Mikroskopická stavba alveolárního výběžku a klinické aspekty jeho přestavby Závěsný aparát zubu Jan Křivánek 19. 3. 2024 Dvě hlavní funkce: Oporná - tvoří skelet Zásobárna Ca2+ v těle (99 %) - 2 způsoby mobilizace Složení: Buňky Mezibuněčná hmota (ECM) - kostní matrix Stručný přehled stavby kostní tkáně, plasticita kostní tkáně Osteoblasty Syntetizují organickou komponentu mezibuněčné hmoty kosti kolagen typu I, proteoglykany a glykoproteiny Účastní se ukládání vápenatých solí do matrix Za vývoje uloženy v jedné vrstvě na povrchu kosti Osteocyty Klidové formy osteoblastů Uloženy v lakunách a výběžky v canaliculi ossium navazujících na lakuny Osteoklasty Velké buňky (průměr cca 100 um) s nepravidelnými výběžky Multinukleární – počet jader 50 i více, vznikají fúzí monocytů Odbourávají kostní matrix (na povrchu kosti) – podílí se na přestavbě kosti Buňky kosti osteoblasty a osteocyty ; osteoklasty Anorganická (cca 45 %) a Organická (cca 30%) složka, zbytek Voda Anorganická složka Zodpovědná za pevnost a tvrdost kosti Složená z krystalů hydroxyapatitu - mají podobu plochých destiček o rozměrech 40 x 25 x 3 nm, hexagonální profil Uloženy podél kolagenních fibril Organická složka Hlavně kolagen typu I, dále proteoglykany (glykosaminoglykany asociované s proteiny) a adhezní proteiny - sialoprotein a osteokalcin, osteopontin, osteonektin Hrají důležitou roli při ukládání vápníku a při remodelaci kostní tkáně Mezibuněčná hmota (ECM) – Kostní matrix Poměr mezi org. a anorg. složkou rozhoduje o pružnosti a tvrdosti kostní tkáně Kost vláknitá (primární) Kost lamelózní (sekundární) primitivní stavba dokonale přizpůsobená podpůrné funkci vzniká prvně (při růstu a hojení) kostní lamely = 3-7 µm kostní drsnatiny tlusté ploténky kostní matrix kolagenní vlákna v lamele probíhají vždy stejným směrem osteocyty mezi lamelami Histologicky dělíme 2 druhy kostní tkáně Kosti kostry (dlouhé, krátké, ploché, nepravidelné) – z kostní tkáně lamelózního typu Kosti jako orgány - hutné (kompakta) a houbovité (spongióza) Dlouhá kostPlochá kost Kompakta: 3 systémy kostních lamel (nejlépe na příčném či podélném řezu tělem dlouhé kosti (diafýzou) Koncentricky uspořádané lamely Kolem podélných haversových kanálků, počet: 4 až 20. Tvoří válcovité jednotky zvané osteony, které probíhají rovnoběžně s podélnou osou kosti. V příčných řezech se osteony jeví jako soustředné prstence kolem kruhového otvoru (Haversova kanálku) V podélných řezech se lamely podobají těsně od sebe vzdáleným pásům. Kompaktní kost se skládá ze tří typů lamel Intersticiální lamely Lamely bez vztahu k cévám Zbytky starých nefukčních Haversových systémů, které se právě resorbují Plášťové lamely Nacházejí se na vnějším a vnitřním povrchu kompakty Probíhají paralelně s periostem nebo paralelně s endostem (kolem centrální dutiny) Schéma osteonu (diafýza příčně a podél) Diaphysis transversally (HE) Haversovy kanálky V centrech Haversových systémů Obsahují jednu nebo dvě cévy Volkmannovy kanály Nejsou obklopeny lamelami a procházejí kostí v kolmém nebo šikmém směru k Haversovým kanálkům. Funkce: spojují Haversovy kanálky mezi sebou a slouží pro cévy vstupující do kompakty z periostu nebo dřeně. Dva typy kanálků v kompaktě Haversovy a Volkmanovy kanálky Houbovitá kost (spongiósa) soubor tenkých trámečků nebo plotének Průběh a prostorové uspořádání trámečků závisí na silách, které na kost působí Trámečky do tloušťky 100 µm obsahují pouze plášťové lamely tlustší i lamely haversovy či intersticiální Periost Obaluje kost z vnější strany Bohatá inervace – bolí 2 vrstvy: Stratum fibrosum, Sharpeyova vlákna Stratum osteogenicum - osteoprogenitorové buňky Endost Na dřeňovém povrchu Stejná stavba jako periost, ale je tenčí Kosti jako orgány jsou schopné přestavovat vnitřní strukturu, tak aby odpovídala aktuálnímu mechanickému zatížení Přestavba – remodelace: součinnost osteoblastů a osteoklastů V dětském věku probíhá remodelace rychleji. Přestavbu kostní struktury lze indukovat arteficiálními podněty: působením tahu či tlaku Působením tahu se nová kostní tkáň vytváří, Působením tlaku naopak rezorbuje Role osteocytů - uplatňují se jako mechanosensory, předají signál osteoblastům v endostu či periostu, a ty ho předají osteoklastům Plasticita kostní tkáně Cyklus remodelace kostí Kompakta - shrnutí Alveolární výběžek (processus alveolaris) Část čelisti se zubními lůžky (alveoli dentales) Výběžek podobně jako ostatní anatomické oddíly čelistí složen z kostní tkáně lamelózního typu - hutná a houbovitá kost Rozložení kompakty 2 ploténky • Kortikální (zevní alveolární) - tvoří vestibulární nebo orální stranu alveolů • Kribriformní (vnitřní alveolární, os alveolare, lamina dura) - tvoří stěnu alveolů Kortikální (zevní alveolární) ploténka široká 1,5 - 3,0 mm Člení se na • Lamina vestibularis • Lamina oralis Obě jsou kryty periostem, obsahují lamely všech 3 typů Osteony probíhají různými směry V oblasti dolních molárů bývá lamina oralis zesílena lamina oralis lamina vestibularis spongióza Výbrus dolní čelisti s řezákem Kortikální lamina vestibularis Kortikální lamina oralis Kribriformní os alveolare Tvoří stěnu alveolů, je tenčí – 0,5 - 1,0 mm Proděravěna Volkmannovy kanálky (pro interalveolární cévy a nervy) Stavba podobná jako u kompaktní ploténky, ale nemá periost Funkci periostu zastupuje peridoncium s nediferencovanými mezenchymálními buňkami (diferenciacují v různé -blasty) kribriformní ploténka podélně Kribriformní ploténka (vnitřní alveolární ploténka = os alveolare) Apikální papila V kribriformní ploténce jsou ukotveny konce vláken PDL (v plášťových lamelách) – Sharpey‘s fibres Kribriformní ploténka je více mineralizovaná – na rtg snímcích vykazuje vyšší denzitu – lamina dura u dočasných zubů a trvalých v mládí má lamina dura hladké kontury, v dospělosti a ještě později mívá průběh nerovný Trámečky - výplň mezi ploténkami, v uspořádání trámečků velká variabilita (převážně horizontální směr) Nachází se mezi ploténkami a v interdentálních a interradikulárních septech Značná variabilita v uspořádání trámečků Horizontální průběh Mezi trámečky je hematopoetická kostní dřeň Spongióza V oblasti horních a dolních řezáků: lamina oralis i vestibularis splývají s kribriformní ploténkou Interalveolární septa (septa interdentalia) Dělí jednotlivé alveoly Kolmo postavené přepážky vzniklé spojením meziálního a distálního úseku kribriformních plotének sousedních alveolů Hřebeny interdentálních sept jsou obvykle zaoblené a dosahují k úrovni CEJ Nad interdentálními septy jsou transseptální vlákna (lig. interdentalia) modelují tvar vrcholů sept Při inklinaci (sklonu) zubů, tlakem vláken hřeben způsobí sešikmení vrcholu hřebene ve směru náklonu (sekundárně může dojít i ke zkrácení septa) Transseptální vlákna U vícekořenových zubů kribriformní ploténka spolu s trámečky houbovité kosti vytváří mezikořenová septa - septa interradicularia Septa interradicularia Okraj zubního lůžka je místo, kde se koronální konec kribriformní ploténky setkává s lamina vestibularis nebo lamina oralis Stavbu a uspořádání alveolárního výběžku ovlivňuje řada faktorů jako: • Celkový stav výživy • Hormony (hyper-, hypo- produkce) • Mastikační síly při rozmělňování potravy • Růst zubních kořenů a prořezávání zubů • Infekce • Extrakce zubů Působí krátkodobě nebo dlouhodobé, během života se se mohou různě střídat Adaptační změny v alveolárním výběžku Klinický význam plasticity alveolárního výběžku 1. Díky rozdílnému účinku dlouhodobého tahu a tlaku na kost lze dosáhnout remodelace kostní struktury prolongovaný tah – formativní - tvorba prolongovaný tlak – rezorbční - odbourání Využíváme v ortodoncii k opravě postavení zubů v zubních lůžkách 2. Když není kost delší dobu adekvátně zatěžována, dochází v ní ke strukturním změnám Platí pro horní i dolní čelist a jejich alveolární výběžky Při ztrátách antagonistů - trvají-li delší dobu (v řádu měsíců) – dochází ke změnám závěsného aparátu i alveolárního výběžku 2 závěry: - uvážlivě indikovat extrakce zubů - chybějící či extrahovaný zub doplnit Klinický význam plasticity alveolárního výběžku A - změny u agonisty po odstranění jeho partnera v dolní čelisti B - kontrola normal loading changes from inactivity Mikroskopická stavba periodoncia, jeho funkce a klinický význam • Závěsný aparát zubu = parodont • Skládá se z • ozubice • cementu • stěna zubního lůžka • dáseň • Zubní lůžko (alveolus) – každý zub má samostatné, mechanická podpora, thekodontní dentice • Ozubice (periodoncium) – husté kolagenní vazivo, které upevňuje kořen zubu v lůžku • Dáseň (gingiva), která pevně přirůstá k povrchu krčku zubu a vytváří kolem něj Gottliebovu epitelovou těsnící manžetu • Cement – uchycení PDL vláken v tvrdé tkání zubu Závěsný aparát zubu Fixuje zub v alveolu, pružný závěs zubu který vyrovnává a kompenzuje síly působící na zub během mastikace (gomfóza) Transformuje tlakové síly při žvýkání v tahové, kterým zubní lůžko lépe odolává a je na ně také lépe přizpůsobeno Vyplňuje prostor mezi kribriformní ploténkou zubního lůžka a kořenem zubu charakter – husté kolagenní vazivo uspořádaného typu s vyšším obratem ECM (vláken i amorfní hmoty základní) Tloušťka periodontia – 0,18 - 1,0 mm, nejtenčí ve střední části kořene Kolagenní vlákna - snopečky vláken – periodontální vazy (ligamenta) Konce ukotveny v zubním cementu a lamelózní kosti kribriformní ploténky (jako Sharpeyova vlákna) Jsou různé tloušťky a mají vlnitý průběh Ozubice – periodontium Vývoj Ozubice vzniká z dentálního vaku záhy po zahájení vývoje zubního kořene Buněčné složení: Fibroblasty a Fibrocyty ECM: Kolagenní vlákna (I, III a XII) Jsou rychle obnovována Uspořádána do svazečků Elastická vlákna Oxytalanová vlákna (nedospělá elastická vlákna) Mikroskopická stavba Uspořádání (průběh) periodontálních ligament 3 skupiny: Gingivální vlákna Transseptální (interdentální) vlákna Alveolární vlákna (fibrae principales) Gingivální vlákna – poutají gingivu ke krčku zubu nejsou ve skutečnosti součástí periodoncia, neboť leží v lamina propria dásně 4 směry průběhu (skupiny): Dentogingivální - od cementu krčku k volné a připoutané gingivě (vějíř), nejpočetnější Alveologingivální - od okraje alveolu k volné a připoutané gingivě Cirkulární - uložena ve volné gingivě a kruhovitě objímají krček zubu Dentoperiostální - od krčku přes okraj alveolu na povrch vestibulární nebo linguální ploténky Dentogingivální Dentoperiostální Mesiodistálně nad interalveolárními septy Zpevňují lineární seřazení zubů v oblouku a tvoří podklad pro interdentální papily Modelují tvar hřebenů interalveolárních sept Konfigurace na rtg snímcích (při inklinaci sešikmení septa a deprese) Transseptální vlákna - spojují krčky sousedních zubů Mezi kořenem a kribriformní ploténkou zubního lůžka (os alveolare) Jsou nejpočetnější Hřebenová, horizontální, šikmá, apikální a interradikulární Alveolární vlákna Hřebenová – od zubního krčku k periostu interalveolárního septa nebo k periostu koronálního okraje zubního lůžka. Funkce: Zabraňují vylézání zubu (někdy chybějí) Horizontální - v koronální třetině kořene a zubního lůžka Jsou postavena kolmo k podélné ose zubu Funkce - Brání laterálním (horizontální) pohybům zubů Alveolární vlákna Šikmá - vyplňují střední a apikální třetinu lůžka Diagonální průběh – úpony na cementu leží více apikálně než inzerce v kribriformní ploténce Funkce - Brání vtlačování kořene do lůžka Apikální – od apexu ke dnu zubního lůžka Radiální průběh Funkce – brání vylézání zubu z lůžka Interradikulární - pouze u vícekořenových zubů Odstupují z místa větvení zubu a inzerují na vrcholu mezikořenového kostěného septa fce - zabraňují vylézaní zubu a jeho rotaci interradikulární septum interradikulární septum Shrnutí Intermediální pleteň Část vláken má pouze jeden úpon - buď v cementu nebo na kribriformní ploténce, kdežto druhý konec je volný Z nich se splétá tzv. intermediální pleteň: plexus intermedius Slouží jako morfologická a funkční rezerva pro potenciální přestavbu zubního závěsu Intersticiální oblasti Okrsky řídkého kolagenního vaziva, oddělují skupiny vláken Prochází zde cévy a nervy – odpovídají za vitalitu a výživu periodoncia Na preparátech se jeví jako světlejší buněčná ložiska s hojnými cévami a amorfní základní hmotou Arterioly z gingiválních, pulpárních a interalveolárních tepen V intersticiálních prostorách se rozpadají v kapilární síť, jejíž větve zasahují i mezi vlákna závěsu Prokázána lymfatická drenáž Cévní a nervové zásobení periodontia Inervace Senzitivní zakončení 3 typů: • Volná nervová zakončení (bolest) • Knoflíkovitá • Keříková (taktilní podněty) - Malassezovy ostrůvky (ERM = Epithelial rests of Malassez) Ostrůvky epitelových buněk: epitelové perly Jedná se o zbytky rozpadlé Hertwigovy epitelové pochvy (HERS = Hertwig Epithelial Root Sheath) Tvoří zásobu kmenových buněk. Mohou se podrobovat EMT (Epithelial to Mesenchymal Transition) - Granulomy a cysty epitelového původu - Cementikly Další útvary v periodonciu ERM = Epithelial rests of Malassez Změny při ztrátě antagonisty (nonfunkce): • Zúžení periodontia • Prořídnutí a rozvolnění vláken • Tloustnutí cementu • Ztenčení kribriformní ploténky Změny následkem nadměrného zatěžování: Akutní (trauma) – krevní výrony, ruptura vláken, nekróza a rezorbce, ankylóza Chronické – hypercementóza Změny v periodonciu během života Periodontální vazy (ligamenta) - terminologie Gingivální vlákna - fibrae gingivales (fibrae gingivodentales, fibrae gingivales circulares) Transseptální vlákna - fibrae interdentales Alveolární vlákna - fibrae alveolodentales (fibrae principales) Hřebenová - lig. dentale superius Horizontální - fibrae alveolodentales transversae Šikmé - lig. dentale inferius Apikální - fibrae apicales Interradikulární - fibrae interradiculares Gingiva Dáseň (gingiva) • Oddíl sliznice dutiny ústní mastikačního typu, okolo zubních krčků ke kterým je pevně přirostlá • Křehká a tuhá, bledě růžová barva, velmi odolná vůči tlaku a tření • Neposunlivě spojena s podkladem (mukoperiost) Mukogingivální linie • Tvoří hranici mezi dásní a sliznicí pokrývající zbytek alveolárního výběžku • Je patrna na vestibulární straně horní a dolní čelisti a na linguální straně dolní čelisti Topografie dásně: 2 oddíly Gingiva volná – gingiva libera (gingiva supraalveolaris nadalveolární dáseň) Gingiva připoutaná – gingiva affixa (gingiva alveolaris) Dáseň (gingiva) Gingiva libera má hladký povrch. Mezi ní zubem je cirkulární brázdička – 1-2 mm hluboká – sulcus gingivalis (fyziologická kapsa) Gingiva affixa - hrbolatý povrch – a tvoří pod paramarginální rýhou pruh šířky 4-6 mm Sulcus gingivalis • Cirkulární rýha, žlábek hluboký 1-2 mm • Na dno žlábku prosakuje z cév v dásni tekutina podobná plazmě - liquor gingivalis • Tekutina má antimikrobiální a protizánětlivé vlastnosti, obsahuje proteiny a sacharidy Mezi sousední zuby volná gingiva vybíhá do trigonum interdentale ve výběžky tvaru stříšky Mezizubní - interdentální papily (papilae gingivales) Každá má vestibulární a linguální část, spojeny interdentálním sedlem Trigonum interdentale Mnohovrstevný dlaždicový epitel • Zrohovatělý • Na straně přivrácené k zubu nerohovatí - Sulkulární epitel • Zde si uchovává znaky nediferencovaného epitelu, který sroste s tvrdými tkáněmi zubu epitelový úpon, Gottliebova manžeta Mikroskopická stavba dásně Připoutaná gingiva • Husté kolagenní vazivo vybíhá v papily • Četné vysoké a štíhlé jsou pod epitelem připoutané gingivy (právě jejich přítomnost způsobuje hrbolatý povrch) Volná gingiva • Pod epitelem volné gingivy je papil méně a vždy chybějí pod epitelem, který je přivrácený k zubu Kolagenní vlákna jsou uspořádána do 4 skupin: dentogingivální, cirkulární, dentoperiostální a alveologingivální (viz periodontium) Lamina propria Epitelový úpon, těsnicí epitelová manžeta (Gottliebova manžeta) Brání průniku sliny, bakterií, toxinů a částic potravy ze sulcus gingivalis do periodoncia Vyznačuje se srůstem sulkulárního epitelu s tvrdými tkáněmi zubu v oblasti zubního krčku Zóna srůstu leží pod úrovní sulcus gingivalis Šíře 0,25 - 1 mm Epitel se neustále aktivně obměňuje. Aktivní kmenové buňky Buňky manžety jsou v několika vrstvách a jsou orientovány delší osou s povrchem zubu Gingivodentální uzávěra (junctional epithelium) Mezi nejvnitřnější vrstvou buněk a tvrdou tkání jsou hemidezmosomy Mezi ostatními buňkami dezmosomy bodové Linie epitel – vazivo: hladká, vazivo obsahuje hojné leukocyty a B-lymfocyty, plní funkci imunologické bariéry Manžeta se ztenčuje k apikálnímu konci Doba obnovy je cca 4-6 dnů: dobře regeneruje po mechanickém poškození Gingivodentální uzávěra (junctional epithelium) Následek: uvolnění zubu, viklavost, v těžších případech vypadnutí zubu Gingivální recese u paradentózy Norma: u dočasné dentice a zdravých trvalých zubů do 2-3. decenia - apikální konec manžety v úrovni cementoemailové hranice S věkem se manžeta přesouvá stále více apikálně, až nakonec se přesune na cement zubního krčku Ve stáří může dojít i k obnažení cementu a stavu, kdy se klinická korunka stane větší než korunka anatomická Sestupy manžety = gingivální recesy Arterioly odstupují z aa. alveolares, a. mentalis, aa. palatinae, a. buccinatoria Rozpadají se vlásečnicové sítě, které anastomózují se sítí v periodonciu Lymfatické cévy zjištěny a provázejí krevní nervové zásobení - volná zakončení a v podobě tělísek Cévní a nervové zásobení dásně