От единства к многообразию форм в природе

«ДентАрт» №1, 2015 год

Лариса Ломиашвили,
Омская государственная медицинская академия,
Владимир Седельников,
(г. Омск, Российская Федерация)
Александр Постолаки,
Государственный университет медицины и фармации
им. Н. А. Тестемицану
(г. Кишинэу, Республика Молдова)
Larisa Lomiashvili,
Vladimir Sedelnikov,
Alexandr Postolaki
lomiashvili@mail.ru

Окружающий нас мир многообразен, многогранен, многолик! В природе наблюдается огромное разнообразие объектов, внешний вид которых варьирует от скромных до высокодифференцированных форм. Однако несмотря на фантастическое множество встречающихся в природе объектов, существуют общие закономерности в их образовании, построении, функционировании. Оперируя знаниями, включая пространственное мышление, видение окружающего мира и логику, можно рассмотреть любое строение, сооружение с точки зрения законов единства и многообразия форм в природе. Долгие годы наше внимание было приковано к анатомическим особенностям зубов, в том числе к клыку, его габаритным очертаниям, многогранностям поверхностей, микрорельефу и другим тонкостям объекта. На наш взгляд, форма коронковой части клыка напоминает форму кисти человека (рис. 1).

При детальном рассмотрении коронковой части клыка (рис. 2, 3, 4) отмечается наличие в нем мамелонов (эмалево-дентиновых валиков), которые объединены между собой и составляют его основу: 1 – основной ведущий продольный валик, 2 — краевой, более выпуклый медиальный валик, 3 – краевой изогнутый S-образно дистальный валик и 5 — дополнительный дистальный валик. Ближе к режущей трети зуба мамелоны выражены четче, в срединной и пришеечной трети они сливаются между собой, образуя экватор коронки. Между основным, краевыми и дополнительным валиками существуют углубления (6 – медиальное, 7 — дистальное). Углубления имеют треугольные формы с вытянутыми вдоль средней трети вершинами и основаниями, обращенными к режущему краю. Через режущий край коронковой части клыка все вышеперечисленные валики и углубления переходят на внутреннюю поверхность (небную или язычную).

Ведущие валики и углубления на вестибулярной поверхности (рис. 5, 6) сочетаются с соответствующими валиками и углублениями небной поверхности (1 — краевой медиальный валик, 2 — основной продольный валик, 3 — краевой дистальный валик, 4 — дополнительный дистальный валик) (рис. 7, 8). У основания коронковой части клыка с оральной поверхности располагается небольшое возвышение, которое составляет в последующем небный или язычный бугорок и имеет самостоятельную вершину.

Если детально рассмотреть строение кисти человека и провести аналогию с морфологическими особенностями коронковой части клыка человека, то можно отметить общие закономерности в строении этих органов. Форма кисти напоминает также пятиугольник с неравномерными гранями, где самой выдающейся вершиной является вершина среднего пальца, что соответствует рвущему бугру клыка (рис. 9). В кисти также существуют основные морфологические звенья в виде пальцев, что соответствует основным морфологическим образованиям в клыке — эмалево%дентиновым валикам (рис. 10, 11). Только в кисти пальцы отделены друг от друга, свободны, разграничены пространством в ее дистальном отделе, а в коронко% вой части клыка эмалево-дентиновые валики располагаются вместе. Объединяются пальцы лишь в центре кисти, где кожа, подкожножировая клетчатка, мышцы, фасции ладони и другие анатомические образования создают единый «футляр» (рис. 12). Если провести сравнение между основными морфологическими образованиями кисти и клыка, то указательному пальцу соответствует краевой медиальный валик (1), среднему – основной продольный валик (2), безымянному – дополнительный дистальный валик (4), мизинцу – краевой дистальный валик (3) (рис. 13, 14).

Большой палец кисти участвует в построении небного либо язычного бугорка. Контактные поверхности клыка и краев кисти также имеют общность строения. Основание клыка в области шейки зуба достаточно массивное. Дистальная поверхность клыка представлена краевым дистальным валиком (3), дополнительным дистальным бугорком (4), основным продольным валиком с четко выраженным рвущим бугорком (1), небным бугорком (5) (рис. 15).

Аналогично профилю клыка можно рассмотреть профиль кисти (медиальный край), в котором краевому дистальному валику (3) соответствует медиальный край кисти с мизинцем, дополнительному дистальному бугорку (4) — безымянный палец, основному продольному валику – средний палец. Вершине небного бугорка (5) соответствует проекция большого пальца (рис. 16).

Медиальная контактная поверхность клыка ограничивается медиальным краевым валиком и соответствует латеральному краю кисти и указательному пальцу, просматривается также основной продольный валик (1), что соответствует среднему пальцу кисти (рис. 17, 18). С разных ракурсов просматривается общность строения кисти и клыка, где основные морфологические структуры (пальцы кисти и мамелоны клыка) различным образом сочетаются между собой. В кисти пальцы изолированы друг от друга на большем протяжении (1/2 дистальной части ладони), а в клыке эмалеводентиновые валики практически объединены на всем участке коронковой части зуба, разделение условно.

Строение руки можно рассмотреть с точки зрения единого механизма, состоящего из множества костей, связок, мышц, сухожилий и нервов, согласованно работающих для выполнения разнообразных и сложных движений. Так как кисть — это многофункциональный орган, то наличие в нем дифференцированного дистального отдела в виде пальцев ко многому обязывает (захват, отрыв, удержание какого-либо предмета и многие другие жизненно важные функции). Клык же уникален по%своему. Он также является многофункциональным органом, состоящим из эмали, дентина, цемента, сосудистонервного пучка зуба и имеющим множество разнообразных функций. Наиболее важной из них является функция механической переработки пищи. Коронковая часть клыка представлена мощным минеральным конгломератом пятиугольной формы, вершина которого имеет рвущий бугор. Функция рвущего бугра заключается во врезании в подлежащие ткани и противостоянии механическим нагрузкам во время отрыва куска пищи («принцип гарпуна»). Мощная коронковая часть зуба плавно переходит в не менее мощный, относительно круглый корень (рис. 19). Располагается корень клыка в альвеоле и поддерживается со всех сторон связочным аппаратом, что позволяет ему выдерживать достаточно серьезные физические нагрузки.

Клык нами рассматривается как первичное звено, фрактальная единица в онтогенезе развития челюстно%лицевой системы человека в соответствии с установленными закономерностями, характерными для модульной (фрактальной) структурной организации. Зная строение клыка, можно рассмотреть строение любого зуба. Природа изначально создала рациональную модель, которая достаточно функциональна, устойчива, имеет совершенно четкую структуру, очертания, габаритные формы. Клыки находятся на грани определенных классов (резцы и премоляры). Данное пограничное положение, с одной стороны, объединяет, с другой стороны — разъединяет определенные функциональноориентированные группы зубов. Признавая существование данной величины, с ней сопоставляют все возможные варианты строения других зубов, где определенным образом сочетаются, находятся в композиции (соединении, связи) отдельные морфологические элементы (одонтомеры) (рис. 20).

При слиянии одонтомеров образуются многобугорковые зубы . Зная строение одонтомера, можно объяснить макроструктуру любых зубов . Так, например, при редукции рвущего бугра форма клыка напоминает резец. Обратите внимание на боковой резец, который удивительным образом напоминает кисть человека, ее ладонную поверхность (рис. 21, 22), где указательному пальцу соответствует краевой медиальный валик (1), среднему пальцу – основной продольный валик (2), безымянному пальцу – дополнительный дистальный валик (4), мизинцу – краевой дистальный валик (3).

Резец человека (рис. 23, 24), в свою очередь, имеет огромное сходство со стопой человека (рис. 25), особенно если это резец ребенка, только что прорезавшийся. Общность в строении состоит в том, что мамелоны определены достаточно четко, особенно в режущей трети коронковой части центрального резца, что соответствует пальцам стопы, далее идут тело и пришеечная область коронки резца, что соответствует «футляру» стопы (рис. 26).

Общие законы построения объектов в живом организме существуют и просматриваются! И как это ни парадоксально на первый взгляд, но можно провести аналогию в морфологии форм дистальных отделов скелета конечностей человека (кисть и стопа) как составляющих опорнодвигательного аппарата и зубов как составляющих зубочелюстного аппарата, также его дистальных отделов. Удивительное сходство между различными органами человека (верхние и нижние конечности, зубы) обнаруживается и в процессе его эмбриогенеза. Фотографии известного шведского фотографа Ленарта Нильсона демонстрируют эмбриональный период онтогенеза человека. Что касается закладки конечностей, то они появляются на 3-ей (верхняя конечность) и 4-ой (нижняя конечность) неделе внутриутробного развития в виде складок по бокам тела зародыша, напоминающих собой плавники рыб. Складки расширяются, и образуются пластинки (зачатки кисти и стопы) (рис. 27).

На 2%м месяце эмбриогенеза отмечается дальнейшее развитие элементов будущих конечностей в порядке от дистального звена к проксимальному: вначале как бы вырастают кисть и стопа, затем предплечье и голень, последними – плечо и бедро. В закладки конечностей очень рано врастают нервные стволы и кровеносные сосуды (рис. 28).7 Аналогичным образом можно рассмотреть развитие и формирование зуба. Вначале прорезается как бы дистальное звено (коронковая часть зуба), и только потом идет процесс роста и формирования проксимального звена (корня зуба); с момента прорезывания зуба необходимо прибавить в среднем 2 года, чтобы дождаться апексогенеза корня. В зачатках зубов также изначально имеются нервные стволы и кровеносные сосуды.

Интересно отметить, что к 9 неделе внутриутробного развития человека пальцы рук и ног очерчены, но еще не разделены друг от друга. Формы кисти и стопы зародыша напоминают форму ластов либо конечности лягушки (рис. 29, 30). Уже выделены основные морфологические единицы в виде пальцев, но разделение их еще условно, существует некая «перепонка», объединяющая пальцы как в области кисти, так и стопы. Лишь к 16 неделе внутриутробного развития человека формируются конечности с пальцами и ногтями. Дифференциация пальцев произошла (рис. 31).

Таким образом, на этапе закладки, формирования, роста и развития определенных органов (кистей, стоп и зубов) зародыша человека просматривается некоторая общность их строения, внутренняя упорядоченность морфологических звеньев (пальцы, эмалево-дентиновые валики), которая описывается универсальным законом мироздания — «золотой пропорцией».9-11, 13,14 Только основные морфологические звенья коронковой части зуба, эмалево-дентиновые валики (мамелоны) в зубе объеди% нены в мощный функциональный орган, например клык, минерализация которого достигает в среднем 87% (с учетом минерализации эмали – 98%, минерализации дентина — 72%). Эмалево%дентиновые валики в течение всей жизни объединены в коронковой части клыка в единый, достаточно мощный и устойчивый конгломерат, находятся в общей функционально-физиологической связке. Ведь клыку надо выдерживать большие нагрузки в течение всей жизни индивидуума.

В кисти или же стопе это внутреннее единство между основными морфологическими звеньями (пальцами), оказывается, тоже существует, но не такое длительное время, к 16 неделе внутриутробного развития человека перепонки полностью исчезают и формируются конечности с пальцами и ногтями, происходит этап дифференциации пальцев (рис. 32). Мы понимаем, что сформированные стопы и кисти имеют свои анатомические формы и предназначены выполнять совершенно иные функции в организме. Каково же было наше удивление, когда мы увидели шлифы моляров на фотографиях, сделанных к.м.н. Станиславом Гераниным (Украина) (рис. 33, 34) и ассистентом кафедры терапевтической стоматологии ОмГМА Дмитрием Погадаевым (РФ) (рис. 35)! Под каждым бугром моляра лежал клык, под каждым бугром прослеживались основные эмалево%дентиновые валики, характерные для строения клыка, с очертаниями в виде «ластов», «перчатки», кисти человека, лягушечьей конечности. Общность форм прослеживается на разных системных и органных уровнях.

Получается, что теория слияния зубных зачатков (конкресцентная теория), которую предложили в 1892 году ученые-эмбриологи Резе, Кюкенталь, где рассматривались закономерности в формообразовании зубов в процессе совершенствования зубочелюстной системы живых организмов, имеет право на существование и подтверждена объективно. В настоящий момент разработаны методологические подходы к созданию уникальных шлифов, мы имеем редкие фотографии зубов, объективно подтверждающие эту теорию.

По мнению ученых Резе, Кюкенталя, жевательный аппарат прошел длительный путь развития от хрящевых рыб до человека. Зубы костистых рыб имеют одинаковую форму (гомодонтная система). Число их значительно варьирует, они сменяются в течение всей жизни. К предверхнечелюстной, небной костям, а также к верхней и нижней челюстям зубы фиксируются плотной связкой, которая пропитана известью. Демонстрируется зубочелюстной аппарат щуки, где показан пример гомодонтной системы (рис. 36). В процессе эволюции идут усиленные процессы редукции – дифференциации и на смену примитивному зубочелюстному аппарату рыб, амфибий и рептилий приходит новый вторичный жевательный аппарат млекопитающих. Этот жевательный аппарат приобретает новые признаки: появляются группы зубов, располагающиеся в новых ячейках, уменьшается число зубов и количество их смен. Развитие зубов млекопитающих осуществляется в направлении их дифференцирования как по форме, так и по функции (гетеродонтная система). Захват и разрезание пищи приводит к дифференциации резцов, а разрывание пищи — к образованию клыков. Дробление и перетирание пищи преобразует ряд зубов в коренные. Для разделения пищи на фрагменты, прокусывания кожи жертвы у хищников особого развития достигают резцы и клыки.

Демонстрируется зубочелюстной аппарат лисицы (рис. 37), медведя (рис. 38), где показан пример гетеродонтной системы. Б. С. Матвеев (1961), развивая данную теорию, выявил и охарактеризовал структурно-функциональную единицу зуба — одонтомер, который представляет гомолог простого конического зуба низших представителей животного царства и включает коронку, корень и полость. Типичным по структуре одонтомера является клык. Клык, исходя из учения о морфогенетических полях Дальберга, является ключевым зубом, достаточно стабильным звеном в зубочелюстной системе человека. Гипотезу о формировании многокорневых зубов человека дополняют современные научные представления о развитии зубов человека в процессе филогенеза. Исследования Г.Г. Манашева (2005) позволяют объяснить изменчивость морфологии коронки и особенности корневой системы многокорневых зубов современного человека.

Таким образом, в природе существует огромное количество причудливых форм, оригинальных композиций, гениальных сооружений, где достаточно рационально работают все звенья единого механизма, где нет ничего лишнего, а все элементы существующей системы находятся в тесном взаимодействии между собой в целях достижения конечного результата. С точки зрения филогенеза живых существ, клыки сливаются между собой в процессе формообразования многобугорковых зубов. Новое убедительное подтверждение этой конкресцентной теории демонстрируют шлифы моляров, где под каждым бугром лежит клык. Благодаря определенной методике фотофиксации шлифа в поляризационном свете (рис. 33, 34) на продольном срезе моляра проецируется рисунок в виде «перчатки», клыка или мамелонов (эмалево-дентиновых валиков), заканчивающийся в пределах дентина, именно под буграми зуба.

Данные факты дают нам основание сделать вывод о существовании фрактального принципа в строении твердых тканей зубов. Великий Леонардо да Винчи говорил, что «Гармония складывается не иначе, как общий контур обнимает отдельные члены, из чего порождается человеческая красота». Эмаль же многобугоркового зуба, охватывая дентин, объединяет между собой систему бугров (клыков), стремящихся к борозде первого порядка. Сама эмаль, скорее всего, условно лишена деления на мамелоны. В дальнейших научных исследованиях потребуется пошаговое изучение поперечных и продольных шлифов эмали, ее микроархитектоники, чтобы конкретизировать факт наличия или отсутствия в ней каких%либо уплотнений, контрфорсов. Можно предположить, что скелетом зуба, его поддержкой являются именно остовы дентина, чередование усиленного и ослабленного рисунков контуров мамелонов, которые поддерживают внутреннюю макроструктуру зуба. Верхушки мамелонов проецируются в виде вершин бугров в проекции жевательной поверхности коронковой части зуба, тем самым поддерживая зуб и принимая на себя огромные нагрузки, амортизируя стрессы и уравновешивая давление от различных механических, химических и физических средовых факторов внешнего воздействия.

Уникальные фотографии шлифов многобугорковых зубов продемонстрировали нам единство и многообразие форм как в природе, так и в человеческом организме. Изначально существует гармония. Гармония природы, на наш взгляд, обусловлена сочетанием определенных геометрических форм, которые взаимосвязаны друг с другом. Таким образом, общий эволюционный план в строении кисти, стопы, зуба существует. Проявляется это сходство уже на этапе эмбрио%гистогенеза человека.

Восстанавливая зубы, стоматологи должны четко представлять анатомию органов и тканей полости рта, изучать их филогенез, антропогенез, онтогенез, эмбрио-гистогенез, чтобы реконструировать отсутствующие ткани в их первозданном виде, в гармонии. Реставраторы должны максимально приблизиться к природным формам и создать такую конструкцию зуба, которая удовлетворяла бы и врача, и пациента как по форме, так и по функции. Демонстрируется клинический случай последовательного восстановления коронковой части моляра с учетом конкресцентной теории формообразования зубов (рис. 39-41). Представлена реконструкция зуба с учетом модульных технологий, где в качестве первичного звена, фрактала, модуля, участвующего в заполнении пространства, рассматривается клык. Шаг за шагом укладывается композиционная масса в виде постепенно увеличивающихся в размере клыков, стремящихся к фиссуре первого порядка, тем самым заполняя свободное пространство в зоне дефекта зуба. Наша деятельность осуществляется в реальном времени, а процесс заполнения пространства является не хаотичным, а четко обоснованным, управляемым, логичным, последовательным, многофункциональным. Минимум энергетических затрат при достойном конечном результате. Без достойного внутреннего содержания нет гармоничных внешних форм (единство внутренней конструкции и внешней поверхности объекта).

Литература

Наверх