Алексей Терехов Развитие зубов. Гистогенез зубных тканей. Одонтогенез

Алексей Терехов Развитие зубов. Гистогенез зубных тканей.

Одонтогенез - развитие зуба – длительный процесс , который начинается к концу второго месяца эмбрионального развития и продолжается до 18-20 лет постнатальной жизни, а последние большие коренные зубы (мудрости) прорезываются в возрасте 23 и даже 25 лет после прорезывания зубов. Принципиальная схема развития молочных и постоянных зубов одинакова, но сроки их формирования, прорезывания и смены различны, они являются важным критерием для суждения о физическом развитии и здоровье ребенка. ОДОНТОГЕНЕЗ

Внутриальвеолярный этап развития, когда коронка формируется окончательно, но эмаль не полностью минерализована. А корень зуба в это время весьма короткий, верхушечное отверстие корня широко открыто, корневая пульпа отличается формой и характером мезодермального сосочка. Внеальвеолярный этап или период после прорезывания коронки зуба в полость рта, когда происходит окончательная минерализация эмали. Корень растет в длину, формируется корневая пульпа зуба, закрывается верхушка корня. Данный процесс можно разделить на два этапа:

Эпителий даёт начало структурным элементам, участвующим в образовании эмали Мезенхима является источником дентина, пульпы и цемента. Основными источниками развития зубов являются компоненты слизистой оболочки (эктодерма и мезенхима)полости рта эмбриона.

I период самый ранний — закладка и образование зубных зачатков. II период -- дифференцировка зубных зачатков III период самый длитель­ный -- гистогенез зубных тканей. В развитии зубов различают три стадии, или три периода:

Первые признаки развития зубов становятся заметны на, 6-й неделе внутриутробного развития. В это время эмбрион становится похожим на человека и термин "эмбрион" меняют на термин "плод", начинается образование губной и зубной пластинки . Закладка и образование зубных зачатков. Рис. 1. Голова человеческого зародыша; вид спереди. 1 - латеральный носовой отросток; 2 - зачаток глаза; 3 - медиальный носовой отросток; 4 - верхнечелюстной отросток; 5 - нижнечелюстной отросток; 6 - срединный носовой отросток; 7 - лобный отросток

В это время многослойный плоский эпителий, выстилающий полость рта, вдоль верхнего и нижнего края первичный ротовой щели образует утолщение вследствие активного размножения его клеток. Это утолщение (первичный эпителиальный тяж) врастает в мезенхиму. Почти сразу же эпителиальная пластинка разделяется на две : переднюю или щечно-губную и расположенную к ней под прямым углом - зубную. Щечно-губная пластинка характеризуется быстрой пролиферацией клеток и их погружением в мезенхиму с последующей частичной дегенерацией в центральных участках, в результате чего начинает формироваться щель (щечно-губная борозда), отделяющая щеки и губы от области расположения будущих зубов и отграничивающая собственно полость рта его преддверия. Зубная пластинка имеет вид дуги или подковы, располагаясь почти вертикально с некоторым наклоном назад. Митотическая активность клеток мезенхимы, непосредственно прилежащих к формирующейся зубной пластинке, также усилена. Образование щечно-губной и зубной пластинок:

7 6 5 1-край нижней челюсти; 2-зубная пластинка; 3-щечно-губная бороздка; 4-губа; 5-эмалевый орган; 6-зубной сосочек; 7-шейка эмалевого органа; 8-зубные почки Схема развития зубных зачатков (по Фалину).

На 8-й неделе эмбрионального развития в каждой челюсти на наружной поверхности зубной пластинки (обращенной к губе или щеке) по нижнему краю в десяти различных точках образуются округлые или овальные колбовидные выпячивания эпителия - зубные почки (gemmae dentis). Образование эмалевого органа

На 10-й недели эмбриональной жизни под каждой такой почкой мезенхимные клетки начинают усиленно размножаться и создают здесь повышенное давление. В результате нижние клетки зубной почки впячиваются внутрь, постепенно формируя двустенный зубной бокал. По мере смещения нижних клеток внутрь зубная почка становится похожа на колокольчик или чашечку. Поэтому данную фазу развития называют также стадией зубной чаши. Чаша уже представляет первичный эмалевый орган.

Мезенхима, вросшая в углубление эмалевых органов, дает начало зубным сосочкам, очертания которых соответствуют форме будущей коронки молочного зуба. По мере роста эмалевый орган обособляется от зубной пластинки и к концу 12-й недели соединяется с ними лишь тонким эпителиальным тяжом - шейкой эмалевого органа. Образование зубного сосочка и шейки эмалевого органа

Мезенхима, окружающая эмалевый орган и зубной сосочек, уплотняется, охватывая развивающийся зачаток зуба, образуя плотную соединительно-тканную мембрану - зубной мешочек или фолликул. Образование зубного мешочка

Соединительная ткань зубных мешочков продолжается и на шейке эмалевых органов, доходя по этим эпителиальным тяжам до зубной пластинки. Получаются соединительнотканные тяжи, которые содержат внутри стержни из эпителиальных клеток, и соединяют зачатки зубов с эпителием, выстилающим челюстной валик. Эти тяжи называются проводниками зуба(gubernaculum dentis ), и отвечают за направление эруптивной миграции зуба. В это время gubernaculum dentis является единственной связью зубных зачатков с челюстью, которая удерживает их в развивающихся костных альвеолах. Образование проводника зуба или gubernaculum dentis

эмалевого органа - дает начало эмали; зубного сосочка - образуется дентин и пульпа зуба; зубного мешочка - образуется цемент корня, связочный аппарат, костная основа альвеолярного отростка. На этом заканчивается I стадия развития зуба - образования и обособления зубных зачатков состоящих из : 1-зубная пластинка; 2-шейка; 3-наружный эпителий; 4-пульпа эмалевого органа 5-внутренний эпителий; 6-одонтобласты; 7-зубной сосочек; 8-мембрана;9-зубной мешочек

В течении этой стадии происходят важные изменения как в самих зачатках, так и в окружающих их тканях. Закладка и развитие зачатков различных зубов происходит неодновременно. В первоначальной однородной структктуре зачатков зубов в эпителиальной ткани (эмалевый орган) и мезенхимальной ткани (зубные мешочки и сосочки)происходит дифференцировка клеток. Дифференцировка клеток зубных зачатков

В первоначальном однородном эмалевом органе эпителиальные клетки разделяется на отдельные слои:- наружный слой эмалевого органа - центральный слой (пульпы эмалевого органа) - промежуточный слой эмалевого органа - внутренний слой эмалевого органа Дифференцировка эмалевого органа

В начале второй стадии эмалевые органы постепенно увеличиваются в размере .Между клетками центральной части эмалевого органа начинает накапливаться жидкость белкового характера, которая расслаивает клетки и отодвигает их друг от друга. Однако между ними сохраняется связь при помощи протоплазматических отростков. В результате этой трансформации клетки приобретают звездчатую форму и называются пульпой эмалевого органа. Образование центрального слоя (пульпы эмалевого органа)

Клетки эмалевого органа прилегающие к поверхности зубного сосочка образуют слой внутренний слой эмалевых клеток. Это клетки высокой цилиндрической формы, которые дают начало адамантобластам или амелобластам, являющимися эмалеобразующими клетками. Образование внутреннего слоя эмалевого органа

На поверхности эмалевого органа образуется наружные эмалевые клетки , которые имеют уплощенную форму. По краю эмалевого органа внутренние эмалевые клетки переходят в наружные эмалевые клетки, которые в дальнейшем дают начало гертвиговскому эпителиальному влагалищу и которого будет развиваться корень зуба Образование наружного слоя эмалевого органа

Часть клеток пульпы эмалевого органа прилегающие непосредственно в 2-3 ряда к слою адамантоблатов образуют промежуточный слой из плоских клеток. Эти клетки богаты фосфатазой и по видимому участвуют в процессе минерализации эмали. Промежуточный слой эмалевого органа

Зубной сосочек значительно увеличивается в размере и еще глубже впячивается в эмалевый орган. Дифференцирование клеток зубного сосочка происходит почти одновременно с развитием эмалевого органа. В основание зубного сосочека врастают кровеносные сосуды и первые нервные веточки (3-й месяц эмбриональной жизни). Из мезенхимных клеток зубного сосочка на границе с клетками внутреннего слоя эмалевого органа (будущим амелобластам) соединительно-тканные клетки зубного сосочка под индуктивным влиянием со стороны последних превращаются в дентинобласты. Которые образуют несколько слоев тесно расположенных клеток с темной, базафильной протоплазмой – одонтобластов. Этот слой отделен от слоя формирующихся адамантобластов тонкой базальной мембраной. Считают, что дифференцировку данных клеток стимулирует их контакт с базальной мембраной эмалевого органа. Дифференцирование клеток зубного сосочка

На стадии гистогенеза шейки эмалевых органов прорастают мезенхимой и постепенно рассасываются, утрачивая связь с зубной пластинкой. В зубной пластинке возникают многочисленные отверстия, пластинка приобретая окончатый или дырчатый вид. Сохраняются и растут лишь задние отделы зубной пластинки и ее нижний край, из которых будут развиваться постоянные зубы. Из компонентов же зубного зачатка развиваются ткани зрелого зуба — вначале коронки, а позже (в период прорезывания) — корня или корней. Развитие зуба гистогенез

Первой формируемой тканью зуба становится дентин коронки который появляется к концу четвертого месяца эмбриональной жизни. Формирование дентина корня начинается не за долго до прорезывания зуба и заканчивается после прорезывания (то есть в постэмбриональном периоде ). В образовании дентина активное участие принимают одонтобласты. Развитие дентина (дентиногенез)

Перед образованием дентина одонтобласты завершают свое созревание. В зрелом виде они: 1) являются высокими и призматическими, 2) ориентированы перпендикулярно к поверхности сосочка, 3) на поверхности, обращенной к эмалевому органу, имеют отростки, 4) а в цитоплазме содержат хорошо развитые гранулярную ЭПС и аппарат Гольджи — органеллы синтеза внеклеточных белков. Созревание одонтобластов.

Дентин образуется между одонтобластами и внутренним эмалевым эпителием. В этих клетках образуются тонкие преколлагеновые волокна, которые идут в радиальном направлении. Периферические концы этих волокон, обращены к внутренним эмалевым клеткам, образуют щетку из радиально направленных волокон которые дают начало эмале-дентинного соединения. Центральные концы этих радиальных волокон теряются в мезенхимной ткани зубного сосочка. Начало образования эмале-дентинного соединения.

Одонтобласты начинают формировать межклеточное вещество дентина - коллагеновые волокна и основное вещество . Образование волокон происходит за пределами клеток. Вместе с окружающей их эктоплазмой эти волокна отходят от клеток и превращаются в основное вещество молодого, еще не обызвествленного дентина, радиальные волокна или волокна Корфа . Эти волокна оказываются лежащими в самых наружных отделах зуба, в составе плащевого дентина. Когда слой предентина с волокнами в радиальном направлении достигает определенной толщины, он оттесняется на периферию новыми слоями предентина, в котором волокна идут уже в тангенциальном направлении, то есть параллельно поверхности зубного сосочка. Образование радиально расположенных волокон или волокна Корфа.

Когда слой предентина с волокнами в радиальном направлении достигает определенной толщины, он оттесняется на периферию новыми слоями предентина, в котором волокна идут уже в тангенциальном направлении. В отличии от радиальных волокон тангенциальные волокна не проходят стадию преколлагеновых волокон, а сразу возникают как коллагеновые волокна. В дальнейшем внутренний слой дентина богатый тангенциальными волокнами или волокна Эбнера, образует околопульпарный дентин, Образование тангенциально расположенных волокон или волокна Эбнера

По мере развития основного вещества дентина одонтобласты оставляют в нем свои тонкие протоплазматические отростки - волокна Томса, которые располагаются в полости дентинных канальцев. Сами одонтобласты остаются в наружном отделе сосочка, а в дальнейшем в наружном слое пульпы. Характерная особенность развития и строения дентина является то, что в течении всего периода своего существования он является бесклеточной тканью. Образование волокон Томса.

Одонтобласты играют важную роль и в процессе обызвествления дентина. При помощи своих протоплазматических отростков они содействуют доставки минеральных солей из крови в основное вещество развивающегося дентина. Одонтобласты синтезируют фермент щелочную фосфатазу. Этот фермент расщепляет глицерофосфаты крови с образованием фосфорной кислоты. В результате соединения последней с ионами кальция формируются кристаллы гидроксиапатитов. Значение Одонтобластов в минерализации дентина.

Начинается в конце 5-го месяца эмбриональной жизни. В химическом отношении процесс обызвествление состоит в отложении в органической основе дентина минеральных солей. Обызвествление несколько отстает от образования основного вещества дентина, так что всегда на внутренней поверхности зуба имеется слой необызвествленного предентина, который сохраняется и во взрослом зубе. Раньше всего отложение солей извести наблюдается в дентине, покрывающем вершину зубного сосочка, то есть в области будущего режущего края зуба или жевательных бугорков. Возникающая в результате этого пластинка обызвествленного дентина носит название зубного черепка. Обызвествление дентина

Отложение минеральных солей дентина в основном веществе происходит в форме глыбок и зерен которые сливаясь между собой, образуют участки в форме шаров (глобулярный дентин). Между этими шарами могут оставаться участки мало или совсем необызвествленного дентина, который получил название интерглобулярный дентин. Соли откладываются только в аморфном цементирующем веществе. Обызвествление самих коллагеновых волокон не происходит. Остаются необызвествленными также отростки одонтобласта в дентинных канальцах. Образование глобулярного и интерглобулярного дентина . .

Процесс дифференцировки пульпы протекает параллельно процессу развития дентина,из мезенхимы зубного сосочка. Этот процесс начинается с вершины зубного сосочка. Одновременно с образованием одонтобластов по периферии зубного сосочка происходит дифференцировка мезенхимы элементов его центральных отделов. Мезенхимные клетки постепенно превращаются в соединительнотканные клетки пульпы коронки зуба. Фибробласты синтезируют обычные компоненты межклеточного вещества. С этим синтезом связан один из ключевых моментов развития зуба. В определенное время фибробласты начинают с повышенной скоростью продуцировать аморфное вещество пульпы коронки. Поэтому в пульпе возрастает давление, которое стимулирует прорезывание зуба. Развитие коронковой пульпы зуба.

Вскоре после начала отложения дентина на вершине зубного сосочка начинается образование эмали, которая возникает благодаря деятельности адамантобластов. Отложение на вершине сосочка тонкого слоя дентина является необходимым условием для начала образовании эмали. В начале амелогенеза изменяется физиологическая полярность амелобластов: их ядра начинают перемещаться из внутренних отделов клеток в наружные (к пульпе эмалевого органа), а клеточные органоиды двигаются, как бы обтекая ядро, в противоположном направлении (к дентину). Изменение полярности клеток адамантобластов связано с отложением на вершине зубного сосочка слоя дентина, который как бы отрезает клетки от прежнего источника питания, кровеносных сосудов зубного сосочка. С этого момента поступление минеральных и других веществ в адамантобласты происходит со стороны сосудов зубного мешочка. Тем самым завершается созревание клеток. Развитие эмали (амелогенез).

1) также являются высокими и призматическими 2) также ориентированы перпендикулярно к поверхности зуба; 3) а на их новой апикальной поверхности (обращенной к дентину) тоже формируется пальцеобразный отросток, через который начинается выделение компонентов эмали. Зрелые энамелобласты похожи на дентинобласты:

-образование органической основы эмалевых призм (матрицы эмали) - их первичное обызвествление. Созревание эмали заключается в окончательном обызвествлении эмалевых призм, которое заканчивается после прорезывания зуба. Это связанно с тем ,что а полости рта в слюне большое содержание солей необходимых для минерализации эмали. В развитие эмали принято различать две фазы:

В течении первой фазы развития эмали каждый адамантобласт превращается в результате сложных изменений в эмалевую призму. Процесс этот начинается с того, что апикальные отделы адамантобластов, обращенные к дентину, вытягиваются в длину и образуют на своих концах короткие протоплазматические отростки Томса. Эти отростки и дают затем начало эмалевым призмам. В протоплазме адамантобластов появляются гранулы особого секрета, которые перемещаются в отростке Томса и пропитывают своим веществом образующиеся эмалевые призмы. Одновременно с этим за счет преобразования эктоплазмы адамантобластов возникает склеивающее межпризматическое вещество эмали. Оно окутывает отростки Томса и сливается с пограничной мембраной, отделяющей клетки эмалевого органа от дентина. Образование органической матрицы эмали

Когда длина вновь образованных призм достигает 20 мкМ, они начинают, также как окружающее их межпризматическое вещество пропитываться солями извести, в направлении от поверхности к центру. В образовании отростков Томса и их превращение в эмалевые призмы наблюдается суточный ритм в деятельности адамантобластов. Это проявляется на продольных срезах поперечной исчерченостью (чередование темных и светлых полос). Эмаль, подвергшаяся первичной минерализации, является незрелой. В процессе созревания (вторичной минерализации) содержание минеральных солей значительно увеличивается путем притока их и одновременном удалении органических соединений. Окончательное созревание (третичная минерализация) происходит после прорезывания. Основным источником минеральных солей служит слюна. Минерализация эмали

К этому времени коронки молочных зубов в основном сформированы. Поверх слоя эмали, одевающего коронку зуба, располагаются остатки эмалевого органа, состоящие из нескольких рядов плоских эпителиальных клеток. Это так называемый редуцированный эмалевый эпителий, который плотно прилегает к эмали и сохраняется на поверхности коронки зуба вплоть до его прорезывания (насмитовая оболочка). Развитие корня

Регрессивные изменения эмалевого органа не затрагивают его краев, то есть тех участков, где внутренние эмалевые клетки переходят в наружный эмалевый эпителий. Края эмалевого органа не только не подвергается атрофии но, напротив, обнаруживают явление пролиферации и превращаются в так называемое гертвиговское эпителиальное влагалище. Это влагалище состоит из двух рядов клеток эмалевого органа - внутренних и наружных, которые тесно соприкасаются между собой. Пульпа эмалевого органа и его промежуточный слой здесь отсутствуют. Внутренние эмалевые клетки в области гертвиговского влагалища остаются низкими, и не превращаются в адамантобласты. Гертвиговское эпителиальное влагалище.

Эпителиальное влагалище глубоко врастает в подлежащую мезенхиму, отделяя тот участок который пойдет на образование корня зуба, в виде двухслойного эпителиального рукава, или т. н. влагалища Гертвига. Мезенхимальные клетки зубного сосочка, прилегающие изнутри к гертвиговскому влагалищу, превращаются в одонтобласты, которые участвуют в образовании дентина корня. Дентиногенез корня зуба

После возникновения дентина корня гертвиговское влагалище прорастает мезенхимными клетками зубного мешочка, теряет свою не прерывность (эпителиальные остатки Маляссе). Они могут служить источником развития кист и опухолей. Клетки зубного мешочка, контактируя с дентином, дифференцируются в цементобласты, вырабатывающие органический матрикс цемента. 3aтем происходит его минерализация путем отложения кристаллов гидроксиапатита. Сначала образуется бесклеточный (первичный) цемент, после прорезывания - клеточный (вторичный). Образование цемента

Более сложное развитие корней протекает в много-корневых зубах. Первоначальный единый эпителиальный рукав таких зубов подразделяется в процессе развития на два - три рукава, - в зависимости от вида зуба. Дальнейшее происходит так же как и в однокорневых зубах. Широкое апикальное отверстие корневого канала постепенно сужается в силу отложения новых масс дентина и цемента, однако этот процесс формирования апекса не заканчивается к моменту прорезывания зуба, и продолжается еще долгое время после него.

Остальная часть зубного мешочка, окружающая развивающийся корень зуба, дает начало периодонту. Которое происходит вскоре после начала формирования корня зуба. Клетки мешочка дифференцируются в фибробласты, образующие коллагеновые волокна и основное вещество. Развитие волокон идет как со стороны цемента, так и со стороны альвеолярной кости. Развитие периодонта

Происходит так же, как и молочных. Закладка начинается с 5-гo месяца эмбриональной жизни. Из язычного края зубной пластинки развиваются постоянные резцы на 23-й неделе внутриутробного развития, клыки - на 25-й неделе, первые премоляры - у новорожденного, вторые - на 10-м месяце жизни. Эти зубы приходят на смену соответствующим молочным зубам (моляры замещаются премолярами). Закладка постоянных моляров происходит по мере роста и удлинения зубной пластинки. Первые моляры закладываются на 6-м месяце жизни, вторые - на 8-10-м месяце жизни, третьи - на 4-5-м году. Развитие корней, как молочных, так и постоянных зубов, начинается незадолго до прорезывания, а заканчивается через 2 года после прорезывания. Развитие постоянных зубов

Спасибо за внимание.