Цемент — специализированная минерализованная ткань, покрывающая поверхность корня, а иногда и небольшие участки коронки зуба. Он также может проходить и в корневой канал. В отличие от кости цементное вещество не содержит кровеносных или лимфатических сосудов, нервов, не подвергается физиологическому рассасыванию или ремоделированию, но характеризуется постоянным отложением на протяжении всей жизни. Как и другие минерализованные ткани, цемент содержит коллагеновые волокна в органическом межклеточном веществе.
Содержание минеральных веществ (в основном гидроксиапатита) составляет около 65% по массе, это немного больше, чем у кости (60%). Цемент выполняет различные функции. Он прикрепляет волокна основной пародонтальной связки к корню и важен для восстановления после повреждения корневой поверхности, а также для адаптации зуба к новым условиям. Описаны различные формы цемента.
1. Бесклеточный афибриллярный цемент встречается преимущественно в пришеечной части эмали.
2. Бесклеточный внешний волокнистый цемент находится в коронковой и средней части корня, содержит в основном пучки шарпеевых волокон, фиксирует зуб с костной стенкой альвеолы зуба (собственно альвеолярной кости).
3. Клеточный смешанный слоистый цемент встречается в апикальной трети корней и фуркациях. Он содержит как внешние и внутренние волокна, так и цементоциты.
4. Клеточные внутренние цементные волокна встречаются в резорбирующихся лакунах, содержащих также и цементоциты.
Рисунок 65.
Рисунок 66.
На рис. 65, а показана микрофотография среза в поляризованном свете. Основные коллагеновые волокна пародонтальной связки (ПДС) соединяют корень, покрытый цементом (Ц), и альвеолярный отросток с костными стенками альвеол (СА). Часть основных волокон пародонтальной связки, которые встроены в корневой цемент и в костные стенки альвеол, называют шарпеевыми волокнами. (Д — дентин.) (Предоставлено D.D. Bosshardt.)
На рис. 65, б видно, что окситалановые волокна в пародонтальной связке (ПДС) протягиваются в апикально-коронковом направлении; некоторые (стрелки) внедряются в бесклеточный внешний волокнистый цемент (БВВЦ). Многие окситалановые волокна располагаются вокруг кровеносных сосудов (КС) в пародонтальной связке. Эти волокна выполняют функцию механотрансдукции между корнем зуба и пародонтальной связкой. (Предоставлено D.D. Bosshardt.)
На рис. 66, а показан бесклеточный афибриллярный цемент (БАЦ) в области цементно-дентинной границы. Бесклеточный афибриллярный цемент охватывает небольшие участки пришеечной эмали. Он не содержит ни клеток, ни коллагеновых фибрилл. Способен формировать отдельные пятна на эмали или соседствовать с бесклеточным внешним волокнистым цементом (БВВЦ). Бесклеточный афибриллярный цемент может образоваться, когда редуцированный эмалевый эпителий отступает или очагово разрушается, а открытая поверхность эмали вступает в контакт с окружающей мягкой соединительной тканью. (Д — дентин; ЭП эмалевая поверхность.).
На рис. 66, б показано морфологическое строение бесклеточного афибриллярного цемента (БАЦ) при электронной микроскопии. Он расположен от бесклеточного внешнего волокнистого цемента (БВВЦ) в коронковом направлении. Появление многоуровневого бесклеточного афибриллярного цемента служит показателем периодов депонирования и отдыха. Функция бесклеточного афибриллярного цемента неясна. Умеренно электронно-плотный материал эмалевой поверхности (ЭП), примыкающий к бесклеточному афибриллярному цементу, представляет собой остаточный матрикс эмали.
Рисунок 67.
Рис. 67 иллюстрирует три стадии развития бесклеточного внешнего волокнистого цемента (БВВЦ). Он формируется одновременно с образованием корневого дентина. В начале развития корневой системы эпителиальное влагалище Хертвига, которое граничит с вновь образованным предентином, фрагментировано. Затем цементо-бласты начинают синтезировать коллагеновые волокна, которые имплантируются под прямым углом к поверхности. Во время непрерывного формирования бесклеточного внешнего волокнистого цемента части этих коротких волокон коллагена, прилегающие к корню, встраиваются в минерализованную ткань.
На рис. 67, а показаны короткие коллагеновые волокна (стрелка), выступающие над поверхностью дентина (Д) в пародонтальной связке (ПДС), которые составляют будущие шарпеевы волокна. Слой цемента еще не виден.
На рис. 67, б представлены короткие коллагеновые волокна (стрелка), выступающие от поверхности корней, но их основания входят как шарпеевы волокна в минерализованный цемент.
На рис. 67, в видно, что большинство коллагеновых волокон теперь удлинено и заходит в пародонтальную щель. Эти микрофотографии показывают, что шарпеевы волокна в цементе служат прямым продолжением основных волокон в пародонтальной связке и супраальвеолярной соединительной ткани. Бесклеточный внешний волокнистый цемент увеличивается очень медленно на протяжении всей жизни (на 1,5-4,0 мкм в год).
Рисунок 68.
На рис. 68, а приведена электронная микрофотография недекальцинированной поверхности разлома бесклеточного внешнего волокнистого цемента (БВВЦ), полученная под сканирующим микроскопом. Следует отметить, что внешние волокна доходят до дентина (Д), пересекают минерализованный цементный слой подобно шарпеевым волокнам и продолжаются с коллагеновыми волокнами (КВ) из пародонтальной связки (ПДС). (Фото предоставлено D.D. Bosshardt.)
На рис. 68, б показана электронная микрофотография в проходящем свете бесклеточного внешнего волокнистого цемента (БВВЦ). Шарпеевы волокна (т.е. внешние волокна коллагена бесклеточного волокнистого цемента) проходят с поверхности дентина через минерализованный слой цемента и тянутся с внешней стороны цемента в качестве основных коллагеновых волокон паро-донтальной связки. Цементобласты (ЦБ) занимают пространство между выступающими коллагеновыми волокнами.
Рисунок 69.
На рис. 69, а представлена электронная микрофотография в проходящем свете бесклеточных внешних волокон цемента (БВВЦ) на участке минерализации. Шарпеевы волокна уходят с цемента на участке минерализации и продолжаются как основные волокна пародонтальной связки. Цементобласты (ЦБ) занимают пространство между плотно упакованными коллагеновыми фибриллами. Характерные крестообразно расположенные фибриллы коллагена маскируются в цементе из-за наличия неколлагеновых белков. Минерализация происходит путем осаждения кристаллов гидроксиапатита сначала внутри коллагеновых волокон, а затем на поверхности волокна и в межфибриллярном межклеточном веществе.
Рис. 69, б показывает результаты окрашивания бесклеточного внешнего волокна цемента (БВВЦ) на минерализующемся участке в высоком разрешении. Срез ткани обработали коллоидным золотом с антителами, меченными против сиалопротеина кости. Этот неколлагеновый белок обладает функцией регуляции минерализации основного коллагена твердых тканей. Частицы золота метят межфибриллярный матрикс минерализованного цемента, в то время как волокна коллагена, которые уходят с цемента и распространяются в пародонтальную щель, не метятся.
Рисунок 70.
На рис. 70, а показан неокрашенный без предварительной кальцинации измельченный срез, просматриваемый в поляризованном свете. Микрофотография демонстрирует структуру клеточного смешанного слоистого цемента (КССЦ), который состоит из чередующихся слоев бесклеточного внешнего волокнистого цемента и ячеистых внутренних волокон цемента. В отличие от бесклеточного внешнего волокнистого цемента ячеистые внутренние волокна цемента содержат клетки и внутренние волокна. Внешние шарпеевы волокна пересекают слой цемента и остаются в зоне начала минерализации, внутренние же волокна располагаются полностью внутри цемента.
Клетки, которые включены в цемент, называют цементоцитами. Клеточный смешанный слоистый цемент закладывается на протяжении всего периода функционирования зуба. Наслоение ячеистого смешанного слоистого цемента, происходит, как правило, нерегулярно. Клеточный смешанный слоистый цемент встречается в средней части корня, на апикальной поверхности корня и в области фуркации. Цемент в апикальной части корня становится значительно шире (150-250 мкм или даже больше), чем у шейки зуба. Цемент часто содержит повторяющиеся апикальные полоски, что указывает на чередование периодов формирования и отдыха.
На рис. 70, б представлен неокрашенный без предварительной кальцинации срез ткани, просматриваемый в поляризованном свете. Цементоциты (черные клетки) расположены в лакунах ячеистого внутреннего волокнистого цемента (ЯВВЦ), который находится в клеточном смешанном слоистом цементе. Цементоциты сообщаются друг с другом через сеть цитоплазматических выростов (стрелка), проходящих через канальцы в цементе. Большинство клеточных выростов указано на поверхности цемента (слева).
Цементоциты также сообщаются с цементобластами на поверхности через цитоплазматические выросты, что позволяет транспортировать питательные вещества и продукты метаболизма через цемент, поддерживая жизнеспособность этой минерализованной ткани.
Рисунок 71.
На рис. 71, а представлена электронная микрофотография в проходящем свете поверхности ячеистого внутреннего волокнистого цемента (ЯВВЦ). Цементоид граничит с типичными цементобластами (ЦБ), большими кубовидными клетками с круглыми, богатыми хроматином ядрами. Обильная шероховатая эндоплазматическая сеть указывает на тот факт, что эти клетки обладают высокой активностью и синтезируют белки, которые секретируются в межклеточное пространство. Они вырабатывают слой цементоида, состоящего из коллагеновой матрицы, которая позже минерализуется. Как правило, бесклеточный внешний слой цемента более минерализован, чем ячеистый смешанный слоистый цемент и ячеистый внутренний волокнистый цемент.
Иногда минерализуется только периферический слой шарпеевых волокон ячеистого смешанного слоистого цемента, оставляя неминерализованной середину внутри волокна.
На рис. 71, б приведена электронная микрофотография цементоцита (ЦЦ) в ячеистом внутреннем волокнистом цементе (ЯВВЦ) в проходящем свете. Цементоциты — цементобласты матрикса цемента. Они присутствуют в лакунах, из которых выходит несколько канальцев, которые пересекают матрикс цемента и сообщаются с соседними цементоцитами. Цементоциты лакун в более глубоких частях цемента часто выглядят пустыми; это связано с тем, что критическое расстояние для обмена метаболитами превышено.
