Образование цемента (цементогенез)

В ходе развития зуба цемент начинает формироваться самым последним из его минерализованных тканей. Цементогенез протекает при образовании корня зуба, которое происходит уже после рождения, начинаясь незадолго до прорезывания и полностью завершаясь (для разных временных зубов) к 1,5-4 годам. В период образования корня зуба формирование его коронки уже полностью завершено, а большая часть эпителиального эмалевого органа, участвовавшего в этом процессе, подверглась регрессивным изменениям и превратилась в так называемый редуцированный эмалевый (зубной) эпителий. Последний состоит из нескольких слоев накладывающихся друг на друга уплощенных эпителиальных клеток, которые в виде непрерывного пласта покрывают коронку зуба, образуя вторичную кутикулу эмали (первичная кутикула является продуктом секреции энамелобластов).

Зона активности эмалевого органа на этой стадии сосредотачивается в области шеечной петли — участка соединения внутреннего и наружного эмалевого эпителиев. Отсюда благодаря усиленному делению и миграции клеток в мезенхиму между зубным сосочком и зубным мешочком врастает двухслойный эпителиальный тяж цилиндрической формы — эпителиальное (гертви- говское) корневое влагалище. Вследствие продолжающейся пролиферации эпителия корневое влагалище постепенно в виде удлиняющейся «юбки» спускается от эмалевого органа к основанию сосочка.

По мере того, как эпителиальное корневое влагалище охватывает удлиняющийся зубной сосочек, его внутренние клетки (в отличие от аналогичных клеток в коронке, не превращающиеся в энамелобласты и сохраняющие кубическую форму) индуцируют дифференцировку периферических клеток сосочка в одонтобласты корня зуба. Загнутый внутрь край корневого влагалища, называемый эпителиальной диафрагмой, охватывает апикальное отверстие. Таким образом, эмалевый орган не только обеспечивает развитие эмали и определяет форму коронки, но участвует в развитии корня зуба, индуцируя развитие его тканей — дентина и цемента.

В некоторых случаях отдельные внутренние клетки эпителиального корневого влагалища, контактируя с дентином, способны дифференцироваться в энамелобласты, которые могут вырабатывать мелкие капли эмали, связанные с поверхностью корня или располагающиеся свободно в периодонтальной связке («эмалевые жемчужины»).

Одонтобласты образуют дентин корня, который откладывается по внутреннему краю эпителиального корневого влагалища. Вскоре после этого в эпителиальное корневое влагалище в различных участках снаружи врастает соединительная ткань, дифференцирующаяся из мезенхимы зубного мешочка. В результате корневое влагалище распадается на многочисленные небольшие анастомозирующие тяжи, называемые эпителиальными остатками (островками) Малассе (ЭОМ). В то время как ближайшие к коронке участки эпителиального корневого влагалища подвергаются фрагментации, апикальные продолжают врастать в соединительную ткань, индуцируя дифференцировку все новых одонтобластов и определяя форму корня зуба. ЭОМ, включающие, наряду с материалом распавшегося корневого влагалища, также сохранившиеся фрагменты зубной пластинки, способны играть важную роль в патологии, так как они могут служить центрами формирования цементиклей и источником развития кист и опухолей. Предполагают, что и в норме они выполняют ряд функций.

Вследствие распада эпителиального корневого влагалища малодифференцированные соединительно-тканные клетки зубного мешочка вступают в непосредственный контакт с дентином, который откладывается по внутренней поверхности корневого влагалища. Под индуцирующим влиянием дентина эти клетки дифференцируются в цементобласты — клетки, образующие цемент. Имеются также данные о том, что процесс индукции дифференцировки цементобластов, возможно, стимулируется продуктами эпителиальных клеток корневого влагалища.

Цементобласты представляют собой клетки кубической формы с высоким содержанием митохондрий, крупным комплексом Гольджи, хорошо развитой гранулярной эндоплазматической сетью. Сформировавшись, они начинают вырабатывать цемент, причем процесс цементогенеза протекает в две фазы.

В течение первой фазы цементобласты образуют органический матрикс цемента (цементоид), который состоит из коллагеновых волокон и основного вещества. Цементоид откладывается поверх дентина корня и вокруг пучков волокон формирующейся периодонтальной связки. Между цементобластами и матриксом дентина накапливаются новые коллагеновые фибриллы и короткие коллагеновые волокна, которые отличаются своей ориентацией от аналогичных структур дентина. Формирующийся матрикс подвергается обызвествлению одновременно с дентином и составляет основу слоя бесклеточного цемента, который в дальнейшем утолщается вследствие отложения волокон и последующей минерализации.

По некоторым сведениям, отложение цементоида происходит не непосредственно на поверхности плащевого дентина, а поверх особого высокоминерализованного бесструктурного слоя (так называемого гиалинового слоя Хоупвелла-Смита) толщиной до 10 мкм, покрывающего дентин корня и образованного, как предполагают, в результате деятельности клеток эпителиального корневого влагалища до его распада. Этот слой, вероятно, способствует прочному прикреплению цемента к дентину, с одной стороны, и волокон периодонтальной связки к цементу — с другой.

Формирование бесклеточного цемента стимулируется матричными белками эмали (в частности, амелогенинами), которые выделяются клетками эпителиального корневого влагалища, в частности, его внутреннего слоя —непосредственного продолжения слоя энамелобластов, расположенных в области коронки (внутреннего эпителия эмалевого органа).

Вторая фаза образования цемента заключается в минерализации цементоида путем отложения в него кристаллов гидроксиапатита. Кристаллы откладываются сначала в матричных пузырьках, в дальнейшем происходит минерализация коллагеновых фибрилл цемента. Образование цемента является ритмическим процессом, в котором отложение нового слоя цементоида сочетается с обызвествлением ранее сформированного. Наружная поверхность цементоида покрыта цементобластами. Между ними в цемент вплетаются коллагеновые волокна периодонтальной связки, называемые шарпеевскими волокнами.

Начальное формирование цемента в корне зуба человека может являться достаточно длительным процессом, который продолжается, например, в постоянных молярах в течение 5-7 лет — задолго до начала функционирования зуба и вне связи с врастанием периодонтальной связки.

По мере образования цемента цементобласты либо смещаются на его периферию, либо замуровываются в нем, располагаясь в лакунах и превращаясь в цементоциты. Первым образуется цемент, не содержащий клеток (бесклеточный, или первичный); он медленно откладывается по мере прорезывания зуба, покрывая 2/3 поверхности его корня, ближайшие к коронке.

После прорезывания зуба образуется цемент, содержащий клетки (клеточный, или вторичный). Клеточный цемент располагается в апикальной 1/3 корня. Его формирование происходит быстрее, чем бесклеточного цемента, однако по степени минерализации он уступает ему. Матрикс клеточного цемента содержит внутренние (собственные) коллагеновые волокна, образованные цементобластами, и внешние (наружные) волокна, проникающие в него из периодонтальной связки. Внешние волокна проникают в цемент под углом к его поверхности, а собственные волокна располагаются вдоль поверхности корня, оплетая сетью внешние волокна. Отложение клеточного цемента в виде пластин, которые накладываются друг на друга и имеют различное расположение коллагеновых волокон, регулируется периодическим синхронным изменением положения отростков цементобластов.

Образование вторичного цемента является непрерывным процессом, вследствие чего слой цемента с возрастом утолщается. Вторичный цемент участвует в адаптации поддерживающего аппарата зуба к изменяющимся нагрузкам и в репаративных процессах.

Источник

Является источником образования цемента

Эмаль образуется в результате деятельности адамантобластов эмалевого органа. Так же как и одонтобласты, активные адамантобласты имеют цилиндрическую форму, а их ядра лежат в тех концах клеток, которые направлены к источнику питания. Последний в этом случае представлен мелкими сосудами, расположенными в прилежащей мезенхиме. Количество органического вещества, составляющего каркас эмали, значительно меньше, чем в кости или дентине, а поэтому его свойства определить гораздо труднее.

Тем не менее на декальцинированных срезах можно видеть пучки тонких волокон, которые простираются от вершин адамантобластов в область только что образованной эмали. Вполне вероятно, что эти пучки каким-то образом участвуют в формировании органического вещества эмали. Вопрос о значении этих волокон очень сложен. Там, где адамантобласты откладывают соединения кальция, последний так сильно пропитывает органическую часть основного вещества, что вследствие интенсивной окраски проследить структурные детали окызывается невозможным.

Это сродство ткани к красителям, наблюдающееся даже после удаления неорганических соединений кальция,указывает на тот факт, что вследствие отложения кальция сам органический каркас ткани химически изменяется.

Несмотря на трудности в установлении состава и строения органического основного вещества эмали, можно наблюдать процесс образования ее основной призматической структуры. На нижней поверхности каждого адамантобласта образуется маленький стержень или призма известкового вещества. Длинные оси этих призм расположены приблизительно под прямыми углами к точке соединения дентина и эмали.

Вместе они образуют чрезвычайно твердый колпачок, одевающий коронку зуба. По своему строению этот колпачок напоминает мостовую, вымощенную многоугольными брусками. Степень активности отдельных адамантобластов весьма различна, что обусловливает неодинаковую степень обызвествления разных призматических элементов. В результате поверхность растущей эмали оказывается зубчатой и неровной.

Процесс образования эмали и дентина начинается на вершине коронки и распространяется дальше к корню зуба. В результате в ходе развития происходит увеличение длины корня, что является важным фактором в прорезании зубов, так как по мере увеличения длины корня предварительно образованная коронка все более приближается к поверхности десны до тех пор, пока вся коронка не появится на поверхности.

Последовательность обызвествления различных зон представлена в эмали и дентине дефинитивного зуба в виде так называемых контурных линий, или линий роста. Эти линии, обусловленные циклическими изменениями в степени и характере отложения эмали, четко показывают последовательность форм, свойственных зубу на различных стадиях его развития.

Образование цемента

Твердое вещество зуба, называемое цементом, представляет в сущности костную оболочку корня зуба. Цемент не образуется до тех пор, пока зуб не закончит в основном свой рост и не приобретет дефинитивного положения в челюсти. Закладку ткани, которая образует в дальнейшем цемент, можно заметить значительно раньше. Снаружи развивающегося зуба, между ним и челюстной костью, наблюдается скопление мезенхимных клеток.

Сначала это скопление мезенхимы образуется у основания зубного сосочка, а отсюда оно распространяется вокруг развивающегося зуба и в конце концов покрывает его полностью. Эта мезенхимная оболочка известна под названием зубного мешочка. При прорезывании зубов та часть зубного мешочка, которая расположена над коронкой, -разрушается, но нижерасположенная часть мешочка сохраняется и превращается в соединительнотканный слой, плотно прилегающий к дентину растущего корня.

Этот слой как по своему происхождению из мезенхимы, так и по характеру специализации очень сходен с надкостницей развивающейся кости. Зубной мешочек также состоит из слоя околокостной ткани с костеобразующими клетками, расположенными рядом с корнем зуба. Фиброзный слой этого зубного мешочка сливается с надкостницей, которая выстилает альвеолярное гнездо. Эти два периоста, прилегающие друг к другу и лежащие в пространстве между зубом и челюстной костью, образуют околозубную мембрану. Клетки околозубной мембраны, покрывающие зуб, образуют цемент, вследствие чего они составляют слой цементобластов. Как только зуб приобретает свое окончательное положение в челюсти, клетки этого слоя начинают откладывать цемент вокруг дентина корня зуба. Гистологически и химически цемент имеет большое сходство с субпериостальной костью. Первоначально тонкий слой цемента постепенно утолщается по мере того, как зуб принимает свойственное ему дефинитивное строение.

— Вернуться в оглавление раздела «Акушерство.»

Источник

Цемент зуба: строение

Из этой статьи Вы узнаете:

• что такое цемент корня зуба,
• его строение и функции,
• гистологические препараты.

Цемент зуба (cementum) – это высокоминерализованная ткань, напоминающая по своей структуре грубоволокнистую кость, которая тонким слоем покрывает корень зуба (вплоть до его шейки). Но в отличие от костной ткани – цемент корня не подвержен постоянной перестройке, он не имеет сосудов, а его трофика осуществляется посредством обычной диффузии питательных веществ, растворенных в основном аморфном веществе в составе периодонта.

Основная функция цемента заключается в формировании связочного аппарата зуба (периодонтального прикрепления), которое удерживает зуб в альвеоле, а также способствует перераспределению жевательного давления с зуба – на альвеолярную кость. Напомним, что периодонтальные волокна начинают расти одновременно – как со стороны корневого цемента, так и со стороны компактной пластинки альвеолы. Далее при помощи незрелого коллагена (проколлагена) в центре периодонтальной щели – концы этих волокон связываются вместе, формируются пучки волокон.

Цемент корня зуба: схема и фото

Слой цемента присутствует только на зубах человека, а также зубах других млекопитающих. В области шейки зуба толщина цемента меньше – от 20 до 50 мкм, в то время как в области верхушки корня – от 100 до 150 мкм. Думаю вам знакомо, что «вторичный дентин» на протяжении всей жизни продуцируется одонтобластами, и вот точно также в течение жизни происходит и постоянное образование цемента на поверхности корня. И поэтому, если вы доживете до пенсионного возраста, то цемент ваших зубов скорее всего успеет – как минимум утроить свою толщину (рис.3).

Цемент корня зуба: строение

Цемент по химическому составу и прочности близок к грубоволокнистой костной ткани. Неорганические компоненты в составе цемента составляют примерно 65% – в основном это фосфат кальция (в виде кристаллов гидроксиапатита или аморфных кальций-фосфатов) и карбонат кальция. Органические компоненты составляют около 23%, и они практически полностью представлены коллагеном; плюс около 12% воды.

Цемент подразделяют на 2 формы – на первичный (бесклеточный) и вторичный (клеточный). Слой первичного цемента выстилает дентин всей поверхности корня зуба, и в свою очередь уже поверх него будет располагаться слой вторичного цемента. Однако, этот так называемый вторичный «клеточный цемент» будет покрывать уже не всю поверхность корня, а только его апикальную треть + у многокорневых зубов еще и область бифуркации/ трифуркации корней (рис.4).

Слои цемента (электронная микроскопия) –

Клеточный и бесклеточный цемент (гистология) –

1) Первичный (бесклеточный) цемент –

Первичный цемент покрывает весь корень зуба. Он не содержит клеток, и состоит только из обызвествленного межклеточного вещества, в состав которого входят коллагеновые волокна и основное аморфное «склеивающее» вещество. Коллагеновые волокна этого слоя цемента отличаются равномерной минерализацией, и часть из них имеет продольное направление – по отношению к поверхности корня, а часть – перпендикулярное (радиальное) направление. Последние называют «шарпеевскими волокнами», и они имеют очень важное значение для фиксации зуба в альвеоле.

2) Вторичный (клеточный) цемент –

Вторичный цемент образуется после прорезывания зуба, и он покрывает уже не всю поверхность корня, а только апикальную его треть + область фуркаций многокорневых зубов. Он может располагаться либо поверх первичного цемента, либо напрямую прилежать к дентину корня. Вторичный цемент состоит преимущественно из клеток (цементоцитов и цементобластов), а также из межклеточного вещества, которое в свою очередь состоит – из основного аморфного вещества и хаотично направленных коллагеновых волокон.

• Цементоциты (рис.5-6) – лежат на поверхности цемента в особых лакунах (полостях) и по своему строению они очень похожи на цементоциты костной ткани. Цементоциты имеют длинные отростки, и там где клеточный цемент напрямую прилежит к поверхности дентина – отростки цементоцитов могут напрямую контактировать с дентинными трубочками. При образовании новых слоев цемента – цементоциты внутренних слоев постепенно гибнут, образуя в цементе пустые лакуны.

• Цементобласты – эти клетки являются «строителями цемента», т.е. обеспечивают отложение все новых его слоев. Отложение цемента цементобластами происходит в течение всей жизни человека, и поэтому толщина цемента в области верхушек корней – увеличивается к концу жизни в несколько раз.

Цементоциты в вторичном цементе (гистология) –

Рис.6 (обозначения), где 1 – цементоцит, 2 – дентинные трубочки, 3 – контакты отростков цементоцитов с дентинными трубочками.

3) Коллагеновые волокна –

Самой важной частью коллагеновых волокон цемента являются так называемые «шарпеевские волокна». Они являются терминальными участками волокон периодонтального прикрепления зуба со стороны цемента. На рис.7 вы можете увидеть гистологический препарат, на котором видно, что радиальные коллагеновые волокна периодонтальной щели и цемента корня зуба – являются «единым целым».

Соединение периодонта и цемента корня зуба –

Раньше считалось, что радиальные волокна периодонта (которые с одной стороны фиксируются к компактной пластинке альвеолы, а с другой – к цементу корня) – являются единым целым. Но современные исследования свидетельствуют, что это не совсем верно. Терминальные участки зубо-альвеолярных волокон периодонта начинают формироваться обособленно друг от друга: одна часть – со стороны цемента корня зуба, а другая часть – со стороны костной пластинки альвеолы.

И когда обе части волокон доходят до середины периодонтальной щели – они соединяются посредством незрелых коллагеновых волокон (волокон проколлагена) в единую сеть. Сплетение волокон незрелого коллагена в центре периодонтальной щели называют «зихеровским сплетением» (24stoma.ru).

Резюме :

Бесклеточный (первичный)	Клеточный (вторичный)
локализация	– прилежит к дентину, – покрывает корень.	– покрывает бесклеточный цемент в области апикальной трети корня и области фуркации многокорневых зубов.
строение	– коллагеновые волокна (продольное и радиальное расположение), – аморфное вещество, – линии роста расположены близко друг к другу.	– цементоциты в лакунах (их отростки анастомозируют друг с другом), – коллагеновые волокна (хаотичное направление), – аморфное вещество, – линии роста расположены сравнительно далеко друг от друга.

Цемент зуба: гистология

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

Топография цемента в области шейки зуба –

Существует 3 варианта соединения цемента и эмали зуба. Оно может быть либо «стык в стык», либо цемент может немного заходить на эмаль, либо может присутствовать полоска обнаженного дентина (рис.8). Исследования показали, что эмаль и цемент граничат «стык в стык» – только в 30% случаев. При этом 60% зубов имеют наслоение цемента на край зубной эмали (рис.9), а полоска обнаженного дентина встречается в 10% случаев.

Варианты эмалево-цементной границы (схема и гистология) –

Рис.8, где 1 – эмаль, 2 – дентин, 3 – цемент, и варианты соединения эмали и цемента (I – цемент частично заходит на зубную эмаль; II – цемент стыкуется с эмалью, III – цемент не доходит до эмали зуба).

Функции цемента корня зуба –

1) Защитная функция –
содержание в цементе неорганических компонентов достигает 70%, что делает его прочным к механическим нагрузкам. Следовательно, одной из его функций будет защита дентина корня от повреждающего воздействия.

2) Участие в образовании периодонта –
формирование волокон периодонта происходит одновременно как со стороны цемента корня зуба, так и со стороны костной пластинки альвеолы. По мнению ряда авторов – в дальнейшем эти коллагеновые волокна сплетаются друг с другом посредством незрелого коллагена (проколлагена), превращая их в единое целое. Глубина погружения волокон периодонта в цемент корня зуба составляет от 3 до 5 μ.т.

3) Фиксирующая (удерживающая) –
цемент корня зуба вместе с компактной пластинкой альвеолы и волокнами периодонта – обеспечивает фиксацию зуба в альвеоле.

4) Компенсаторная функция –
при уменьшении длины зуба в результате физиологического стирания эмали – происходит усиленная выработка цемента в области верхушки корня зуба. В результате зуб как бы выталкивается из альвеолы в полость рта, и таким образом увеличивается размер клинической коронки зуба. Особенно это становится заметным у пациентов пожилого возраста.

5) Участие в репаративных процессах –
например, при устранении причины резорбции корня может произойти его частичное восстановление. Либо при наличии трещины корня зуба может произойти образование цемента между фрагментами, что может привести к устранению дефекта.

Причины дополнительного образования цемента –

При пародонтите и хроническом периодонтите, при стирании эмали на окклюзионных поверхностях, при повышении нагрузки на зуб, а также при отсутствии зуба-антагониста – происходит интенсивное отложение цемента в области апикальной трети корня (при этом формируется гиперцементоз, рис.3). Также к этому могут приводить и травмы корня зуба, а также ортодонтическое лечение.

Кроме того выделяют еще такое образование как «цементикль». Это не что иное, как состоящее из цемента образование округлой формы, расположенное в периодонте. Они возникают вследствие минерализации микрососудов в области островков эпителиальных клеток Маляссе.

Развитие цемента (цементогенез) –

Образование цемента происходит в два этапа. На 1 этапе происходит синтез органического матрикса (цементоида или первичного цемента). На 2 этапе происходит минерализация цементоида – с образованием вторичного цемента. Давайте рассмотрим, как все это происходит.

Сначала клетки зубного сосочка (в результате индуцирующего влияния эпителиального влагалища) – дифференцируются в одонтобласты корня, которые и образовывают дентин корня. Далее цементобласты зубного мешочка начинают продуцировать органический матрикс цемента (цементоид), а также коллагеновые волокна и основное аморфное вещество. В результате цементоид откладывается на поверхности дентина корня – в виде высокоминерализованного бесструктурного слоя «Хоупвелла-Смитта» (этот слой способствует прочному прикреплению цемента к дентину корня).

Далее первым образуется первичный цемент, не содержащий клеток. Он медленно откладывается по мере прорезывания зуба, покрывая 2/3 поверхности корня (ближе к коронковой части зуба). Далее происходит минерализация цементоида, которая связана с отложением фосфатов и карбоната кальция. Этот процесс идет волнами, и далее в апикальной трети корня и зоне фуркации – образуется клеточный, т.е. вторичный цемент. Надеемся, что наша статья оказалась Вам полезной!

Источники:

1. Высшее профессиональное образование автора в стоматологии,
2. The European Academy of Paediatric Dentistry (EU),
3. «Анатомия зубов человека» (Гайворонский, Петрова).
4. «Терапевтическая стоматология» (Политун, Смоляр),
5. «Гистология органов ротовой полости» (Глинкина В.В.).

Источник