Биомеханика движений нижней челюсти — реализация принципа целесообразности

При детальном рассмотрении вопроса биомеханики движений нижней челюсти невольно посещает мысль о совершенстве и гармонии всего того, что создано руками природы.

В организме человека, впрочем как и в другом биологическом естестве, все направлено на реализацию основополагающего принципа – целесообразности.

От молекулярного строения любого вещества до сложной биологической структуры все завязано на реализацию единого замысла и ответа на вопрос – для чего и во имя чего?

Без такой строгой организации невозможно биологическое функционирование любого организма.

Назначение, структура и функционирование зубочелюстной системы

Понимание сложного процесса, который называется биомеханикой жевательного аппарата зубочелюстной системы, способствует своевременному выявлению патологии в развитии мышц, суставных конструкций, смыкании зубов и состояния пародонта (зуб – греч. odontos, лат. dente — отсюда и образованы: одонтология – наука, занимающаяся описанием odontos, пародонтит – это заболевание тканей пародонта). Именно от здорового пародонта – комплекса тканей окружающих зуб, который является единой составляющей височно-нижнечелюстных суставов, зависит его нормальная работа.

Из этого следует, что биомеханические функции пародонта обусловлены анатомическими и физиологическими особенностями его строения и тесно завязаны на работу других элементов.

Законы биомеханики зубочелюстной системы успешно применяются в ортопедии на этапах проектирования и создания различных протезов, а также некоторых вспомогательных устройств.

К аппаратам воспроизводящим движения нижней челюсти относятся:

1. Окклюдатор. Устройство для оказания помощи пациенту, позволяющее смоделировать и произвести правильную подгонку ортопедической конструкции.
2. Лицевая дуга. Данный аппарат позволяет максимально точно изготовить слепок для дальнейшего исправления прикуса.
3. Артикулятор. Они бывают различных видов: универсальные, средние (упрощенные). Данный прибор используется для изготовления и подгонки съемных и несъемных зубных и мостовых протезов, коронок и кап.

Фото:

Стоит отметить, что артикулятор – это чрезвычайно важное устройство, которое помогает правильно произвести эксклюзивную подгонку различных протезов. Ведь именно артикуляция, в стоматологии воспринимаемая как разновекторное движение нижней челюсти (лат. mandibula) относительной верхней, происходящее при сжатии и растяжении жевательных мышц, в решающей степени определяет внятное и членораздельное произношение.

Если образуется какая-то патология, связанная с НЧ, то речь, пережевывание пищи, смех, глотание сразу нарушаются.

В таблице движений нижней челюсти в сжатой форме изложены базовые положения и определяющие факторы доминирующих теорий артикуляций, авторами которых являются Ганау, Гизи, Монсон. Несмотря на некоторые расхождения в трактовании процессов, их авторитет непререкаем, а роль в развитии ортопедии сомнению не подлежит.

Кроме того, правильное и здоровое дыхание, эстетические эмоции (экспрессия) невозможны, если мышцы, выдвигающие нижнюю челюсть вперед, будут подвержены обструкции (спазм, ремиссия).

Полноценное пережевывание пищи происходит только в том случае, если зубы верхней и нижней челюсти входят в правильное соприкосновение – окклюзию. Поэтому именно смыкание зубных рядов является определяющей характеристикой жевательных движений.

Все связующие элементы НЧ перемещаются в результате синхронного взаимозависимого действия височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС), мышечных жевательных тканей и зубов. Их действия организуются, координируются и контролируются центральной нервной системой.

Смещения самопроизвольного и рефлекторного характера всецело подчинены нервно-мышечному аппарату и способны воспроизводиться последовательно.

К начальным произвольным перемещениям относится процесс откусывания пищи и направление ее в рот. А уже следующее за ними пережевывание и глотание – это рефлекторно-бессознательные действия.

В силу задач, которые определены для челюсти, обусловлено ее сложное строение.

Прежде всего, она являет собой единственную подвижную кость лицевого черепа, которая отдаленно напоминает подкову.

Такое строение обусловлено не только определяющим назначением как ответственной составляющей жевательного процесса, но и своим развитием, которое происходит из первой жаберной дуги.

Структура mandibula:

1. Тело.
2. Край тела, где размещены ячейки для зубов (альвеолы) – это альвеолярный отросток.
3. Подбородочное отверстие. Оно служит коммуникатором для нервов и кровеносных сосудов.
4. Угол.
5. Головка.
6. Нижнечелюстной канал и отверстие.
7. Ветви.
8. Суставные и венечные отростки.

Костные образования оставались бы постоянно в статическом положении, если бы не соединяющая их мышечная ткань.

Мышцы, приводящие в движение нижнюю челюсть, называются жевательными.

Более того, каждая мышечная структура, а точнее их группы, производят те или иные движения:

1. Медиальные крыловидные, жевательные и височные поднимают челюсть.
2. Двубрюшная, челюстно-подъязычная, подбородочно-подъязычная участвуют в процессе опускания.
3. Боковые движения возможны благодаря латеральным крыловидным мышцам.

Направления движения нижней челюсти

Во время активной фазы биомеханика жевательного аппарата обеспечивает работу НЧ по трем векторным направлениям или плоскостям движения, производя одновременно вращательные и скользящие смещения ее головок:

• вертикальному;
• сагиттальному;
• трансверзальному.

Поступательные движения головок нижней челюсти вперед и вниз

Вертикальное движение

Оно возможно при активной работе двухсторонних мышечных тканей, идущих от НЧ к подъязычной кости. Это движение характерно при открывании и закрывании рта.

Вес самой кости в данном случае выступает в роли вспомогательного фактора.

Три фазы характеризуют этот процесс, т. е. непосредственно открывание рта:

• незначительная;
• значительная;
• максимальная.

Максимальное смещение в вертикальной плоскости может достигать 5 сантиметров.

Обратное перемещение осуществляется благодаря той же мышечной группе, но уже при их сокращении.

Поднятие и опускание происходит в нижней части сустава между головкой костной структуры и хрящевым диском.

Для выявления аномалии в строении челюстей зубных рядов в вертикальном векторе перемещения, а также для расчета линейных и угловых величин черепа и ВНЧС, в 1884 году на конгрессе антропологов во Франкфурте был принят и закреплен термин «франкфуртская горизонталь».

Сагиттальное движение

Сагиттальная ось смещения выражена вектором передвижения «вперед-назад». Она реализуется в результате работы латеральных крыловидных мышечных тканей в верхнем отделе сустава, между суставной поверхностью височной кости и хрящевым диском.

На первый взгляд, костный трафик «вперед» – это простой биомеханический процесс. На самом же деле он состоит из довольно сложных составляющих, которые делятся на две фазы:

1. Первая. Хрящевой диск, совместно с головкой перемещается по суставной поверхности бугорков.
2. Вторая. На этом этапе к скользящему смещению головки одновременно подключается уже ее шарнирное перемещение вокруг собственной оси. Сам же вектор этой оси, проходит непосредственно через головку основной костной структуры.

Этот трафик синхронизирован как слева, так и справа. Строение НЧ позволяет выдвинуть головку вниз и вперед по суставному бугорку на расстояние до одного сантиметра.

Расстояние, которое преодолевает суставная головка при выдвижении вперед, именуется сагиттальным суставным путем.

Стоит напомнить, что это движение или путь не чисто линейное, а проходит под определенным углом, который образуется при пересечении векторов, лежащих в окклюзионной плоскости и сагиттальной линии – в плоскости сагиттального суставного пути.

Возникает логичный вопрос – чему в таком случае равен угол саггитального суставного пути?

Альфред Гизи – авторитетный университетский профессор из Цюриха, уже в прошлом веке – в 1908 году, замерил и обосновал зависимость между углами наклона резцового и суставного пути.

По его утверждению, которое никто не оспаривает, угол сагиттального пути составляет 33°.

Трафик, который проделывают нижние резцы при перемещении костной структуры, тем же ученым назван сагиттальным резцовым путем.

При пересечении линии этого пути с окклюзионной плоскостью образуется угол сагиттального резцового пути. И он укладывается в пределы от 40 до 50 градусов.

К слову сказать,  А. Гизи внес существенный вклад в развитие гнатологии, науки, изучающей слаженную работу зубочелюстного аппарата. Эти и другие открытия, позволили именитому ученому, уже в 1912 году, создать нерегулируемый артикулятор, который стал прообразом нынешних ортопедических устройств.

Трансверзальное движение

Боковые смещения происходят в горизонтальной или трансверзальной плоскости и осуществляются путем сокращения (сжатия) латеральных крыловидных мышц.

Здесь нужно правильно понимать векторные направления. Проще говоря, горизонтальное смещение осуществляется влево и вправо относительно горизонта, но во фронтальной плоскости, если смотреть в лицо (во фронт) человеку.

Если сустав движется в правую сторону, значит, работает левая латеральная мышца и наоборот.

При этом челюстная головка со стороны смещения осуществляет ротацию вокруг вертикальной оси. Она скользит одновременно с диском по суставной поверхности бугорка – вниз и чуть внутрь. Проще говоря, головка проделывает боковой суставной путь, который также находится под углом к сагиттальной плоскости.

Угол трансверзального суставного пути в стоматологии именуется углом Беннета и равен 17°.

Положение зубов поменяется, если НЧ сдвинется влево или вправо. Эти смещения имеют угловую проекцию, которая называется трансверзальный резцовый путь или готический угол. При боковых смещениях он определяет размах резцов, которые укладывается в пределы от 100 до 110°.

Боковые движения нижней челюсти (готический угол — 110° и угол Беннета — 17°)

Знание и понимание функционирования аппарата для выдвижения нижней челюсти вперед и назад, а также по другим векторным составляющим, позволяет правильно учитывать генеральные факторы, чрезвычайно необходимые при создании качественных ортопедических конструкций.

Именно эти факторы решительно влияют на артикуляцию:

1. Сагиттальная окклюзионная кривая.
2. Высота бугорков жевательных зубов.
3. Угол наклона сагиттального суставного пути.
4. Угол наклона сагиттального резцового пути.
5. Трансверзальная окклюзионная кривая.

Также без знания и учетов законов артикуляции Бонвиля–Ганау, которые определяют линейное расположение и тесную синхронную взаимосвязь всех составляющих НЧ, не получится правильно изготовить и установить искусственные зубы в протезах на беззубые челюсти.

Линии, соединяющие резцовую точку с суставными головками, и сами головки образуют треугольник Бонвиля

Проблемы функционирования височно-нижнечелюстного сустава

Дисфункция ВНЧС – это неправильно работающие суставные структуры и мышечные ткани, соединяющие верхнюю челюсть и нижнюю.

Несомненно, что этот процесс, а вернее отсутствие такового, связан с различными патологиями. Она может быть врожденной и обретенной.

Дисфункция ВНЧС может проявляться при следующих причинных обстоятельствах:

1. Присутствует дефект зубного ряда.
2. Повышенная стираемость.
3. Патология травматического характера.
4. Неправильный контакт (прикус).
5. Допущенные ошибки при изготовлении ортопедических конструкций.
6. Врожденная челюстная аномалия и неправильное развитие зубов.

Симптоматика дисфункции ВНЧС:

1. При открывании и закрывании рта, пережевывании пищи проявляются клацающие или щелкающие звуки.
2. Пациент страдает головной болью, напоминающей мигрень, а также болевыми ощущениями в ушах и за глазами.
3. Боль при зевоте и широком раскрывании рта.
4. Ослабленность челюстных мышечных тканей.
5. При смыкании и размыкании верхней и нижней челюсти проявляются боли и общий физический дискомфорт.

Клинические исследования определяют, какие мышцы, связки, кости и хрящи, приводящие в движение нижнюю челюсть, работают с отклонениями.

Кроме того, результаты или итоговые заключения нужны для принятия мер локального или масштабного характера, восстановления функций движения нижней челюсти и в целом височно-нижнечелюстного сустава.

Методы исследования подразделяются:

1. Клинический: опрос, анализ прикуса, суставного шума и движения НЧ, пальпация сустава, жевательной мышечной структуры и болевых точек на лице.
2. Рентгенологические. Компьютерные томограммы, ортограмма челюсти, рентгенограммы по методу Шюллера и др.
3. Графические:
   • Электромиография – исследование биоэлектрических возможностей жевательных мышечных волокон.
   • Мастикациография – запись жевательных движений нижней челюсти.

Также проводятся дополнительные исследования: биохимические пробы крови на ревматизм, психосоматические и стоматоневрологические обследования и др.

Для определения аномалии в анатомической постановке зубов применяют следующие метод исследования:

1. Внеротовой: запись характера продвижения челюсти, угла резцового скольжения и боковых смещений.
2. Внутриротовой: в основе его лежит использование феномена Христенсена, который фиксирует просвет в области коренных моляров.

При устранении выявленных отклонений и для индивидуального изготовления протезов технику требуется определение окклюзии и центрального соотношения челюстей.

Для этого рекомендована специальная методика определения центральной окклюзии и соотношения челюстей. В ней определены последовательность действий, инструментарий, критерии и оценка результатов.

Напомним, что окклюзия – это статический и динамический контакт верхней и нижней челюсти при различных функциональных действиях.

Пожалуй, здесь стоит заявить о трех «золотых» правилах окклюзии, относящихся к теме подраздела дисфункции ВНЧС:

1. Правильный двухсторонний контакт группы боковых зубов.
2. Клыковое разобщение и ведение этой группы.
3. Беспрепятственное обеспечение вышеназванных функций.

При рассмотрении вопросов, связанных с окклюзией, неизменно используются другие понятия и термины, которые относятся к трафику НЧ:

1. Кривая Шпее – это сагиттальная окклюзионная кривая, которая виртуально касается вершин бугорков mandibula.
2. Кривая Уилсона – это трансверсальная окклюзионная кривая. Она как бы повторяет образную географию тех же бугорков, но в векторе поперечного смещения.
3. Окклюзионная плоскость относится к важнейшему ориентиру в стоматологии. Это воображаемая поверхность, которая проходит по вершинам фронтальных и жевательных dente.
4. Окклюзионный компас в стоматологии используется для моделирования движения зубов во время изготовления тех или иных ортопедических конструкций.

Фото:

Стабильное функционирование обеих челюстей возможно благодаря равномерному фиссурно-бугорковому контакту боковых зубных единиц. Они как раз и обеспечивают правильную нагрузку по осям и снимают излишнее напряжение пародонта.

Говоря о дисфункции ВНЧС трудно, а точнее, невозможно градировать проблемы по глубине и характеру патологии.

Но наверное, самые большие страдания человеку приносят аномалии окклюзии. Ведь из-за них человек теряет свою привлекательность, страдает в эмоциональном и психическом плане.

Виды неправильного прикуса:

1. Дистальный. Это аномалия окклюзии в сагиттальном направлении. Когда имеется диспропорция в развитии челюстей – слаборазвитая нижняя и опережающее развитие верхней.
2. Мезиальный. Эта аномалия повторяет предыдущую, но с точностью до наоборот.
3. Открытый. Вертикальная аномалия прикуса. В данном случае образуется щель из-за несмыкания зубного ряда.
4. Глубокий. Это наиболее распространенная проблема, когда верхний зубной ряд перекрывает нижний (выступает вперед), на расстояние, превышающее длину зубной единицы.
5. Перекрестный. Эта трансверзальная аномалия возникает из-за слабого развития одной из сторон НЧ. В результате жевательные бугорки нижнего клыка, как бы выпирают вперед относительного верхних зубов.
6. Дистопия. Расположение единицы зубного ряда не на своем месте в ряду, т. е. смещенное в сторону.
7. Диастема. Образование щели (до 6 мм) между центральными резцовыми зубами верхнего или нижнего ряда, которое встречается реже.

На протяжении длительного времени спор о трехточечной окклюзии не утихает. Она выглядит так – одна контактная точка на передних зубах, а две другие на буграх третьих моляров.

Это состояние было исследовано Бонвилем и названо его именем – трехпунктный контакт Бонвиля.

Количество сторонников и противников данного утверждения поделилось поровну, но не изменилось и по сей день. Одни считает это отклонением, другие нормой.

Кроме того, он же ввел понятие треугольник Бонвиля, в котором вычислил расстояние между суставными головками и резцовой точкой, которое равняется в 10 см. Данное открытие легло в основу построения большинства анатомических артикуляторов.

Продолжая мысль о дисфункции ВНЧС, нужно отметить: переломы – это наиболее тяжелая и опасная патология НЧ.

Это следствие различных механических травм, относящиеся к производственным, бытовым, криминальным и другим обстоятельствам.

Международный классификатор болезней 10-го пересмотра (МКБ-10), присваивает каждому виду перелома свой эксклюзивный код. Будь то переломы суставного, альвеолярного, мыщелкового, венечного отростка, ветви, угла или самой НЧ.

Это дает возможность врачу любой страны без детализации и пояснений понимать характер повреждения.

Лечение и устранение врожденной и обретенной патологии – это длительный и кропотливый процесс, требующий от специалистов глубоких знаний и понимания процессов биомеханики НЧ.