И.К. Луцкая
Гистология зуба
Белорусская медицинская академия последипломного образования
Структура поверхности эмали
Поверхность эмали до прорезывания зуба покрыта органической оболочкой - кутикулой. Ее толщина около 1 мкм. Сразу после прорезывания зуба кутикула стирается, сохраняясь лишь в пришеечной области. Зуб покрывается органической бесклеточной пелликулой (1-10 мкм), которая прочно соединяется с кристаллами поверхностного слоя, проникая в него на глубину 0,1 мкм (рис. 1). Пелликула устойчива к действию кислот, однако подвержена механическому разрушению. Обычно пелликула тоньше на гребнях перикиматий, а также на контактной и пришеечной поверхностях.
Для зубов человека в возрасте 7-14 лет характерна регулярная волнистость эмали, образуемая перикиматиями (рис. 2). В первые годы после прорезывания зуба они встречаются на вестибулярной поверхности, особенно в пришеечной области, сглаживаясь по направлению к режущему краю. Равномерное расположение перикиматий встречается в 70% случаев (рис. 3). Их высота составляет от 19 до 45 мкм. Расстояние между гребнями от 28,5 до 160,0 мкм. Реже бывают варианты поверхности, когда перикиматии слабо выражены либо вовсе отсутствуют, что наиболее характерно для клыков. Выпуклые участки зубов в области экватора обычно гладкие. Ярче выражена рельефность проксимальных поверхностей и пришеечной области.
На большей части поверхности эмали определяется призменная структура. При этом головки призм могут выступать над поверхностью эмали, лежать на одном с ней уровне или представлять собой углубления. В последнем случае они придают эмали ячеистый вид. Диаметр призм составляет в среднем 6 мкм (от 4,0 до 7,5 мкм). Эмалевые призмы нередко маскируются пелликулой (см. рис. 1).
Для эмали детских зубов более характерна картина, когда центры головок призм представлены углублениями (рис. 4). Реже встречаются выступающие над поверхностью головки призм. В отдельных случаях в сканирующем электронном микроскопе определяются более выраженные углубления, по размерам и локализации соответствующие призмам на поверхности. Расположение таких «ниш» неравномерно. Они обнаруживаются на дне, скатах перикиматий и гладких участках в виде кратероподобных образований (рис. 1, 5).
Кислотное травление поверхности эмали позволяет выявить пучки призм. Их границы окаймляют группу в 20-30 структурных единиц, имея ширину в несколько долей мкм (рис. 6).
Зубы человека среднего возраста (20-40 лет) отличаются меньшей рельефностью эмали по сравнению с детскими. К 20 годам перикиматии стираются и могут сохраняться лишь частично в пришеечной области. На контактирующих поверхностях зубов появляются площадки стертости. Структура их беспризменная, как и часть поверхностного слоя эмали. Призмы контурируют в пришеечной и проксимальной области, причем более характерно возвышение головок призм над поверхностью эмали (рис. 7).
В возрасте старше 45 лет зубы отличаются значительной стертостью бугров и режущего края. Площадь стертости с возрастом увеличивается. В сканирующем электронном микроскопе видны призменные участки поверхности эмали, маскирующиеся пелликулой, причем головки призм выступают над ее уровнем. На поверхности интактной эмали выявляется значительное число царапин, борозд, трещин. Полосы и царапины идут на зубе в различных направлениях (см. рис. 7). Трещины чаще располагаются на вестибулярной поверхности параллельно вертикальной оси зуба. Как правило, они заполнены гравиеподобными отложениями, аморфным веществом.
Структура внутренних зон эмали
На шлифах эмали хорошо определяется пространственное расположение эмалевых призм, которые начинаются у эмалево-дентинного соединения и, S-образно изгибаясь, заканчиваются у поверхности зуба (рис. 8).
На срезах, выполненных вдоль эмалевых призм, тела и отростки определяются в виде широких и узких полос (рис. 9). Образец, изготовленный под углом к ходу призм, позволяет видеть ромбовидный рисунок. На поперечных ходу призм шлифах видны их головки, причем форма и диаметр могут быть различными. В одних случаях они овальные или округлые, в других ромбовидные (рис. 10). Призмы могут лежать группами или рядами, не имея четко выраженного отростка, располагаться черепицеобразно (рис. 11). Однако чаще всего представляют типичную аркадообразную (в виде замочной скважины) форму, когда хорошо выраженные отростки заходят между телами соседних призм (рис. 12).
Эмалевые призмы состоят из апатитоподобных кристаллов, которые относят к гексагональной системе. Один кристалл образован субъединицами (около 1 000). Единичные клетки имеют 3 оси. Оси a, b равны 9,4 нм и располагаются под углом 120о. Перпендикулярно оси a идет ось c размером 6,9 нм. Химический анализ показывает, что апатит зубной эмали - это частично замещенный гидроксиапатит, свойства которого в значительной степени зависят от OH-группы.
Молодые кристаллы апатитов эмали имеют форму ленты, толщиной 15 нм. Зрелые представлены гексагонально-призматическими образованиями. Причем в эмали объем кристаллов в 200 раз больше, чем в дентине. Кроме призматической формы описаны кристаллы в виде иглы, ланцета, балки, штанги, листа.
В телах эмалевых призм кристаллы расположены почти параллельно длинной оси. Угол наклона может колебаться от 5о до 40о, он увеличивается по направлению к периферии призмы.
Значительные увеличения (ЭМ) позволяют наблюдать природу призменных границ, которые определяются совершенно отчетливо благодаря различному направлению кристаллов на граничащих участках призм и пониженной плотности упаковки кристаллов по сравнению с сердцевиной (рис. 13). Сливаясь, межкристаллические поры образуют межпризменные пространства, обеспечивая высокую контрастность призменного рисунка (рис. 14).
В поляризованном свете выявляются также темные и светлые полосы шириной в десятки мкм, идущие перпендикулярно поверхности эмали - паразоны и диазоны (полосы Гунтера-Шрегера). Исследование шлифа эмали при больших увеличениях (СЭМ) позволяет изучить морфологическую основу этих структур. Их появление связано с изгибом пучков эмалевых призм S-образной формы: продольное расположение призм чередуется с поперечным (рис. 15, 24).
Как в поверхностных, так и в глубоких слоях наблюдаются линии Ретциуса, которые представляют участки низкой минерализации толщиной 200-400 нм, идущие поперечно ходу эмалевых призм. В пришеечной области расстояние между ними 20-30 мкм. Они могут располагаться на неравномерном расстоянии друг от друга. Минерализованность их может различаться (рис. 16). Некоторые из них дают двойное лучепреломление, указывая на более высокую минерализованность, другие псевдоизотропны (низко минерализованы). Особый вид - неонатальная линия на молочных зубах и первых постоянных молярах - указывает на переход от интра- к экстранатальному периоду. Плотность кристаллов в этой зоне снижена. Линии Ретциуса отчетливо определяются, отличаясь по своим оптическим свойствам. Множественные поры снижают отражательную способность данных участков эмали.
Независимо от возрастной принадлежности картину, характерную для эмали детских зубов, имеют полуретинированные зубы. На шлифах отчетливо видны линии Ретциуса. Их образуют микропоры, сливающиеся в одну цепь и открывающиеся на поверхности зуба. В результате поверхность имеет фестончатый вид (рис. 17). Призмы, пересекаемые линиями Ретциуса, фрагментированы, их очертания нечеткие. В ряде случаев группы призм поверхностного слоя эмали подвержены деструкции. Полосы Гунтера-Шрегера, заметные в отраженном свете, оказываются не всегда упорядоченными, что можно объяснить незавершенной минерализацией.
Органическое вещество в эмали встречается в виде скоплений (около 2% эмали по весу). Эмалевые пластинки проходят через всю толщину эмали, их больше в области шейки. Они сохраняются и после декальцинации эмали. Эмалевые пучки (ламелы) располагаются у эмалево-дентинного соединения. Эмалевые веретена встречаются в центральных отделах. Описанную некоторыми авторами органическую оболочку призм обнаружить в зрелой эмали не удается. В ряде случаев на границе определяются отдельные фибриллярные образования.
Эмалево-дентинное соединение образовано мембраной, которая на ранних стадиях представлена некальцифицированными коллагеновыми волокнами, отделяющими эмаль от дентина (рис. 18,а). В дальнейшем она минерализуется и является местом соединения кристаллов эмали и дентина (рис. 18,б). Группы призм эмали, как и волокнистые структуры, из одной ткани глубоко вдаются в другую, придавая эмалево-дентинному соединению чашеобразный вид.
