Глава 4. Механика движения нижней челюсти

«Природа благословила нас изумительной, динамичной жевательной системой, позволяющей нам функционировать и, следовательно, существовать»

Движение нижней челюсти происходит как сложная серия ротационных и трансляционных видов активности в трех направлениях. Оно определяется комбинированной и одновременной активностью обоих височно-нижнечелюстных суставов (ВНЧС). ВНЧС не могут функционировать полностью независимо друг от друга и редко функционируют идентичными одновременными движениями. Чтобы лучше понимать сложности движения нижней челюсти, полезно вначале изолировать движения, которые происходят внутри одного ВНЧС. Обсуждаются типы движения, и тогда движения суставов в 3 направлениях будут разделены на движения в одной плоскости.

Типы движения

Два типа движения происходят в ВНЧС: ротационное и трансляционное.

РОТАЦИОННОЕ ДВИЖЕНИЕ

Иллюстрированный медицинский словарь Дорланда определяет ротацию как «процесс поворота вокруг оси: движение тела вокруг своей оси». В жевательной системе ротация происходит, когда рот открывается и закрывается вокруг фиксированной точки или оси внутри мыщелков. Другими словами, зубы разделяются и смыкаются без позиционных изменений мыщелков (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Ротационное движение вокруг фиксированной точки в мыщелке

В ВНЧС ротация происходит в качестве движения внутри нижней полости сустава. Таким образом, ротация является движением между верхней поверхностью мыщелка и нижней поверхностью суставного диска. Вращательное движение нижней челюсти может происходить во всех трех плоскостях: горизонтальной, фронтальной (вертикальной) и сагитальной. В каждой

плоскости оно происходит вокруг точки, называемой осью. Ось ротации для каждой плоскости описана и проиллюстрирована.

Горизонтальная ось вращения

Движение нижней челюсти вокруг горизонтальной оси происходит при открытии и закрытии. Это движение называется шарнирным движением, и горизонтальная ось, вокруг которой оно происходит, называется шарнирной осью (рис. 4.2). Шарнирное движение является, вероятно, единственным примером на нижней челюсти, при котором происходит чисто ротационное движение. При всех других движениях ротация вокруг оси сопровождается трансляцией оси.

Рис. 4.2. Ротационное движение вокруг горизонтальной оси.

Когда мыщелки находятся в своем самом верхнем положении в суставной ямке и рот открывается, ось, вокруг которой происходит движение, называется терминальной шарнирной осью. Ротационное движение вокруг терминального шарнира можно легко продемонстрировать, но оно редко происходит во время нормального функционирования.

Фронтальная (вертикальная) ось вращения

Движение нижней челюсти вокруг фронтальной оси происходит, когда один мыщелок движется вперед из терминального шарнирного положения и когда вертикальная ось противолежащего мыщелка остается в терминальном шарнирном положении (рис. 4.3). Из-за наклонения суставного бугорка, которое диктует, чтобы фронтальная ось наклонилась, когда движущийся мыщелок идет вперед, этот тип изолированного движения не происходит естественно.

Рис. 4.3. Ротационное движение вокруг фронтальной (вертикальной) оси.

Сагитальная ось вращения

• Движение нижней челюсти вокруг сагитальной оси происходит, когда один мыщелок движется вниз, а другой остается в терминальном шарнирном положении (рис. 4.4). Поскольку связки и мускулатура ВНЧС предотвращают переднее смещение мыщелка (дислокацию), этот тип изолированного движения не происходит естественно. Однако, он происходит вместе с другими движениями, когда вращающийся мыщелок движется вверх и вниз поперек суставного бугорка.

Рис. 4.4. Ротационное движение вокруг сагитальной оси. ТРАНСЛЯЦИОННОЕ ДВИЖЕНИЕ

Трансляция определяется как движение, при котором каждая точка движущегося объекта одновременно имеет ту же скорость и направление. В жевательной системе трансляция происходит, когда нижняя челюсть движется вперед, как это бывает при протрузии. Зубы,

Рис. 4.5. Трансляционное движение нижней челюсти.

Трансляция происходит в верхней полости сустава между верхней поверхностью суставного диска и нижней поверхностью суставной ямки (между мыщелково-дисковым комплексом и суставной ямкой).

Во время большинства нормальных движений нижней челюсти как ротация, так и трансляция происходят одновременно. Другими словами, когда нижняя челюсть вращается вокруг одной и более осей, каждая ось транслируется (изменяет свою ориентацию в пространстве). Эта трансляция приводит к очень сложным движениям, которые исключительно трудно визуализировать. Чтобы упростить задачу понимания их в данной главе рассматривается нижняя челюсть, когда она движется в каждой из этих трех плоскостей.

Краевые движения в одной плоскости

Движение нижней челюсти ограничено связками и суставными поверхностями ВНЧС, а также морфологией и выравниванием зубов. Когда нижняя челюсть двигается через наружный диапазон движения, получаются ограничения движения, которые называются пограничными движениями. Эти пограничные и обычные функциональные движения нижней челюсти описываются в каждой плоскости.

КРАЕВЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ В САГИТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ

Движение нижней челюсти, рассматриваемое в сагитальной плоскости, имеет 4 отдельных компонента (рис. 4.6):

1. Задний край открытия

2. Передний край открытия

3. Верхний контактный край

4. Функциональный компонент

Диапазон задних и передних открывающих приграничных движений определяется или ограничивается главным образом связками и морфологией ВНЧС. Верхние контактные приграничные движения определяются окклюзионными и режущими поверхностями зубов. Функциональные движения не считаются приграничными движениями, потому что они не определяются наружным диапазоном движения. Они определяются условными реакциями нервно-мышечной системы (см. главу 2).

Рис. 4.6. Пограничные и функциональные движения в сагитальной плоскости. 1 - задняя открывающая граница. 2 - передняя открывающая граница. 3 - верхняя контактная граница. 4 - типичная функциональная.

Задние открывающие краевые движения

Задние открывающие приграничные движения в сагитальной плоскости происходят как 2-этапные шарнирные движения. На первой стадии (рис. 4.7) мыщелки стабилизируются в своих самых верхних положениях в суставной ямке (терминальное шарнирное положение). Самое верхнее положение мыщелка, из которого может произойти шарнирное аксиальное движение, называется положением центрального отношения (ЦО). Нижнюю челюсть можно опустить (открытие рта) чисто ротационным движением без трансляции мыщелков. Теоретически шарнирное движение (чистая ротация) может быть получена из любого положения нижней челюсти кпереди от центрального отношения. Чтобы это произошло, однако, мыщелки должны быть стабилизированы, так чтобы трансляции горизонтальной оси не происходило. Поскольку этой стабилизации трудно достичь, задние открывающие приграничные движения, которые используют терминальную шарнирную ось, являются единственными повторяемыми шарнирными осевыми движениями нижней челюсти.

Рис. 4.7. Ротационное движение нижней челюсти с мыщелками в конечной шарнирной позиции. Чисто ротационное открытие может произойти, пока передние зубы не разойдутся на 20-25 мм.

При центральном отношении нижнюю челюсть можно вращать вокруг горизонтальной оси только на расстояние 20-25 мм (измеряется между режущими краями верхних и нижних резцов). В момент открытия связки ВНЧС натягиваются, после чего дальнейшее открытие приводит к передней и задней трансляции мыщелков. Когда мыщелки транслируются, ось вращения нижней челюсти смещается к телам ветвей, приводя ко второй стадии заднего открывающего приграничного движения (рис. 4.8). Точным расположением осей вращения в ветвях, вероятно, является область прикрепления клино-мандибулярных связок. Во время этой фазы, в которой нижняя челюсть вращается вокруг горизонтальной оси, проходя через ветви, мыщелки двигаются вперед и вниз и передняя часть нижней челюсти движется назад и вниз. Максимальное открытие достигается, когда капсульные связки предотвращают дальнейшее движение у мыщелков. Максимальное открытие находится в пределах 40-60 мм при измерении между режущими краями нижних и верхних зубов.

Рис. 4.8. Вторая стадия ротационного движения во время открытия. Мыщелок транслируется вниз от суставного бугорка, когда рот открывается максимально.

Передние открывающие краевые движения

Когда нижняя челюсть максимально открыта, закрытие, сопровождаемое сокращением нижних боковых крыловидных мышц, которые удерживают мыщелки в переднем положении, будет создавать переднее открывающее приграничное движение (рис.4.9). Теоретически, если бы мыщелки были стабилизированы в этом переднем положении, чисто шарнирное движение могло бы произойти, когда нижняя челюсть закрывалась из максимально открытого до максимально протрузивного положения. Поскольку максимально протрузивное положение частично обусловлено шило-нижнечелюстными связками, когда происходит закрытие, напряжение связок создает заднее движение мыщелков. Мыщелковое положение будет самым передним при максимально открытом, но не максимально протрузивном положении. Задние движения мыщелка из максимально открытого положения в максимально протрузивное положение создает экцентричность при переднем приграничном движении. Следовательно, оно не является чисто шарнирным движением.

Рис. 4.9. Переднее открывающее приграничное движение в сагитальной плоскости. Верхние контактные краевые движения

В то время, как пограничные движения, описанные ранее, ограничены связками, верхнее контактное пограничное движение обусловлено характеристиками смыкающихся поверхностей зубов. В течение этого движения присутствует зубной контакт. Его точный ход зависит от 5 факторов:

1. Величина вариации между ЦО и ПММО

2. Пологость бугровых скатов задних зубов

3. Величина вертикального и горизонтального перекрытия передних зубов

4. Морфология язычной стороны верхних передних зубов

5. Общие междуговые отношения зубов

Поскольку пограничное движение полностью обусловлено зубом, изменения в зубах приведут к изменениям в природе пограничного движения.

В положении центральном отношения зубные контакты в норме находятся на одной или более противолежащих парах задних зубов. Начальный зубной контакт при терминальном шарнирном закрытии (центральное отношение) происходит между мезиальными скатами верхних зубов и дистальными скатами нижних зубов (рис. 4.10). Если мышечная сила прикладывается к нижней челюсти, верхнее-переднее движение (сдвиг) получится, пока не будет достигнута ПММО (рис. 4.11). Кроме того, это скольжение из центрального отношения в ПММО может иметь боковой компонент. Скольжение от ЦО к ПММО присутствует у 90% населения, и среднее расстояние равно 1,25+-1 мм³.

Рис. 4.10. Типичные отношения зубов, когда мыщелки находятся в положение центрального отношения (CR).

Рис. 4.11. Сила, приложенная к зубам, когда мыщелки находятся в центральном отношении (CR), будет создавать верхне-переднее смещение нижней челюсти в положение интеркуспации (ICP).

В ПММО противолежащие передние зубы обычно контактируют. Когда нижняя челюсть находится в протрузии из ПММО, контакт между режущими краями нижних передних зубов и язычных скатов верхних передних зубов приводит к передне-нижнему движению нижней челюсти (рис. 4.12). Это продолжается до тех пор, пока верхние и нижние передние зубы не будут в соотношении «край к краю», и в это время она следует горизонтальной траектории. Горизонтальное движение продолжается до тех пор, пока режущие края нижних зубов не пройдут позади режущих краев верхних зубов (рис. 4.13). В этот момент нижняя челюсть двигается в верхнем направлении до тех пор, пока задние зубы не вступят в контакт (рис.4.14). Окклюзионные поверхности задних зубов определяют оставшуюся траекторию до максимального протрузивного движения, которое соединяется с самым верхним положением переднего открывающего пограничного движения (рис. 4.15).

Рис. 4.12. Когда нижняя челюсть двигается вперед, контакт резцовых краев нижних передних зубов с язычными поверхностями верхних передних зубов создает нижнее движение.

Рис. 4.13. Горизонтальное движение нижней челюсти, когда резцовые края верхних и нижних зубов проходят поперек друг друга.

Рис. 4.14. Продолжительное движение вперед нижней челюсти приводит к верхнему движению, когда передние зубы проходят позади положения «конец-в-конец», приводя к задних зубным контактам.

Рис. 4.15. Продолжительное движение вперед определяется поверхностями задних зубов, пока не будет достигнуто максимальное протрузивное движение, которое определяется связками.

Когда у пациента нет никакого несоответствия между ЦО и ПММО, начальное описание верхнего контактного пограничного движения изменяется. Из ЦО не существует никакого верхнего скольжения в ПМО. Начальное протрузивное движение сразу вовлекает передние зубы, и нижняя челюсть движется вниз, что выявляется язычной анатомией верхних передних зубов (рис. 4.16).

Рис. 4.16. Верхнее контактное пограничное движение, когда мыщелки находятся в положении центрального отношения (CR), является тем же, что ПММО.

Функциональные движения

Функциональные движения происходят во время функциональной активности нижней челюсти. Они обычно происходят в пределах пограничных движений, и, следовательно, считаются свободными движениями. Большая часть функциональной деятельности требует ПММО и, следовательно, начинаются в или ниже ПММО. Когда нижняя челюсть находится в покое, она расположена примерно на 2-4 мм ниже ПММО (рис. 4.17). Это положение называется клинической позицией покоя. Некоторые исследования говорят о том, что оно сильно изменчиво. Определено, что так называемая клиническая позиция покоя не является положением, в котором мышцы имеют наименьшую величину электромиографической активности. Мышцы жевания находятся, очевидно, у самого низкого уровня активности, когда нижняя челюсть расположена примерно на 8 мм ниже и на 3 мм кпереди от ПММО.

Рис. 4.17. Нижняя челюсть в постуральном положении (РР) расположена на 2-4 мм ниже ПМО.

В этой точке сила тяжести, тянущая нижнюю челюсть вниз, находится в равновесии с эластичностью и резистентностью к растяжению поднимающих мышц и других мягких тканей, поддерживающих нижнюю челюсть. Следовательно, это положение лучше всего описывается как клиническое положение покоя. В нем межсуставное давление на сустав становится очень низким и приближается дислокация. Поскольку функционирование не может легко происходить из этого положения, миотатический рефлекс, который противодействует силе тяжести и поддерживает нижнюю челюсть в функционально более готовом положении на 2-4 мм ниже ПММО, активируется. В этом положении зубы могут быстро и эффективно смыкаться для немедленного функционирования. Повышенный уровень электромиографической активности в этом положении говорит о миотатическом рефлексе. Поскольку это не истинное положение покоя, положение, в котором нижняя челюсть поддерживается более правильно, называется позное положение.

Если жевательное движение исследовать в сагитальной плоскости, то будет видно, что движение начинается в ПММО и идет вниз и слегка вперед в положение желаемого открытия (рис. 4.18). Оно затем возвращается по более прямой траектории слегка сзади к открывающему движению (как описано в гл.2).

Рис. 4.18. Жевательное движение с пограничными движениями в сагитальной плоскости. CR - центральное отношение. ICP - ПМО.

Позиционные эффекты на функциональные движения

Когда голова выпрямлена и вертикальна, постуральное положение нижней челюсти находится на 2-4 мм ниже ПММО. Если поднимающие мышцы контактируют, нижняя челюсть будет подниматься прямо в ПММО. Однако, если лицо направленно примерно на 45° вверх, постуральное положение нижней челюсти будет изменяться в положение легкой ретрузии. Это изменение связано с растяжением и удлинением различных тканей, которые прикреплены к и поддерживают челюсть.

Если поднимающие мышцы контактируют с головой в этом положении, траектория закрытия будет слегка сзади от траектории закрытия в вертикальном положении. Следовательно, зубной

контакт будет происходить сзади от ПМО (рис.4.19). Поскольку это положение зуба обычно нестабильное, получается скольжение, смещающее нижнюю челюсть в ПМО

Рис. 4.19. Конечное закрывающее движение по отношению к положению головы. А) Когда голова вертикальна, зубы подняты прямо в положение максимальной интеркуспации из постурального положения. В) Когда подбородок поднят на 45°, постуральное положение нижней челюсти становится более задним. Когда зубы смыкаются, зубные контакты происходят сзади от положения интеркуспации. С) Когда голова наклонена вниз на 30°, постуральное положение нижней челюсти становится более передним. Когда зубы смыкаются, зубные контакты происходят кпереди от положения максимальной интеркуспации. CR - центральное отношение. ICP - ПМО.

Утверждается, что нормальное положение головы во время еды такое, при котором голова

Утверждается, что нормальное положение головы во время еды такое, при котором голова наклонена вниз на 30°. Это так называемое вертикально-наклоненное положение. В нем нижняя челюсть сдвигается слегка вперед до вертикального постурального положения. Если поднимающие мышцы контактируют с головой в этом положении, траектория закрытия будет слегка кпереди от такового в вертикальном положении. Следовательно, зубные контакты будут происходить кпереди от ПММО. Такое изменение закрытия ведет к тяжелым передним зубным контактам. Бодрствующее положение кормления может иметь большое значение при рассмотрении функциональных отношений зубов.

Положение головы с 45° также является важной позицией, поскольку это частое положение головы, принимаемое во время питья. В этом положении нижняя челюсть поддерживается в более заднем положении от ПММО. Следовательно, закрытие с головой, запрокинутой назад, часто приводит к зубным контактам сзади от ПММО.

КРАЕВЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ

В течение многих лет приспособление, известное как (готический арочный) трейсер,
используется для фиксирования движения нижней челюсти в горизонтальной плоскости. Оно
состоит из записывающей пластинки, прикрепленной к верхним зубам, и записывающего пера,
прикрепленного к нижним зубам (рис. 4.20). Когда нижняя челюсть двигается, перо создает
линию на записывающей пластинке, которая совпадает с этим движением. Пограничные
движения нижней челюсти в горизонтальной плоскости, следовательно, можно легко записать и
исследовать.

Рис. 4.20. Готический арочный трейсер используется для фиксирования пограничных движения нижней челюсти в горизонтальной плоскости. Когда нижняя челюсть двигается, перо, прикрепленное к нижним зубам, создает след на записывающей пластинке, прикрепленной к

нижним зубам.

CR

Рис. 4.21. Пограничные движения нижней челюсти в горизонтальной плоскости. 1 - левая латеральная. 2 - продолжительная левая латеральная с протрузией. 3 - правая латеральная. 4 - продолжительная правая латеральная с протрузией. CR - Центральное отношение. ICP - ПМО.

Когда движение нижней челюсти рассматриваются в горизонтальной плоскости, видна ромбовидная фигура, которая имеет функциональный компонент, а также 4 отдельных двигательных компонента (рис.4.21):

1. Левая боковая граница

2. Продолжение левой боковой границей с протрузией

3. Правая боковая граница

4. Продолжение правой боковой границы с протрузией