Биомеханика нижней челюсти и ее значение в протезировании
Биомеханика нижней челюсти рассматривается с точки зрения функционального предназначения зубочелюстной системы (речь, жевание, глотание). Движения нижней челюсти реализуются как результат взаимодействия височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС), зубов и жевательных мышц.
Это взаимодействие координируется и контролируется центральной нервной системой. Произвольные и рефлекторные движения регулирует нервно-мышечный аппарат, они осуществляются последовательно.
Например, начальные движения — откусывание пищи и помещение ее в ротовую полость — являются произвольными. Жевание и глотание затем осуществляются бессознательно.
Направления движений нижней челюсти
Движения нижней челюсти возможны в трех направлениях, в их перечень входят:
Любые движения в нижней челюсти реализуются при условии одновременного скольжения и вращения ее головок.
Дистальное фиксированное положение нижней челюсти относительно верхней обеспечивается благодаря ВНЧС. Также этот сустав создает направляющие плоскости для осуществления движения вперед, вниз и в стороны. Если между зубами нет контакта, направление движений нижней челюсти осуществляется благодаря артикулирующим суставным поверхностям и проприоцептивным нервно-мышечным механизмам.
Стабильность вертикального и дистального взаимодействия между нижней и верхней челюстью обеспечивает межбугорковый контакт зубов-антагонистов. Кроме того, благодаря бугоркам зубов образуются направляющие плоскости для осуществления движений нижней челюсти вперед и в стороны.
В процессе перемещений нижней челюсти, когда зубы в контакте, направление движения определяется жевательными поверхностями зубов, а суставы выполняют пассивную функцию.
Вертикальные движения
Вертикальные движения, которые характеризуют процесс открывания ротовой полости, могут быть осуществлены при условии активного двустороннего сокращения мышц, какие идут от нижней челюсти к подъязычной кости. Помимо этого, роль играет и тяжесть самой челюсти.
Открывание рта имеет три фазы:
Величина амплитуды вертикального перемещения челюсти — 4-5 см. В процессе закрывания ротовой полости подъем челюсти достигается благодаря одновременному сокращению мышечных структур.
В ВНЧС при этом происходит вращение головок нижней челюсти вместе с диском вокруг своей оси, затем вниз и вперед — по скату бугорков до вершин во время открывания ротовой полости и в обратном направлении в процессе закрывания.
Сагиттальные движения
Они обеспечивают выдвижение нижней челюсти по направлению вперед. При этом осуществляется комплекс движений в сагиттальной плоскости в границах перемещения межрезцовой точки.
Смещение челюсти вперед реализуется благодаря двустороннему сокращению латеральных и медиальных крыловидных мышц, частично — височных.
Движение головки подразделяется на две фазы:
Сагиттальный суставной путь — расстояние, какое проходит головка челюсти во время движения вперед. Его средняя величина — от 7 до 10 мм.
Угол сагиттального суставного пути — угол, который образуется при пересечении окклюзионной плоскости с линией сагиттального пути. Он зависит от выраженности бугорка сустава и бугорков боковых зубов. Средняя величина угла составляет 33о.
Кривая Spee (сагиттальная окклюзионная) проходит от верхней трети дистального ската клыка нижней челюсти до дистального щечного бугорка крайнего моляра нижней локализации.
В процессе выдвижения нижней челюсти из-за наличия кривой Spee возникают межзубные контакты, которые обеспечивают гармонию окклюзионных взаимоотношений между рядами зубов. Благодаря сагиттальной кривой компенсируется неровность окклюзионных поверхностей, из-за этого ее также называют компенсаторной.
Механизм движения челюсти вперед можно описать так: во время осуществления перемещения головка мыщелкового отростка стремится вперед и вниз по скату бугорка сустава, зубы нижней челюсти также стремятся по направлению вперед и вниз. Но при встрече со сложностью рельефа окклюзионной поверхности зубов верхней челюсти зубы нижней стороны формируют с ними непрерывный контакт до того времени, пока зубные ряды не будут разобщены из-за высоты резцов центральной локализации.
В процессе сагиттального движения центральные резцы, расположенные снизу, будут скользить по небной поверхности резцов, локализованных сверху, то есть они проходят сагиттальный резцовый путь. Угол между окклюзионной плоскостью и вектором резцового пути может меняться, но его среднее значение составляет от 40 до 50о.
То есть, обеспечение сохранения контактов зубов в процессе выдвижения челюсти происходит благодаря гармоничному взаимодействию между суставным и резцовым путями и бугорками жевательных зубов.
Очень важно! Если при изготовлении протезов, как съемных, так и несъемных, не учитывать кривизну компенсаторной кривой, то провоцируется перегрузка суставных дисков. Это неизбежно ведет к патологии ВНЧС.
Трансверзальные движения
Трансверзальные, или боковые движения производятся благодаря преимущественно одностороннему сокращению латеральной крыловидной мышцы. Во время движения челюсти в правую сторону наблюдается сокращение левой латеральной крыловидной мышцы, и наоборот. Головка челюсти на стороне смещения осуществляет вращения вокруг вертикальной оси.
На балансирующей стороне (сторона сокращения мышцы) происходит скольжение головки нижней челюсти вместе с диском по суставной поверхности бугорка вперед, вниз и немного внутрь, то есть она совершает боковой суставной путь. Угол трансверзального суставного пути (угол Беннета) образуется между линиями бокового и сагиттального суставного пути. Его среднее значение примерно 17о.
Для боковых движений характерны некоторые изменения в положении зубов. Пересечение кривых трансверзальных смещений передних зубов в межрезцовой точке происходит пот тупым углом. Это угол трансверзального резцового пути, который иначе называют готическим. Его среднее значение — от 100 до 110о. Он характеризует размах резцов.
На рабочей стороне боковые зубы располагаются одноименными бугорками относительно друг друга, а на балансирующей их состояние разомкнутое. Трансверзальная окклюзионная кривая (Вильсона) соединяет щечные и язычные бугорки жевательных зубов по одной стороне с такими же на другой стороне. Радиус кривизны кривой Вильсона составляет 95 мм.
Важно учитывать типы размыкания зубных рядов:
Обратите внимание! В процессе изготовления несъемных протезов важно выяснить тип размыкания, характерный для конкретного пациента.
Тип размыкания устанавливают, ориентируясь на высоту клыков и на противоположную сторону. Если сделать это не представляется возможным, следует изготавливать протез с клыково-премолярным типом ведения.
Благодаря этому предотвращается перегрузка суставных дисков и тканей пародонта. Соблюдение радиуса кривизны кривой Вильсона помогает предупредить суперконтакты жевательных зубов при осуществлении боковых движений нижней челюсти.
Центральное соотношение челюстей — отправная точка всех движений, осуществляемых нижней челюстью. Оно отличается наиболее верхней локализацией головок суставов и бугорковым контактом боковых зубов.
После челюсть смещается в более стабильное положение, при каком возможен максимальный фиссурно-бугорковый контакт. Осуществление скольжения зубов в границах 1 мм из локализации центрального соотношения в центральную окклюзию направляется вперед и вверх в сагиттальной плоскости. Это называется термином “скольжение по центру”.
Важно! Рассмотренные данные используются в процессе программирования суставных механизмов приборов, которые имитируют движения нижней челюсти.
Функциональное значение бугорков
Щечные бугорки верхних и нижних моляров, а также язычный бугорок нижнего моляра выполняют защитную функцию. Небный бугорок верхнего моляра является опорным.
В процессе смыкания зубов в центральном положении происходит контакт небных бугорков верхних зубов с центральными ямками или же краевыми выступами моляров и премоляров нижней челюсти. Также отмечается контакт щечных бугорков нижних зубов с центральными ямками и краевыми выступами моляров и премоляров, локализованных сверху.
Обратите внимание! Щечные бугорки зубов нижней челюсти и небные верхней — опорные, удерживающие. Язычные бугорки нижних зубов и щечные верхних — направляющие, защитные (предотвращают прикусывание щеки и языка).
При осуществлении жевательных движений нижняя челюсть должна скользить по поверхности зубов верхней челюсти без препятствий. Бугорки плавно скользят по скатам антагонистов без нарушения окклюзионных взаимоотношений.
При этом они должны сохранять плотный контакт. Сагиттальные и боковые движения отражаются на поверхности первых моляров нижней челюсти расположением поперечных и продольных фиссур, это называется “окклюзионным компасом”.
Важно! Этот ориентир необходим в процессе моделирования окклюзионной поверхности зубов.
Во время движения нижней челюсти по направлению вперед направляющие бугорки жевательных зубов верхней локализации осуществляют скольжение по центральной фиссуре зубов, расположенных снизу. Во время боковых движений скольжение реализуется по фиссуре, которая разделяет срединный щечный и заднещечный бугорки нижнего моляра.
В процессе комбинированного движения осуществление скольжения наблюдается по диагональной фиссуре, какая разделяет срединный щечный бугорок. “Окклюзионный компас” характерен для всех зубов боковой группы.
Еще один важный фактор биомеханики нижней челюсти — высота бугорков жевательных зубов. Этот параметр определяет величину начального суставного сдвига.
Это происходит из-за того, что в процессе боковых движений нижней челюсти головка с рабочей стороны до начала вращательных движений перемещается кнаружи, головка балансирующей стороны перемещается вовнутрь. Такой характер движения осуществляется в границах 0-2 мм.
Чем больше пологость скатов бугорков, тем больше будет величина начального суставного сдвига. Так определяют свободную подвижность зубных рядов касательно друг друга в границах центральной окклюзии.
Обратите внимание! В процессе моделирования искусственных зубов очень важно учитывать характеристики бугорков, а также наклоны скатов жевательных зубов. Иначе возможны нарушения взаимодействия элементов ВНЧС, то есть прогрессирование суставной дисфункции.
Что нужно учитывать при изготовлении функциональных протезов?
Есть пять факторов, которые определяют особенности артикуляции нижней челюсти.
Их нужно учитывать в ходе моделирования и изготовления полноценных функциональных протезов:
Эти факторы объединяются в литературе как пятерка Ганау, по фамилии ученого, который впервые зафиксировал закономерность.
Восстановление жевательной эффективности зубочелюстной системы
«Жевание представляет собой жизненно важную функцию обработки и проглатывания пищи и является условием ее переваривания» [5]. Эффективность работы зубочелюстной системы зависит от состояния окклюзии, височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц. Ключевым фактором стоматологического лечения является гармонизация окклюзионных взаимоотношений — окклюзионная реабилитация. Главная характеристика естественного взаимоотношения бугорков и фиссур зубов-антагонистов — беспрепятственное движение из положения центральной окклюзии при пережевывании пищи с минимальными контактами определенных зубов или групп зубов.
Одним из факторов, обеспечивающих стабильную динамическую окклюзию и эффективное пережевывание пищи, является функция клыковой направляющей — клыковое ведение, или рабочий клыковой путь. Разобщение зубных рядов на клыках при боковых движениях нижней челюсти обеспечивает защиту твердых тканей зубов и пародонта от чрезмерных нагрузок при жевании, что необходимо создавать при изготовлении ортопедических конструкций или терапевтических реставрациях. Проприоцептивная чувствительность клыков контролирует работу жевательной мускулатуры, нормализуя и синхронизируя их работу [1, 3, 4].
Цель исследования: изучить влияние клыков на жевательную эффективность зубочелюстной системы.
Материалы и методы исследования
Были применены основные методы исследования: опрос, осмотр, пальпация — и дополнительные: жевательные пробы по Рубинову в модификации, исследование диагностических моделей в артикуляторе Protar (KAVO), поверхностная электромиография с применением портативного электромиографа FREELY фирмы De G?tzen, T-scan-исследование. Результаты оценивали до лечения, после лечения и через 4 месяца после лечения [2].
Пациентка Н., 21 года, обратилась с жалобами на затрудненное пережевывание пищи, умеренные боли в области височно-нижнечелюстного сустава и в жевательной мышце слева, отмечала приоритетную правую сторону жевания. В полости рта имеются фасетки стирания на клыках и резцах. Пальпация жевательных мышц слева умеренно болезненна.
Жевательная проба по Рубинову в модификации заключалась в том, что пациентке предлагалось пережевывать миндальные ядра и два вида мармеладных конфет разной плотности поочередно на правой и левой стороне до рефлекса сглатывания, затем проводилась оценка времени пережевывания и степени измельчения образцов пищи для исследования. Сравнительный анализ пережевывания образцов пищи на правой и левой стороне показал, что пережевывание на привычной (правой) стороне жевания более тщательное и происходит быстрее, чем на левой стороне.
Рис. 2. Исследование диагностических моделей с использованием артикулятора.
При правой латеротрузии определяется отсутствие клыкового ведения и отмечается групповое ведение на зубах 1.4, 1.5, 1.6 рабочей стороны.
Рис. 3. Протокол T-scan-исследования окклюзии до лечения.
Рис. 4. Диаграмма, характеризующая время пережевывания образцов пищи (проба по Рубинову в модификации) до лечения и спустя 4 месяца после лечения.
Результаты и обсуждение
Рис. 5а. Смыкание зубных рядов: правая латеротрузия до лечения.
Рис. 5б. Смыкание зубных рядов: правая латеротрузия после лечения.
Рис. 5в. Смыкание зубных рядов: левая латеротрузия до лечения.
Рис. 5г. Левая латеротрузия после лечения.
T-scan-исследование показало отсутствие суперконтактов, восстановление нормальных окклюзионных контактов, площадь которых сократилась. Преобладание окклюзионных контактов локализовалось в области шестых зубов справа и слева с относительно небольшой разницей в 2 %, несмотря на небольшое преобладание площади окклюзии левой стороны над правой. Максимальное значение силы составило 99,0 % и длительности усилия — 9,987 с, что больше и лучше показателей до восстановления анатомической формы клыков на 11,8 % максимальной силы и 1,18 с длительности этого усилия. Причем максимальное усилие 98,1 % достигается за 0,76 с (более чем в два раза быстрее, чем до лечения), а в следующие 9,227 усилие сжатия зубных рядов сохраняется на уровне 76,7 %, что лучше показателей до лечения на 66,2 %.
Через 4 месяца пациентка жалоб не предъявляла и была довольна эффективностью работы своей зубочелюстной системы.
Выводы
По данным проведенного нами исследования можно отметить влияние окклюзии на работу всей зубочелюстной системы в целом.
В процессе пережевывания пищи зубы пространственно перемещаются в пределах физиологической подвижности. При нагрузке раздражаются механорецепторы периодонта, информация передается в центральную нервную систему (ЦНС). Далее ЦНС посредством эфферентных нервных импульсов управляет и координирует работу мышц, осуществляя жевательную функцию в нужном месте (локализация пищи) с адекватным приложением силы (консистенция пищи). В целом этот процесс можно обозначить как слаженный контрольный механизм с обратной связью, который формируется и адаптируется по мере жизни человека. В сбалансированной жевательной системе окклюзионные поверхности, функция височно-нижнечелюстного сустава и нейромышечные процессы гармонизированы. Повышенное стирание клыков привело к нарушению динамических контактов на рабочей (латеротрузионной) стороне и появлению суперконтактов на балансирующей стороне, что, в свою очередь, увеличило время пережевывания пищи и способствовало возникновению болевых ощущений в височно-нижнечелюстном суставе, в области жевательных мышц, а также дискоординации их работы и уменьшению общего электропотенциала мышц. Восстановление анатомической формы клыка, а соответственно, ведущей его функции (мгновенное размыкание окклюзии при боковом смещении) нормализует жевательную эффективность зубочелюстной системы, которая предполагает равномерное распределение окклюзионной нагрузки, синхронизацию работы жевательной мускулатуры с одновременным уменьшением активности мышц шеи в акте пережевывания пищи, уменьшение времени обработки пищевого комка, тем самым обеспечивая комфорт в челюстно-лицевой области при минимальном вмешательстве.
Три «золотых» правила окклюзии
Окклюзия – пожалуй, один из самых спорных и в то же время значимых терминов в стоматологии. Различные нарушения окклюзии, неправильно выстроенная в ходе ортодонтического или ортопедического лечения окклюзионная схема – одна из самых распространенных причин рецидивов, поломок, сколов и недолговечности конструкций.
Первое правило
Наличие двустороннего контакта боковой группы зубов.
Жевательные мышцы способны развивать огромную силу. Для правильного и равномерного распределения жевательной нагрузки необходим двусторонний контакт боковых зубов. Когда какой-то зуб мешает закрыванию рта или стоит на пути движений нижней челюсти (зубо-альвеолярное удлинение, различные деформации зубного ряда и т.д.), распределение жевательной нагрузки происходит некорректно, возникает функциональная перегрузка( рис.1,2).
К признакам функциональной перегрузки можно отнести:
-гиперчувствительность зубов
— стираемость
-появление подвижности зубов
— трещины эмали
-мышечные боли, боли ВНЧС
Кроме того, равномерные контакты в боковых отделах важны для симметричной работы жевательных мышц. Sheikholeslam и Riise описали возникновение мышечной дискоординации в ответ на появление окклюзионных помех.
Второе правило.
Клыковое ведение и разобщение боковой группы зубов.
Для осуществления боковых движений или сдвига вперед необходимо наличие разобщения боковой группы зубов, которое осуществляется за счет так называемого клыкового ведения. В момент разобщения боковых зубов значительно изменяется активность жевательных мышц. Williamson и Lundquist обнаружили, что при смыкании боковых зубов мышцы могут функционировать в полную силу, в то время как при смещении челюсти вперед и разобщении этих зубов (наличие контактов только на передних зубах) происходит значительное снижение мышечного сокращения.
Поскольку нижнюю челюсть человека можно сравнить с рычагом III рода, отсюда вытекает следующая закономерность: чем дальше зуб от точки приложения силы, тем меньшему силовому воздействию он подвергается.
Как только пациент теряет клыковое ведение (повышенная стираемость клыков, потеря зуба), происходит постепенное стирание боковых зубов, за счет того, что силовое воздействие мышц на эти зубы увеличивается (рис. 3,4)
Третье правило
Последнее правило – это беспрепятственное осуществление всех функций.
Горизонтальное перекрытие резцов пациента должно способствовать беспрепятственному осуществлению этого протрузионного движения (рис.5).
Когда горизонтальное перекрытие резцов отсутствует или слишком мало, или резцы верхней челюсти имеют слишком отвесную небную поверхность, то нижняя челюсть воспринимает это как препятствие на пути движения. Как следствие – появляется стираемость верхних резцов, скалываются резцовые реставрации или начинаются проблемы с ВНЧС (т.к. нижняя челюсть начинает искать пути обхождения) рис.6
Заключение
Соблюдение основных законов биомеханики и концепций окклюзии – залог здоровья пациента и долговечности проведенного лечения.
Клыковое ведение что это
Прежде всего, необходимо дать определение «гнатологии». Этот термин в 1924 г. предложил известный клиницист и исследователь своего времени Сталлард. В Словаре стоматологических терминов Мосби (Mosby’s Dental Dictionary) гнатологией называют «науку о функциональных и окклюзионных соотношениях зубов». Словарь ортодонтических терминов (Glossary of Orthodontic Terms) дает следующую трактовку этому термину: «Гнатология – область стоматологии, изучающая анатомические, гистологические, физиологические и патологические аспекты статического и динамического взаимодействия окклюзии, ВНЧС и жевательной системы как единого целого, а также вопросы диагностики и лечения нарушений в указанной системе»[1,2].
К основным гнатологическим понятиям относятся: окклюзия, центральное соотношение, передняя направляющая, вертикальное окклюзионное расстояние, межбугорковое положение. Кроме того, большое значение имеют детерминанты движений нижней челюсти, зарегистрированные с помощью специальной аппаратуры. С практической точки зрения гнатологические концепции используются чаще всего при проведении несъемного протезирования[2].
В настоящее время наиболее распространены следующие концепции окклюзии[2,5]:
Концепция сбалансированной окклюзии
Окклюзия, при которой зубы при всех движениях нижней челюсти имеют равномерный контакт как на рабочей, так и на балансирующей стороне. При боковых движениях нижней челюсти на рабочей стороне устанавливается одноименный, а на балансирующей стороне — разноименный бугорковый контакт премоляров и моляров. Наличие контактов на балансирующей стороне является обязательным, однако они не должны мешать плавному скольжению бугров на рабочей стороне. При протрузии нижней челюсти отсутствует разобщение боковых зубов (феномен Христенсена (рис.1)) после установки резцов встык. Окклюзионные контакты должны быть минимум в трех точках: на резцах и в боковых отделах справа и слева. Такая окклюзия должна создаваться при протезировании беззубых челюстей.
Рис.1 Феномен Христенсена
Концепция групповой функции на латеротрузионной стороне
В центральной окклюзии моляры и премоляры максимально нагружены, защищают от чрезмерной нагрузки фронтальные зубы. В передней окклюзии в контакте резцы справа и слева, боковые зубы разобщены. В боковой окклюзии (правой или левой) контакты зубов рабочей стороны, а на балансирующей стороне – дезокклюзия зубов (рис.2).
Рис.2 Соотношение зубов верхней и нижней челюстей на рабочей (РС) и нерабочей (НРС) сторонах при групповой функции
Концепция клыковой направляющей
Разновидность двусторонней «защищенной» окклюзии, при которой в боковой окклюзии (правой или левой) в контакте клыки (правые или левые), а все остальные зубы вне контакта (рис.3).
Рис.3 Клыковая защита
Концепция миоцентрической окклюзии
Концепция функционального обусловленного пути. Фкисируются двжения нижней челюсти в аксиографе.
Концепция модифицированной клыковой направляющей
Теория Панки-Манна-Шуйлера при полной реконстукции окклюзии пропаганда создание одновременных контактов клыков и боковых зубов на латеротрузионной (рабочей) стороне при боковых движениях нижней челюсти, а при протрузионном движении – контакт только передних зубов[3,5].
Окклюзионная схема по Панки – Манну – Шуйлеру (Pankey – Mann – Schuyler, 1963)
· Соотношение окклюзии в ЦС и МБП
· Зона свободы между окклюзией в ЦС и МБП (
