Заняття №5
Тема заняття: «Біомеханіка нижньої щелепи».
Мета заняття: вивчити основні положення законів артикуляції та можливості їх використання при конструюванні знімних протезів при повній втраті зубів.
Контрольні питання
Біомеханіка нижньої щелепи.
Вертикальні рухи нижньої щелепи
Сагітальні рухи нижньої щелепи
Трансверзальні рухи нижньої щелепи
Закони артикуляції Бонвіль, Ганау.
Артикуляційна п'ятірка Ганау.
Зміст заняття
I. Біомеханіка - наука про рухи людини та тварин. Вона вивчає рух з погляду законів механіки, властивих всім без винятку механічних рухів матеріальних тіл. Біомеханіка вивчає об'єктивні закономірності, що виявляються для дослідження.
Вивчення рухів нижньої щелепи дозволяє отримати уявлення про їхню норму, а також виявити порушення та їх прояв на діяльність м'язів, суглобів, змикання зубів та стан пародонту. Закони про рухи нижньої щелепи застосовуються при конструюванні апаратів – оцлюдаторів. Нижня щелепа бере участь у багатьох функціях: жуванні, мовленні, ковтанні, сміху та ін, але для ортопедичної стоматології найбільше значення мають її жувальні рухи. Жування може відбуватися нормально тільки в тому випадку, коли зуби нижньої та верхньої щелеп будуть вступати в контакт (оклюзію). Змикання зубних рядів є основною властивістю жувальних рухів.
Нижня щелепа людини здійснює рухи у трьох напрямках:вертикальному(вгору і вниз), що відповідає відкриванню та закриванню рота,сагітальному(вперед і назад),трансверзальном(вправо та вліво). Кожен рух нижньої щелепи відбувається при одночасному ковзанні та обертанні суглобних.головок. Відмінність полягає лише в тому, що при одному русі в суглобах переважають шарнірні рухи, а за іншого – ковзний.
ІІ.Вертикальні рухи нижньої щелепи.Вертикальні рухи відбуваються завдяки поперемінній дії м'язів, що опускають і піднімають нижню щелепу. Опускання нижньої щелепи відбувається за активного скорочення m. mylohyoideus, m. geniohyoideus та m. digastrikus за умови фіксації під'язикової кістки мускулатурою, що лежить нижче за неї. При закриванні рота підйом нижньої щелепи здійснюється скороченням m. temporalis, m. masseter, та m. pterygoideus medialis при поступовому розслабленні м'язів, що опускають нижню щелепу.
При відкритті рота одночасно з обертанням нижньої щелепи навколо осі, що проходить через суглобові головки в поперечному напрямку, суглобові головки ковзають по скату суглобового горбка вниз і вперед. При максимальному відкриванні рота суглобові головки встановлюються біля переднього краю суглобового горбка. При цьому в різних відділах суглоба мають місце різні рухи. У верхньому відділі відбувається ковзання диска разом із суглобовою головкою вниз та вперед. У нижньому - суглобова головка обертається в поглибленні нижньої поверхні диска, який є рухомою суглобовою ямкою. Відстань між верхнім та нижнім зубними рядами у дорослої людини при максимальному розмиканні в середньому дорівнює 4,4 см.
При відкритті рота кожен зуб нижньої щелепи опускається вниз і, зміщуючись назад, описує концентричну криву із загальним центром у суглобовій головці. Оскільки нижня щелепа при відкриванні рота опускається вниз і зміщується назад, криві в просторі переміщатимуться, одночасно переміщатимуться і вісь обертання головки нижньої щелепи. Якщо розділити шлях, пройдений голівкою нижньої щелепищодо ската суглобового горбка (суглобовий шлях), на окремі відрізки, то кожному відрізку відповідатиме своя крива. Таким чином, весь шлях, пройдений якою-небудь точкою, що розташовується, наприклад, на підборідному виступі, є неправильною кривою, а ламаною лінією, що складається з безлічі кривих.
Гізі намагався визначити центр обертання нижньої щелепи за її вертикальних рухах. У різні фази її руху центр обертання переміщається (рис.20).
Мал. 20. Переміщення нижньої щелепи при відкриванні рота
ІІІ.Сагітальні рухи нижньої щелепи.Рух нижньої щелепи вперед здійснюється двостороннім скороченням латеральних крилоподібних м'язів, фіксованих в ямках крилоподібних відростків і прикріплених до суглобової сумки та суглобового диска. Рух нижньої щелепи вперед може бути поділено на дві фази. У першій фазі диск разом із головкою нижньої щелепи ковзає по суглобовій поверхні горбків. У другій фазі до ковзання головки приєднується шарнірний рух навколо своєї поперечної осі, що проходить через головки. Зазначені рухи здійснюються одночасно праворуч і ліворуч. Найбільша відстань, яка може пройти головка вперед і вниз суглобовим горбком, дорівнює 0,75-1см. При жуванні ця відстань дорівнює 2-3 мм.
Відстань, яку проходить суглобова головка при русі нижньої щелепи вперед, зветься сагіттального суглобового шляху.Сагітальний суглобовий шляххарактеризується певним кутом. Він утворюється перетином лінії, що лежить на продовженні сагітального суглобового шляху з оклюзійною (протетичною) площиною. Під останньою, мають на увазі площину, яка проходить через ріжучі краї перших різців нижньої щелепи та дистальні щічні бугризубів мудрості, а за їх відсутності – через подібні бугри других молярів.Кут суглобового сагіттального шляху,за даними Гізі, в середньому дорівнює 33 градуси (рис.21). Шлях, що здійснюється нижніми різцями при висуванні нижньої щелепи вперед, називається сагітальним різцевим шляхом. При перетині лінії сагітальної різцевої колії з оклюзійною площиною утворюється кут, який називають кутом сагітального різцевого шляху. Величина його індивідуальна залежить від характеру перекриття. За Гізі він дорівнює в середньому 40-50 градусів (рис. 22).
Мал. 21. Кут сагіттального суглобового шляху (схема).
а - оклюзійна площина.
Мал.22. Кут сагіттального різцевого шляху природних зубів
(а) та штучних зубів у протезі (б) (схема).
При передній оклюзії можливі контакти зубів у трьох точках; одна з них розташована на передніх зубах, а дві – на задніх горбках третіх молярів. Це явище вперше було описано Бонвілем і отримало назву трипунктного контакту Бонвіля.
Оскільки при русі нижньощелепна суглобова головка ковзає вниз і вперед, природно опускається вниз і вперед задня частина нижньої щелепи на величину різцевого ковзання. Отже, при опусканні нижньої щелепи повинна утворюватися відстань між жувальними зубами, що дорівнює величині різцевого перекриття. Це можливо завдяки розташуванню жувальних зубів по сагітальній кривій, що отримала назву оклюзійної кривої Шпеє. Багато хто називає їїкомпенсаційною.(рис. 23).
Поверхня, що проходить через жувальні майданчики та ріжучі краї зубів, називається оклюзійною. В області бічних зубів оклюзійна поверхня має викривлення, спрямоване своєю опуклістю донизу і названасагітальною оклюзіоною кривою. Під час руху нижньої щелепи вперед задній відділ її опускається і між останніми молярами верхньої та нижньої щелепи повинен з'явитися просвіт. Завдяки наявності сагітальної кривої цей просвіт при висуванні нижньої щелепи закривається (компенсується), тому і названа компенсаційною кривою.
Крім сагітальної кривої, розрізняють трансверзальну криву. Вона проходить через жувальні поверхні молярів правої та лівої сторін у поперечному напрямку. Різний рівень розташування щічних і піднебінних горбків внаслідок нахилу зубів у бік щоки зумовлює наявність бічних (трансверзальних) кривих оклюзійних - кривих Вілсона з різним радіусом кривизни у кожної симетричної пари зубів.
Мал. 23. Оклюзійні криві:
а—сагітальна Шпеє; б—трансверсальна Вілсона.
IV.Трансверзальні рухи нижньої щелепи.Бічні рухи нижньої щелепи виникають в результаті одностороннього скорочення латерального крилоподібного м'яза. Так, при русі щелепи вправо скорочується лівий латеральний крилоподібний м'яз, при зміщенні вліво - правий. При цьому суглобова головка на одній стороні обертається навколо осі, що йде майже вертикально через суглобовий відросток нижньої щелепи. Одночасно головка іншої сторони разом із диском ковзає по суглобовій поверхні горбка. Якщо, наприклад, нижня щелепа переміщається вправо, то лівому боці суглобова головка зміщується вниз і вперед, але в правій стороні обертається навколо вертикальної осі.
Кут трансверзального суглобового шляху (кут Беннета)(рис. 24). На боці м'яза, що скоротився, суглобова головка зміщується вниз, вперед і кілька назовні. Шлях її при цьому русі знаходиться під кутом досагітальної лінії суглобового шляху. Інакше його називаютькутом боковогосуглобового шляху.У середньому він дорівнює 17 градусів. На протилежному боці висхідна гілка нижньої щелепи зміщується назовні, стаючи таким чином під кутом до початкового положення.
Мал. 24. Кут Беннетта. Лінії, що з'єднують різцеву точку із суглобовими головками, і самі суглобові головки утворюють трикутник Бонвіля.
Кут трансверсального бічного шляху («готичний кут»).
Трансверзальні рухи характеризуються певними змінами та оклюзійними контактами зубів. Оскільки нижня щелепа зміщується то праворуч, то ліворуч, зуби описують криві, що перетинаються під тупим кутом. Чим далі від суглобової голівки відстоїть зуб, тим тупіший кут. Найбільш тупий кут виходить при перетині кривих, що утворюються переміщенням центральних різців
а-робоча сторона; б-балансуюча сторона.
Цей кут називаєтьсякутом трансверзального різцевого шляху,або«готичним кутом».Він визначає розмах бічних рухів різців і дорівнює 100-110 градусів. Таким чином, при бічному русі нижньої щелепи кут Беннета є найменшим, готичний - найбільшим, і будь-яка точка, розташована на решті зубів між цими величинами, здійснює переміщення з величиною кута більше 15-17, але менше 100-110.
При бічних рухах щелепи прийнято розрізняти дві сторони: робочу та балансуючу. На робочій стороні зуби встановлюються один проти одного однойменними пагорбами, а на балансуючій – різноіменними, тобто. щічні нижні пагорби встановлюються проти піднебінних (рис.25).
Найбільший практичний інтерес дляортопедичної стоматології мають жувальні рухи. При розжовуванні їжі нижня щелепа здійснює цикл рухів. Гізі представив циклічність рухів нижньої щелепи у вигляді схеми (рис. 26).
Початковим моментом руху є становище центральної оклюзії. Потім безперервно йдуть одна за одною чотири фази. У першій фазі щелепа опускається і висувається вперед. У другій – відбувається зміщення нижньої щелепи убік. У третій фазі зуби стуляються на робочій стороні однойменними пагорбами, а на балансуючій – різноіменними. У четвертій фазі зуби повертаються у становище центральної оклюзії. Після закінчення жування щелепа встановлюється положення відносного спокою.
Мал. 26. Переміщення нижньої щелепи при розжовуванні їжі. Поперечний зріз, вид спереду (схема Гізі). а, г-центральна оклюзія; б—зміщення вниз і вліво; в—ліва бічна оклюзія.
V.Бонвільна підставі своїх досліджень вивів закони, що стало основою побудови анатомічних артикуляторів (рис. ). Найважливіші з них:
рівносторонній трикутник Бонвіля зі стороною, що дорівнює 10 см.
характер бугрів жувальних зубів знаходиться у прямій залежності від величини різцевого перекриття;
лінія змикання бічних зубів викривляється в сагітальному напрямку;
при рухах нижньої щелепи убік на робочій стороні – змикання однойменними горбами, на балансуючій – різноіменними.
VI. Американський інженер-механікГанаурозширив і поглибив ці поняття, обґрунтувавши їх біологічно та підкресливши закономірний, прямо пропорційний зв'язок між елементами:
сагітальним суглобовим шляхом
висотою жувальних пагорбів
виразністю кривої Шпеє
Цейкомплекс увійшов у літературу під назвою п'ятірки артикуляції Ганау (рис.28).
Мал. 27. Рівносторонній трикутник Бонвіля.
Мал. 28. Ланки артикуляційного ланцюга по Ганау
Єдиним критерієм, що визначає правильну артикуляцію штучних зубів, є наявність множинного та безперешкодного ковзання зубів у фазі жувальних рухів. Ця ознака, з одного боку, забезпечує рівномірний розподіл жувального тиску, стійкість зубних протезів, підвищення їхньої функціональної цінності, а з іншого – попереджає виникнення патологічних змін у м'яких і твердих тканинах протезного ложа.