Tvrdé zubní tkáně

Z WikiSkript

Cementum

A – dentin; B – cement


Cement je tvrdá pojivová tkáň pokrývající povrch kořene zubu, která svou stavbou připomíná kost vláknitého typu. Skládá se z buněk, cementocytů a základní substance, která obsahuje 50% minerálních látek. Organická hmota je tvořena převážně kolagenními vlákny a malým množstvím interfibrilární hmoty.

V krčkové části zubu se nachází cemento-sklovinná hranice. Ve 30% případů se cement přikládá těsně ke sklovině, v 60% sklovinu lehce překrývá a asi v 10% je mezi sklovinou a cementem štěrbina, kde se nachází obnažený dentin. Vrstva cementu se od krčku směrem ke kořeni zesiluje.



Na základě přítomnosti buněk rozlišujeme dva typy cementu:

Acelulární

Acelulární cement tvoří tenkou vrstvičku mineralizované matrix cementu. Jsou do něj zalita tzv. Sharpeyova vlákna.

Celulární

Celulární cement je tvořen lamelami s cementocyty uloženými v lakunách. Cementocyty jsou hvězdicovité buňky s malými krátkými výběžky.


Do cementu vstupují svazky kolagenních vláken zvaných Sharpeyova vlákna.

Sharpeyova vlákna

Periodontální ligamenta.png

Sharpeyova vlákna jsou snopce kolagenních vláken procházejících periodontální štěrbinou.

  • Gingivální – upínají se do volné gingivy. Tvoří tzv. cirkulární vaz, který rozrušujeme před extrakcí zubu.
  • Transseptální – spojují sousední zuby v řadě. Při úbytku alveolárního výběžku přibývá těchto vláken.
  • Hřebenová – vycházejí z hřebene alveolu do krčkové oblasti cementu. Působí proti silám na tah.
  • Horizontální – podporují předchozí vlákna.
  • Šikmá – zachycují hlavní část okluzního zatížení zubu. Působí proti silám na tlak.
  • Apikální – vedou od apexu zubu ke dnu zubního lůžka.

Tomuto uspořádání se říká funkční uspořádání.

Dentinum

Obecná stavba zubu.

Dentin je mineralizovaná pojivová tkáň podobná kosti. Je podkladem celého zubu - tj. korunky, krčku a kořene. Původem z mezenchymu. Není vaskularizovaná a neobsahuje žádné buňky s výjimkou odontoblastů, které jsou umístěni na rozhraní dentinu a pulpy. Vlivem vyššího stupně mineralizace je však o něco tvrdší. Základní hmotu tvoří kolagenní fibrily I. typu, glykosaminoglykany a kalciové soli jako hydroxyapatit. Základním morfologickým znakem dentinu jsou paralelně uspořádané dentinové tubuly přes celou tloušťku dentinu.

Složení

Dentin se skládá z buněčné složky a extracelulární matrix.

Buněčná složka

Schématický nákres odontoblastu.

Buňky dentinu jsou tzv. odontoblasty. Odontoblasty jsou specializované buňky neschopné se dělit ani obnovovat. Produkují predentin = nemineralizovaná matrix: kolagenní fibrily (->fibry v dentinu) + amorfní hmota. Predentin postupně miniralizuje produkovaným hydroxyapatitem. V oblasti okluze či incize mají jsou odontoblasty vysoké a apikálním směrem se oplošťují. Odnotoblasty sestávají s těla a výběžku. Tělo odontoblastu je bohatě vybaveno endoplasmatickým retikulem, Golgiho aparátem, ribosomy a mitochondriemi. Nadbytečné množství těchto organel obsahuje z důvodu tvorby ECM dentinu.

Směrem do dentinu vybíhá z odontoblastu jeden dlouhý, štíhlý, větvený odontoblastický výběžek/Tomesovo vlákno/apikální výběžek. Tomesova vlákna probíhají dentinem k dentino-sklovinné/dentino-cementové hranici v tzv. dentinových tubulech společně s tubulární tekutinou. Výběžky i tekutina zajišťují vnímání bolesti v dentinu a látkovou výměnu.

Tomesovo vlákno

Tomesovo vlákno je dlouhý výběžek z apikálního pólu odontoblastu. Obsahuje mikrotubuly, mikrofilamenta, mitochondrie, mikrovezikuly a naopak zde chybí ribozomy a endoplazmatické retikulum. Na přechodu mezi sklovinou a dentinem se větví do několika konečných větví, které mohou zasahovat až do skloviny. Tato vlákna probíhají v kanálcích – canaliculi dentis.

Extracelulární matrix

Extracelulární matrix obsahuje složku vláknitou (fibrální) a amorfní. Vláknitá složka je zastoupena v podobě kolagenu I. Amorfní složku tvoří organické a anorganické sloučeniny. Anorganické sloučeniny jsou zastoupeny zejména hydroxyapatitem a dalšími minerály, které jsou přítomny ve sklovině, ale v menší míře. Krystaly hydroxapatitu dosahují nižších rozměrů než v případě skloviny, konkrétně délky 20nm a šířky 3,5nm(??). Krystaly nejsou oreintované a mohou být naskládany s různou hustotou podle typu dentinu.

Dále jsou anorganické složky zasoupeny vodou.

Vláknitá složka Hydroxyapatit a další minerály Voda
30% 45% 25%

Struktura

Snímek z SEM. DT - dentinové tubuly; PTD - peritubulární dentin; ITD - intertubulární dentin.
Snímek z SEM. DT - dentinové tubuly; PTD - peritubulární dentin; ITD - intertubulární dentin.

Dentin je kalcifikovaná fibrální pojivová tkáň. Je prostoupen tzv. dentinovými tubuly.Průřez tubulů je kruhovitý. Jejich průběh je v korunkové části esovitý a v kořenové části přímý.(což je jako v případě skloviny výhodné z důvodu přenosu tlaku)?? Šířka tubulů na pulpální straně dosahuje 4–5 μm a zabírá až 80% pulpální plochy. V oblasti denitno-sklovinné hranice mají tubuly dosahují šířky cca 1μm. V důsledku rozbíhavého průběhu tubulů a menšího průřezu v oblasti dentinosklovinné hranice zabírají tubuly výrazně menší část plochy na dentinosklovinné hranici než na pulpální straně. Tubuly jsou vyplněny výběžky odontoblastů – Tommesovýmy vlákny. Výběžky jsou obklopeny intretubulární tekutinou, jejíž pohyb dle Bronstremovy teorie(??) zapřičiňuje vznik bolesti. Výběžky ve svém průběhu anastomozují se sousedními výběžky. Stěnu tubulu od výběžku odontoblastu a intratubulární tekutiny odděluje tzv. membrana limitans. Mezi membrana limitans a stěnou tubulu může probíhat nervové vlákno. Nervová vlákna vstupují pouze do 20% dentinových tubulů. Dentinovým tubulem nikdy neprochází céva. Dentinové tubuly obklopuje peritubulurní dentin. Tento typ dentinu je homogenní a ze všech typů nejvíce mineralizavovaný. Mezi tubuly se nachází intertubulární dentin. Je méně mineralizovaný a asi z 50% je tvořen kolagenními vlákny. Intratubulární dentin (sklerotický dentin) je mineralizovaný obsah denitnového tubulu jako násladek patologického procesu. Vzniká působením vnější noxy – chronickým zubním kazem (v případě akutního není dotatek času k jeho vzniku)(??), abrazí, nešetrnou preparací. V důsledku vnější noxy tak dochází k degeneraci odontoblastů a ukládání vápenatých sloučenin. Tento dentin je v důsledku sklerotizace více transparentní.

Vrstvy (typy) dentinu

Predentin

Predentin je nově vzniklý a ještě nemineralizovaný dentin. Obsahuje fosfátové a vápenaté granule, které postupně dávají vzniknout krystalizačním centrum. Skládá se z kolagenních vláken a nekalcifikované ECM.dosahuje šířky 5–20μm.

Cirkumpulpální dentin

Cirkumpulpální dentin se jinak nazývá von Ebnerův. Kolagenní vlákna probíhají šikmo až kolmo na průběh tubulů. Mineralizace má globulární charakter. V této části dentinu se dentinové tubuly nevětví.

Interglobulární dentin

Jedná se o úzkou linii méně mineralizovaného dentinu na rozhraní cirkumpulpálního a plášťového dentinu. V průběhu vývoje zde neproběhla mineralizace globulárních zon.

Plášťový dentin

Kolagenní vlákna obsažena v této vrstvě dentinu se nazývají Korffova vlákna. Probíhají esovitě a téměř paralelně s dentinovými tubuly. Tato vrsvta dentinu se vyznačuje proměnlivou mineralizací, protože k mineralizaci tu dochází diskontinuálně – odnotoblasty vytváří vezikuly, které váží vápník a fosfor. Z toho důvodu můžeme na plášťovém dentinu pozorovat následující linie:

  • Ebnerovy linie – hypomineralizované úseky probíhající kolmo na průběh dentinových tubulů.Vznikají fyziologicky.
  • Owenovy linie – hypomineralizované úseky většího rozsahu, vznikající patologicky v důsledku dětských nemocí.
  • Neonatální linie – hypomineralizovaná linie(??) oddělujícícna dočasném zubu prenatálně a postnatálně vznikající dentin.

Pláštový dentin dosahuje šíře 80-100 μm.

Typy dentinu

Primární

Tvoří se do dokončení vývoje zevního tvaru zubu - fyziologický proces.

Sekundární

Tvoří se po skončení vývoje zubu po celý život - fyziologický proces. Během života vede ke zmenšení dřeňové dutiny.

Terciární

Tvoří se v důsledku působení vnější noxy - patologický proces.

Typy dentinu

Dentinové kanálky nesměřují k dentinosklovinné hranici přímo, ale esovitě, a to tak, že první konvexita míří vždy směrem k apexu kořene. Kolagenní vlákna vytvářejí síť kolem těchto dentinových tubulů.

  • Peritubulární dentin je více mineralizovaný než dentin intertubulární. Rozhraní mezi nimi tvoří Neumanova pochva, která vypadá na barevných histologických preparátech jako membrána.
  • Cirkumpulpální dentin se jinak nazývá von Ebnerův. Tvoří ho jemná kolagenní vlákna, která kříží dentinové tubuly v pravém úhlu. V této části dentinu se dentinové tubuly nevětví.
  • Plášťový dentin se jinak nazývá von Korffův. Tvoří ho hrubá kolagenní vlákna, která jsou uspořádána radiálně. V této části dentinu se dentinové tubuly větví.

Enamelum

Vývoj zubu
Řez zubem: A – Enamelum, B – dentin

Obecné vlastnosti

Sklovina je ektodermálního původu. Je produkována vnitřními ameloblasty sklovinného orgánu. Jedná se o nejtvrdší tkáň v lidském těle, což je také způsobeno tím, že je to nejvíce mineralizovaná tkáň v těle. Hlavním minerálem je fluorohydroxyapatit. Sklovina má namodralou až lehce nažloutlou barvu.

Složení

Sklovina patří k pojivovým tkáním. Skládá se tedy z buněk a mezibuněčné hmoty.

Buňky skloviny

Buněčná složka je zastoupena pouze v období vývoje skloviny v podobě zevních a vnitřních ameloblastů sklovinného orgánu, které v okamžiku dokončení vývoje zevního tvaru skloviny zanikají a dávají vzniknout cuticule dentis (Nasmythova membrána).

Mezibuněčná hmota

Mezibuněčná hmota obsahuje složku vláknitou a amorfní.

Vláknitá složka

Vláknitá složka v případě tomto případě chybí.

Amorfní složka

Amorfní složka je zastoupena anorganickými sloučeninami: vodou, hydroxyapatitem, dalšími minerály a organickou složkou (glykosaminoglykany, proteoglykany, glykoproteiny).

Voda Hydroxapatit a další minerály Organické složky
11 % 87 % 2 %

Voda je ve sklovině přítomna jako volná (vázaná na organickou hmotu) či vázaná na krystaly. Sklovina dokáže ve vhlkém prostředí vodu přijímat společně s ionty. V suchém prostředí naopak vodu uvolňuje. Zuby, které nejsou dostatečně vystavené prostředí dutiny ústní (xerostomie, spánek s otevřenými ústy), mají křídovou barvu. Z toho důvodu je také nutné vybírat barvu protetické či konzervační sanace na suchém zubu.

Organické složky jsou zastoupeny ze 40 % lipidy a z 58 % proteiny. Sklovinná prizmata jsou obalena vrstvou heterogenních afibrálních proteinů, ke kterým patří enamelin a amelogenin. K dalším sklovinným proteinům patří tuftelin. Sklovina také obsahuje glykosaminoglykany keratansulfát a chondroitinsulfát.

Anorganický materiál je tvořen zejména hydroxyapatitem či jinými druhy fosforečnanu vápenatého. V menší míře je také tvořena uhličitanem vápenatým (CaCO3), fluoridem vápenatým (CaF2), uhličitanem hořečnatým (MgCO3) a dalšími minerály.

Hydroxyapatit

Hydroxyapatit můžeme vyjádřit obecným vzorcem M10(XO4)6(Y)2. V případě hydroxyapatitu je písmeno M zastoupeno ionty Ca2+ a XO4, anionty PO4 3-. Jednotlivé ionty tvořící hydroxyapatit mohou být zaměněny za jiné ionty, což se projeví na vlastnostech takto substituované sloučeniny. To můžeme vyjářit následujícím zápisem: Ca10-x Nax(PO4)6-y(PO4)z(OH)2-u (F)u. Následující tabulka znázorňuje zastoupení nejčastějších substituentů.

M XO4 Y
Ca2+ PO4- OH-
Na+ CO32- F-
K+ HPO4- Cl-
Sr2+
Br2+

V případě substituce za Na+ a OH- se jedná o stechiometrické substituce, zatímco v případě PO43- se jedná o nestechiometrický typ substituce. Nejčastější substituovanou formou je karbonátový hydroxyapatit Ca10(PO4,CO3)6(OH)2. Přítomnost CO32- narušuje pravidelné uspořádání v krystalu a tím zvyšuje jeho rozpustnost. Další obvyklou formu je flouroapatit Ca10(PO4)6(F)2. Přítomnost fluoridového aniontu významně snižuje rozpustnost skloviny. Sklovina s tímto obsahem se běžně rozpouští při pH 4,5 (oproti obvyklému pH 5,5 v případě hydroxyapatitu). Následující tabulka uvádí zastoupení dalších obvyklých forem fosforečnanu vápenatého ve sklovině.

Forma fosforečnanu vápenatého Vzorec
β - Trikalciumfosfát (TCP) Ca3(PO4)2
Brushit CaHPO4.2H2O
Oktakalciumfosfát (OCP) Ca8(HPO4)2(PO4)4
Amorfní fosforečnan vápenatý Cax(PO4)y.nH2O

Struktura

Základem sklovinné struktury jsou sklovinné krystaly. V gingivální třetině zubu a v na povrchu dočasných zubů se vyskytuje tzv. aprizmatická sklovina.

Sklovinné prizma

Krystaly jsou dlouhé 160 nm a široké 40–70 nm podle stupně vývoje a lokalizace. Každý krystal je obalen obalem z proteinů a lipidů. Zhruba 100 krystalů se spojuje do skloviného hranolu (tzv. sklovinné prizma). V jádru prizmatu jsou jednotlivé krystaly paralelně orientované s dlouhou osou prizmatu. (Ta jsou polygonální, arkádovitá a oválná.) Vedou od dentinosklovinné hranice kolmo k povrchu. Každé prizma je obklopeno tenkou membránou (membrana prismatis) o tloušťce 0,1–0,2 μm. Prizmata jsou zapuštěna v tzv. interprizmatickou substancí. Intraprizmatická substance je méně mineralizovaná a krystaly hydroxyapatitu jsou orientovány kolmo k dlouhým osám prizmat. Prizmata se spojují do větších svazků, které mohou mít tvar válce, klíčové dirky nebo podkovy.

Prizmata probíhají vždy kolmo na dentino-sklovinnou hranici. V oblasti hrbolků tudíž probíhají téměř vertikálně a v oblasti krčku naopak horizontálně až mírně apikálně. Současně mají prizmata esovitý tvar. Tento tvar je výhodný z důvodu axiálního zatížení zubu, jelikož esovitý průběh současně umožňuje efektivní přenos síly na dentin bez poškozování struktury skloviny. Pokud provedeme podélný výbrus zubu, nikdy nezastihneme prizmata v celém jejich průběhu (jelikož mají esovitý průběh).Na vybroušeném zubu se v důsledku tohoto průběhu při pozorovaní polarizačním mikroskopem objevují tzv. Hunter-Shregerovy proužky. Jsou složeny z příčných diazon a podélných parazon, které svírají úhel 40 %. Tento úhel je efektivní pro axiální přenos zatížení zubu.

K dalším optickým jevům patří tzv. Retziusovy proužky. Tyto proužky jsou naproti tomu koncentricky uspořádané, protože znázorňují nerovnoměrně probíhající postupnou mineralizaci skloviny.

Aprizmatická sklovina

Tento typ skloviny se vyznačuje strukturou s absencí prizmat. Má stejné chemické složení jako zbytek skloviny, ale je méně mineralizovaný a obsahuje neuspořádáné krystaly. Aprizmatická sklovina se vyskytuje na povrchu dočasných zubů a v gingivální třetině zubů. Vzniká jako poslední produkt ameloblastů, které se následně zúčastní na vzniku Nasmythovy membrány. Nasmythova membrána je cca 3 μm silná membrána, která kryje povrch zubu před jeho prořezáním do dutiny ústní a krátce po prořezání. V důsledku atrice během života zmizí z povrchu téměř celého zubu a zústává pouze v gingivální třetině zubu.

Odkazy

Související články

Použitá literatura

  • KLIKA, Eduard, et al. Histologie pro stomatology: učebnice pro lékařské fakulty. 1. vydání. Praha : Avicenum, 1988. 448 s. 
  • JUNQUEIRA, L. Carlos, José CARNEIRO a Robert O KELLEY. Základy histologie. 1. v ČR vydání. Jinočany : H & H, 1997. 502 s. ISBN 80-85787-37-7.