Несмотря на огромное количество работ, посвящённых этиологии и патогенезу кариеса зубов, эта проблема до сих пор остаётся актуальной [13]. До конца не решены вопросы прогнозирования, возникновения и течения этого распространённого заболевания, не полностью выявлены и оценены факторы, способствующие его развитию. Несомненно, что всё это сказывается на эффективности профилактики и лечения кариеса.
Большинство исследователей решающую роль в развитии кариеса отводят местной ситуации в полости рта. Микрофлора полости рта, большое количество мягкого зубного налёта, нарушение слюноотделения, воспалительные и дистрофические заболевания пародонта, множественные ретенционные пункты могут способствовать активному течению кариеса [3, 5, 10, 11, 14, 15, 17]. В то же время ряд исследований [19, 21] ставят под сомнение ведущую роль перечисленных выше факторов при кариесе, так как точно такая же ситуация в полости рта может быть у кариесрезистентных.
Доказано, что немаловажную роль в реализации кариеса играет мера устойчивости (резистентности) тканей зубов к агрессивным факторам полости рта, совокупность которых нередко трактуется как кариесогенная ситуация [4, 6, 16, 18]. Резистентность зубов к кариесу может быть связана с морфологическим строением эмали, изменением её основных свойств (кислотоустойчивость, проницаемость, микротвёрдость), большое значение имеет форма и рельеф зубов, величина межзубных промежутков [7, 8, 9].
Существует довольно много способов определения степени устойчивости зубов к кариесу. Наиболее распространёнными из них в настоящее время являются инструментальные методы диагностики, основанные на электропроводности твёрдых тканей зубов [1, 2].
Цель исследования: изучение электропроводности зубной эмали кариесрезистентных и кариесподверженных лиц для обоснования её устойчивости или подверженности процессам деминерализации.
Материалы и методы исследования
Для решения поставленной задачи проведено клиническое обследование 215 человек обоего пола в возрасте 18–45 лет. Все обследованные были разделены на две группы: кариесрезистентные (КР) и кариесподверженные (КП). Под кариесрезистентностью понимали ситуацию, когда у обследуемых лиц в полости рта не было ни одного кариозного, пломбированного или удалённого зуба. Индекс КПУ у таких людей был равен нулю. Кариесподверженными считались люди, у которых есть хотя бы один кариозный, пломбированный или удалённый по поводу осложнения кариеса зуб, индекс КПУ у таких людей был ≥ 1. Группу КР составили 100 человек (49 мужчин и 51 женщина). Группу КП составили 115 человек (55 мужчин и 60 женщин). Всего нами было обследовано 215 человек. Средний возраст обследованных лиц составлял 33 ± 2,1 года. Электропроводность зубной эмали определяли с помощью электрометрического прибора «ДЕНТ-ЭСТ». Принцип действия аппарата «ДЕНТ-ЭСТ» основан на возможности электрометрического определения электропроводности твёрдых тканей посредством измерения величины (силы) микротока, проходящего через твёрдые ткани зуба. Электрометрический способ определения резистентности зубной эмали основан на пропускании электрического тока заданной величины через твёрдые ткани зубов и определении той величины тока, которая отражается на шкале прибора после замыкания электрической цепи [20, 21]. Морфологические характеристики зубной эмали изучали в Омском региональном научном центре коллективного пользования на базе Омского научного центра СО РАН НИИ проблем переработки углеродов (директор – чл.-корр. РАН В.А. Лихолобов). Удельный объем пор, средний размер пор и распределение пор по размерам исследовали адсорбционно-капиллярным и ртутно-порометрическими методами [20]. Количественное содержание кальция и фосфора в образцах эмали определяли методом рентгенофлуоресцентной спектроскопии на анализаторе VRA-30 (Германия). В исследовании применялись методы анализа таблиц сопряженности, корреляционный анализ.
Результаты исследования и их обсуждение
Как видно из данных, представленных на рис. 1, электропроводность эмали кариесподверженных (КП) лиц статистически значимо (р ≤ 0,01) превосходит электропроводность эмали кариесрезистентных (КР) лиц. Так, электропроводность КР составляет 0,49 мкА, в то время как электропроводность КП лиц составляет 0,73 мкА, что является бóльшим отклонением от абсолютного нуля, являющегося показателем законченной минерализации эмали.
Полученные результаты, отражающие взаимосвязь процессов минерализации и электропроводности эмали, взяты за основу в наших дальнейших исследованиях.
На следующем этапе работы мы сопоставили процессы электропроводности зубной эмали КР и КП лиц с морфологическими и текстуральными характеристиками. Для этого из 215 человек, принявших участие в исследовании, нами были отобраны 25 пациентов (7 КР и 18 КП), у которых была дополнительно изучена зубная эмаль в исследованиях in vitro. У всех этих людей по ортодонтическим показаниям были удалены верхние премоляры в количестве 1–2 зубов, что сделало возможным установление взаимосвязей между электропроводностью зубной эмали, свидетельствующей о резистентности, с её основными физико-химическими показателями. Всего было обследовано 39 образцов интактной зубной эмали.
Рис. 1. Показатели электропроводности зубной эмали кариесрезистентных и кариесподверженных лиц.
Морфологическое строение, химический состав и структура эмали являются ведущими факторами, обеспечивающими кариесрезистентность или кариесвосприимчивость зубов. Известно [5], что деминерализация эмали, играющая важную роль в возникновении и развитии кариеса, зависит не только от химического и фазового состава, но и от геометрического строения эмали, то есть от морфологии и текстуры вещества. Под текстурой понимается совокупность таких структурно-геометрических характеристик, как удельная поверхность частиц, удельный объем пор, размер частиц и пор, пористость, и др., количественно отражающих геометрическое строение (морфологию) вещества [9].
Известно, что Са и Р являются основными элементами в составе зубной эмали, так как они определяют состав и структуру кристаллов гидроксиапатитов [5, 6, 7], являющихся «фундаментом» этой биологической системы. Изменение содержания этих элементов и их соотношения (Са/Р = 1,66 для структуры Са10(РО4)6(ОН)2) может указывать на протекание процессов де- и реминерализации. Поэтому, в нашем исследовании мы изучили и сравнили количественное содержание Са и Р, а также их соотношения в образцах интактной эмали КР и КП лиц.
Рис. 2. Спектральные характеристики содержания Са в образцах интактной эмали кариесрезистентных (КР) и кариесподверженных (КП) лиц, полученные методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой
Рис. 3. Спектральные характеристики содержания Р в образцах интактной эмали кариесрезистентных (КР) и кариесподверженных (КП) лиц, полученные методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой
На рис. 2 и 3 представлены спектры содержания Са и Р в образцах эмали КР и КП лиц.
Исходя из данных, представленных на рис. 2 и 3, следует, что по процентному содержанию фосфора образцы эмали интактных зубов КР и КП лиц достоверно не различались (у КР – 19,73 ± 0,24 %, у КП – 19,24 ± 0,37 %), а значения показателя, характеризующего концентрацию кальция в эмали, имели тенденцию к снижению у КП (р ≤ 0,05). Так, если в эмали интактных зубов КР лиц содержание кальция было в пределах 36,04 ± 0,12 %, то у КП оно составило 34,83 ± 0,40 % (р ≤ 0,05).
В таблице представлены основные текстурные характеристики исследуемых образцов зубной эмали лиц. Из данных, представленных в таблице, видно, что средние величины площади удельной поверхности меньше в образцах эмали КП лиц. Однако морфология поверхности эмали сама по себе не определяет кристаллохимическое строение зубных тканей. Вместе с тем увеличение пористости зубной эмали, по всей видимости, отражает факт нарушения упаковки первичных кристаллов эмали вплоть до изменения значений параметров элементарной ячейки её основных структурных элементов – апатитов. Кариозный процесс, по своему механизму, способствует возникновению условий для повышения их растворимости.
Значения удельной поверхности (SБЭТ), удельного объёма пор (Vs), среднего размера пор (Dпор.) и среднего размера частиц (Dчаст.) образцов зубной эмали кариесрезистентных и кариесподверженных лиц
|
Резистентность к кариесу зубов |
SБЭТ, м2/г |
Vs ∙109, м3/г |
Dпор, нм |
Dчас, нм |
|
Эмаль кариесрезистентных лиц |
1,30 ± 0,11 |
7,00 ± 0,69 |
23,4 ± 3,30 |
1140 ± 100 |
|
Эмаль кариесподверженных лиц |
0,79 ± 0,09 |
4,24 ± 1,16 |
21,5 ± 5,90 |
1870 ± 210 |
Примечание. В таблице указаны только достоверные значения.
В процессе работы нами была установлена корреляционная связь между пористостью эмали и величинами тока, проходящего через исследуемые участки зуба (жевательная поверхность и пришеечная область как зоны, в которых наиболее часто развивается деминерализация, и в то же время наиболее доступные для исследования поверхности зубов). Проведённый корреляционный анализ позволил установить прямую зависимость между изучаемыми показателями. Помимо этого была установлена обратная корреляция между показателями электропроводности эмали и содержанием в ней кальция: чем меньше содержание кальция в зубной эмали, тем выше значение цифр, характеризующих её электропроводность. Все полученные результаты имели высокую степень достоверности.
Выводы
Таким образом, в проведённом исследовании двумя независимыми друг от друга методами была установлена неодинаковая устойчивость к кариесу КП и КР лиц, что подтверждается проведёнными физико-химическими исследованиями in vitro, а также электрометрическим способом определения резистентности зубов к кариесу.
Реализация кариеса зубов находится в прямой зависимости от особенностей морфологического строения и текстуры зубной эмали. Эти показатели косвенным образом можно определить с помощью электрометрического исследования.
Рецензенты:Недосеко В.Б., д.м.н., профессор кафедры терапевтической стоматологии, ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» МЗ РФ, г. Омск;
Скрипкина Г.И., д.м.н., доцент, заведующая кафедрой детской стоматологии, ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» МЗ РФ, г. Омск.
Работа поступила в редакцию 28.01.2015.