Восприятие — способность выявлять внешние раздражители с помощью зрения, слуха, равновесия, соматической функции, вкуса или запаха (Martin, 1991). В статьях на сайте освещено только восприятие через соматосенсорную систему. Преобладание этой системы иллюстрируется наиболее крупным ее представительством, наряду с той, что идет от рук, в сенсорной модели, предложенной Penfield (Penfield, Rasmussen, 1950). В целом соматосенсорная функция имеет значение для тонкой настройки движений конечностей.
Точно так же тактильные функции зубов играют решающую роль в координации движений челюстей. Пародонтальные механорецепторы, особенно расположенные в периодонте, чрезвычайно чувствительны к внешним механическим раздражителям (Jacobs, van Steenberghe, 1994). Периодонт можно рассматривать в качестве краеугольного камня для жевательных и других моторных функций полости рта. Любое воздействие, способное повлиять на механорецепторы пародонта (например, разрушение пародонта, бруксизм, реплантация, анестезия), может изменить сенсорные пути обратной связи и таким образом повлиять на тактильную функцию и коррекцию движений челюстей.
Наиболее выраженные изменения могут произойти после удаления зубов, так как при этом удаляются все рецепторы периодонта. Данное состояние может сохраняться после установки имплантата, поскольку функциональная реиннервация до сих пор не обнаружена у человека. Лежащий в основе этого явления механизм, называемый остеоперцепцией, остается предметом дискуссий, но реакция предполагаемых периимплан-татных рецепторов может помочь восстановить правильный путь периферической обратной связи. Эта гипотетическая физиологическая интеграция может привести к улучшению восприятия и психологической интеграции, более естественному функционированию.
Данная статья на сайте будет объяснять тактильные функции пародонта и вести читателя через загадки периимплантатной остеоперцепции в поисках нейроанатомических, гистологических, физиологических и психофизических доказательств, подтверждающих эту гипотезу.
а) Нейрофизиологические основы:
1. Тригеминальный нейросенсорный путь. Сенсорная чувствительность в полости рта обеспечена верхне- и нижнелюстной ветвями тройничного нерва, проводящими сигналы через ганглии тройничного нерва к стволу головного мозга. Это часть важного сенсорного пути обратной связи, необходимая для анализа движений нижней челюсти. Афферентные сигналы передаются либо к главному сенсорному ядру тройничного нерва (реагирующему на тактильные ощущения, легкое прикосновение и давление), либо на нисходящие тракты спинного мозга (ответ на ощущение слизистой оболочки полости рта, боль, температуру и сильное давление).
Оттуда сигналы передаются через срединные структуры в таламус и через таламокортикальные проекции в соответствующие области коры, участвующие в орофациальном ощущении, где они могут приводить к сознательному восприятию.
2. Нейроваскуляризация челюстных костей. Челюсти имеют богатое нервно-сосудистое снабжение, поэтому перед проведением хирургического вмешательства необходимо идентифицировать все важные анатомические структуры. Во время предоперационной рентгенографии нейроваскулярные структуры следует точно локализовать, чтобы не повредить их при хирургическом лечении. Исследования показывают, что передние отделы беззубых челюстей и челюстей с зубами имеют значительные нейроваскулярные различия (см. Jacobs et al., 2007). Все альвеолярные каналы челюстей содержат сосудисто-нервный пучок.
Повреждение крупных сосудисто-нервных пучков, проходящих в губчатом веществе/в структуре челюстных костей, может проявляться клинически. Хирурги должны обходить нервные структуры, чтобы избежать их повреждения, а также по той причине, что эти важные структуры могут иметь существенное значение в потенциальной реиннервации периимплантатной кости. Действительно, остальные нейроваскулярные пучки в беззубой челюсти могут содержать нервы, которые регенерируют после удаления зуба и установки имплантата. Это предположение -основа так называемой остеоперцепции, что будет описано ниже.
3. Нейроанатомия нижней челюсти. Нижнечелюстной нерв проходит вперед через нижнечелюстной канал. В подбородочном отверстии он отдает ветвь подбородочного нерва. В 9% случаев существуют дополнительные подбородочные отверстия. Эти каналы часто меньшего размера и расположены они более кзади (Oliveira Santos et al., 2011). В то же время нижнечелюстной нерв продолжается кпереди как нижнечелюстной резцовый нерв (Mraiwa et al., 2003а, б) (рис. 1). Обычные внутриротовые и панорамные рентгенограммы часто не визуализируют так называемый резцовый канал (Jacobs et al., 2004).
Рисунок 1. Высушенные участки нижней челюсти человека иллюстрируют наличие нижнечелюстного резцового нерва и важность его размера, даже в беззубой челюсти. Средний срез фактически показывает нижнечелюстную срединную линию, подтверждая, что нет никакой истинной связи (линии соединения) между левой и правой сторонами
Рисунок 2. Изолированный поперечный срез на магнитно-резонансной томограмме с высоким разрешением, локализованный в области резцов передней части челюсти человека с зубами и желтым костным мозгом, представленным в белом цвете. Черная корневая структурная форма соответствует корню резца. Он окружен маленькой полоской средней интенсивности сигнала, представляющей пародонтальную связку. Кроме того, нейроваскулярные структуры зуба видны как линия средней интенсивности сигнала в середине корня. Последние спускаются до уровня большой структуры со средней интенсивностью сигнала (резцового нерва) с черной овальной зоной сверху (структура сосудов).
Рисунок 3. Поперечный срез на конусно-лучевой компьютерной томограмме, демонстрирующий остеоинтегрированный имплантат, установленный в области отсутствующего латерального резца, проецирующийся на вершину выступающего резцового канала. Хроническое давление на резцовый нерв приводит к невропатической боли.
Рисунок 4. а — Макроанатомический вид нижней челюсти спереди, демонстрирующий четкий сосудисто-нервный пучок, входящий в верхнее подбородочное остистое отверстие; б — соответствующий горизонтальный срез, полученный при магнитно-резонансной томографии высокого разрешения, подтверждает вхождение сосудисто-нервного пучка в верхнее подбородочное остистое отверстие.
Можно использовать поперечный срез изображения для выявления канала, чтобы исключить риск нейрососудистых повреждений (Jacobs et al., 2002а). Нижнечелюстной резцовый канал всегда содержит сосудисто-нервный пучок с нейросенсорными структурами (рис. 2). Его существование у беззубых пациентов подтверждено описанными хирургическими осложнениями. Сенсорные расстройства, вызванные прямой травмой нижнечелюстного резцового канала, зарегистрированы после установки имплантата с перфорацией стенки канала и травматизацией сосудисто-нервного пучка (Jacobs et al., 2007) (рис. 3). Чувствительные расстройства могут также быть результатом косвенной травмы, вызванной гематомой, образовавшейся в канале.
Поскольку гематома формируется в закрытом пространстве, давление, оказываемое на челюстной резцовый пучок в канале, распространяется на основную подбородочную ветвь (Mraiwa et al., 2003b).
Рисунок 5. а — Стереомикроскопическое изображение, показывающее один срез подбородочного остистого канала; б — нервно-сосудистое содержимое канала идентифицировано гистологически. Артерия на этом изображении имеет диаметр около 0,5 мм (красная и зеленая линии обозначают внутренние и наружные размеры стенки соответственно)
Рисунок 6. Поперечный срез на конусно-лучевой компьютерной томограмме, демонстрирующий взаиморасположение и взаимосвязь между верхним и нижним подбородочными остистыми каналами (а) и резцовым каналом (б).
Другие анатомические признаки, которые следует отметить, включают верхнее и нижнее подбородочные остистые отверстия и их костные каналы, расположенные по средней линии нижней челюсти в 85-99% челюстей (Liang et al., 2005а, б; Jacobs et al., 2007) (рис. 4). Обнаружено, что верхнее подбородочное остистое отверстие содержит ветвь язычной артерии, вену и нерв. Кроме того, ветвь челюстно-подъязычного нерва вместе с ветвями или анастомозами подъязычной и/или подподбородочной артерий и вен были выявлены в нижних подбородочных остистых отверстиях. Эти артерии достигают такого размера, что их повреждение может вызывать кровоизлияние (внутрикостное или в соединительные мягкие ткани), которое затрудняет тактику лечения (Liang et al., 2005а, б) (рис. 5, 6).
По концепции Branemark Novum®, нагрузка на имплантаты сразу же после их установки в переднем отделе нижней челюсти, вместо использования стандартного протокола нагрузки имплантатов, приводит к значительному снижению тактильной чувствительности, что можно объяснить контактом с упомянутыми выше нервно-сосудистыми пучками в переднем отделе нижней челюсти (Abarca et al., 2006).
4. Нейроанатомия верхней челюсти. Верхнечелюстной нерв — чувствительный нерв, который своими верхней носовой и альвеолярной ветвями иннервирует нёбо, нос, верхнечелюстную пазуху, слизистую оболочку в области верхних зубов и их пародонт. Передний верхний альвеолярный нерв иногда проходит в четко определенном канале, клыковой ямке (canalis sinuosus) (Shelley et al., 1999). В свете этого следует соблюдать осторожность, чтобы избежать во время установки имплантата травм сосудисто-нервного пучка в клыковой ямке. Другой важной ветвью, которую следует учитывать во время имплантации, служит верхняя носовая ветвь, отдающая носонёбный нерв.
Рисунок 7. Анатомия носонёбного канала, а — Вид со стороны нёба беззубого высушенного черепа, где видно носонёбное отверстие, сформированное в области соединения парных костей верхней челюсти, позади резцов. В глубине канала видны отверстия двух боковых каналов. В качестве анатомического варианта можно наблюдать два небольших канала на средней линии, один передний и один задний по отношению к основным носонёбным каналам; б, в — трехмерная реконструкция нёба и носовой перегородки, вид от заднего угла (б) и вид сбоку (в); контур сообщающегося Y-образного строения носонёбного канала обозначен кружком.
Рисунок 8. Конусно-лучевые компьютерные томограммы в сагиттальной (а) и аксиальной (б) плоскостях визуализируют имплантат 21 в носонёбном канале, который препятствует остеоинтеграции и создает патологический карман, а также вызывает нарушение чувствительности
Он спускается на нёбо через носонёбный канал и соединяется с соответствующим нервом противоположной стороны и передним нёбным нервом (Mraiwa et al., 2004). Как правило, это расположение описывают как формирование Y-образной структуры с отверстиями двух боковых каналов, которая заканчивается на уровне носовой перегородки в резцовом канале (отверстие Стенсона) (рис. 7). Иногда носонёбные нервы проходят через два дополнительных мелких канала (отверстия Скарпы) (см. рис. 7, a). Mraiwa et al. (2004) указывают на значительную вариабельность размеров и топографии носонёбного канала. Чтобы не задеть сосудистые нервные пучки и не спровоцировать развитие осложнений, установку имплантата в области резцов верхней челюсти необходимо тщательно планировать с учетом малоизученных анатомических особенностей (рис. 8).
б) Гистологические основы:
1. Иннервация пародонта. Рецепторы пародонта расположены в десне, челюстной кости, надкостнице и периодонте. Большинство рецепторов, по-видимому, имеет механорецепторные свойства, способствуя сложной экстероцептивной (внешней) тактильной функции. Эта тактильная информация в основном используется не для защиты пародонта, а помогает сбалансировать моторику полости рта, прикуса и акта жевания (Trulsson, 2006).
Периодонт играет главную роль в этой специализированной механорецепторной функции. Она обеспечена многими чувствительными нервами, особенно в местах, наиболее склонных к перемещению (периапикальная, трансбуккальная и язычная части). Периодонт содержит три типа нервных окончаний: свободные нервные окончания, окончания, подобные тельцам Руффини, и пластинчатые тельца (Lambrichts et al., 1992). Свободные нервные окончания отходят как из безмиелиновых, так и миелиновых нервных волокон. Пластинчатые тельца находятся в тесном контакте друг с другом.
Рисунок 9. Электронно-микроскопическое изображение на уровне пародонтальной связки человека демонстрирует коллагеновые фибриллы, вплетающиеся в базальную пластинку нейроэпителиальной клетки в рецепторе, подобном тельцам Руффини.
Большинство механорецепторных окончаний, подобно тельцам Руффини и преимущественно присутствует в апикальной части периодонта. Морфологические исследования указывают на тот факт, что эти окончания находятся в тесном контакте с коллагеновыми волокнами окружающих тканей (Lambrichts et al., 1992) (рис. 9). Такая конкретная ассоциация может объяснить их чрезвычайно высокую чувствительность при нагрузке на зуб. Это отражается на снижении порогового уровня тактильной функции пародонта (более 10 мкм), которую принимают за основу сложно организованного сенсорного аппарата, способного обусловливать ряд клинических явлений.
Механорецепторные функции периодонта передают информацию о механических событиях, которые происходят во время кусания и жевания (Trulsson, 2006). Подробная дифференцированная передача сигналов позволяет мозгу анализировать и характеризовать эти специфические механические процессы, обеспечивая условия для дальнейшей точной коррекции и оптимизации жевательного цикла (Trulsson, 2006). Учитывая эту важную роль, можно понять, что некоторые сенсомоторные связи ухудшаются или даже теряются при изменении или повреждении пародонтальной связки. Когда зубы удалены, следовательно, рецепторы связки утрачены, тактильное восприятие может ухудшиться. Haraldson (1983) описал активность мышц во время всего жевательного цикла у пациентов с имплантат -поддерживаемыми несъемными протезами. У людей с естественными зубами схема жевательных движений постепенно меняется, так как пищевой комок претерпевает изменения.
Jacobs и van Steenberghe (1995) определили период отсутствия мышечной активности (рефлекторной), когда изучали зубы или имплантаты в области соседних зубов, но не имплантаты в полностью беззубой челюсти. Эти результаты могут иллюстрировать регулирующую роль участия периодонта в мышечной активности челюсти.
2. Периимплантатная иннервация. При удалении зубов происходит повреждение большого количества чувствительных нервных волокон, что соответствует ампутации, при которой уничтожены орган-мишень и периферические нервные структуры (Mason, Holland, 1993). После удаления зубов содержание миелиновых волокон в нижнем альвеолярном нерве уменьшается на 20% (Heasman, 1984). Это открытие указывает на то обстоятельство, что волокна, первоначально иннервирующие зуб и периодонт, все еще присутствуют в нижнем альвеолярном нерве. Linden и Scott (1989) удалась стимуляция нервов пародонта в заживших после удаления зубов альвеолах. Это может означать, что некоторые нервные окончания остаются функциональными. Тем не менее, большинство жизнеспособных механорецепторных нейронов, представленных в мезэнцефалическом ядре, могут утратить некоторые функциональные возможности (Linden, Scott, 1989).
Рисунок 10. Реконструкция гистологических срезов, демонстрирующих регенерацию нервной ткани через 3 мес после имплантации цилиндрического зубного имплантата в челюстную кость собаки. М — мезиальная; D — дистальная.
Рисунок 11. Образец костного имплантата, полученный на модели кошки и подвергнутый иммуногистохимическому выявлению нервных структур при световой микроскопии. В костных трабекулах, окружающих титановый имплантат, видны сложные нервные структуры. Этот гистологический срез демонстрирует область взаимодействия комплекса «титановый имплантат — костная ткань» с пучком миелиновых волокон в костной трабекуле (стрелка).
Эти эксперименты послужили основой для длительных дискуссий о наличии и потенциальной функции чувствительных нервных волокон в костной и периимплантатной среде. Гистологические данные свидетельствуют о том, что может возникать некоторая вторичная иннервация вокруг остеоинтегрированных имплантатов (Wang et al., 1998; Lambrichts, 1998) (рис. 10, 11). Показано, что хирургическая травма при установке внутрикостных имплантатов может привести к перерождению окружающих нервных волокон. Вскоре, однако, происходит прорастание новых волокон, и количество свободных нервных окончаний, близких к границе кости и имплантата, постепенно увеличивается в течение первых недель заживления (Wada et al., 2001). В недавнем исследовании на собаке удалось частично регенерировать периодонт на поверхности имплантата (Jahangiri et al., 2005). Может ли такая регенерация также вызвать восстановление периферической обратной связи? Это положение нуждается в дальнейшей проверке.
С другой стороны, присутствующие механорецепторы в надкостнице также могут играть определенную роль в тактильной функции при стимуляции имплантата. Очевидно, что дентальные имплантаты предполагают различный тип нагрузки и сил, передающихся от зуба, если учесть близкий контакт кости с имплантатом и упругие свойства кости вместо характерной вязкой упругости периодонта. Силы, приложенные к остеоинтегрированным имплантатам, непосредственно переносятся на кость, и деформация кости может привести к активации рецептора в периимплантатной кости, а точнее — в соседней надкостнице.
