А. Шварц. Наука в стоматологии

Александр Давыдович Шварц

НАУКА В СТОМАТОЛОГИИ

XXI-й век характерен развитием биотехнологии, благодаря чему возрос возраст некоторых народов и увеличился их жизненный уровень. То же относится к биомеханике, применение которой в медицине повысило качество лечения.
Биомеханика в ортопедической стоматологии получила распространение, главным образом, благодаря теоретическим работам немецких стоматологов, которые на смену устаревшим методикам зубных врачей прошлого, основанным на опыте (эмпиризм), разработали современные, рациональные методики, рассматривающие вопросы клиники с позиции теоретической механики.
Следует отметить, что все они рассматривали клинические этапы только в одной позиции, например, величину силы, направление силы, напряжения, моменты сил. Однако известно, что сила - вектор, обладающий 3-мя параметрами (величиной, направлением и точкой приложения).
Нельзя рассматривать отдельные этапы изолированно, то есть величину силы без ее направления и точки приложения. Это явилось причиной того, что каждую, действующую на окклюзионную поверхность силу, мы рассматривали с учетом векторов силы жевательной нагрузки.
Любое движение в природе (человека, самолета, поезда, животного) наука рассматривает, как механический процесс, поэтому даже незначительные движения нижней челюсти и зубов являются биомеханической реакцией, а при контактах зубов возникают биомеханические явления, подробно описанные нами в ж. LAB, №1, 2006 г. и в др. статьях на сайте.
Учет этих явлений, особенно момента силы (М), имеет первостепенное значение для устойчивости зубов и их долговременности в каждой конструкции протезов.
Неудачи протезирования и жалобы пациентов возникают, в основном, из-за отсутствия планирования конструкции протезов и отсутствия учета моментов силы и векторов силы. Планирование - это не план лечения, то есть последовательности этапов, а применение биомеханических явлений:
- силы нормальной* реакции -N,
- силы трения одного ската - F,
- силы опорной реакции - Rn,
- силы реакции всего зуба - R,
- момента силы, расшатывающего зуб - М.
Все эти силы имеют направление как в IKP, так и в RKP.
Без их учета сконструировать современный протез невозможно, ибо основным для оценки качества ортопедического лечения является определение направления сил жевательной нагрузки в этих позициях, для чего надо знать угол между этими силами и осями зубов.
Известно, что наибольшие силы при обработке пищи развиваются в RKP. Поэтому следует добиваться действия силы (ее направления) вдоль осей боковых зубов. Только учёт анатомо-физиологических данных для системного, то есть более подробного, обследования недостаточен.
Момент силы (М) возникает в каждом зубе при действии на него жевательной нагрузки и равен произведению силы на расстояние между ней и центром сопротивления (с). М = N · L - при действии силы на 1скат или М = R · L- при действии силы на всю окклюзионную поверхность (рис. 1).

Рис. 1. Замена 2-х сил (N, F), действующих на пищу и зуб, 1-ой силой опорной реакции (R).

Поскольку во время еды нагрузка действует со стороны всех скатов, достаточно провести поперечный срез зуба и принимать в расчет только 3 ската, как предлагают Таптунова (Россия) и Glasser (Германия).
При этом силы, действующие в направлении языка на нижних зубах больше сил, действующих в сторону щеки; на верхней челюсти - наоборот. В таком случае не может быть равновесия сил, следовательно, будет неравенство моментов сил (M1=M2).
При здоровом пародонте, у молодых это не опасно, но у пожилых и больных различие моментов сил приводит к перегрузке и преждевременной потере зубов.
Стоматологи должны добиваться равенства моментов сил, равновесия, гомеостаза, при котором наступает биологическое равновесие между функциональными силами и биомеханической реакцией опорных структур.
Равенство моментов сил возможно только при одинаковом количестве сил (с вестибулярной и оральной сторон), что возможно только при лингвализированной окклюзии, т.е. отсутствии контактов зубов с вестибулярной стороны (рис. 2), когда контактируют силы только 2-х групп скатов, по 1-й с двух сторон от фиссуры.

Рис. 2. При лингвализационной окклюзии отсутсвует контакт Rn1.

В таком случае несложно добиться равновесия. Оральный скат всегда должен иметь 15°, а вестибулярному скату следует придать наклон, соответствующий равенству моментов. Это будет 35°. Наклон вестибулярного ската должен быть на 10° больше наклона оси корня нижнего зуба (рис. 2). В таком случае момент силы слева: 15° + 90° +10° =115°; момент силы справа: 80° + 35° = 115°. Это равенство моментов может быть достигнуто при IKP.
Пример доказывает необходимость определения углов, однако надо подчеркнуть, что при их определении отклонения до 10° не сказываются на результатах, тем более что академик Давыдовский считает, что моделирование имеет приблизительный характер.
Лучше всего ликвидировать моменты сил, что возможно при дедуктивной методике 5:3 (рис.3).

Рис. 3. Новый вид окклюзии, при которой оси антогонистов находятся на межальвеолярной линии. Rn1 действует вдоль осей.

Момент силы возникает из-за плеча силы, т.е. расстояния между направлением действующей силы и центром сопротивления на оси корня. При методике 5:3 плечо силы почти равно нулю, следовательно, момент силы равен нулю (М = R · L = 0).
При 5:3 середины жевательных поверхностей антагонистов и середины центральных скатов (центральные точки) при превышении наклона центральных скатов нижних зубов на 10° относительно наклона оси корня нижнего бокового зуба, а также их продольные оси совпадают. Кроме того, при глотании пищи, когда развиваются силы в 3-3,5 раза больше, жевательная нагрузка (R) действует вдоль осей этих зубов, а в ряде случаев тотального протезирования - вдоль межальвеолярной линии (рис. 3).
Наряду с этими особенностями, не возникает зона сжатия, давления (Druck- зона) и, благодаря осевой нагрузке, действует зона тяги (Zug -зона), при которой все коллагеновые волокна распрямляются и происходит перестройка всех опорных структур, противодействующих нагрузке.
Известно, что строение костных балочек является ответом на функциональную нагрузку, особенно при действии силы вдоль оси.
Следует отметить, что в литературе правильно подчеркивается на недопустимость контактов зубов на нерабочей стороне, однако ошибкой является наименование этой стороны балансирующей, так как , наоборот, из-за небольшого плеча силы здесь возникает момент силы, способствующий возникновению момента силы (рис. 4).

Рис. 4. M = N · L.

Рис. 5. Распределение сил бюгельного протеза при I-м классе по Кенеди.

Расстановка искусственных зубов при бюгельном протезировании и размещение окклюзионных накладок влияют на возникновение момента силы и распределению нагрузки между опорными зубами и слизистой оболочкой.
Окклюзионные накладки надо располагать на медиальной поверхности при 1-м классе дефектов зубного ряда по Кеннеди, а на одиночных молярах - с 2-х сторон, чтобы не возникал момент силы (подробности см. ж. "Новое в стоматологии", №1, 2002 г).
Для размещения зубов на базисе при 1-м классе следует базис разделить на 6 частей (рис.5). При нагрузке на зуб, вся сила воспринимается зубом, слизистая оболочка не нагружена. При нагрузке на расстоянии 1/6 от зуба, 3/4 приходится на зуб, 1/4 -на весь базис. При нагрузке на расстоянии 1/3 от зуба, 1/2 действует на зуб, 1/2 - на базис. При нагрузке середины базиса, 3/4 приходится на базис, 1/4 - на зуб. При нагрузке на расстоянии 2/3 от зуба, вся сила воспринимается базисом, следовательно, слизистой оболочкой. Поэтому постановка зубов должна быть в пределах 2/3 длины базиса, дистальная треть должна быть без зубов.
При значительной атрофии слизистой оболочки не следует выставлять при 1-м классе вторые моляры, кроме того, применять более узкие зубы - для уменьшения момента силы. Все вышеописанные принципы методики 5:3 - это основные положения, при которых обеспечено действие силы жевательной нагрузки вдоль осей боковых зубов, что является наиболее важным при протезировании.
Немаловажным является также упорядочение действия антиоксидантов. Они, нейтрализуя свободные радикалы, способствующие старению, препятствуют окислению опорных структур обеих челюстей.
Относительно других проблем следует отметить следующее.
Многие достижения стоматологической технологии (CAD-САМ; KaVo ARCUS digma; лазеры, артикуляторы и др.) - являются результатом высоких инженерных разработок, применяемых в клинике и лаборатории. Однако нередко они находят применение только для отдельных операций, например, лазер - для хирургических операций, другие - для постановки зубов и изготовления цельнолитых конструкций и т. д. Все это свидетельствует о важности этих работ, выполняемых не стоматологами, а специалистами, оказывающими помощь стоматологии.
Наряду с этим, ряд вопросов, которые надо знать и учитывать в клинике, некоторые стоматологи не знают. Они не учитывают возникновения биомеханических явлений, главное из которых, момент силы, возникает во всех случаях; не учитывают возникновения зоны давления; считают, что можно конструировать протезы только используя анатомо- физиологические данные, без расчетов и теоретических (логических) выводов и, самое печальное, несмотря на указание МЗ РФ о необходимости овладения медицинской физикой (не медицинской техникой ) незнакомы с терминологией физики, несмотря на то, что в стоматологии применяются многие аксиомы теоретической механики (давление, напряжения моменты сил, нагрузка и др.).

* На мой адрес пришло письмо с вопросом: поскольку Вы применяете термин "нормальная реакция", что такое "ненормальная реакция"? Автору невдомек, что нормаль - это латинское слово - перпендикуляр.
Другие стоматологи, мало разбирающиеся в физико-математических терминах для отказа в публикации статьи считают, что язык работы не соответствует стандарту.
Доктор юридических наук, проф. Чибиряев, возглавляющий издательство "Наука" считает, что к числу "черных оппонентов" следует отнести "специалистов", которые уважают только свои узколичные мнения и боятся свежих мыслей, как сквозняка.
Когда Нобелевский Лауреат Пригожий сформулировал свои философские воззрения, от него отвернулись многие коллеги.
В начале года "Медицинская газета" писала, что в настоящее время стало трудно общаться с некоторыми руководителями. Это находит подтверждение в некоторых журналах, размещающих однообразные работы или давно известные истины.
Наступило время усиления практики теорией, а теория (в том числе биомеханика) должна перестать быть непрактичной. Очевидно, сказывается то, что в ВУЗах не изучают теоретическую механику, но в порядке самообразования надо освоить ее аксиомы.
Заканчивая обзор, следует отметить, что наши выводы основаны на завещании великого Эйнштейна:
1) ставить под сомнение установившиеся факты, не принимать все на веру,
2) логически рассуждать при выдвижении новых доводов,
3) применять математику и физику.