Артикуляция и окклюзия
В ортопедических целях из сложной биодинамики прикуса выделяют два главных состояния: артикуляцию и окклюзию. Наиболее распространено определение артикуляции, данное А.Я. Катцем, а именно: это всевозможные положения и перемещения нижней челюсти по отношению к верхней, осуществляемые посредством жевательной мускулатуры. Это определение включает в себя не только жевательные движения нижней челюсти, но и перемещения ее во время разговора, пения и т.п., а также различные виды смыкания, то есть окклюзию.
Под окклюзией понимают частный вид артикуляции, означающий положение нижней челюсти, при котором то или иное количество зубов находится в контакте, то есть смыкании. Различают 4 основных вида окклюзии: 1) центральную (смыкание зубных рядов, при котором контактирует наибольшее количество зубов); 2) переднюю; 3) левую боковую; 4) правую боковую
Характер смыкания зубных рядов в положении центральной окклюзии называется прикусом. Большинство авторов все виды прикусов делят на физиологические и патологические.
К физиологическим относятся прикусы, обеспечивающие полноценную функцию жевания, речи и эстетический оптимум. Патологическими называются такие виды смыкания зубных рядов, при которых нарушаются функции жева-ния, речи или внешний вид человека. К ним же можно отнести и аномалийные прикусы, которые В.Ю.Курляндский выделяет в отдельную, третью группу прикусов.
Деление прикусов на физиологические и патологические в определенной степени условно, ибо нормальный прикус при известных условиях, например при заболеваниях паро-донта или потере отдельных зубов и их перемещении, может стать патологическим.
К физиологическим прикусам относят : ортогнатический (псалидодонтный, то есть ножницеобразный), прямой (лабиодонтный, то есть щипцеобразный), бипрог-натический (когда передние зубы обеих челюстей вместе с альвеолярными гребнями наклонены кпереди), опистог-натический (когда фронтальные зубы вместе с альвеолярными гребнями обеих челюстей направлены кзади).
Наиболее распространенным среди европейцев (75-80%) является ортогнатический прикус. Он характеризуется определенными признаками центральной окклюзии, одни из которых относятся ко всем зубам, другие — только к передним или жевательным зубам, третьи – к суставу и мышцам.
Признаки центральной окклюзии при ортогнатическом прикусе. Верхний зубной ряд имеет форму полуэллипса, нижний – параболы.
Щечные бугры верхних малых и больших коренных зубов расположены кнаружи от одноименных бугров нижних премоляров и моляров. Благодаря этому небные бугры верхних зубов попадают в продольные бороздки нижних, а щечные бугры нижних одноименных зубов — в продольные бороздки верхних.
Перекрытие передних нижних и боковых зубов верхними объясняется тем, что верхняя зубная дуга шире нижней. Благодаря этому увеличивается размах боковых движений нижней челюсти.
Каждый зуб, как правило, смыкается с двумя антагонистами – главным и побочным. Каждый верхний зуб смыкается с одноименным нижним и позади стоящим, каждый нижний — с одноименным верхним и впереди стоящим. Исключение представляют зуб мудрости верхней челюсти и нижний центральный резец, имеющие по одному антагонисту. Эта особенность взаимоотношения нижних и верх-
них зубов объясняется тем, что верхние центральные резцы шире нижних одноименных. По этой причине верхние зубы смещены дистально в отношении зубов нижнего ряда. Верхний зуб мудрости уже нижнего, поэтому дистальное смещение верхнего зубного ряда выравнивается в области зубов мудрости и их задние поверхности лежат в одной плоскости.
Средние линии, проходящие между центральными резцами верхней и нижней челюстей, лежат в одной сагиттальной плоскости. Это обеспечивает эстетический оптимум. Нарушение симметрии делает улыбку некрасивой.
Верхние передние зубы перекрывают нижние приблизительно на одну треть высоты коронки. Нижние передние зубы своими режущими краями контактируют с зубным бугорком верхних (режущебугорковый контакт).
Передний щечный бугор верхнего первого моляра расположен на щечной стороне одноименного нижнего моляра в его поперечной борозде, между щечными буфами. Задний щечный бугор первого верхнего моляра расположен между заднещечным бугром одноименного нижнего моляра и пе-реднещечным бугром второго нижнего моляра. Это положение бугров коренных зубов верхней и нижней челюстей часто называют мезиодистальным соотношением.
Нижнечелюстная головка находится у основания заднего ската суставного бугорка.
Мышцы, поднимающие нижнюю челюсть, находятся в состоянии равномерного сокращения.
Исходным положением нижней челюсти при открывании рта является центральная окклюзия, а может быть состояние, когда губы сомкнуты, а нижняя челюсть несколько отвисает. При этом между зубными рядами имеется промежуток в 2-4 мм (его называют межокклюзионным пространством), то есть такое положение характерно для состояния относительного физиологического покоя. Жевательная мускулатура при этом находится в состоянии минимального или, более правильно, оптимального тонуса, то есть мышцы отдыхают. Вертикальный размер нижней трети лица при этом для каждого человека постоянен и он больше такового при центральной окклюзии или так называемой окклюзионной высоты .
Межокклюзионное пространство клинически определяется как разность между высотой покоя и окклюзионной высотой при использовании тех же произвольных точек на лице .Эти точки выбираются произвольно.
Межокклюзионное пространство варьирует в среднем в пределах от 2 до 4 мм. Однако у отдельных лиц оно может изменяться от 1,5 до 7 мм.
При произвольно закрывающем движении нижней челюсти из положения покоя она перемещается непосредственно в положение центральной окклюзии .
Состояние относительного физиологического покоя — одно из артикуляционных положений нижней челюсти при минимальной активности жевательных мышц и полном расслаблении мимической мускулатуры. Тонус мышц, поднимающих и опускающих нижнюю челюсть, равнозначен.
В диагностическом плане целесообразно рассмотреть биомеханику нижней челюсти во время приема пищи и конкретизировать при этом соотношение зубных рядов и элементов височно-нижнечелюстных суставов. Вначале в действие вступают зрительный и обонятельный анализаторы, аппарат памяти. На основе анализа пищи включается пусковой механизм деятельности слюнных желез и мышечного аппарата, т.е. происходит выбор оптимальной программы действий. Выделение слюны обусловливает необходимость ее заглатывания. При этом благодаря сократительной деятельности мышц нижняя челюсть из состояния физиологического покоя перемещается в центральное окклю-зионное положение, после чего происходит глотание. Смыкание зубных рядов при глотании сопровождается значительным повышением тонуса жевательной мускулатуры и определенной силой сжатия челюстей.
Опускание нижней челюсти осуществляется в силу ее тяжести и в результате сокращения мышц: m. mylohyoideus, т. geniohyoideus, т. digastricus .
Вертикальные движения нижней челюсти соответствуют открыванию и закрыванию рта. Для открывания рта и введения пищи в рот характерно, что в этот момент срабатывает выбранный оптимальный вариант действия, зависящий от визуального анализа характера пищи и размера пищевого комка. Так, бутерброд, семечки размещают в группе резцов, фрукты, мясо — ближе к клыку, орехи — к премолярам.
Таким образом, при открывании рта происходит пространственное смещение всей нижней челюсти .
В зависимости от амплитуды открывания рта преобладает то или иное движение. При незначительном открывании рта (шепот, тихая речь, питье) преобладает вращение головки вокруг поперечной оси в нижнем отделе сустава; при более значительном открывании рта (громкая речь, откусывание пищи) к вращательному движению присоединяется скольжение головки и диска по скату суставного бугорка вниз и вперед. При максимальном открывании рта суставные диски и нижнечелюстные головки устанавливаются на вершинах суставных бугорков. Дальнейшее движение суставных головок задерживается напряжением мышечного и связочного аппаратов, и вновь остается только вращательное или шарнирное движение.
Передвижение суставных головок при открывании рта можно проследить, установив пальцы впереди козелка уха или вставив их в наружный слуховой проход. Амплитуда раскрывания рта строго индивидуальна. В среднем она равна 4-5 см. Зубной ряд нижней челюсти описывает кривую при открывании рта, центр которой лежит в середине суставной головки .Определенную кривую описывает и каждый зуб .
Сагиттальные движения нижней челюсти. Движение нижней челюсти вперед осуществляется в основном за счет двустороннего сокращения латеральных крыловидных мышц и может быть разделено на две фазы: в первой — диск вместе с головкой нижней челюсти скользит по суставной поверхности бугорка, а затем во второй фазе присоединяется шарнирное движение вокруг поперечной оси, проходящей через головки. Это движение осуществляется одновременно в обоих суставах.
Расстояние, которое проходит при этом суставная головка, носит название сагиттального суставного пути. Этот путь характеризуется определенным углом, который образуется пересечением линии, являющейся продолжением сагиттального суставного пути с окклюзионной (протетической) плоскостью. Под последней понимают плоскость, проходящую через режущие края первых резцов нижней челюсти и дистальные щечные бугры последних моляров . Угол сагиттального суставного пути индивидуален и колеблется в пределах от 20 до 40°, но его средняя величина, по данным Гизи, составляет 33°.
Такой комбинированный характер движения нижней челюсти имеется только у человека. Величина угла зависит от наклона, степени развития суставного бугорка и величины перекрытия верхними передними зубами нижних передних. При глубоком их перекрытии будет преобладать вращение головки, при малом перекрытии — скольжение. При прямом прикусе движения будут в основном скользящими. Продвижение нижней челюсти вперед при ортогнатичес-ком прикусе возможно в том случае, если резцы нижней челюсти выйдут из перекрытия, то есть сначала должно произойти опускание нижней челюсти. Это движение сопровождается скольжением нижних резцов по небной поверхности верхних до прямого смыкания, то есть до передней окклюзии. Путь, совершаемый при этом нижними резцами, называется сагиттальным резцовым путем. При пересече– нии его с окклюзионной (протетической) плоскостью образуется угол, носящий название угла сагиттального резцового пути .
Он также строго индивидуален, но, по данным Гизи, находится в пределах 40-50°. Поскольку при движении нижнечелюстная суставная головка скользит вниз и вперед, то естественно опускается вниз и вперед задняя часть нижней челюсти на величину резцового скольжения. Следовательно, при опускании нижней челюсти должно образовываться расстояние между жевательными зубами, равное величине резцового перекрытия. Однако в норме оно не образуется, и между жевательными зубами сохраняется контакт. Это возможно благодаря расположению жевательных зубов по сагиттальной кривой, получившей название окклюзионной кривой Spee (Шпее). Многие ее называют компенсационной .
Поверхность, проходящая через жевательные площадки и режущие края зубов, называется окклюзионной. В облас ти боковых зубов окклюзионная поверхность имеет искривление, направленное своей выпуклостью книзу и получившее название сагиттальной окклюзионной кривой. Окклюзионная кривая отчетливо выявляется после прорезывания всех постоянных зубов. Она начинается на задней контактной поверхности первого премоляра и заканчивается на дистальном щечном бугре зуба мудрости. Практически ее устанавливают по уровню перекрытия нижних щечных бугров верхними.
Имеются существенные разногласия по вопросу о происхождении сагиттальной окклюзионной кривой. Гизи (Gysi) и Шредер (Schroder) связывают ее развитие с передне-задними движениями нижней челюсти. По их мнению, появление искривления окклюзионной поверхности связано с функциональной приспособляемостью зубных рядов. Механизм этого явления представлялся в следующем виде. При выдвижении нижней челюсти вперед задний отдел ее опускается и между последними молярами верхней и нижней челюстей должен появиться просвет. Благодаря же наличию сагиттальной кривой этот просвет при вьщвижении нижней челюсти вперед закрывается (компенсируется). По этой причине данная кривая была названа ими компенсационной.
Кроме сагиттальной кривой, различают трансверзаль-ную кривую. Она проходит через жевательные поверхности моляров правой и левой сторон в поперечном направлении. Разный уровень расположения щечных и небных бугорков вследствие наклона зубов в сторону щеки обусловливает наличие боковых (трансверсальных) окклюзионных кривых — кривых Уилсона с различным радиусом кривизны у каждой симметричной пары зубов. Эта кривая отсутствует у первых премоляров .
Сагиттальная кривая обеспечивает при выдвижении нижней челюсти вперед контакты зубных рядов по меньшей мере в трех пунктах: между резцами, между отдельными жевательными зубами с правой и левой сторон. Это явление впервые было отмечено Bonvill и в литературе носит название трехпунктного контакта Бонвиля .При отсутствии кривой жевательные зубы не контактируют и между ними образуется клиновидная щель.
После откусывания пищевой комок под действием сокращающихся мышц языка поэтапно перемещается к клыкам, премолярам, молярам. Это перемещение осуществляется при вертикальном смещении нижней челюсти из положения центральной окклюзии через опосредованную окклюзию вновь в центральную. Постепенно пищевой комок разъединяется на части — фаза дробления и растирания пищи. Пищевые комки перемещаются от моляров к премолярам и обратно.
Боковые или трансверзальные движения нижней челюсти осуществляются в основном за счет сокращения наружной крыловидной мышцы на стороне, противоположной движению, и переднего горизонтального пучка височной мышцы на стороне, одноименной с движением. Сокращение этих мышц попеременно с одной и другой сторон создает боковые движения нижней челюсти, способствующие растиранию пищи между жевательными поверхностямимоляров На стороне сократившейся наружной крыловидной мышцы человека (балансирующая сторона) нижняя челюсть движется вниз и вперед, а затем отклоняется внутрь, На стороне сократившейся наружной крыловидной мышцы человека (балансирующая сторона) нижняя челюсть движется вниз и вперед, а затем отклоняется внутрь, то есть проходит определенный путь, именуемый боковым суставным путем. При отклонении головки к середине образуется угол по отношению к первоначальному направлению движения. Вершина угла будет находиться на суставной головке. Этот угол впервые описан Бенетом и назван его именем, средняя величина угла 15-17.
На другой стороне (рабочая сторона) головка, оставаясь в суставной впадине, совершает вращательные движения вокруг своей вертикальной оси .
Суставная головка на рабочей стороне, совершая вращательное движение вокруг вертикальной оси, остается в ямке. При вращательном движении наружный полюс головки смещается кзади и может оказывать давление на ткани, находящиеся позади сустава. Внутренний полюс головки перемещается по дистальному скату суставного бугорка, что обусловливает неравномерность давления на диск.
При боковых движениях нижняя челюсть перемещается в сторону: сначала в одну, затем через центральную окклюзию — в другую. Если графически изобразить эти перемещения зубов, то пересечение бокового (трансверзального) резцового пути при движении вправо-влево и наоборот образу ет угол, называемый углом трансверзального резцового пути, или готическим углом .
Этот угол определяет размах боковых движений резцов, его величина 100-110°. Таким образом, при боковом движении нижней челюсти угол Бенета является наименьшим, а готический — наибольшим, и любая точка, расположенная на остальных зубах между этими двумя крайними величинами, совершает перемещения с величиной угла более 15-17°, но менее 100-110°.
Значительный интерес для ортопедов представляют соотношения жевательных зубов при боковых перемещениях нижней челюсти. Человек, взяв в рот пищу и откусив, языком передвигает ее в область боковых зубов, при этом щеки несколько втягиваются внутрь, и пища вдвигается между боковыми зубами. Принято различать рабочую и балансирующую стороны. На рабочей стороне зубы устанавливаются одноименными буграми, а на балансирующей — разноименными .
Все жевательные движения очень сложны, они осуществляются совместной работой различных мышц.При жевывании пищи нижняя челюсть описывает приблизительно замкнутый цикл, в котором можно выделить определенные фазы .
Из положения центральной окклюзии происходит сначала легкое открывание рта, нижняя челюсть опускается вниз и вперед; продолжение открывания рта является переходом к боковому движению в сторону, противоположную сократившейся мышце. В следующей фазе нижняя челюсть поднимается и щечные бугры нижних зубов на этой же стороне смыкаются с одноименными буграми верхних, образуя рабочую сторону. Пища, находящаяся в это время между зубами, сдавливается, а при возврате в центральную окклюзию и смещении в другую сторону растирается. На противоположной стороне зубы смыкаются разноименными буграми. За этой фазой быстро происходит следующая, и зубы соскальзывают в первоначальное положение, то есть в центральную окклюзию. При этих попеременных движениях и происходит растирание пищи.
Связь между сагиттальными резцовым и суставным путями и характером окклюзии изучалась многими авторами. Бон-виль на основании своих исследований вывел законы, явившиеся основой построения анатомических артикуляторов
Аппараты, воспроизводящие движения нижней челюсти.
При изготовлении функционально полноценных зубных протезов важное место отводится правильной постановке искусственных зубов — созданию множественных контактов между ними при любых перемещениях нижней челюсти. Этим самым достигается наиболее полноценное пережевывание пищи, улучшается устойчивость протеза на челюсти и исключается функциональная перегрузка отдельных участков протезного ложа.
Конструирование зубных рядов в протезах осуществляется в специальных аппаратах, воспроизводящих в той или иной мере движения нижней челюсти. Аппараты, с помощью которых можно воспроизвести только вертикальные движения нижней челюсти (открывание и закрывание рта), называются окклюдаторами .
Аппараты, позволяющие воспроизвести всевозможные движения нижней челюсти (открывание, закрывание, движения в передне-заднем и боковых направлениях), называются артикуляторами .Последние подразделяются на две группы: упрощенные (средние) со средней установкой наклона суставных и резцовых путей и универсальные с индивидуальной установкой наклона суставных и резцовых путей. Они могут быть суставными и бессуставными.
Окклюдаторы состоят из двух проволочных или литых рам, соединенных между собой шарнирно. Нижняя рама изогнута под углом 100-110° и имитирует угол и ветвь нижней челюсти.
В заднем отделе рамы имеется площадка для упора штифта, удерживающего межальвеолярную высоту. Верхняя рама расположена в горизонтальной плоскости и имеет вертикальный штифт, упирающийся в площадку на нижней раме.
Упрощенные артикуляторы. В основу их конструкции положены средние арифметические величины углов перемещения нижней челюсти, наиболее часто встречающиеся.
В упрощенном артикуляторе величина угла сагиттального суставного пути равна 33°, бокового суставного пути — 15-17°, сагиттального резцового пути — 40° и бокового резцового пути — 120°.
Артикулятор Бонвиля (первый анатомический артикуля-тор) состоит из двух горизонтальных рам, соединенных между собой с помощью шарниров при горизонтальном их расположении .Штифт высоты установлен в заднем отделе артикулятора. В основу конструкции этого арти-кулятора, как и всех последующих, положен принцип равностороннего треугольника Бонвиля*, позволяющего установить модели челюстей в артикуляторе, максимально имитирующем пространственное положение челюстей относительно костей лицевого скелета и черепа.
Этот артикулятор не нашел широкого применения, так как суставные сочленения в аппарате расположены горизонтально, что создавало разобщение между боковыми зубами при сагиттальных перемещениях нижней челюсти.
Артикулятор Сорокина состоит из двух горизонтальных рам, соединенных между собой шарнирами и позволяющих воспроизводить всевозможные движения нижней челюсти. Для пространственного расположения моделей в артикуляторе служат ориентиры: указатель средней линии и выступы на вертикальных стойках, образующие равносторонний треугольник Бонвиля.
Более распространенным является артикулятор Гизи «Симплекс», или его называют еще средним анатомическим артикулятором ,который состоит из следующих частей:
1) нижней и верхней пластин,
2)переднего вертикального штифта,
3) муфты с винтом, удерживающим стрелку
горизонтального стержня,
4)резцовой площадки,
5)двух стержней для скрепления верхней муфты и резцовой площадки с пластинами артикулятора,
6)пружин.
Нижние и верхние пластины имеют вид четырехгранных пирамид, расширяющихся по направлению к сочленовным поверхностям артикулятора. На переднем конце нижней пластины находится резцовая площадка; задняя часть пластины раздваивается на восходящие ветви. На восходящих ветвях расположены шипы, позволяющие определить положение горизонтальной плоскости, и сочленовные поверхности для соединения с выступами верхней пластины. Верхняя пластина имеет разветвления с вертикальными выступами, которые скользят по сочленовным поверхностям нижней пластины. На переднем конце пластины находится муфта с винтом, в которой укреплен вертикальный штифт.
Вертикальный штифт служит для фиксации расстояния между верхней и нижней моделями; нижний конец этого штифта при движении верхней пластины скользит по резцевой площадке
Указатель центра закреплен на переднем вертикальном штифте при помощи гильзы с винтом. Острие этого указателя и шипы на восходящих ветвях нижней пластины определяют направление горизонтальной плоскости.
Резцовая площадка фиксирует угол наклона резцового пути и степень перекрытия нижних передних зубов верхними; величина угла наклона ее к горизонтальной плоскости артикулятора равна 35-40°. Величина угла, образующегося при боковых движениях челюсти на резцовой площадке, равна 120°. Величина угла наклона суставного пути — 33°. Эти величины соответствуют средним анатомическим данным у человека.
В настоящее время применяются более современные артикуляторы