1

NARZĄD ZĘBOWY

Cz. I: Tkanki zmineralizowane

Szkliwo

Zębina

Miazga

OdontoblastySzczelina dzi ąsłowaDziąsłoWięzadła oz ębnej

Cement

Naczynia

i włókna nerwowe

Kość zębodołu

KORONA

SZYJKA

KORZEŃ

Komora z ęba

Kanał korzeniowy

Ogólny schematbudowy z ębawraz z otoczeniem

Zmineralizowanetkanki z ęba:• szkliwo• zębina• cement

Niezmineralizowanetkanki z ęba:• miazga• ozębna

Otoczenie z ęba(przyz ębie)• dziąsło• ozębna• kość wyrostka

zębodołowego

SKRAWEK SZLIFDwa rodzajepreparatów z z ęba

Skrawek • konieczna

demineralizacja• zachowane wszystkie

tkanki z ęba i otoczeniaz wyj ątkiem szkliwa

Szlif• zachowane tylko

zmineralizowanetkanki z ęba

Szkliwojest najsilniej zmineralizowan ąi najtwardsz ą tkank ą organizmu

Skład:• składniki nieorganiczne

(kryształy hydroksyapatytów) - 96%• składniki organiczne (białka szkliwa,

pozostało ść rozwojowa) - 2%• woda - 2%

Jednostki strukturalne: pryzmaty

Kryształy hydroksyapatytów:• najwi ększe w organizmie• kształt długiej wst ęgi• 60 x 30 nm x 1-3 mm• głównie fosforany wapnia• dodatkowo zawieraj ą jony magnezowe,

węglanowe i fluorkowe• jony fluorkowe zwi ększaj ą odporno ść

szkliwa na działanie kwasów

Białka szkliwa

• amelogeniny (90%) zlokalizowane pomi ędzy kryształami HA,

• nieamelogeniny (10%)- enamelina- ameloblastynazlokalizowane na granicy pryzmatów i substancji mi ędzypryzmatycznej.

W trakcie dojrzewania szkliwa jego białka ulegaj ą prawie całkowitej eliminacji (w dojrzałym szkliwie pozostaj ą tylko ich śladowe ilo ści)

• enzymy ( śladowe ilo ści)- enamelizyna (metaloproteinaza) - kalikreina 4 (uczestniczyły w eliminacji białek)

Funkcje białek szkliwa (w trakcie rozwoju z ęba):• inicjuj ą procesy mineralizacji• reguluj ą wzrost kryształów HA• enzymy (proteinazy) modyfikuj ą skład białek szkliwa w trakcie kolejnych faz

jego rozwoju i dojrzewania oraz trawi ą je pod koniec procesu mineralizacji

Struktura szkliwa

Pryzmaty szkliwne• φφφφ ok. 5 µm• przebiegaj ą przez cał ą grubo ść szkliwa• na przekroju poprzecznym

kształt „dziurki od klucza” lub łuski

Substancja mi ędzypryzmatyczna• taki sam stopie ń mineralizacji• kryształy HA uło żone pod k ątem 45 o do kryształów w pryzmatach• buduje równie ż powierzchniowe (zewn ętrzną i wewn ętrzną) warstwy szkliwa

2

Przebieg pryzmatów szkliwnych

• pęczki pryzmatów biegn ąna kształt spłaszczonej litery S

• w środkowych warstwach szkliwakrzyżują się ze sobą

• w szlifie widoczne s ą obszarypodłu żnych i poprzecznych przekrojów przez p ęczki pryzmatów (parazonie i diazonie)

• z uwagi na ró żnice w załamywaniuświatła powoduje to uwidocznienieciemnych linii Hunter-Schregera

Ślady cyklicznych zmian mineralizacji szkliwa w trakciejego rozwoju i dojrzewania

Cykl dobowy: pr ążki na pryzmatach

Cykl długookresowy: linie Retziusa

Struktury szkliwa na pograniczu z z ębiną(wynikaj ące z niewielkich zaburze ń rozwoju)

Wrzeciona szkliwne – szerokie kanalikizębinowe wnikaj ące w gł ąb szkliwa(„uwi ęzienie” wypustek odontoblastóww szkliwie podczas jego mineralizacji)

Pęczki szkliwne – p ęczki słabiejzmineralizowanych pryzmatów (defektmineralizacji szkliwa)

Blaszki szkliwne – długie p ęczki słabiejzmineralizowanych pryzmatów si ęgajacedo powierzchni szkliwa (defekt mineralizacjiszkliwa)

Struktury pokrywaj ące szkliwo

Błonka pierwotna (kutikula, oszkliwie):bezpostaciowa warstwa pozostałapo blaszce podstawnej nabłonkaszkliwotwórczego – po wykłuciu z ęba szybko ulega starciu

Warstwa naz ębna (pellikula):osad pozostawiony przez ślin ę,zawiera białka śliny, usuwanypodczas mycia z ębów, pozostajew miejscach niedost ępnych

Płytka naz ębna i kamie ń nazębny:powstaje przez kolonizacj ębakteryjn ą warstwy naz ębnej, a następnie mineralizacj ę tego obszaru.Płytka i kamie ń tworz ą się częstow okolicy szczeliny dzi ąsłowej,sprzyjaj ą powstawaniu próchnicyi chorób przyz ębia

szkliwo

warstwa naz ębnabakterie

PróchnicaDemineralizacja

niskie pH

Remineralizacja

Bakterie obecne w płytce/kamieniu naz ębnym wydzielaj ą kwaśnemetabolity, które rozpuszczaj ą hydroksyapatyty szkliwa (demineralizacja).Powstaje ognisko odwapnienia („nad żerka”) szkliwa, które stopniowopogł ębia si ę, dochodzi do z ębiny, obejmuje jej coraz gł ębsze warstwyi umo żliwia wnikanie kwasu oraz bakterii do kanalików z ębinowych(pierwsze objawy bólowe) a z nich do miazgi z ęba.

Miazga zęba reaguje odczynem zapalnym, który – nieleczony – mo że prowadzi ć do ropnia i zgorzeli (martwicy) miazgi.

Zniszczenie miazgi i zawartych w niej naczy ń krwiono śnych prowadzi dośmierci odontoblastów (komórek z ębinotwórczych obecnych w miazdze) i do „obumarcia” z ęba.

szkliwo

Zębina

• składniki nieorganiczne: 70%• składniki organiczne: 20%• woda: 10%

Składniki nieorganiczne:

Kryształy hydroksyapatytów, 35 x 10 x 100 nm(10 x wi ększe ni ż w kości).

Zawarto ść i skład pierwiastkowy kryształówmogą się nienacznie rózni ć w ró żnychobszarach z ębiny.

Przeci ętny skład pierwiastkowy:• wapń: 30%• fosfor: 13,2%• węgiel: 4,6%• magnez: 0.8%• inne pierwiastki w śladowych ilo ściach

3

Składniki organiczne

- włókna kolagenowe (typ I): cienkie,nie tworz ą pęczków, w z ębinie grubsze ni żw prez ębinie, układaj ą się równolegle dopowierzchni miazgi, stanowi ą ok. 90% składników organicznych; w śladowych ilościach wyst ępuj ą inne typy kolagenu (III i V)

- fosfoproteidy: sialofosfoproteina z ębiny(DSPP) jest enzymatycznie ci ęta nafosfoforyn ę (fosfoprotein ę zębiny, DPP),sialoprotein ę zębiny (DSP) i glikoprotein ęzębiny (DGP). DPP i DSP wi ążą jony Ca, inicjuj ątworzenie kryształów HA i ich dojrzewanie

- białka obecne równie ż w tk. kostnej:osteonektyna, osteopontyna, osteokalcyna,sialoproteina ko ści, białko macierzy z ębiny (DMP-1), fosfoglikoproteina macierzy,białka morfogenetyczne ko ści (BMP)- uczestnicz ą w rozwoju, regeneracji i mineralizacji z ębiny

c.d.

- proteoglikany (głównie niskocz ąsteczkowe: dekoryna, biglikan, lumikan): wpływaj ą na mineralizacj ę zębiny

- czynniki wzrostowe (IGF, TGF): stymuluj ąprocesy naprawcze

- fosfolipidy (głównie w froncie mineralizacji,czyli na granicy prez ębiny i z ębiny,z reguły wyst ępuj ą razem z proteoglikanami,uczestnicz ą w regulacji tworzenia kryształówHA)

- enzymy (fosfatazy, metaloproteinazy, lipazy),uczestnicz ą w zmianach składników organicznych zwi ązanych z procesemmineralizacji

Niezmineralizowaneobszary z ębiny

Przestrzenie mi ędzykuliste:Mineralizacja z ębiny postepujew formie rosn ących, kulistychzmineralizowanych obszarów(kalkosferytów), które ostateczniezlewaj ą się ze sobą. Niekompletnafuzja takich obszarów pozostawianiezmineralizowane przestrzenie.Przestrzenie mi ędzykulisteukładaj ą się zgodnie z przebiegiemlinii konturowych Owena,odzwierciedlaj ących okresowezaburzenia mineralizacji z ębiny.

Kanaliki z ębinowe:podobne do kanalików kostnych,otwieraj ą się do miazgi z ęba

linie Owena

Kanaliki z ębinowe

• średnica: od 3-5 µm przy granicyz miazgą do 1 µm przy zewn ętrznejprzy zewn ętrznej powierzchni z ębiny

• odgał ęzienia• przebieg: w koronie na kształt spłaszczonej

litery S, w korzeniu prostolinijny• zakończenia kanalików w z ębinie

korzeniowej: p ętle, poszerzenia, widoczne w szlifie jako warstwa ziarnista Tomesa

warstwa ziarnistaTomesa

korona

korzeń

Kanaliki z ębinowe w skaningowym mikroskopie elektronowym

Zawarto ść kanalików z ębinowych

• wypustki odontoblastów (włókna Tomesa)- zajmuj ą przewa żnie cał ą długo ść kanalików- zawieraj ą mikrotubule, mikrofilamenty,

pęcherzyki okryte

• bezosłonkowe włókna nerwowe (bólowe)- dochodz ą do 1/3 dlugo ści kanalików- najliczniejsze w kanalikach korony z ęba

• wypustki komórek prezentuj ących antygeny- tylko w pocz ątkowych odcinkach kanalików- ich liczba wzrasta w okolicach ubytków

zębiny

• płyn kanalikowy- bogaty w jony K +

- jego ruch i zmiany pH pobudzaj ą bólowewłókna nerwowe

4

Obszary z ębiny

Zębina okołomiazgowa:• zębina mi ędzykanalikowa („standardowa”)• zębina okołokanalikowa

- tworzy warstw ę wyścielaj ącą wewnętrznąpowierzchni ę kanalików z ębinowych

- brak włókien kolagenowych- mniejsze kryształy HA- silniejsza mineralizacja- stopniowy przyrost z ębiny około-

kanalikowej mo że w starszym wieku prowadzi ć do zamkni ęcia (obliteracji)kanalików z ębinowych

Zębina okrywowa- cienka warstwa z ębiny

przylegaj ąca do szkliwa- słabiej zmineralizowana- bogato rozgał ęzione kanaliki- w rozwoju powstaje jako pierwsza- jako jedyna forma z ębiny ulega

mineralizacji przy udziale pęcherzyków macierzy

zębinaokrywowa

miazga

zębina

zębina wtórna

zębina pierwotna

szkliwo

Zróżnicowania z ębiny

• prezębina – niezmineralizowana,w dojrzałym z ębie tworzy cienk ąwarstw ę na pograniczu z miazg ą

• zębina pierwotna – wytworzonapodczas rozwoju z ęba

• zębina wtórna – wytwarzana powykłuciu z ęba; bardzo wolno alestale przyrasta od strony miazgi

• trzecia z ębina – odkładana od strony miazgi w reakcji na próchnic ę, ubytki, (zębina odczynowa) i procesy zapalne prowadz ące do śmierci odontoblastów(zębina naprawcza); z ębina naprawczajest produkowana przez komórkidora źnie ró żnicuj ące si ę z komórekmacierzystych obecnych w miazdze,ma zaburzona struktur ę, może niezawiera ć kanalików z ębinowych

pz

Linie przyrostowe von Ebnera

• widoczne w szlifie i skrawku• regularnie rozmieszczone, biegn ą

równolegle do powierzchni z ębiny• odzwierciedlaj ą cykliczne, dobowe

zmiany aktywno ści odontoblastówpodczas produkcji z ębiny

• zębina koronowa przyrasta w tempie6 µm na dob ę, zębina korzeniowa3,5 µm na dob ę

• na podstawie ich liczby w z ębiniepierwotnej mo żna dokładnie okre ślićczas rozwoju z ębiny

Zmiany w z ębinie zwi ązane z wiekiem

• całkowite zamkni ęcie (obliteracja) cz ęścikanalików z ębinowych (z ębina sklerotyczna)

• zwiększenie liczby „pustych” kanalikówzębinowych (pozostało ść po przebytychprocesach próchniczych)

Cement

• składniki nieorganiczne (kryształyhydroksyapatytów, wielko śćtaka jak w ko ści) - 65%

• składniki organiczne - 23%- włókna kolagenowe (typ I)- białka niekolagenowe

(takie same jak w tkance kostnej)- proteoglikany

(takie same jak w tkance kostnej)- komórki (cementocyty) podobne

do osteocytów

• woda - 12%

Cement powstaje przez dobudow ę kolejnychwarstw, które ulegaj ą mineralizacji, przez cozbudowany jest z blaszek otaczaj ących zębinę korzeniow ą. Granice mi ędzy blaszkami widoczne s ą jako linie przyrostowe Saltera

cementbezkomórkowy

cementkomórkowy

Włókna kolagenowecementu

pochodz ą z dwóchźródeł:

• włókna wewn ątrzpochodne: wytworzone przez cementoblasty w obr ębiecementu, przebieg równoległy do jego powierzchni

• włókna zewn ątrzpochodne: wytworzone przez fibroblasty i cemento blastyw obr ębie oz ębnej, wnikaj ą z niej do cementu, przebieg prostopadły do jego powierzchni, szczególnie liczne w miejscu m ocowaniawięzadeł oz ębnej do cementu

Włókna zewn ątrzpochodnedochodz ą do połaczenia cementowo-zębinowego, gdzie rozpadaj ą sięna fibryle rozpraszaj ące si ę w zębinie.

W rejonach przyczepu oz ębnej docementu i poł ączenia cementowo-zębinowego włókna wykazuj ąpodobn ą spr ężysto ść. Te rejonymożna porówna ć do stawówo charakterze wi ęzozrostów,działaj ących przy obci ążaniu z ębajak amortyzatory.

5

Cement pierwotny(bezkomórkowy)

• pokrywa górne 2/3zębiny korzeniowej

• zawiera wył ącznie substancj ęmiędzykomórkow ą

• przewa żają włókna zewnątrzpochodne

• zbudowany z cienkich blaszek(wolny rozwój) otaczaj ących zębin ę korzeniow ą

• w obr ębie szyjki z ębazazwyczaj kontaktuje si ęze szkliwem – w tym miejscuczęsto wyst ępuje tzw.cement bezkomórkowybezwłóknisty – zbudowanyze zmineralizowanej istotypodstawowej

• może być jedyn ą form ą cementuw siekaczach i pokrywa ć cały korze ń

60% 30% 10%przebieg granicy cementu i szkliwaw obr ębie szyjki z ęba (mo żliwo ści)

Cement wtórny (komórkowy)

• pokrywa z ębinę w dolnej 1/3 korzenia

• grubo ść wzrasta w kierunkuwierzchołka korzenia

• przewa żają włóknawewnątrzpochodne, obecneteż wł. zewn ątrzpochodne

• grubsze blaszki (szybszy rozwój)

• zawiera jamki i kanaliki, w których znajduj ą się ciała komórkowe i wypustki cementocytów

• wypustki cementocytówskierowane s ą głównie w stron ę ozębnej (tam s ąnaczynia)

• w bardzo grubym cemenciemogą być pojedyncze kanałynaczyniowe (rzadko)

• najbardziej podobny do ko ści

Precement (cementoid)

• cienka, powierzchniowa warstwacementu

• niezmineralizowany• od strony oz ębnej pokryty

ciągłą warstw ą cementoblastów• na jego powierzchni znajduj ą się

równie ż osteoklasty (nazywane te żodontoklastami lub cementoklastami), które po aktywacji resorbuj ącement i z ębinę korzeni (w trakcie wymiany z ębów mlecznych na stałe, podczas przebudowy korzeni, np. pozabiegach ortodontycznych)

precement

cementoblasty