Дентин и цемент зуба. Гистологическое и химическое строение, возрастные изменения, функции.

Из этой статьи Вы узнаете:

• что такое цемент корня зуба,
• его строение и функции,
• гистологические препараты.

Цемент зуба (cementum) – это высокоминерализованная ткань, напоминающая по своей структуре грубоволокнистую кость, которая тонким слоем покрывает корень зуба (вплоть до его шейки). Но в отличие от костной ткани – цемент корня не подвержен постоянной перестройке, он не имеет сосудов, а его трофика осуществляется посредством обычной диффузии питательных веществ, растворенных в основном аморфном веществе в составе периодонта.

Основная функция цемента заключается в формировании связочного аппарата зуба (периодонтального прикрепления), которое удерживает зуб в альвеоле, а также способствует перераспределению жевательного давления с зуба – на альвеолярную кость. Напомним, что периодонтальные волокна начинают расти одновременно – как со стороны корневого цемента, так и со стороны компактной пластинки альвеолы. Далее при помощи незрелого коллагена (проколлагена) в центре периодонтальной щели – концы этих волокон связываются вместе, формируются пучки волокон.

Цемент корня зуба: схема и фото

Слой цемента присутствует только на зубах человека, а также зубах других млекопитающих. В области шейки зуба толщина цемента меньше – от 20 до 50 мкм, в то время как в области верхушки корня – от 100 до 150 мкм. Думаю вам знакомо, что «вторичный дентин» на протяжении всей жизни продуцируется одонтобластами, и вот точно также в течение жизни происходит и постоянное образование цемента на поверхности корня. И поэтому, если вы доживете до пенсионного возраста, то цемент ваших зубов скорее всего успеет – как минимум утроить свою толщину (рис.3).

Цемент корня зуба: строение

Цемент по химическому составу и прочности близок к грубоволокнистой костной ткани. Неорганические компоненты в составе цемента составляют примерно 65% – в основном это фосфат кальция (в виде кристаллов гидроксиапатита или аморфных кальций-фосфатов) и карбонат кальция. Органические компоненты составляют около 23%, и они практически полностью представлены коллагеном; плюс около 12% воды.

Цемент подразделяют на 2 формы – на первичный (бесклеточный) и вторичный (клеточный). Слой первичного цемента выстилает дентин всей поверхности корня зуба, и в свою очередь уже поверх него будет располагаться слой вторичного цемента. Однако, этот так называемый вторичный «клеточный цемент» будет покрывать уже не всю поверхность корня, а только его апикальную треть + у многокорневых зубов еще и область бифуркации/ трифуркации корней (рис.4).

Слои цемента (электронная микроскопия) –

Клеточный и бесклеточный цемент (гистология) –

1) Первичный (бесклеточный) цемент –

Первичный цемент покрывает весь корень зуба. Он не содержит клеток, и состоит только из обызвествленного межклеточного вещества, в состав которого входят коллагеновые волокна и основное аморфное «склеивающее» вещество. Коллагеновые волокна этого слоя цемента отличаются равномерной минерализацией, и часть из них имеет продольное направление – по отношению к поверхности корня, а часть – перпендикулярное (радиальное) направление. Последние называют «шарпеевскими волокнами», и они имеют очень важное значение для фиксации зуба в альвеоле.

2) Вторичный (клеточный) цемент –

Вторичный цемент образуется после прорезывания зуба, и он покрывает уже не всю поверхность корня, а только апикальную его треть + область фуркаций многокорневых зубов. Он может располагаться либо поверх первичного цемента, либо напрямую прилежать к дентину корня. Вторичный цемент состоит преимущественно из клеток (цементоцитов и цементобластов), а также из межклеточного вещества, которое в свою очередь состоит – из основного аморфного вещества и хаотично направленных коллагеновых волокон.

• Цементоциты (рис.5-6) – лежат на поверхности цемента в особых лакунах (полостях) и по своему строению они очень похожи на цементоциты костной ткани. Цементоциты имеют длинные отростки, и там где клеточный цемент напрямую прилежит к поверхности дентина – отростки цементоцитов могут напрямую контактировать с дентинными трубочками. При образовании новых слоев цемента – цементоциты внутренних слоев постепенно гибнут, образуя в цементе пустые лакуны.

• Цементобласты – эти клетки являются «строителями цемента», т.е. обеспечивают отложение все новых его слоев. Отложение цемента цементобластами происходит в течение всей жизни человека, и поэтому толщина цемента в области верхушек корней – увеличивается к концу жизни в несколько раз.

Цементоциты в вторичном цементе (гистология) –

Рис.6 (обозначения), где 1 – цементоцит, 2 – дентинные трубочки, 3 – контакты отростков цементоцитов с дентинными трубочками.

3) Коллагеновые волокна –

Самой важной частью коллагеновых волокон цемента являются так называемые «шарпеевские волокна». Они являются терминальными участками волокон периодонтального прикрепления зуба со стороны цемента. На рис.7 вы можете увидеть гистологический препарат, на котором видно, что радиальные коллагеновые волокна периодонтальной щели и цемента корня зуба – являются «единым целым».

Соединение периодонта и цемента корня зуба –

Раньше считалось, что радиальные волокна периодонта (которые с одной стороны фиксируются к компактной пластинке альвеолы, а с другой – к цементу корня) – являются единым целым. Но современные исследования свидетельствуют, что это не совсем верно. Терминальные участки зубо-альвеолярных волокон периодонта начинают формироваться обособленно друг от друга: одна часть – со стороны цемента корня зуба, а другая часть – со стороны костной пластинки альвеолы.

И когда обе части волокон доходят до середины периодонтальной щели – они соединяются посредством незрелых коллагеновых волокон (волокон проколлагена) в единую сеть. Сплетение волокон незрелого коллагена в центре периодонтальной щели называют «зихеровским сплетением» (24stoma.ru).

Резюме:

Цемент зуба: гистология

Ниже на видео 1 вы можете увидеть гистологию тканей зуба в потрясающем разрешении. На видео 2 лучшая лекция по гистологии цемента, которую вы можете услышать. Видео на английском языке, но при желании можно включить субтитры, и далее в настройках выбрать перевод с английского на русский.

Цементоциты и цементобласты: функции и состав

Эти два типа клеток входят в состав клеточного цемента. Они имеют разный состав и выполняют различные функции.

Цементоциты располагаются в лакунах и напоминают по строению остеоциты. Короткие отростки в их составе направлены в сторону периодонта. В свою очередь, функционально активные клетки цементобласты размещаются на поверхности цемента и отвечают за регулярное появление на нем новых слоев. Именно они принимают участие в восстановлении поврежденных частей зуба, например при травматическом переломе корня формируют «муфту».

Топография цемента в области шейки зуба –

Существует 3 варианта соединения цемента и эмали зуба. Оно может быть либо «стык в стык», либо цемент может немного заходить на эмаль, либо может присутствовать полоска обнаженного дентина (рис.8). Исследования показали, что эмаль и цемент граничат «стык в стык» – только в 30% случаев. При этом 60% зубов имеют наслоение цемента на край зубной эмали (рис.9), а полоска обнаженного дентина встречается в 10% случаев.

Варианты эмалево-цементной границы (схема и гистология) –

Рис.8, где 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).

Искусственно созданный зубной цемент

В арсенале стоматолога имеется множество новейших средств пломбирования зубов – искусственных зубных цементов.

К ним относятся группы состава:

• цинк-фосфатного (класса унифас, висфат- и фосфат-цемента);
• силикофосфатного (класса лактодонта, силидонта);
• силикатного (класса силицина, алюмодента, велацина);
• цинк-оксидэвгенолового (категории кариосана).

Существуют также составы с бактерицидными свойствами (как фосфат-цемент с содержанием серебра либо составы класса диоксивисфата, уницема, аргила), цементы поликарбоксилатные и стеклоиономерные, а также амальгамы (в том числе серебряная, с 75% серебра).

Функции цемента корня зуба –

1) Защитная функция – содержание в цементе неорганических компонентов достигает 70%, что делает его прочным к механическим нагрузкам. Следовательно, одной из его функций будет защита дентина корня от повреждающего воздействия.

2) Участие в образовании периодонта – формирование волокон периодонта происходит одновременно как со стороны цемента корня зуба, так и со стороны костной пластинки альвеолы. По мнению ряда авторов – в дальнейшем эти коллагеновые волокна сплетаются друг с другом посредством незрелого коллагена (проколлагена), превращая их в единое целое. Глубина погружения волокон периодонта в цемент корня зуба составляет от 3 до 5 μ.т.

3) Фиксирующая (удерживающая) – цемент корня зуба вместе с компактной пластинкой альвеолы и волокнами периодонта – обеспечивает фиксацию зуба в альвеоле.

4) Компенсаторная функция – при уменьшении длины зуба в результате физиологического стирания эмали – происходит усиленная выработка цемента в области верхушки корня зуба. В результате зуб как бы выталкивается из альвеолы в полость рта, и таким образом увеличивается размер клинической коронки зуба. Особенно это становится заметным у пациентов пожилого возраста.

5) Участие в репаративных процессах – например, при устранении причины резорбции корня может произойти его частичное восстановление. Либо при наличии трещины корня зуба может произойти образование цемента между фрагментами, что может привести к устранению дефекта.

Резорбция зубного цемента

Механизм рассасывания структур зубного корня (включая цементный слой) называется резорбцией.

Резорбция может быть:

• физиологической либо
• патологической.

Первый вид – это рассасывание корней молочного зуба, предшествующее его замене на постоянный.

Ко второй относятся убыль тканей по причине:

• травмы;
• хронического пульпита;
• реимплантации зуба;
• давления, оказываемого непрорезавшимися зубами-соседями;
• опухолей одонтогенной либо иной природы.

Очаг патологической резорбции возникает в зоне давления либо иного воздействия на зуб, в результате чего возникает укорочение зубных корней и общей высоты зуба, перерождение коллагеновых волоконец периодонтальной связки в гиалиновые либо её асептический некроз.

Помимо внутренней резорбции корня существует и резорбция наружная, где различают варианты:

• поверхностный;
• воспалительный:
• заместительный (или анкилоз).

За убыль тканей корня ответственны гигантские многоядерные клетки – дентокласты (или одонтокласты). Обызвествляя корневую поверхность, а также фагоцитируя входящие в её состав структуры, они вызывают формирование резорбционных лакун с возможностью их последующего заполнения с помощью вторичного цементного слоя.

Динамическое равновесие резорбции и отложения цементных слоёв позволяет достичь восстановления структуры и жизнедеятельности корней естественным путём, преобладание же в системе резорбтивной составляющей требует вмешательства стоматолога.

Причины дополнительного образования цемента –

При пародонтите и хроническом периодонтите, при стирании эмали на окклюзионных поверхностях, при повышении нагрузки на зуб, а также при отсутствии зуба-антагониста – происходит интенсивное отложение цемента в области апикальной трети корня (при этом формируется гиперцементоз, рис.3). Также к этому могут приводить и травмы корня зуба, а также ортодонтическое лечение.
Кроме того выделяют еще такое образование как «цементикль». Это не что иное, как состоящее из цемента образование округлой формы, расположенное в периодонте. Они возникают вследствие минерализации микрососудов в области островков эпителиальных клеток Маляссе.

Развитие цемента (цементогенез) –

Образование цемента происходит в два этапа. На 1 этапе происходит синтез органического матрикса (цементоида или первичного цемента). На 2 этапе происходит минерализация цементоида – с образованием вторичного цемента. Давайте рассмотрим, как все это происходит.

Сначала клетки зубного сосочка (в результате индуцирующего влияния эпителиального влагалища) – дифференцируются в одонтобласты корня, которые и образовывают дентин корня. Далее цементобласты зубного мешочка начинают продуцировать органический матрикс цемента (цементоид), а также коллагеновые волокна и основное аморфное вещество. В результате цементоид откладывается на поверхности дентина корня – в виде высокоминерализованного бесструктурного слоя «Хоупвелла-Смитта» (этот слой способствует прочному прикреплению цемента к дентину корня).

Далее первым образуется первичный цемент, не содержащий 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 идет волнами, и далее в апикальной трети корня и зоне фуркации – образуется клеточный, т.е. вторичный цемент. Надеемся, что наша статья оказалась Вам полезной!

Источники:

1. Высшее профессиональное образование автора в стоматологии, 2. The European Academy of Paediatric Dentistry (EU), 3. «Анатомия зубов человека» (Гайворонский, Петрова). 4. «Терапевтическая стоматология» (Политун, Смоляр), 5. «Гистология органов ротовой полости» (Глинкина В.В.).

Разновидности

Зубной цемент встречается в двух вариациях:

• первичный (его еще называют бесклеточным),
• вторичный (или клеточный).

И тот, и другой имеют особое строение и выполняемые задачи. Первичный прикрывает зубной корень по бокам, плотно прилегая к дентину. Вторичный — покрывает верхнюю часть корня. Рассмотрим разновидности этого материала подробнее.

Первичный

Структурно оба вида цемента существенно различаются. Первичный появляется первым в процессе образования и формирования зуба. Этот бесклеточный материал укрывает зубной корень тонким слоем. Его толщина варьируется от 30 (в области грани цемента и эмали) до 230 мкм (у верха зуба). Этот слой — единственный материал, который покрывает шейку. Внизу на передних резцах им покрыт весь корень.

Первичный цемент не содержит в своем составе клеток. Основными его компонентами являются два следующих вещества:

• обызвествление межклеточное (состоит из волокон коллагена),
• основное.

Сверху бесклеточный цемент покрыт слоем прецемента, толщина которого колеблется в пределах от 0,25 до 5,0 мкм. В составе цементоида содержатся коллагеновые фибриллы. Каждая линия роста первичного цемента расположена максимально близко к предыдущей, а граница с дентином смазана.