Как уже было упомянуто, эмаль и дентин имеют различные физические свойства.
Эмаль оказывает сопротивление окклюзионному стиранию, но она хрупка и легко дает трещины. С другой стороны, дентин является гибким и податливым, но он не устойчив к стиранию и быстро стареет под воздействием факторов среды ротовой полости.
Из-за своих недостатков ни эмаль, ни дентин не могут рассматриваться как эффективные реставрационные материалы. Однако они формируют композитную структуру, которая придает зубу уникальные характеристики: твердость эмали защищает мягкий подлежащий дентин, в то время как сдерживающий трещины эффект дентина и толстых волокон коллагена в дентиноэмалевом соединении (ДЭС) компенсирует исключительно ломкую природу эмали. Эта структурная и физическая взаимосвязь между чрезвычайно твердой и относительно гибкой тканями придает естественному зубу его неповторимую красоту и способность выдерживать механические, термические нагрузки и стирание в течение всей жизни.
Периоды жизни зуба. Передние зубы первоначально имеют типичную бугристую структуру поверхности (9a). Бугорки прогрессивно удаляются в ходе истирания. Трещины эмали и оголение дентина (9b-9d) ведут к очевидным изменениям цвета зубов. Чрезвычайное стирание позволяет понять оптическое взаимодействие между эмалью и дентином, в особенности важную роль дентина в ограничении проведения света в резцовой зоне (9e-9f). Необходимы оптимизированные методы стратификации керамики или композитов, которые позволят воссоздать селективное пропускание света эмалью и дентином.
Морфология и толщина нативной эмали (рис. 9a) предназначены для того, чтобы противостоять стиранию и выполнять функциональные требования: наиболее значительный объем эмали на резцовых краях передних зубов соответствует участку максимального стирания. Эта «профилактическая» архитектура по-прежнему допускает физиологический износ, что ведет к оголению дентина в резцовой зоне (рис. 9b-9d). По аналогии зубы в заднем сегменте, где жевательные нагрузки значительно больше, имеют более толстую эмаль, нежели передние зубы.
Динамика стирания резцового края должна стать эталоном для разработки новых материалов, которые должны «стареть» с такой же скоростью, как эмаль и дентин.
Естественное старение зуба также влияет на оптическое взаимодействие между эмалью и дентином (рис. 9e и 9f). И здесь основное поражающее воздействие направлено на резцовый край.
Возрастные изменения зубного ряда - важная проблема современной стоматологии. Стоматологи работают со стареющим населением, сохраняющим большое число естественных зубов.
Эмаль в процессе старения. Зубы 70-летнего пациента с очевидным возрастным стиранием эмали, трещинами и экзогенной инфильтрацией обоих центральных резцов (10a, 10b). Отбеливание не решит биомеханических проблем, так как требуется восстановление жесткости коронки при помощи адекватных методов. Детальные фотографии извлеченных центральных резцов (10c-10e). Чтобы показать потерю формы зуба, архитектуру поверхности и нёбно-резцовое стирание, используется боковая подсветка по касательной.
Улыбка может выказывать физические и эстетические признаки старения. К ним можно отнести чрезмерное стирание резцовой области, которое приводит к потере выпуклости передних зубов и недостаточности фронтального ведения, что создает новую задачу для реставрационной стоматологии. К явлениям дегенерации относится и изменение цвета зубов в результате оголения дентина, трещин эмали и связанной с этим экзогенной инфильтрацией (рис. 10a и 10b). Широкий интерес к отбеливанию здоровых зубов стал движущей силой эстетической стоматологии, этот метод позволяет относительно недорого омолодить внешний вид зуба. Однако такая ультраконсервативная химическая обработка относится только к косметическому аспекту сложной проблемы.
В процессе физиологического старения первоначальная толщина эмали постепенно уменьшается (рис. 10c-10e).
Решение проблем с цветом и косметических проблем, связанных со старением зуба, не должно быть единственной задачей стоматолога. Как уже было сказано, дентин придает зубу податливость и гибкость, в то время как эмаль обеспечивает его жесткость и прочность. Повышенная гибкость коронки стертых зубов может приводить к функциональным и механическим проблемам.
Достаточная и однородная толщина вестибулярной поверхности эмали важна для обеспечения баланса функциональных напряжений в передних зубах.
Объединенные результаты различных исследований дают существенную информацию об эффектах различных вариантов редукции ткани на изгибе фронтальной коронки.
Эффект от потери эмали и восстановление ее первоначальной толщины. Графическое представление относительной гибкости (изменения гибкости по отношению к первоначальной) для естественных резцов после удаления тканей коронки (11a). Полное удаление проксимальной эмали (второй столбец) не влияет на жесткость коронки, а полное удаление вестибулярной эмали (последний столбец) оказывает наиболее неблагоприятный эффект; обозначение 1/3, 2/3 и 3/3 указывает на объем удаленной эмали. Препарирование зуба путем полного удаления эмали с вестибулярной поверхности было смоделировано при помощи МКЭ (11b-11e); участок тангенциальных напряжений (красная линия) проходит у каждого зуба по нёбной поверхности от пришеечной зоны к резцовой; значительное увеличение растягивающих напряжений было обнаружено в остаточной эмали нёбной ямки (нагрузка на нёбную часть зуба 50 Н на резцовом крае, коэффициент деформации 10х на карте напряжений мКФМ) (11b-11c). Оригинальный профиль тангенциального напряжения полностью восстановлен после адгезии полевошпатного керамического винира (11d); использование композитного винира позволяет осуществить только частичное восстановление жесткости (11e). Оригинальное распределение напряжения естественного зуба (серая линия) принято в качестве эталона.
Существенная потеря эмали с вестибулярной поверхности или наличие полостей эндодонтического доступа повлияет на жесткость коронки больше, чем редукция межзубной эмали или большие полости 3-го класса (рис. 11a).
Фактически, тонкая вестибулярная эмаль у пожилых пациентов может привести к высокой концентрации напряжений в ходе функционирования. Причиной этой проблемы являются поверхностные трещины, которые часто встречаются у пожилых пациентов. Существенное влияние эмали на распределение напряжений было продемонстрировано в экспериментах с датчиками деформации и на моделях, выполненных при помощи МКЭ (рис. 11b и 11c). Тотальная потеря эмали с вестибулярной поверхности отрицательно влияет на состояние оставшейся нёбной эмали. Точно так же потеря нёбной эмали в значительной степени затрагивает оставшуюся эмаль с вестибулярной поверхности.
Восстановление первоначальной толщины и архитектуры эмали необходимо для обеспечения биомеханического баланса коронки зуба. В этом вопросе важным является вопрос выбора реставрационного материала (рис. 11d и 11e).
Возврат толщины эмали представляет собой комбинированное эстетическое и биомеханическое решение. Реставрационные процедуры с использованием адгезивной керамики обладают потенциалом для устранения эстетических проявлений старения зубов (рис. 11b-11e).
