ФУНКЦИЯ ВИСОЧНО-НИЖНЕЧЕЛЮСТНОГО СУСТАВА И ЖЕВАТЕЛЬНЫХ МЫШЦ
Акт жевания осуществляется в тесной морфологической и функциональной взаимосвязи всех звеньев, входящих в зубочелюстно-лицевую систему: челюстей, зубных рядов, пародонта, височно-нижнечелюстного сустава, жевательных и мимических мышц, губ, языка, рецепторного аппарата слизистой оболочки полости рта, проприорецепторов пародонта, мышц и капсулы сустава. Эта взаимосвязь осуществляется системой тройничного нерва с чувствительными и двигательными ядрами, тесно связанными с корковыми и подкорковыми центрами головного мозга. Функция всех звеньев системы координирована, гармонична, так что вся система работает с максимальной производительностью и минимальными затратами энергии.
Корреляция деятельности различных мышц, имеющих разнообразные функции, и обеспечение полной синхронности движений сочленений справа и слева осуществляются благодаря постоянной сложной рефлекторной деятельности. Источником рефлекторных импульсов являются сенсорные нервные окончания, находящиеся в пародонте, мышцах, сухожилиях, капсуле и связках сустава. Любое нарушение в этом регуляторном механизме ведет к изменениям функции сочленения.
Согласно современным данным, височно-нижнечелюстной сустав участвует не только в перемещении нижней челюсти. Это подвижный в трех направлениях рецепторный орган, связанный с проприорецепторами пародонта, жевательных мышц и передающий в ЦНС информацию о положении нижней челюсти для управления жевательными движениями (рис. 2).
Механорецепторы суставной капсулы (особенно задних и заднебоковых отделов) реагируют на изменения положения нижней челюсти и контролируют деятельность жевательных мышц. Сенсорная информация от сустава, пародонта, слизистой оболочки полости рта поступает в корковые центры, а также через чувствительное ядро тройничного нерва в моторное ядро, регулируя тонус и степень сокращения жевательных мышц. [Greenfield, Wyke, 1956. Ransjo, Thilander, 1963; Kawamura, 1964; Kawamura et al., 1967; Klinebere et al., 1970; Clark, Wyke, 1975].
Рис. 2. Взаимосвязь между элементами зубочелюстной системы и ЦНС
В рефлекторной деятельности зубочелюстно-лицевой системы особое значение имеют непосредственные и опосредованные (через пищевой комок) контакты зубных рядов, которые возбуждают рецепторы пародонта и вызывают сокращение жевательных мышц. Рефлекторное сокращение жевательных мышц тем сильнее, чем больше поверхность зубов, воспринимающих жевательную нагрузку. Проприореиепторы пародонта имеют низкий порог чувствительности, в норме улавливают направление и степень прилагаемых нагрузок. Если последние превышают предел физиологической выносливости пародонта, то от проприорецепторов его в ЦНС идет сигнал к жевательным мышцам, что ведет к изменению положения нижней челюсти. При этом снимаются чрезмерные нагрузки с пародонта. Таким образом регулируется степень нагрузки на ткани пародонта.
Если при смыкании зубов возникает преждевременный контакт, то раздражаются рецепторы пародонта и изменяются движения нижней челюсти, в дальнейшем смыкание челюстей происходит так, что преждевременный контакт исключается [Ramfjord, Hmiker, 1966].
Впоследствии может возникнуть
вынужденное положение нижней челюсти. Это в свою очередь ведет к дисфункции сустава.
Аналогичная ситуация наблюдается при потере боковых зубов с одной стороны, когда функция жевания переносится на сторону имеющихся зубов. Это ведет к резкому падению биоэлектрической активности мышц на стороне отсутствующих зубов, нарушению координации мышечных сокращений и функции сустава, смещению нижней челюсти в сторону имеющихся боковых зубов. Эти примеры показывают большую роль окклюзионных контактов, двустороннего жевания для сохранения нормальной функции сочленения и жевательных мышц.
Заболевания сустава возникают в том случае, если его ткани испытывают повышенные нагрузки (потеря боковых зубов, одностороннее жевание и т. п.), а также если происходят первичные морфологические изменения этих тканей при общих заболеваниях (ревматизм, обменные, эндокринные нарушения). Однако окклюзионные нарушения не всегда ведут к нарушениям функции мышц и| сустава, так как зубочелюстная система обладает функциональной адаптацией, которая проявляется изменением нервно-мышечной активности всех звеньев этой системы. В этом плане важнейший фактор — психическое состояние.
Эмоциональное напряжение уменьшает возможности функциональной адаптации.
Жевательные мышцы в отличие от скелетных участвуют в психосоматических нарушениях. При этом возможны дискоординация их функции и нарушение взаимного расположения элементов сустава.
Положение нижней челюсти, а следовательно, и суставной головки зависит от координированной функции жевательных мышц. Эта функция сложна и многообразна. Помимо поднимателей, выдвигателей и опускателей, в движении нижней челюсти принимают участие мышцы шеи (грудино-ключично-сосцевидная, трапециевидная и затылочная) и глоточные мышцы. Эти мышцы изменяют форму и положение языка, глотки, гортани, смешают нижнюю челюсть кзади и напрягаются при перемещении нижней челюсти вперед.
Рис. 3. Направление тяги мышц, прикрепляющихся к нижней челюсти.
а: I — височная мышца, 2 — наружная крыловидная мышца, 3 — собственно жевательная мышца 4 — внутренняя крыловидная мышца. 5 — челюстно-подьязычная мышца, 6 — двубрюшная мышца. 7 — подбородочно-подъязычная мышца,
б — функция верхней и нижней части наружно» крыловидной мышцы: 1 — верхняя часть вращает суставную головку, тянет ее вперед и оттесняет вниз. 2 — нижняя часть смещает суставную головку вперед.
Собственно жевательная мышца при двустороннем сокращении поднимает нижнюю челюсть. Добавочная функция этой мышцы заключается в том, что она продвигает нижнюю челюсть вперед и сдвигает ее в сторону сократившейся мышцы.
Височная мышца не только поднимает нижнюю челюсть, но и перемещает ее кзади (задние и средние пучки). Равнодействующая всех пучков височной мышцы имеет направление вверх и кзади, а равнодействующая пучков жевательной мышцы — вверх и вперед (рис. 3).
Результативная сила мышц-синергистов направлена таким образом, что основная нагрузка при жевательных движениях приходится на зубные ряды и пародонт. Сустав же в нормальных условиях не испытывает значительных нагрузок. Это согласуется с анатомо-гистологически установленной разницей между тканями сустава, мало адаптированными к большому давлению, и пародонтом, приспособленным к большим нагрузкам акта жевания. При потере жевательных зубов нагрузка на сустав значительно увеличивается. Внутренняя крыловидная мышца при двустороннем сокращении поднимает нижнюю челюсть вверх, при одностороннем — смещает челюсть в противоположную сторону. Равнодействующая всех пучков внутренней крыловидной мышцы направлена вперед и вверх.
Собственно жевательная и внутренняя крыловидная мышцы образуют мощную мускульную петлю, которая действует в направлении как вверх и вперед, так вверх и наружу. При совместном сокращении собственно жевательных, височных и внутренних крыловидных мышц нижняя челюсть поднимается только кверху, так как, остальные компоненты в этом комплексе действий взаимно уничтожаются. Таким образом, результирующая сила жевательных мышц имеет вертикальное направление в момент приближения нижней челюсти к верхней; при открывании рта равнодействующая этих мышц отклоняется кпереди.
Работа поднимателей нижней челюсти происходит четко и плавно благодаря тормозящим влияниям опускателей нижней челюсти, а также наружных крыловидных мышц, которые амортизируют давление суставной головки на суставную ямку и предохраняют сустав от вредных толчков и повреждений.
Наружная крыловидная мышца при двустороннем сокращении выдвигает нижнюю челюсть вперед, при одностороннем — смещает в сторону, противоположную сократившейся мышце. Она играет доминирующую роль в смещениях челюсти вперед.
Опускатели при своем сокращении тянут нижнюю челюсть вниз и назад. Вертикальный компонент их равнодействующей антагонирует с равнодействующей закрывателей. Другие компоненты имеют сагиттальное направление назад, противоположное действию наружной крыловидной мышцы, действующей сзади наперед.
Анализ действия жевательных мышц показывает, что
движения нижней челюсти происходят при участии всех мышц: активно сокращаются одни мышцы и пассивно растягиваются их антагонисты, которые в последующий момент, получив нервные импульсы, начинают активно сокращаться и приводят нижнюю челюсть в исходное положение.
Электромпографические исследования показали, что активность жевательных мышц зависит от состояния зубных рядов. Так, при отсутствии боковых опорных зубов с одной стороны на этой стороне резко падает биоэлектрическая активность жевательных мышц. Согласно современным представлениям, направление движению нижней челюсти дают окклюзионные поверхности зубов.
Такие морфологические показатели, как степень наклона дистального ската суставного бугорка, выраженность трансверзальных и сагиттальных кривых, носят индивидуальный характер и не оказывают видимого влияния на функцию зубочелюстной системы [Федоров С. 1968; Нанадов М. А., Сапожников А. Л., 1970; Сломов В. А., 1973].
В норме все движения суставных головок в суставных ямках являются комбинированными и имеют следующие компоненты: вертикальный, что соответствует открыванию и закрыванию рта, сагиттальный — поступательное движение вперед и назад и боковой, трансверзальный — смешение вправо и влево.
Исходным положением является центральная окклюзия. Она характеризуется тем, что имеется максимальный контакт зубных рядов, суставные головки вместе с дисками находятся в суставных ямках и прилегают к задним скатам суставных бугорков. При жевании суставные головки смещаются сначала в балансирующую сторону и несколько вниз, затем преобладают вертикальные движения, сопровождающиеся смещением челюсти в рабочую сторону, после чего суставные головки возвращаются в исходное положение центральной окклюзии. Это создает оптимальные условия для механической обработки пищи.
По данным механогнатографических исследований В. А. Сломова (1973), о характере перемещения суставных головок при жевании можно судить по проекциям путей движения нижней челюсти во фронтальной, сагиттальной и горизонтальной плоскостях. В норме движения нижней челюсти похожи на перемещение по кругу или эллипсу. При ортогнатическом прикусе и интактных зубных рядах путь движения нижней челюсти в трех плоскостях образует замкнутые кривые линии округлых очертаний с широкими полями внутри. Проекции путей движения во фронтальной и горизонтальной плоскостях размещаются по обе стороны средней линии. Это указывает на размалывающий тип жевания с большой свободой движения в трехмерном измерении.
Морфологические отклонения в зубных рядах и зубах (зубочелюстные аномалии, адентия, дефекты твердых тканей, болезни зубов) ведут к снижению амплитуды Движется и увеличению количества этих движений.
Значительное нарушение движений наблюдается даже при отсутствии одного зуба. Так, в случае отсутствия первого моляра и наличия феномена Попова в этом участке уменьшается амплитуда размалывающих боковых движений.
При односторонних дефектах зубных рядов проекции путей движения нижней челюсти во всех трех плоскостях образуют замкнутые кривые с острыми верхними и нижними петлями и с узкими полями внутри. Это указывает на дробящий или неполный размалывающий тип жевания с ограниченной свободой движения в трансверзальном и саггитальном направлениях.
Большое значение для плавных беспрепятственных движений в суставе имеет постоянство внутрисуставных взаимоотношений ямки, головки и диска. В норме при открывании и закрывании рта происходит синхронное перемещение суставных головок и дисков вперед и вниз по скатам суставных бугорков. Головки смещаются больше, чем диски, совершая экскурсии между полюсами дисков, но не выходят за их пределы (рис. 4, а).
Если имеется смешение суставной головки назад, а диска — вперед (рис. 4, б), то в начале открывания рта головка со щелчком смещается вперед, преодолевая задний полюс диска, а диск отдавливается кзади. Затем диск со щелчком перемещается вперед, вклинивается между суставными поверхностями. В конце открывания рта головка и диск устанавливаются в правильное положение, Происходит шарнирное движение головки. Если нарушено движение диска кпереди или головка движется быстрее диска, то в начале открывания рта головка толчкообразно проскакивает через передний полюс диска, а затем со щелчком вклинивается между суставными поверхностями.
Рис 4 Движения суставной головки и диска при открывании pтa в норме (а); при смещении суставной головки назад, а диска - вперед (б).
Нарушение координации движения суставной головки и диска происходит при чрезмерных протрузивных движениях нижней челюсти, смещениях нижней челюсти назад, нарушениях в зубочелюстной системе.
С точки зрения изучения распределения нагрузок, приходящихся на челюсти и сустав во время функции, интересно рассмотреть работу нижней челюсти как рычага. Нижняя челюсть, как многие другие костно-мышечные аппараты человека, является рычагом третьего рода — рычагом скорости (достигается выигрыш в скорости за счет силы). Точка опоры находится в суставе, точка приложения действующей силы — в области угла нижней челюсти (место прикрепления поднимателей).
При жевательных движениях точка приложения противодействующей силы расположена на зубах, на которых лежит комок пищи, при нежевательных движениях — в области внутренней подбородочной ости (в месте прикрепления опускателей). Равнодействующая жевательных мышц приложена ближе к центру вращения, чем сила сопротивления пищи, поэтому сила, развиваемая жевательными мышцами, больше, чем сила жевательного движения. Подниматели проигрывают в силе, но выигрывают в скорости, они производят быстрые движения, происходит эффективное пережевывание. Таким образом, при жевании возникают значительные нагрузки на челюсти, которые передаются на контрфорсы — устои, воспринимающие жевательное давление. В этих условиях височно-нижнечелюстной сустав, имеющий три степени свободы (в вертикальном, сагиттальном и трансверсальном направлениях), не испытывает значительных жевательных нагрузок, хотя и не лишен их полностью.
Путем рефлекторной координации мышечной деятельности основная жевательная нагрузка концентрируется в области окклюзионных рабочих контактов, где проприоцептивная чувствительность пародонта регулирует степень жевательного давления на зубы. Сила мышц направлена дистально, поэтому чем дистальнее расположена пища, тем благоприятнее работа мышц и тем сильнее жевательное давление.
В результате тяги мышц отсутствие боковых опорных зубов приводит к дистальному смещению нижней челюсти и суставных головок. При этом ткани сустава испытывают чрезмерные травматические нагрузки, нарушается координация мышц.
Единственной мышцей, противостоящей этим смещениям, является наружная крыловидная, которая, очевидно, не всегда длительно может поддерживать мышечное равновесие и нормальное положение суставных головок в суставных ямках.
Таким образом, височно-нижнечелюстной сустав уникален по форме и необычен по функции. Его функция зависит в целом от состояния зубочелюстно-лицевой системы и в первую очередь от состояния зубов, зубных рядов и жевательных мышц. Окклюзионные контакты зубных рядов, напряжения в пародонте, возникающие при жевании, через ЦНС программируют работу жевательных мышц и сустава.