Физиологическая реакция на длительное давление на зуб
Время | Характеристики | |
легкое давление | тяжелое давление | |
<1 с | Жидкость ПДС несжимаемая, альвеолярная кость изгибается, создается пьезоэлектрический импульс | |
1-2 с | Выделяется жидкость ПДС, зуб перемещается внутри ПДС | |
3-5 с | Кровеносные сосуды частично сжаты со стороны давления и расширены со стороны растяжения; механически искажены волокна и клетки ПДС | |
Минуты | Ток крови изменен, начинает меняться кислородное снабжение; выделяются простагландины, и клетки делятся | |
Часы | Изменения обмена веществ: химические элементы воздействуют на клеточную активность, изменяется уровень фермента | |
~4ч | Увеличение уровня цАМФ, внутри ПДС начинается клеточная дифференциация | |
~2дня | В ходе реконструкции остеокластов/остеобластов костной лунки начинается зубное перемещение | |
3-5 с | Со стороны давления внутри ПДС происходит смыкание сосудов | |
Минуты | К сжатым участкам ПДС перестает поступать кровь | |
Часы | Смерть клеток в области сжатия | |
3-5 дней | В смежных узких участках происходит дифференциация клеток, начинается подрывающая резорбция | |
7-14 дней | Подрывающая резорбция удаляет твердую пластинку, прилегающую к сжатой ПДС, происходит зубное перемещение |
Когда на зуб воздействует легкое длительное усилие, ток крови в частично сжатой ПДС сокращается с вытеснением жидкости из пространства связки, и зуб перемещается в своей ячейке (т.е. на несколько секунд). По прошествии нескольких часов появляющиеся изменения химической среды приводят к изменению модели клеточной активности. После порядка 4 ч давления12, как показали эксперименты на животных, наблюдается увеличение уровня циклического аденозина монофосфата (цАМФ), «второго элемента» для большинства важных клеточных функций, включая дифференциацию.
Такое количество времени для появления реакции тесно связано с реакцией человека на съемные приспособления. Если пациент носит приспособление менее 4—6 ч в день, то ортодонтического эффекта наблюдаться не будет. Если время ношения превышает данный порог, то будут происходить перемещения зубов.
До недавнего времени было известно очень мало о том, что происходит в первые часы приложения к зубу длительного усилия, между началом давления и растяжения в ПДС и появлением вторичных признаков несколько часов спустя. Последние эксперименты показали, что в течение короткого времени после приложения усилия в ПДС увеличивается уровень простагландина, и сейчас ясно, что простагландин E является важным посредником клеточной реакции13. Существуют некоторые факты, указывающие на то, что простагландины выделяются при механической деформации клеток (т.е. выделение простагландина может быть первичной, а не вторичной реакцией на давление). Здесь также участвуют и другие химические элементы, а именно вещества из семейства цитокинов14. Так как различные лекарственные препараты могут воздействовать на уровень простагландина и других потенциальных химических веществ, фармакологическая модификация реакции на ортодонтические усилия является больше чем просто теоретической возможностью15. Взаимодействие прочих препаратов (включая обезболивающие) с ортодонтическими средствами описывается ниже в разделе, посвященном болям. В будущем станет возможно использование фармакологических препаратов для ускорения или подавления зубного перемещения в рамках ортодонтического лечения16.
Для того чтобы зуб мог перемещаться, необходимо формирование остеокластов таким образом, чтобы они могли удалять кость из области, прилегающей к сжатой части ПДС. Остеобласты также необходимы для формирования новой кости в областях растяжения и для реконструкции резорбированных участков в сжатых областях. Простагландин E обладает интересной способностью стимулировать активность как остеокластов, так и остеобластов, становясь подходящим посредником зубного перемещения. При инъекции паращитовидных гормонов остеокласты могут образоваться в течение нескольких часов, но при механической деформации ПДС реакция идет гораздо медленнее, и первые остеокласты могут появиться в смежных со сжатием областях ПДС лишь спустя 48 ч. Согласно исследованиям клеточной кинетики, они появляются двумя волнами: некоторые (первая волна) могут быть выделены из локальной популяции клеток, а остальные (большая вторая волна) приносятся с током крови из отдаленных участков17. Эти клетки атакуют смежную твердую пластинку, удаляя кость в процессе «фронтальной резорбции», и вскоре после этого начинается зубное перемещение. В это же самое время, но с некоторым отставанием, так что пространство ПДС увеличивается, остеобласты (образованные из локальных прогенических клеток в ПДС) формируют кость в областях растяжения и начинают реконструкцию в областях сжатия.
Ход событий может быть другим, если длительное усилие на зуб будет достаточно велико, чтобы кровеносные сосуды полностью спались и прекратили подачу крови к участкам внутри связки. Если это происходит, то вместо развития остеокластов в сжатых участках ПДС происходит стерильный некроз тканей. В клинической ортодонтии сложно избежать применения силы, которая не вызывала бы появления даже небольших аваскулярных участков в ПДС. Поэтому было предложено прикладывать силу к зубу с определенными интервалами, при этом сохраняя ее действие в течение достаточного для биологического ответа времени. Это поможет сохранить жизнеспособность тканей. Эксперименты на животных подтверждают эту гипотезу18. Однако в настоящее время нет способа применить этот подход на практике. Возможно, прерываемая сила такого типа найдет клиническое применение в будущем с разработкой методов активации и дезактивации пружин. После исчезновения клеток такие бессосудистые области ПДС из-за гистологического строения традиционно назывались гиалинизированными (см. рис. 9-4). Несмотря на это название, данный процесс не имеет ничего общего с формированием гиалиновой соединительной ткани, но представляет собой неизбежную потерю всех клеток при полном прекращении кровоснабжения. Когда это происходит, реконструкция кости, прилегающей к отмершей области, должна осуществляться при помощи клеток, образованных в смежных, неповрежденных участках.
Рис. 9-7. Гистологический образец сжатой ПДС по прошествии нескольких дней. Если ПДС сжата так, что ток крови полностью прекращен, дифференциация остеокластов внутри связки невозможна. После нескольких дней задержки остеокласты внутри соседних участков костного мозга атакуют твердую пластинку с внутренней стороны, что называется подрывающей резорбцией. (Снимок предоставлен Dr. F.E.Khouw.)
По прошествии нескольких дней клеточные элементы из соседних неповрежденных областей ПДС начинают проникать в отмершие (гиалинизированные) участки. Важно отметить, что в смежных участках костного мозга появляются остеокласты и начинают атаку на нижнюю сторону кости, непосредственно прилегающую к отмершей области ПДС (рис. 9-7). Такой процесс называется подрывающей резорбцией, поскольку воздействие идет с нижней стороны твердой пластинки. При гиалинизации и подрывающей резорбции неизбежна задержка зубного перемещения. Это вызвано, во-первых, задержкой дифференциации клеток внутри костного мозга и, во-вторых, поскольку значительная толщина кости должна быть удалена с внутренней стороны, перед тем начнется перемещение зуба. На рисунке 9-8 показано временное различие зубных перемещений при фронтальной и подрывающей резорбциях.
Рис. 9-8. Схематичное изображение зубного перемещения при фронтальной и подрывающей резорбциях. При фронтальной резорбции постоянное воздействие на внешнюю поверхность твердой пластинки приводит к плавному непрерывному перемещению зуба. При подрывающей резорбции происходит задержка до удаления прилегающей к зубу кости. После этого зуб «перепрыгивает» в новое положение, и если поддерживается тяжелое усилие, то опять возникает задержка до окончания второго этапа подрывающей резорбции.
При предотвращении некроза областей периодонтальной связки не только становится более эффективными зубное перемещение, но также снижается и боль. Очевидно, что следует избегать чрезмерных ортодонтических усилий. Однако, несмотря на желательность обеспечения зубных перемещений посредством фронтальной резорбции, осуществить это в клинической практике крайне сложно. Даже при легких усилиях в ПДС способны возникать небольшие бессосудистые участки, и перемещение зуба будет задержано до их удаления в процессе подрывающей резорбции. Недостижимым идеалом считается плавное перемещение зуба посредством легких усилий, как показано на рисунке 9-8. В клинической практике перемещение зубов обычно происходит в виде постепенных этапов из-за неизбежного возникновения областей подрывающей резорбции. И все же слишком большие усилия никогда не полезны.
Дата добавления: 2016-04-22; просмотров: 1207;