодонтальной связки. Показывается, что зубоальвеолярные сочленения можно рассматривать как специализированные миниблоки, являющиеся активными органами жевательного аппарата. Анализ трансформации жевательного давления позволяет также установить связь патологии зубоальвеолярного блока и височно-нижнечелюстных суставов.

Ключевые слова: зубочелюстная система, жевательный аппарат, жевательное давление, биомеханическая система, зубоальвеолярный блок, периодонт, височнонижнечелюстной сустав.

Жевание является функцией органов полости рта, в которой принимают активное участие зубы, язык, височно-нижнечелюстные суставы, слюнные железы, чувствительные, осязательные, вкусовые рецепторы слизистой оболочки и жевательные мышцы. В координации функций этих органов ведущая роль принадлежит центральной нервной системе, при этом рефлексы со стороны пероральной области могут быть вызваны на 10—12-й неделе внутриутробного развития (смыкание губ, сосание), рис. 1 [13].

Р. Александер [1] отмечает: судя по строению черепов, отражающих процессы эволюции рептилий в сторону млекопитающих, мышцы занимали все больше и больше места и почти не приходится сомневаться в том, что эти мышцы, действительно, увеличивались. В то же время костные структуры заднего угла нижней челюсти становились все более слабыми. Эта «загадка» получила разъяснение, когда было рассмотрено равновесие сил, действующих на челюсти (Л.Ж. Огошр^п, 1963 [1]).

© Е.Ю. Симановская, А.Н. Еловикова, В.М. Тверье, Ю.И. Няшин, 2004

Рис. 1. Проприоцептивная рефлекторная дуга жевательных мышц: 1 - ядро среднемозгового пути тройничного нерва, 2 - двигательное ядро тройничного нерва

Рис. 2. Схема трансформации жевательного давления

Объяснение этого факта было связано с различием в расположении челюстных мышц у рептилий и у млекопитающих. Что касается височно-нижнечелюстного сустава, то он имеет двустороннюю локализацию, обеспечивает симметричность передачи жевательного давления, развиваемого отдельными группами мышц, прикрепленных к нижней челюсти и к костному скелету мозгового черепа. Это значительно расширяет

диапазон функций, выполняемых как в статике, так и в динамике специализированной полимодальной системой жевательного аппарата в целом. Особое внимание обращает на себя процесс сопряженности функциональной деятельности между задним костномышечным блоком (височно-нижнечелюстным суставом) и зубоальвеолярным блоком.

Так, при сомкнутых челюстях, когда режущие края нижних резцов упираются в небную поверхность верхних резцов, формируется передний опорный пункт. Моляры и премоляры верхней и нижней челюстей при этом плотно антагонируют между собой, отражая не только идеальную анатомо-топографическую костномышечную, но и нейрогуморальную и функциональную связь между этими блоками различной локализации.

Жевательное давление представляет собой активный, закономерно возникающий физиологический и биомеханический процесс при приеме и пережевывании пищи и подвергается трансформированию тканными и органными анатомическими образованиями зубочелюстной системы (рис. 2).

Сила жевательного давления зубных рядов индивидуальна и зависит как от конституции зубов, так и от их тренированности (чем интенсивнее работа зубов, тем больше их сила давления).

Факторы, влияющие на жевательную функцию зубов:

а) способ еды (пережевывается пища или проглатывается);

б) характер пищи (грубая или мягкая);

в) специальная тренировка (цирковые артисты, поднимающие тяжести зубами);

г) ношение протезов;

д) состояние периодонта (боли, возникающие при больном периодонте, ограничивают силу жевательного давления).

Сила жевательного давления разными авторами определялась с помощью различных аппаратов. По Эккерману [3] средняя сила давления зубных рядов колеблется у мужчин в пределах 25-40 кгс, у женщин - в пределах 20-30 кгс; у третьих моляров у мужчин - в пределах 50-80 кгс, у женщин - в пределах 40-60 кгс.

Таким образом, зубы, расположенные ближе к месту прикрепления жевательных мышц к нижней челюсти, имеют и большую силу жевательного давления. Это хорошо согласуется с механикой одноплечего рычага, который представляет собой нижняя челюсть.

Изучая вопросы, касающиеся генерирующей функции зубоальвеолярного блока, в сложном процессе формирования жевательного аппарата в целом, уместно более подробно остановиться на описании каждого из звеньев этого многокомпонентного специализированного анатомического комплекса, охарактеризовать каждый из его компонентов с позиций биомеханики. В частности, это касается таких органов, как зубы, соотносительно их как коронковой, так и корневой структуры. Коронковая часть каждого зуба покрыта эмалью, которая представляет собою кристалл толщиной от 0,01 мм у шейки зуба до 3,5 мм на жевательной поверхности бугров (Е.В. Боровский, П.А. Леус, 1979 [2]). Показатель твердости эмали достигает 397,6 кгс на 1 мм образца (С.М.Ремизов, 1965 [2]). Обращает на себя внимание, что концентрация таких элементов, как Б1;, Бе, 2п, Р, Б1;, уменьшается в направлении от поверхности эмали к эмалеводентинному сочленению (£иги£/, 1960 [2]). Наиболее минерализован поверхностный слой эмали, глубина которого достигает 3 мкм, кристаллическая решетка в этих участках значительно плотнее, чем в глубже лежащих слоях эмали (Г.Н. Пахомов, 1968 [2]).

Рис. 3. Расположение силовых нагружений, возникающих в процессе акта жевания, и их

трансформирование

Что касается дентина, то он обызвествлен меньше, чем эмаль. Обращает на себя внимание уменьшение содержания апатитов, что снижает твердость дентина по сравнению с эмалью. Эксвизитным является процесс формирования корневой системы зубов и, в частности, образование для каждого корня отдельной лунки, причем лунки разобщаются между собой костными перегородками.

Большое значение в формировании зубоальвеолярного блока имеет периодонт -корневая оболочка, заполняющая пространство между корнем зуба и стенкой альвеолы, шарпеевские волокна которой входят с одной стороны в состав цемента корня, а с другой - в костную стенку альвеолы, что создает препятствие движению зуба как в продольном, так и в круговом направлении. Помимо этого периодонт обеспечивает нейрогуморальную связь зуба с пародонтом и костными структурами челюсти и, что чрезвычайно важно, периодонт выполняет в процессе акта жевания функцию органа, регулирующего и трансформирующего жевательное давление.

Сформированный таким образом функционально-тканевый комплекс (зуб, периодонт, альвеола, пародонт) может рассматриваться как активный миниблок в противоположность ранее существовавшему мнению о том, что «зубы являются пассивными органами» [3].

Для науки и практики представляют интерес вопросы поэтапных изменений анатомической формы жевательного аппарата, постепенно происходивших в животном мире под влиянием трансформации условий жизни и среды обитания. Вопросы филогенеза достаточно подробно отражены в специальной литературе (В. Воробьев, Г. Ясвоин, 1936 [3], И. Кудрин, 1968 [8], Р. Александер, 1970 [1] и др.). Что же касается биомеханических факторов, способствовавших преобразованию такого жизненно важного процесса, как функция жевания у современного человека, то информация по этому вопросу недостаточна. Как известно, первым звеном, воспринимающим жевательное давление, являются зубы, коронки которых покрыты эмалью, представляющей собою функционально-тканевый комплекс, не имеющий аналогов в организме, кристалл, обладающий значительной твердостью. Результаты исследований морфологического строения зубов человека (В.В. Гемонов, 1999 [4], В.В. Гемонов, Г.В. Большаков, Б.Б. Циренов, 1999 [5]) показывают важную

формообразующую роль мезенхимальных клеток, а также пространственных изменений, расположения клеточных элементов зубного зачатка. В работах [5, 6] высказывается предположение, что нарушения в ходе морфогенеза зуба сказываются

на дифференцировке его клеток и строении тканей зуба. На основании морфологических исследований установлено, что в расположении эмалевых призм зубов прослеживаются строго определенные закономерности, а также имеются изменения в эмали разных отделов коронки зуба. Как было показано, общим показателем является ^-образное расположение призм, линии которых изгибаются с образованием угла к поверхности эмали.

Особое внимание заслуживает вопрос, касающийся хода эмалевых призм, который характеризуется постоянным изменением угла их наклона от почти горизонтального до вертикального. Почти у всех зубов горизонтальное расположение эмалевых призм имеет место в пришеечной области, ближе к экватору зуба угол отклоняется в горизонтальной плоскости до 25°-29°, причем преимущественно этот угол изменяется на лингвальной поверхности. По мере приближения к режущему краю угол отклонения хода призм возрастает до 35°-40°, у режущего края он становится совсем прямым (рис. 4-7). На жевательной поверхности призмы приобретают почти вертикальное расположение с частичным закручиванием концов пучков призм по часовой стрелке. Помимо этого исследователями было обнаружено, что расположение призм имеет строго индивидуальный характер по отношению к разным функциональным группам зубов (рис. 4-7). Что касается кристаллической решетки апатитов, то в этом участке она более плотная по сравнению с глубже лежащими слоями.

Приведенные данные отражают необходимую биомеханическую резистентность режущего края и жевательной поверхности зубов как первого звена в акте жевания, несущего большие силовые нагрузки. Наряду с особенностями формы и строения зубных тканей важную роль в трансформировании жевательного давления играют корни зубов и не только их анатомическое строение, количество, но и их геометрическое расположение, что тесно связано с выполняемой ими функцией (однокорневые, двух-, трех- и более корневые).

Эксклюзивным образованием, амортизирующим биомеханическую нагрузку на зубы, возникающую в процессе акта жевания, является корневая оболочка (периодонт), который как для корня зуба, так и для стенки альвеолы одновременно играет роль надкостницы. Очень важную биомеханическую функцию выполняют коллагеновые волокна периодонта, ибо они не только удерживают, но и как бы подвешивают зуб в альвеоле, содержащей кровеносные сосуды, связанные с сосудами в гаверсовых каналах и костномозговых пространствах альвеолярного отростка. В периодонте располагается большое количество чувствительных нервных окончаний - рецепторов, среди которых большое значение имеют барорецепторы, воспринимающие ощущение степени твердости разжевываемой пищи. Исключительное значение обретает тканевая жидкость периодонта, перемещение которой при нагрузке на зуб трансформирует жевательное давление, оказываемое как на зуб, так и на стенки альвеолы (рис. 8) [9].

Таким образом, представляется возможным с позиций биомеханики рассматривать зубоальвеолярное сочленение как специализированный миниблок, являющийся активным органом жевательного аппарата, функция которого будет выполняться, когда каждому зубу верхнего ряда будет соответствовать антагонист (при правильном расположении зубов), и обе челюсти находятся в правильном артикуляционном взаимоотношении.

Рис. 4. Ход эмалевых призм у резцов верхней челюсти

Рис. 5. Ход эмалевых призм у клыков верхней челюсти

Рис. 6. Ход эмалевых призм у премоляров

Рис. 7. Ход эмалевых призм у моляров

Вопросам математического моделирования периодонта посвящены исследования М.Ю. Няшина (1999 [9]). Автором установлено, что в периодонте расположены пути для миграции жидкости, которая способна перемещаться под давлением. Экспериментально установлена амортизация механической нагрузки периодонтом и дана оценка коэффициента проницаемости периодонта. Предложена математическая модель деформирования пороупругой среды, насыщенной свободной жидкостью, решена задача о перераспределении жидкости в периодонте при поступательном перемещении зуба.

Рис. 8. Схема амортизирующего устройства периодонта

Рис. 9. Внутричелюстное расположение молочных зубов до их прорезывания у ребенка

первого года жизни

Рис. 10. Положение зубов во время второго прорезывания у ребенка 5 лет

Приведенные данные, отражающие анатомическое строение зубоальвеолярного блока, свидетельствуют о наличии целого каскада приспособительных, специализированных структур, способных не только выдерживать большую силовую нагрузку, возникающую в процессе акта жевания, но и трансформировать их силу, амплитуду и направление и, таким образом, оптимизировать необходимые условия для выполнения акта жевания. Это проявляется как в особенностях формы коронок зубов, их геометрическом расположении и количестве корней, так и в структуре корневой

оболочки, крупные сосуды и нервы которой располагаются в нишах костных стенок альвеолы, что предохраняет их от давления в процессе акта жевания [3]. Очевидно, что адаптационные способности зубоальвеолярного блока носят интегральный характер, ибо обеспечиваются тканевыми и органными специализированными функциональнотканевыми структурами, присущими каждому зубу в отдельности и придающими ему функцию миниблока (20 молочных и 32 постоянных миниблока). Таким образом, зубоальвеолярный блок приобретает способность обеспечивать механическую обработку пищи и выполняет основную функцию жевательного аппарата -физиологический акт жевания.

На основании изложенных данных можно рассматривать многокомпонентный зубоальвеолярный блок, исполняющий в жевательном аппарате ведущую функцию механической обработки пищи во все физиологические периоды жизни человека. Этот блок обеспечивается уникальной дифиодонтной специализированной системой, сформировавшейся в процессе фило- и онтогенетического развития животных организмов под влиянием условий окружающей среды и образа жизни. При этом система обладает необходимыми приспособительными механизмами, создающими резерв для выполнения не только больших нагрузок, но и генерирующих деятельность всех звеньев многокомпонентной системы жевательного аппарата (рис. 9-11).

В процессе акта жевания у человека, в отличие от других млекопитающих, имеет место большое разнообразие и более широкий диапазон движений нижней челюсти. Это обеспечивается не только анатомическими особенностями строения височнонижнечелюстных суставов человека, но и групповым обособлением многочисленных мышечных образований, фиксированных в области нижней челюсти. Данные литературы (В. Воробьев, Г. Ясвоин, 1936 [3], М.Г. Привес, Н.К. Лысенков, В.И. Бушкевич, 1968 [11], И.С. Кудрин, 1968 [8], Р. Александер, 1970 [1]) акцентируют внимание на функциональном расширении диапазона движений нижней челюсти у человека по сравнению с другими группами млекопитающих. Это со всей очевидностью позволяет утверждать, что расширение функциональной деятельности жевательного аппарата у человека связано не только с особенностями строения височно-нижнечелюстных суставов, но и, в первую очередь, с изменениями анатомической формы, числа зубов, их расположением. Необходимо также учитывать дифиодонтность системы и групповое обособление мышечных образований, фиксированных в области нижней челюсти и сформировавшихся под влиянием изменившейся среды обитания, характера и условий приема пищи.

Как известно, у хищников челюстной сустав имеет шарнирное устройство, что допускает движение нижней челюсти только в вертикальном направлении, т.е. смыкание и размыкание челюстей, и не позволяет производить ни боковые, ни переднезадние движения.

У жвачных суставные ямки плоско-выпуклые, располагаются поперечно, что делает возможным производить только боковые движения нижней челюсти.

Суставные головки грызунов имеют форму сагиттально расположенных валиков и скользят только вперед и назад. Обращает на себя внимание, что у человека в задних отделах суставной ямки имеется вогнутость наподобие суставной ямки хищников, тогда как в передней части она выпукла (^иЪвтсиЫт атИсЫагв), как суставная поверхность у жвачных, а между передней и задней частями располагается плоский скат, наподобие суставной ямки грызунов.

Таким образом, височно-нижнечелюстной сустав у человека позволяет нижней челюсти производить не только все движения, свойственные отдельным группам млекопитающих (вперед-назад, опускание, подъем и боковые движения), но и комбинировать движения во всех направлениях, обеспечивая сложный акт жевания.

Рис. 11. Артикуляционное положение постоянных зубов верхней и нижней челюсти

1 ^ "

Рис. 12. Лицевой череп 84-летней женщины

Имеет значение такой существенный факт, как расположение, распределение и форма зубов человека по группам, отражающим такое же назначение их, что и у животных. Как известно, резцы особенно хорошо развиты у грызунов (разгрызают твердую пищу). Клыки наиболее характерны для хищников, с помощью их животные разрывают и отрывают куски пищи. Что касается малых и больших коренных зубов, то они особенно хорошо развиты у жвачных, осуществляющих размалывание и растирание пищи. Эти факты весьма убедительно отражают гетеродонтность зубов человека и свидетельствуют о полимодальной способности жевательного аппарата человека, обусловливающей биомеханические процессы обработки пищи, в отличие от таких представителей животного мира, как грызуны, хищники, жвачные.

Уместно остановиться еще на одной особенности строения костного скелета жевательного аппарата: внутреннем строении кости нижней челюсти.

Взаиморасположение губчатого и плотного вещества в ней говорит о том, что смыкание зубоальвеолярных отростков верхней и нижней челюстей, происходящее под влиянием жевательной мускулатуры, способствует формированию не только суставного, венечного отростков и угла нижней челюсти, но и ее внутреннего строения. Отметим, что траектории губчатого вещества отсутствуют у новорожденных и появляются по мере роста и развития ребенка (В. Воробьев, Г. Ясвоин, 1936 [3], А.Я. Кац, 1990 [7]). Расположение траекторий у взрослого человека со всей очевидностью отражает направление жевательного давления, развиваемого в процессе акта жевания мышцами, прикрепляющимися к нижней челюсти и приводящими в артикулированное положение зубоальвеолярный блок.

Генерирующая функция деятельности зубоальвеолярного блока обеспечивает не только функцию жевательного аппарата, но и анатомическую форму лицевого скелета. Такая взаимосвязь особенно ярко прослеживатся у лиц пожилого возраста, в силу разных причин утративших зубы. Это влечет за собой прогрессирующую атрофию альвеолярных отростков и тела как верхней, так и нижней челюстей, причем окклюзионный контакт между ними (рис. 12) негативно сказывается на функции всего жевательного аппарата в целом.

Дезокклюзия между зубными рядами верхней и нижней челюсти, независимо от причины, сопутствует наряду с нарушением пропорциональности, динамизма и ритма лицевого скелета снижению функциональной механической нагрузки на все звенья жевательного аппарата. Возникающие в альвеолярном отростке инволютивные процессы распространяются на тело челюстных костей, при этом уменьшается выраженность их рельефа (контрфорсы на верхней челюсти, форма суставного отростка, форма угла нижней челюсти). Особо следует отметить изменения архитектоники губчатого вещества и, в целом, выраженности ее внутреннего устройства, расположения траекторий и степени их выраженности. Эти анатомические и структурные изменения могут быть «математически описаны и количественно охарактеризованы» (В.А. Переверзев, 1987 [10]).

У человека восемь зубов (4 на верхней и 4 на нижней челюсти) - это резцы, имеющие разных размеров как коронку, корень, так и режущий край. Наряду с этим есть 4 зуба с одним бугорком (клыки), 8 с двумя бугорками (премоляры), с тремя (моляры) и даже большим количеством бугорков (от 8 до 12). Что касается корней зубов, то их количество колеблется в диапазоне от одного до трех у большинства, нередко встречаются зубы с 4 и более корнями (зубы мудрости).

Рассматривая жевательный аппарат человека как многоблочную специализированную биомеханическую систему, уместно рассмотреть вопрос о последовательности и взаимодействии переднего зубоальвеолярного блока и заднего блока, каковым является височно-нижнечелюстной сустав. Совершенно очевидно, что генерирующим биодинамическим фактором жевательного аппарата является зубоальвеолярный блок, запускаемый в рабочий режим центральной нервной системой. Жевание осуществляется благодаря сокращениям жевательных мышц и представляет собой сложный двигательный акт, при котором происходит изменение положения подвижной нижней челюсти относительно неподвижной верхней. Благодаря движениям челюсти верхние и нижние зубы соприкасаются и разрезают, разрывают и перетирают пищу. Перетирание пищи происходит в том случае, если поверхность коренных нижних зубов скользит по поверхности верхних, наподобие перетиранию и размалывание зерен между жерновами. У человека имеются зубы с острой, режущей поверхностью - резцы и клыки, и зубы с широкой поверхностью - малые и большие коренные зубы. В зависимости от рода пищи у животных преобладают зубы или с острой поверхностью, как это можно видеть у хищников, или зубы с широкой поверхностью, как у травоядных. У человека имеются зубы той и другой формы (А.А. Зубков, 1938 [10]). С позиций физиологического процесса жевание является чрезвычайно важным, изначальным этапом обработки пищи, т.к. способствует ее перевариванию и усвоению как в желудке, так и в кишечнике. Наряду с особенностями анатомической, биомеханической, функциональной, нейрогуморальной взаимосвязи между передним зубоальвеолярным и двусторонними задними височно-нижнечелюстными блоками обретает особую значимость их взаимодействие при различных патологических процессах и в, частности, зубочелюстных аномалиях различного генеза у пациентов как детского возраста, так и у взрослых. Патогенные факторы могут становиться причиной развития деформаций во все физиологические

периоды роста и формирования жевательного аппарата. В этом плане уместно остановиться на врожденных деформациях.

Клинические данные убедительно свидетельствуют о том, что при врожденных патологических процессах в области верхней челюсти (расщелина губы и неба) вторично вовлекаются в процесс оба височно-нижнечелюстных сустава. Таким образом, этот клинический факт позволяет при данной патологии отнести изменения в височно-нижнечелюстных суставах к заболеваниям синдромного характера, на что следует обращать особое внимание при проведении восстановительных лечебных мероприятий по поводу врожденной расщелины верхней губы и неба.

Фрагментация альвеолярного отростка не только отрицательно влияет на физиологическое расположение зубов и соотношение челюстей, но исключает своевременность возникновения жевательного давления, необходимого для обеспечения формирования височно-нижнечелюстных суставов и особенно формирования суставного бугорка. Авторы наблюдали у детей с выраженной реакцией альвеолярного отростка и неба, обратившихся за специализированной помощью в возрасте 12 и 14 лет, задержку развития верхней челюсти и выхождение суставной головки на суставной бугорок, щелканье в суставе при открывании рта.

Комплексная терапия детей с врожденной расщелиной губы и неба, разработанная авторами (Е.Ю. Симановская, Т.В. Шарова, 1987 [12]), проводится безотлагательно сразу после рождения. Это предотвращает такие тяжелые осложнения и обеспечивает благоприятные и своевременные условия для роста, развития лицевого скелета и формирования как зубоальвеолярных блоков, так и височнонижнечелюстных суставов у детей.

Таким образом, выполняемые жевательным аппаратом и органами полости рта многочисленные и чрезвычайно разнообразные функции выходят за рамки функций только начального отдела пищеварительного тракта. Авторы рассматривают эту анатомическую область как специализированный полимодальный челюстно-лицевой, зубоальвеолярный - язычный - костно-мышечный биомеханический комплекс, обеспечивающий сосание, дегустацию, механическую и начальную фазу физикохимической обработки пищи, формирование пищевого комка и транспорт его из полости рта в глотку, а также глотание. Жизненно важным является участие этого комплекса в акте дыхания, голосообразовании и уникальной способности человека -функции речи.

Зубы имеют исключительное значение в эстетической красоте лица. Важны их сохранность, расположение, форма, цвет эмали, а также особенности соотношения зубных дуг верхней и нижней челюсти.

Особая роль в этой анатомической области играет мимическая и жевательная мускулатура, обеспечивающая лицевую выразительность, эстетическую пропорциональность, косметическую архитектонику открытой части тела человека -лица, что может быть как количественно, так и качественно охарактеризовано, описано и математически подтверждено.

Таким образом, авторы рассматривавают многокомпонентный зубоальвеолярный блок, состоящий из связанных активных миниблоков, влияющих друг на друга с помощью биомеханического давления. Такой подход позволяет описать развитие и функционирование зубочелюстной системы человека.

Список литературы

1. Александер, Р. Биомеханика / Р. Александер. - М.: Мир, 1970.

2. Боровский, Е.В. Кариес зубов / Е.В.Боровский, И.А. Леус. - М.: Медицина, 1979.

3. Воробьев, В. Анатомия, тистология, эмбриология полости рта и зубов / В. Воробьев, Г. Ясвоин. - М.: Биомедгиз, 1936.

4. Вопросы морфогенеза зубов человека в процессе эмбрионального развития / В.В. Гемонов // Стоматология. -1999. - №1. - С. 12-15.

5. Гистоархитектоника эмали зубов человека / В.В. Гемонов, Г.В. Большаков, Б.Б. Цыренов // Стоматология. - 1998. - № 1. - С.5-7.

6. Зубков, А.А. Курс нормальной физиологии / А.А. Зубков; (под ред. Е.Б. Бабского). - М.: Медгиз, 1938.

7. Кац, А.Я. Ортопедическая стоматология / А.Я. Кац. - М.: Медгиз, 1940.

8. Кудрин, И.С. Анатомия органов полости рта / И.С. Кудрин. - М.: Медицина, 1968.

9. Няшин, М.Ю. Математическая модель периодонта: Автореф. дис...канд.физ.-мат.наук / М.Ю. Няшин; - Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 1999.

10. Переверзев, В.А. Медицинская эстетика. / В.А. Переверзев. - Волгоград: Нижне-Волжское книжное изд-во, 1997.

11. Привес, М.Г. Анатомия человека / М.Г. Привес, Н.Р. Лысенков, В.И. Бушкевич. - М.: Медицина, 1968.

12. А.с. 874037 СССР. Способ устранения врожденной расщелины неба / Е.Ю. Симановская, Т.В. Шарова (СССР). - Опубл. 22.06.81.

13. Шугар, Л. Заболевания полости рта / Л. Шугар, Й. Баноци, И. Рац, К. Шаллач. - Будапешт: Изд-во Академии наук Венгрии, 1980.

BIOMECHANICAL DESCRIPTION OF THE FUNCTIONAL FEATURES OF HUMAN MASTICATORY APPARATUS IN NORM AND IN VARIOUS PATHOLOGICAL PROCESSES

E.Y. Simanovskaya, A.N. Elovikova, V.M. Tverier, Y.I. Nyashin (Perm, Russia)

Biomechanical analysis of functions of human masticatory apparatus in norm and in various pathological processes is carried out. Thus human dentofacial system is considered as the specialized multiunit biomechanical system where the masticatory musculature, the temporomandibular joints, the dentoalveolar articulations play a leading part. The role of the masticatory pressure as a basic mechanical factor causing development and functioning of the system is analyzed. Research of transformation of the masticatory pressure allows to carry out analysis of a structure and activity of teeth (incisors, canines, premolars, molars), and also the periodontal ligament. It is shown, that the dentoalveolar articulations can be considered as the specialized miniunits being active organs of the masticatory apparatus. Analysis of transformation of the masticatory pressure allows to establish the association of a dentoalveolar unit pathology with the temporomandibular joints.

Key words: dentofacial system, masticatory apparatus, masticatory pressure, biomechanical system, dentoalveolar unit, periodontium, temporomandibular joint.

Получено 1 декабря 2004

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.