Периодонт зуба: строение и функции

Из этой статьи Вы узнаете:

• что такое периодонт и его функции,
• альтернативные классификации волокон периодонта,
• чем отличается пародонт и периодонт.

Автор: Каменских Кирилл Валерьевич
врач-стоматолог, стаж более 20 лет.

Периодонт – это связочный аппарат зуба, расположенный в щелевидном пространстве между костной стенкой альвеолы и корнем зуба (периодонтальной щели). Некоторые авторы в своих работах также называют периодонт – термином «перицемент». Периодонт состоит из пучков коллагеновых волокон 1 типа, которые прочно связывают покрытый слоем цемента корень зуба – с компактной пластинкой альвеолы. Разрушение волокон периодонта (например, при пародонтите) приводит к уменьшению площади прикрепления зуба к кости и, соответственно, к появлению подвижности.

Средняя ширина периодонта (ширина периодонтальной щели) – составляет всего 0,20-0,25 мм. Причем наибольшая ширина наблюдается в пришеечной и верхушечной областях корня зуба, а наиболее узкий участок около 0,1 мм – расположен в средней трети зуба – около 0,1 мм. Получается, что периодонт имеет форму песочных часов, что по мнению многих авторов является признаком адаптации связочного аппарата зуба к функциональным нагрузкам.

Анатомия тканей пародонта и периодонта –

Волокна периодонта распределяют оказываемое на зуб давление – в виде тяги на альвеолярную кость. Вторая основная его функция заключается в удержании зуба в альвеоле. Нужно отметить, что скорость обновления коллагеновых волокон в периодонте – примерно в 2 раза выше, чем в десне (и в 4 раза выше, чем в коже). Постоянная перестройка волокон способствует адаптации связочного аппарата зуба к меняющейся нагрузке, но этим также объясняется и возможность ортодонтического перемещения зуба (без нарушения периодонтального прикрепления).

Формирование периодонта вокруг корня зуба происходит параллельно с формированием корня. Прорезывание зубов начинается, когда корень сформирован всего лишь на 25-50%, и поэтому формирование волокон периодонта продолжает происходить и после начала прорезывания коронки зуба сквозь слизистую оболочку. Причем рост волокон периодонта одновременно происходит – как со стороны костной стенки альвеолы, так и со стороны цемента корня зуба. Развитие тканей периодонта заканчивается только после окончания прорезывания зуба.

Отличия пародонта и периодонта (рис.1-2) –

Пародонт – это вся совокупность структур, за счет которых обеспечивается прикрепление зуба к костной стенке альвеолы (поверхности лунки зуба). Таким образом, в состав пародонта входит не только периодонт, но и цемент корня зуба, мягкие ткани десны, а также зубная альвеола.

Строение периодонта  –

Как мы уже сказали выше – периодонт расположен между цементом корня зуба с одной стороны, и компактной пластинкой альвеолы с другой стороны. Он состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани (РВСТ), основным компонентом которой являются волокна зрелого коллагена I типа. Причем у людей до 25 лет – помимо зрелого коллагена в периодонте еще можно обнаружить и волокна незрелого коллагена (проколлагена). Между пучками коллагеновых волокон расположено межклеточное вещество с кровеносными и лимфатическими сосудами, а также нервными волокнами. 

В периодонте отсутствуют зрелые эластические волокна, и есть только небольшое количество незрелых эластических волокон (окситалановых), которые располагаются вдоль стенок сосудов. При этом сами коллагеновые волокна жесткие и не способны к растяжению – так за счет чего формируется физиологическая подвижность зуба? Дело в том, что коллагеновые волокна в периодонте обладают амортизирующим эффектом – за счет их спиралевидных изгибов. Эти изгибы во время жевательной нагрузки на зуб выпрямляются, а по ее прекращении – снова скручиваются. Благодаря таким изгибам зуб и обладает физиологической подвижностью.

Волокна периодонта (гистологический препарат)  –

Клеточный состав периодонта представлен в первую очередь – фибробластами, цементобластами и остеобластами, которые участвуют в построении коллагена, цемента и костной ткани, соответственно. Кроме тог в периодонте были обнаружены и эпителиальные клетки Маляссе, которые могут быть источником образования кист и опухолей. О полном составе клеточных элементов мы еще расскажем ниже.

Типы волокон периодонта:

Проходящие рядом коллагеновые волокна сплетаются друг с другом, образуя прочные пучки диаметром 0,2 мм (такие пучки называют периодонтальными связками или лигаментами). Существует несколько альтернативных классификаций волокон периодонта, и ниже мы приведем две из них. Согласно классификации И.П. Гайворонского волокна периодонта можно разделить на 3 типа (рис.2)  –

1)  Комплекс зубо-десневых волокон  –
пучки этих волокон начинаются от цемента корня зуба в области дна десневого кармана, и далее они веерообразно распространяются, вплетаясь в мягкие ткани десны вокруг шейки зуба (маргинальный край десны). Этот тип волокон обеспечивает плотное прилегание десны к шейке зуба. Ниже вы можете увидеть, что зубо-десневые волокна имеют разнообразное направление, и образуют в тканях десны трехмерную сеть. По структуре эти волокна достаточно тонкие и не слишком мощные.

2)  Зубо-альвеолярные волокна (горизонтальные и косые) –
эти волокна начинаются чуть ниже волокон предыдущей группы. Они расположены в периодонтальной щели между цементом корня зуба с одной стороны и и компактной пластинкой альвеолы с другой стороны. Зубо-альвеолярные волокна принято делить на горизонтальные и косые. Горизонтальные волокна достаточно малочисленны, и они идут в горизонтальном направлении от поверхности корня зуба – к верхушкам межальвеолярных перегородок (рис.5).

Косыми зубо-альвеолярными волокнами покрыта практически вся поверхность корней, и преимущественно именно этот тип волокон удерживает зуб в альвеоле, а также выполняет опорно-амортизирующую функцию. Одним концом эти волокна прикреплены к цементу корня, а другим – к стенке альвеолы. Благодаря косому направлению волокон зуб как бы подвешен внутри альвеолы и, таким образом, жевательное давление не передается напрямую с зуба на костную ткань альвеолы. В целом расположение пучков зубо-альвеолярных волокон в боковых отделах периодонтальной щели – внешне напоминает сетку гамака (рис.5-6).

В средней трети периодонтальной щели (у молодых людей до 25 лет) имеется густое промежуточное сплетение из волокон незрелого коллагена – так называемое «зикхеровское сплетение». Волокна этого сплетения имеют очень высокий регенераторный потенциал. Они имеют большое значение для регенерации периодонтальных структур, например, это может быть важным при планировании ортодонтического лечения. Но нужно учитывать, что зикхеровское сплетение исчезает у людей старше 25 лет. Ряд исследователей выдвинули логичное объяснение необходимости присутствия незрелого коллагена в периодонте.

Дело в том, что часть волокон периодонта начинает формироваться со стороны цемента корня зуба, а другая часть – со стороны костной пластинки альвеолы. По мнению ряда авторов – волокна периодонта не являются единым образованием, и когда обе части волокон доходят до середины периодонтальной щели – они соединяются посредством незрелых коллагеновых волокон. Кстати, эта теория подтверждается и клиническими наблюдениями автора статьи, который неоднократно проводил реплантацию полностью извлеченных из лунки зубов. При этом со стороны лунки и корня зуба сохранялись обрывки волокон периодонта, благодаря которым периодонт прекрасно регенерировал у молодых пациентов (24stoma.ru).

3)  Транссептальные (межзубные) волокна  –
эти волокна идут от шейки одного зуба к шейке другого, и для этого волокна проходят над вершинами межальвеолярных перегородок. Т.е. они образуют «связку», которая идет от цемента корня одного зуба (со стороны контактной поверхности) – к цементу корня на контактной поверхности соседнего зуба. Эти волокна периодонта выполняют функцию сохранения непрерывности зубного ряда, а также в перераспределении жевательной нагрузки вдоль зубного ряда.

Альтернативная классификация волокон периодонта  –

Существует несколько альтернативных классификаций волокон периодонта. Эти классификации могут включать в себя следующее разделение волокон на группы:

1. Циркулярные (свободные) волокна – они начинаются от шейки зуба, веерообразно расходятся, заканчиваясь в мягких тканях десневого края.
2. Волокна альвеолярного гребня – они связывают шейку зуба с гребнем альвеолярной кости (на рис.4 они названы зубогребешковыми).
3. Горизонтальные волокна – это немногочисленная группа волокон, которая располагаются сразу под волокнами альвеолярного гребня (у самого входа в периодонтальное пространство). Эти волокна проходят горизонтально, образуя вместе с транссептальными волокнами – циркулярную связку зуба.
4. Косые волокна – наиболее многочисленная группа волокон, которая связывает корень зуба с компактной пластинкой альвеолы (в предыдущей классификации они названы зубо-альвеолярными).
5. Апикальные волокна – они расходятся перпендикулярно зубо-альвеолярным волокнам от верхушек корней ко дну альвеолы.
6. Транссептальные волокна – они идут горизонтально от шейке одного зуба к шейке другого, соединяя соседние зубы между собой.

Строение периодонта под микроскопом  –

На рис.8 ниже вы можете увидеть коллагеновые волокна, проникающие в цемент корня. Обратим ваше внимание, что терминальные участки волокон (находящиеся в цементе корня или в костной стенке альвеолы) – называют шарпеевскими волокнами. Далее на рис.8 представлен гистологический препарат периодонта зуба, где 1 – пучки коллагеновых волокон, 2 – основное аморфное вещество, 3 – сосуды периодонта.

Данные электронной микроскопии позволили узнать, что волокна периодонта проникают в цемент корня зуба на глубину – всего от 3 до 5 μ.т, а в костную стенку альвеолы – не более 20 μ.т. Также стало известно, что хотя волокна периодонта и состоят преимущественно из зрелого коллагена 1 типа – в нем есть и немного незрелых эластических волокон (окситалановых). Эти волокна имеют длину всего 2-3 мм, и они располагаются не перпендикулярно как все стальные, а параллельно поверхности корня зуба. Окситалановые волокна пересекают зубо-альвеолярные волокна под прямым углом, а их роль заключается в перераспредлении кровотока в периодонте в условиях жевательной нагрузки.

Коллагеновые волокна занимают только 40% объема периодонта, а остальные 60% – это не что иное как основное аморфное вещество (которое, в свою очередь, на целых 70% состоит из воды). Помимо воды здесь также присутствует и большое количество различных клеточных элементов – в первую очередь тут нам интересны фибробласты, которые располагаются по ходу волокон коллагена. Фибробласты в процессе клеточного цикла могут также дифференцироваться в фиброциты или миофибробласты.

Другая группа клеточных элементов включает в себя цементоциты и цементобласты. Последние располагаются на поверхности цемента корня зуба, и их функция заключается в построении заместительного цемента. Еще есть небольшая группа клеточных элементов, к которой относятся – остеобласты, остеокласты, а также одонтокласты. В небольшом количестве в периодонте также встречаются: лимфоциты, плазматические клетки, тучные клетки, эозинофиллы и нейтрофильные лейкоциты.

Гистология периодонта: видео

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

Кровоснабжение периодонта  –

Источниками кровоснабжения периодонта являются верхняя и нижняя альвеолярные артерии. В свою очередь от них отходят более мелкие «зубные артерии», которые уже проникают в апикальные отверстия на верхушках корней зубов. Перед тем как проникнуть в апикальное отверстие – от зубной артерии отделяется ее альвеолярная и периодонтальная ветви. Костная стенка альвеолы на всем своем протяжении пронизана системой прободных канальцев, через которые от альвеолярной ветви зубной артерии к периодонту проникают более мелкие артериолы.

Схема кровоснабжения периодонта  –

Сосудистая сеть тканей периодонта соседних зубов объединена в единую систему, что позволяет обеспечить коллатеральный кровоток. Важным моментом является то, что сосуды периодонта могут быть связаны с внутрипульпарными сосудами – через добавочные отверстия на боковой поверхности корня зуба. Это может быть путями для распространения инфекции.

Лимфатическая система образована капиллярами, слепо начинающимися в межклеточном веществе тканей периодонта, и развита достаточно слабо. Из периодонта зубов верхней челюсти отток лимфы происходит в околоушные лимфатические узлы, а от зубов нижней челюсти – в подчелюстные и подъязычные лимфатические узлы. Именно этим объясняется увеличение определенных групп лимфоузлов, например, при обострениях хронического периодонтита.

Иннервация периодонта  –

Осуществляется со стороны тройничного нерва, афферентные и эфферентные волокна которого – образуют в тканях периодонта сплетение. Окончания этих волокон представляют из себя болевые рецепторы и механорецепторы. У большинства зубов максимальная концентрация рецепторов сосредоточена в области верхушек корней, но в периодонте резцов – рецепторы равномерно распределены по всему периодонту. Также в периодонте обнаружены и симпатические нервные волокна, отвечающие за регуляцию кровотока.

Функции периодонта  –

• Удерживающая функция  –
  она заключается в удержании зуба в альвеоле, и за это в первую очередь отвечают зубо-альвеолярные волокна периодонта.

• Амортизационно-распределительная функция  –
  межклеточное вещество и волокна периодонта позволяют равномерно распределять жевательную нагрузку с зуба – на ткани альвеолы.

• Защитная функция  –
  соединительно-тканные и клеточные компоненты периодонта представляют собой так называемый «гистогематический барьер», благодаря которому обеспечивается структурный и антигенный гомеостаз как самого периодонта, так и окружающих тканей. Реализация защитной функции опосредована как специфическими, так и неспецифическими факторами защиты.

• Пластическая функция  –
  обеспечивает сохранение структуры периодонта, а также репарацию как самого периодонта, так и прилежащих тканей (например, костной пластинки альвеолы, а также цемента корня зуба). Периодонт весьма богат клеточными элементами, включая остеобласты, которые отвечают за образование костной ткани на поверхности альвеолы, а также цементобласты, от которых будет зависеть выработка заместительного цемента корня зуба.

• Трофическая и сенсорная функции  –
  обеспечиваются хорошо развитой сосудистой и нервной сетью (большим количеством рецепторов). Эти функции тесно связаны со выше перечисленными.

Разрушение периодонтального прикрепления зуба  –

Защиту периодонта от разрушения обеспечивает так называемое «эмалевое прикрепление», которое состоит из 10-20 рядов клеток многослойного плоского эпителия. Этот эпителий (цифра 2 на рис.ниже) выстилает дно десневой бороды и плотно прикреплен к зубной эмали – в области перехода эмали в цемент корня. Эпителий дна десневой борозды обладает очень высокой степенью обновления, которое происходит полностью всего за 4-8 дней.

Эмалевое прикрепление в области дна десневой борозды  –

Где 1 – зубная эмаль; 2 – эмалевое эпителиальное прикрепление, 3 – цементо-эмалевое соединение, 4 – зернистый слой Томса в дентине, 5 – волокна периодонта, 6 – альвеолярная кость, 7 –цементобласты, 8 – цементоциты.

Эпителиальное прикрепление обеспечивает как механическую защиту периодонта, так и способствует элиминации многочисленных повреждающих факторов, вырабатываемыми патогенными бактериями, например, при хроническом катаральном гингивите. Как вы знаете – именно разрушение эпителиального прикрепления является точкой перехода гингивита в пародонтит, при котором уже наблюдается разрушение периодонта (уменьшение площади периодонтального прикрепления и возникновение подвижности зуба). Надеемся, что наша статья оказалась Вам полезной!

Источники:

1. Стоматологическое образование автора статьи,
2. National Library of Medicine (USA),
3. «Анатомия, гистология и биотипы пародонта» (Дмитриева,  Ерохин),
4. «Анатомия зубов человека» (Гайворонский, Петрова).
5. «Пародонтология» (Данилевский Н.Ф.).