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

Dentin je pojivová tkáň spoluvytvářející kořen a klinickou korunku zubu. Strukturou je velmi blízká kostní dřeni, ale 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.

Složení

Dentin se skládá z buněčné složky a extracelulární matrix.

Buněčná složka

Buňky dentinu jsou tzv. odontoblasty. Odontoblasty jsou buňky nacházející se na rozhraní dentinu a pulpy, tudíž tvoří vnější okraj pulpy. Tvar buněk bývá často polygonální. 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 vybýhá z odontoblastu Tomesovo vlákno. Tomesova vlákna probíhají dentinem k dentinosklovinné hranici v tzv. dentinových tubulech. Tomesova vlákna jsou chudá na organely a jejich počet se s věkem snižuje.

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

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 4–5μm 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 80-100μm.

Typy dentinu

Primární

Fyziologický proces. Tvoří se do dokončení vývoje zevního tvaru zubu.

Sekundární

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

Terciární

Patologický proces. Tvoří se v důsledku působení vněší noxy.

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

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 z 40% lipidy a 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

Hydroxyiapatit 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, což 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+ Example Example
Br2+ Example Example

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 oreintována kolmo k dlouhým osám prizmat. Prizmata se spojují do větších svazků, které mohou mít tvar válce, klíčové dirky a 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 3μm 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.