УДК 619:616.314.5
Пекуровский Д.А. ФГБОУ ВПО "Московская государственная академия ветеринарной медицины
и биотехнологии имени К.И. Скрябина", г. Москва
Многообразие вариантов костной ткани в организме млекопитающих делает невозможной всякую попытку представить её химический состав в обобщенном виде [1]. Как показали исследования последних лет, в развитии патологии костной ткани, в том числе и твердых тканей зубов основную роль играет нарушение динамического равновесия в кальций-фосфорном обмене [2].
Стенка зуба лошади по всей длине, от трущейся поверхности, до верхушки корня, состоит из трех слоев, формирующих твёрдую ткань зуба: снаружи - цемент, под цементом - эмаль, под эмалью - дентин (рисунок 1).
Рис. 1. Твердые ткани зуба лошади
Дентин составляет основу зуба, состоит из обызвествленного матрикса, пронизанного дентиновыми трубочками, содержащими отростки клеток одонтобластов, выстилающих полость зуба. Межклеточное вещество содержит органический компонент (коллагеновые волокна), часть их ориентирована радиально (волокна Корфа), а другие тангенциально (волокна Эбнера), и минеральный компонент (кристаллы гидроксиапатита) [6, 7].
Поверхностная, прилегающая к эмалево-дентинному соединению и цементу, зона, ширина которой составляет несколько микронов, состоит исключительно из радиально направленных волокон. Доказано наличие нервов в дентине.
Эмаль - ткань, покрывающая коронку зуба, является самой твердой в организме. Основное структурное образование - эмалевые призмы диаметром 4-6 мм. Длина призмы соответствует толщине слоя эмали и даже превышает ее, так как она имеет извилистое направление. Эмалевая призма имеет поперечную исчерченность, которая отражает суточный ритм отложений минеральных солей. Органическое вещество эмали - в виде фибриллярных структур.
Цемент - ткань, покрывающая дентин в области корня зуба. По строению цемент близок к костной ткани и содержит до 60-70% минеральных солей. Состоит из клеток цементоцитов, цементобластов и обызвестленного матрикса. Питание цемента происходит диффузно со стороны периодонта.
Внутри зуба находится зубная полость, которая делится на коронковую часть (cavum coronale) и корневые каналы (canalis radicis dentis), в области верхушки корня, заканчивающиеся узким апикальным отверстием (foramen apices dentis).
Зубную полость заполняет зубная мякоть - слизистая ткань, богатая клетками, сосудами и нервами. При жизни зуба дентин все необходимое для обмена веществ берет только из крови сосудов пульпы. Через зубную полость от конца зуба к венчику идет канал. Если мы рассмотрим венчик, то увидим, что эмаль, достигнув стирающейся поверхности зуба, вдается в середину зуба наподобие дна бутылки, и это углубление нижней части заполнено зубным цементом. Из этого следует, что если бы мы отпилили кусочек стирающейся поверхности, то увидели бы на новой поверхности наружный и внутренний эмалевые края, причем эмаль имеет белый цвет, а костяное вещество — серый. Мешковидное углубление на стирающейся поверхности называется зубной чашечкой. Она не во всех зубах одинаково глубока. Так в молочных зубах она, например, достигает глубины 3-4 мм, между тем как чашечки постоянных зубов бывают глубиною 7-13 мм; однако последняя мера встречается только в резцах верхней челюсти. В коренных зубах верхней челюсти также имеются чашечки, а в коренных зубах нижней челюсти их нет. Внутренний эмалевый край, окружающий сначала чашечку, после стирания последней окружает цемент, лежащий на дне мешковидного углубления, и называется тогда следом чашечки. Резец лошади также имеет дентинную основу у венчика, которая снаружи покрыта эмалью и цементом у корня, причем последний у нее покрывает и всю коронку, а, следовательно, выстилает и чашечку.
Особенности минерального состава костной ткани в значительной степени определяют её физико-химические и физиологические свойства, такие, например, как прочность, проницаемость, деминерализация и реминерализация [3].
Следовательно, минеральный состав зубов лошадей определяет их твёрдость, степень минерализации, устойчивость к стиранию и формированию прижизненных аномалий [8].
Для оценки минерального состава поверхностного слоя зубов лошадей мы использовали метод кислотной биопсии, который позволяет оценить степень его растворимости [4].
Кислотные биоптаты брали с вестибулярной поверхности резцов и премоляров. Предварительно поверхность зубов обрабатывали 3%-ным пероксидом водорода и высушивали. Затем на исследуемую область зуба наклеивали кусочек липкой полиэтиленовой пленки с круглым "окошком" диаметром 3 мм. На "окно" наносили 25 мкл деминерализующей смеси, в качестве которой был использован солянокислый буферный раствор с рH 0,37 (97 мл 1 моль/л) HCl, 50 мл (1 моль/л) КС1, 200 мл дистиллированной воды с добавлением глицерина, повышающего вязкость раствора и обеспечивающего постоянную площадь капли на поверхности цемента зуба, а также предотвращающего растекание капли на цементе). По истечению 1 минуты каплю отбирали кусочком фильтровальной бумаги клиновидной формы, помещали в пробирку и добавляли 1 мл бидистиллированной воды.
Далее в кислотном биоптате определяли концентрацию кальция и фосфора фотоколориметрическим методом с использованием наборов реактивов "Биола". Концентрацию кальция и фосфора выражали в ммоль/л/мин.
Анализ минерального состав поверхностного слоя зубов показал (табл. 1):
Таблица 1. Минеральный состав биоптата поверхностного слоя зубов лошадей (n=5)
| Показатель | Содержание макроэлементов, ммоль/л/мин | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3-5 л | 5-10 л | 10-15 л | ||||
| Са | Р | Са | Р | Са | Р | |
| Резцы | 1,84±0,005 | 0,71±0,008 | 1,62±0,01* | 0,58±0,009* | 1,82±0,02 | 0,67±0,01 |
| Премоляры | 1,77±0,003 | 0,68±0,01 | 1,54±0,01* | 0,54±0,008* | 1,74±0,03 | 0,63±0,01 |
Примечание: * - р< 0,05 по отношению к 3-5 летнему возрасту.
1. Содержание кальция и фосфора в биоптате премоляров, независимо от возраста, было всегда меньше чем в резцах. Следовательно, премоляры обладали большей минеральной прочностью, чем резцы. Вероятно, это являлось следствием становления функции ротового пищеварения в процессе филогенеза. При поедании растительного корма лошадь резцами откусывает траву, а затем пережевывает её коренными зубами, то есть коренные зубы испытывают большую механическую нагрузку и поэтому обладают более высокой минеральной прочностью.
2. Концентрация кальция и фосфора в кислотном биоптате поверхностного слоя зубов зависела от возраста. Так, в зубах 3-5-ти летних лошадей обнаруживалась максимальная концентрации элементов, что отражало высокую степень циркуляции минералов в поверхностном слое зубов и было, вероятно, следствием активного роста зубов за счёт смены молочных зубов на постоянные. В 5-10-ти летнем возрасте концентрация кальция и фосфора в биоптате уменьшались, соответственно, на 11,95 и 12,99% (р< 0,05). Значит, растворимость поверхностного слоя зубов снижалась, что свидетельствовало о повышении её прочности и, соответственно, твердости. В биоптате 10-15-ти летних лошадей уменьшалась концентрация кальция и фосфора, свидетельствуя о снижении их прочности. Вероятно, поэтому в данный период онтогенеза животных было отмечено наибольшее количество аномалий, обусловленных нарушением стираемости зубов.
Установлено, что отношение элементов в эмали является одним из главных показателей качества поверхностного слоя зубов. Чем больше значение этого коэффициента, тем выше его кислотоустойчивость [5].
Состояние обменных процессов в поверхностном слое зубов, оцениваемой по Са/Р молярному коэффициенту, свидетельствовало, что и резцы, и премоляры наибольшей кислотной устойчивостью обладали в возрасте 5-10 лет, а наименьшей - 3-5 лет (рисунок 2).
Рис. 2. Возрастная динамика Са/Р-коэффициента
Минеральный состав зубов изменяется в процессе постнаталь-ного онтогенеза животных. При этом, в поверхностном слое зубов, как
и костной ткани постоянно идет процесс смены старых минеральных компонентов, постепенно вымываемых из зубов, на новые, поступающие им на смену, то есть минерализация и деминерализация. Это сказывается на концентрации кальция и фосфора в эмали и значении молярного Са/Р коэффициента.
При изучении минерального состава кислотного биоптата поверхностного слоя патологически измененных зубов было установлено (табл. 2):
Таблица 2. Минеральный состав биоптата поверхностного слоя аномальных зубов лошадей (n=3)
| Показатель | Содержание макроэлементов, ммоль/л/мин | |
|---|---|---|
| Са | Р | |
| Премоляры (усредненное значение), (n=15) | 1,68±0,10 | 0,62±0,03 |
| Остроконечные премоляры (n=3) | 1,32±0,09* | 0,68±0,02 |
| Волчки (n=3) | 1,86±0,08* | 0,73±0,02* |
| Премоляр с кариесом (n=3) | 3,17±0,12* | 1,61±0,08* |
1. Остроконечные премоляры, образующиеся в результате неправильного стирания поверхности зубов, характеризовались снижением активности минерального обмена в поверхностном слое по сравнению с интактными зубами. При этом уменьшалось количество кальция и увеличивалось количество фосфора, что влияло на плотность структуры цемента и эмали.
2. Волчки характеризовались более высокой активностью минерального обмена в цементе и эмали по сравнению с интактными зубами, что присуще непостоянным зубам.
3. Зубы с признаками кариеса имели высокую концентрацию и кальция, и фосфора в кислотном биоптате, что было результатом изменения структурного остова цемента и эмали и высокой подвижности элементов в кристаллической решетке.
Для проверки сделанных выводов определено значение молярного Са/Р-коэффициента (рисунок 3).
Рис. 3. Значение Са/Р-коэффициента
Установлено, что аномальные и патологически измененные зубы имеют, по сравнению с интактными, более низкую степень минерализации, что определяет их твёрдость и прочность.
Результаты наших исследований показали, что премоляры обладают более высокой минеральной прочностью, чем резцы; минерализация зубов изменяется с возрастом; аномально и патологически измененные зубы имеют более низкую кислотоустойчивость.
Список литературы:
Резюме: Особенности минерального состава костной ткани в значительной степени определяют её физико-химические и физиологические свойства, такие, например, как прочность, проницаемость, деминерализация и реминерализация. В зубах лошадей мы определяли минеральный состав поверхностного слоя зубов методом кислотной биопсии. Кислотные биоптаты брали с вестибулярной поверхности резцов и премоляров. Далее определяли концентрацию кальция и фосфора фотоколориметрическим методом с использованием наборов реактивов "Биола". По результатам исследований представлен анализ минерального состава зубов лошадей. Рассчитано соотношение кальция и фосфора в поверхностном слое зубов. Мы установили, что премоляры обладают более высокой минеральной прочностью, чем резцы; минерализация зубов изменяется с возрастом. Так, в зубах 3-5-ти летних лошадей обнаруживалась максимальная концентрации элементов, что отражало высокую степень циркуляции минералов в поверхностном слое зубов и было, вероятно, следствием активного роста зубов за счёт смены молочных зубов на постоянные. В 5-10-ти летнем возрасте концентрация кальция и фосфора в биоптате уменьшались, соответственно, на 11,95 и 12,99% (р< 0,05). Значит, растворимость поверхностного слоя зубов снижалась, что свидетельствовало о повышении её прочности и, соответственно, твердости. В биоптате 10-15-ти летних лошадей уменьшалась концентрация кальция и фосфора, свидетельствуя о снижении их прочности. Аномально и патологически измененные зубы имеют, по сравнению с интакт-ными, более низкую кислотоустойчивость, что определяет их твёрдость и прочность. Волчки характеризовались более высокой активностью минерального обмена в цементе и эмали по сравнению с интактными зубами, что присуще непостоянным зубам. Зубы с признаками кариеса имели высокую концентрацию и кальция и фосфора в кислотном биоптате, что было результатом изменения структурного остова цемента и эмали и высокой подвижности элементов в кристаллической решетки.
Ключевые слова: лошадь, хирургия, стоматология, морфология животных, резцы, премоляры, минеральный состав зубов, кальций, фосфор, зубы.
Сведения об авторе: Пекуровский Дмитрий Александрович, аспирант ФГБОУ ВПО "Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина", г. Москва, ул. Академика Скрябина, д. 23; тел.: 8(915)-180-11-06;e-mail: pekurovskii@mail.ru - ответственный за переписку с редакцией.
http://vetkuban.com/num4_201502.html