Функция жевания в условиях физиологической нормы. Биомеханический анализ функций жевательного аппарата человека в норме. ЗЧС как специализированная многоблочная система, где основную роль играют жевательная мускулатура, ВНЧС и зубоальвеолярные сочленения Подготовили: студентки 4 курса 11 группы стоматологического факультета Дьякова Е.В. и Пономаренко Д.А. Жевательный аппарат состоит из мало деформируемых тел (кости черепа, в том числе верхняя челюсть и нижняя челюсть), имеющих подвижное соединение между собой (два височно-нижнечелюстных сустава); деформируемых тканей с сильно нелинейными свойствами (хрящи височно-нижнечелюстного сустава, связочный аппарат, суставная капсула); генераторов силы (жевательных мышц с сухожилиями). Клинические и морфологические исследования позволяют выделить два главных блока твердых тканей: 1) костно-мышечный блок, расположенный около височно-нижнечелюстных суставов; 2) зубоальвеолярный блок, соединяющий верхнюю и нижнюю челюсти. Зубоальвеолярный блок Коронковая часть каждого зуба покрыта эмалью, которая представляет собою кристалл толщиной от 0,01 мм у шейки зуба до 3,5 мм на жевательной поверхности бугров. Наиболее минерализован поверхностный слой эмали, глубина которого достигает 3 мкм, кристаллическая решетка в этих участках значительно плотнее, чем в глубже лежащих слоях эмали. Периодонт заполняет пространство между корнем зуба и стенкой альвеолы, что создает препятствие движению зуба как в продольном, так и в круговом направлении. Помимо этого периодонт обеспечивает нейрогуморальную связь зуба с пародонтом и костными структурами челюсти. Важно — биомеханическая резистентность режущего края и жевательной поверхности зубов как первого звена в акте жевания, несущего большие силовые нагрузки — ход эмалевых призм. Наряду с этим важную роль в трансформировании жевательного давления играют корни зубов, их анатомия и пространственная геометрия. Зубоальвеолярное сочленение миниблок Расположение силовых нагрузок, возникающих в процессе акта жевания, и их трансформирование Схема амортизирующего устройства периодонта Суставной блок Нижняя челюсть прикрепляется к черепу двумя синовиальными блоковидными височно-нижнечелюстными суставами, которые часто моделируются в виде идеальных сферических или цилиндрических шарниров; таким образом, движение челюсти в первом приближении принято считать вращательным. В действительности движения нижней челюсти являются поступательно-вращательными; нижняя челюсть и череп способны двигаться друг относительно друга. Комбинация вращения и поступательного движения позволяет делать сложные движения, что дает возможность говорить, глотать, жевать. Мыщелок часто определяется как многоосный сустав, но это определение неприменимо, так как каждый мыщелок ограничивает движения другого. Сами мыщелки редко симметричны, а вращение в аксиальной плоскости возникает вокруг “истинной” оси, фиксированной при расположении мыщелков у основания ската суставного бугорка. Опора медиального полюса вместе с сокращением внутренней крыловидной мышцы устанавливает ВНЧС в наиболее центрированное положение центрального соотношения — наиболее высокая точка. В норме каждый мыщелок расположен под углом около 90 градусов по отношению к плоскости ветви нижней челюсти — формируется тупой межмыщелковый угол. Интактный косплекс диск-мыщелок самостоятельно центрирует диск, вдобавок непосредственно от диска отходит дистальное сухожильное прикрепление, соединенное с дистальной частью мыщелка и служащее неэластичным крепежом, предотвращающим переднее смещение хряща. Мышечный блок Строение мышц не является однородным: любая мышца состоит из мышечных волокон – саркомеров. Каждое волокно имеет свою длину и угол наклона к продольной оси мышцы. Поскольку каждое волокно производит свою (хотя, в силу предположения об однородности мышцы, одинаковую по величине и направлению) элементарную силу то принимается, что каждая мышца, изометрически сокращаясь, развивает отдельную силу по прямой линии, направленную по линии действия мышцы. Сухожилия работают на растяжение-сжатие вдоль одного направления, проходящего через точки крепления к мышце и кости. Связки работают на растяжение-сжатие в разных направлениях в процессе функционирования суставов, которые выполняют различные виды движений. Связки и сухожилия являются пассивными элементами, не имеющими сократительных элементов. Процесс растяжения-сжатия связок и сухожилий при небольших удлинениях подчиняется закону Гука. Наиболее удачным и понятным с физиологической точки зрения является перераспределение усилий в мышцах таким образом, чтобы они были равно напряжены по отношению к максимальным усилиям в них. Muscle volumes (top) and muscle lines of action (bottom) of selected masticatory muscles in lateral view (a), front view (b), and top view (c). Masticatory muscle colors are as follows: masseter (blue), temporalis (red), medial pterygoid (aqua), lateral pterygoid (green). Schematic representation of the forces acting on the mandible during static biting and the resulting bone deformation patterns The dental phase of a cycle is composed of a cycle-input and a cycle-output, prior to and following MIO. Elevators muscles: Temporal, Masseter, Medial Pterygoid are mainly responsible for food bolus preparation. Lower lateral Pterygoid is partially responsible for the transverse displacement of the mandible and the following opening. Upper lateral ptrerygoid maintains a good relationship between TMJ surfaces. This diagram compares the muscle recruitment during a right cycle-in and that of the lateral movement on the same side, in a mouth in occlusion of class I of Angle, with all her guiding potential. During cycle-in, the recruitment of elevator muscles of chewing side, helps explain the gradual closing of the posterior teeth, up to touch, at the last cycles before swallowing. During sideways movement with only anterior cuspid guidance, the hand recruited muscle, is the lower fascicle of the contralateral lateral pterygoid, which is lateralizer and depressor. This is why the posterior teeth are well separated of their opposite. The situation is different when the teeth are worn and moving towards a flat occlusion with personalized adaptive modes and the complete loss of the characteristics of the original model. This diagram compares the muscle recruitment during a right cycle-out and that of a lateral movement movement toward contralateral side, in a class I patient with all of its potential guide. Both movements have the same orientation, but the muscle recruitment are different. During cycle-out, the gradual closing of the posterior teeth up to touch,is obtained by contraction of elevator muscles, especially the pterygoid medial. While lateral movement, when the main muscle recruited, is the lower head of the lateral pterygoid, depressor and lateralizer, without lifting action. Therefore posterior teeth are well separated right side, with only a cuspid guidance on the contralateral side. The situation is different when the teeth are worn, with the complete loss of the characteristics of the original model. During the protrusion movement, in sagittal orientation, lower fascicles of the two symmetrical muscles lateral pterygoid are recruited simultaneously, they are then depressor and propulsor. The fascicles of the temporal anterior and masseter superficial, that are elevator and propulsor, are recruited enough to maintain anterior contacts. There is no posterior touch (unless gap …). During the incision, the elevator and retropulsor fascicles of the masseter (superficial, medium) and temporal (posterior, middle) are simultaneously contracted, to introduce the bolus in the mouth. When empty, the anterior guidances are leading, they are accompanied by posterior subsidiary ones
