Фізіологія жування.

Жування – це сукупність механічних процесів, в основі якого лежить розчавлювання, подрібнення, змочування слиною їжі в ротовій порожнині. Воно складається з відкушування, розчавлювання, подрібнення і перемелювання їжі. Механічна обробка їжі в ротовій порожнині здійснюється зубами, які виконують складний цикл рухів разом з нижньою щелепою.

Відкушування їжі відбувається передніми зубами при змиканні обох щелеп. Малі і великі кутні зуби в цей час не функціонують. Язик при дотику до їжі в цей момент оцінює її смакові і температурні властивості, займаючи початкову зручну позицію для передавання шматочка їжі на корінні зуби. Після відкушування їжі з допомогою губних м’язів і кінчика язика їжа пересувається на жувальну поверхню правого або лівого першого моляра нижньої щелепи. Медіальний валик щічного м’яза притискається до зубів, утворюючи стінку щічної кишені. Власне з цього починається жування. Цей же м’яз повертає їжу на зуби, якщо вона потрапляє в щічну кишеню. Далі нижня щелепа відсувається в бік, ротова порожнина закривається, а їжа перемелюється. Жування може відбуватися на обох боках, або тільки на одному. Передавання їжі з одного боку на другий відбувається за допомогою язика, губних і щічних м’язів. Одночасно з подрібненням їжі відбувається і її змочування слиною.

Ступінь розм’якшення їжі регулюється рецепторами, які закладені в слизовій оболонці ротової порожнини. Завдяки цьому відбувається групування частин їжі, роздрібнені часточки збираються в харчову грудочку, великі частини поступають для додаткової механічної обробки, а сторонні тіла (камінці, кісточки) виштовхуються язиком.

Жувальні рухи нижньої щелепи поділяють на основні і допоміжні. Основні рухи це ті, які безпосередньо пов’язані з розмелюванням їжі, а допоміжні – здійснюються для захоплення їжі, пересування з одного боку на другий. Жувальні рухи, в залежності від їжі, мають певний ритм і сталість протягом процесу жування. Між руховими актами, які відбуваються на різних рівнях травного тракту є рефлекторний зв’язок. Наприклад, при інтенсивному жуванні відбувається рефлекторне тонічне скорочення гладкої мускулатури шлунка, а під час ковтання – рефлекторне розслаблення її.

Абсолютна сила жувальних м’язів. Напруження, яке розвивається м’язами при їх максимальному скороченні, називається абсолютною м’язовою силою. Її величина вираховується шляхом помноження площини фізіологічного поперечного перерізу м’язів на її питому силу (коефіцієн Вебера). За Вебером, м’яз з поперечним перерізом 1см² може розвивати при своєму скороченні силу в 10 кг. Наприклад, поперечний переріз скроневого м’яза дорівнює 8 см², жувального – 7, 5 см², медіального крилоподібного – 4 см². Таким чином, загальна площа поперечного перерізу м’язів, що підіймають нижню щелепу, дорівнює 19, 5 см² (8 + 7, 5 + 4 = 10, 5). Абсолютна сила м’язів, що підіймають нижню щелепу на одному боці, дорівнює 195 кг (19, 5 х 10 = 195), а для всіх м’язів, тобто з обох боків, – 380 кг (190 х 2=380). Точність проведеного розрахунку неодноразово піддавалася сумніву, тому, що в складі жувальних м’язів є пучки волокон, розміщених під кутом один до одного. Наприклад, при скороченні двох волокон розміщених таким чином, загальна сума дорівнює не арифметичній сумі, а рівнодіючій сил, направлених під кутом одна до одної.

Звичайно, що м’язи володіють значною абсолютною силою, лише в хвилини небезпеки, або сильного психічного збудження, а в звичайних умовах для підняття нижньої щелепи потребується значно менше сили.

Абсолютна сила, якою би мірою вона не визначалась, успадкована від наших предків, їжа яких вимагала значних зусиль для роздрібнення. В сучасних умовах така сила рідко коли потрібна.

Жувальний тиск. Крім абсолютної сили м’язів, що підіймають нижню щелепу, відрізняють ще жувальний тиск. По Дюбуа-Реймону, жувальним тиском називається сила, яку розвивають м’язи, що підіймають нижню щелепу, діючи на певну площину. Абсолютна сила м’язів для даного суб’єкта характеризується певною величиною, і жувальний тиск при однаковому зусиллі м’язів, що підіймають нижню щелепу, буде різним на корінних і передніх зубах. Це пояснюється тим, що нижня щелепа є важелем другого роду з віссю обертання в суглобі.

Для дослідження жувального тиску Блек створив два апарати: один для визначення жувального тиску в ротовій порожнині, а другий – для визначення сили, потрібної при подрібненні окремих видів їжі. Перший апарат Блека – гнатодинамометр, подібний на звичайний роторозширювач, щічки якого розсуваються міцною пружиною. Гнатодинамометр має шкалу з поділками, стрілка якої при стисканні щічок зубами пересувається, показуючи силу тиску в певних одиницях. В наш час такі апарати оснащені електронними датчиками.

Блек перший звернув увагу на те, що одержане ним цифрове вираження тиску для молярів 77, 7 кг не є показником всієї м’язової сили, а є лише порогом сили, яку може витримати періодонт зуба. Після цього починається больове відчуття, що припиняє подальше скорочення м’язів.

З приведених даних видно, що жувальний тиск на різних ділянках зубної дуги розподіляється неоднаково і нерівномірно. Пояснюється це характером діяльності нижньої щелепи, як важеля другого роду і тим, що жувальний тиск, який розвивається м’язами в якійсь ділянці, не вичерпує всю силу м’язів, а означає межу стійкості зуба, вік і ступінь тренованості пародонта. Дані про жувальний тиск використовують для характеристики функціональної здатності пародонта.

В практичній діяльності важливо знати зусилля, що розвивають м’язи для подрібнення їжі і залежать від місця, де вона подрібнюється, та її консистенції. Регуляція прикладання м’язових зусиль здійснюється рефлекторно під впливом барорецепторів пародонта.

Для визначення величини зусиль, необхідних для подрібнення різної їжі проводяться експериментальні дослідження. При цьому отримують різні показники. Різні люди для подрібнення тої самої їжі витрачають різні зусилля, що також залежить від якості і складу слини та інших факторів.

Важливо також знати витривалість пародонта певних зубів до жувального тиску, щоб орієнтуватись в допустимому навантаженні при протезуванні мостоподібними та іншими протезами.

Чітке розмежування цих понять вперше спробував ввести С. Ю. Гельман. Жувальною силою він назвав таку силу, яку може розвивати вся жувальна мускулатура, що підіймає нижню щелепу. Теоретично вона дорівнює 390-400 кг.

Жувальний тиск – це частина жувальної сили, що може бути сконцентрована на будь-якій окремій ділянці зубного ряду, вимірюється в кілограмах.

Жувальна потужність – це здатність зубощелепової системи виконувати роботу за певних умов, наприклад, протягом певного часу, обчислюється в відсотках.

Жувальна ефективність – це здатність зубощелепової системи повністю розжовувати їжу, без обмеження часу. Людям з повноцінною зубощелеповою системою для повного подрібнення їжі необхідно затратити певний час, а при неповноцінності цієї системи – значно більше часу. Жувальна ефективність обчислюється у відсотках.

Враховуючи, що вимірювання функціональної цінності кожного зуба, зокрема за допомогою гнатодинамометрів і сумації одержаних даних, справа дуже складна і трудомістка, деякі автори запропонували користуватися постійними коефіцієнтами. Так виникли статичні методи визначення функціонального стану зубощелепової системи.

Найпоширенішою є методика М. І. Агапова. Він вважав, що при наявності всіх зубів жувальна ефективність дорівнює 100. Ця сума складається з жувальних коєфіцієнтів кожного зуба. На кожному боці щелепи сума дорівнює 25, а на обох – 50, на верхній і нижній щелепі вона становить 100 (табл. 1).

Таблиця 1

Для того, щоб визначити на скільки знижена жувальна здатність, підраховують суму коефіцієнтів втрачених зубів. Зуби, що не мають антагоністів, вважаються відсутніми.

Так само роблять підрахунок і при втраті інших зубів (табл. 2).

Таблиця 2

Обчислення втрати жувальної здатності за методом М. І. Агапова

Статичний метод обчислення жувальної здатності має той недолік, що при цьому не враховується функціональна цінність зубів, які залишилися. Практика показує, що більш важливим показником функціональної здатності зубощелепової системи є стан зубів, які є в наявності. Якщо в людини є 28 зубів, то за схемою М. І. Агапова вважається, що жувальна здатність дорівнює 100. Проте, при цьому не враховується, що пародонт може бути уражений і внаслідок цього стійкість зубів до жувального навантаження значно знижена.

І. М. Оксман вважає, що важливо врахувати число не тільки втрачених зубів, але й тих, що залишилися, та їх функціональний стан. Зуби, які мають патологічну рухомість 1 ступеня, вважаються нормальними, з патологічною рухомістю ІІ ступеня – такими, що втратили 50% своєї функціональної міцності. Якщо зуби мають рухомість ІІІ ступеня, або в ділянці періодонту спостерігається патологічний процес (запалення, кіста та ін.), такі зуби вважаються відсутніми.

Крім того, автор змінив коефіцієнт функціональної цінності деяких зубів і враховує восьмі зуби (табл. 3).

Таблиця 3

Коефіцієнти функціональної цінності зубів за І. М. Оксманом

Запис здобутих даних проводиться у вигляді дробу: в чисельнику цифра втрати функціональної цінності зубів верхньої щелепи, в знаменнику – нижньої. Метод І.М. Оксмана дає можливість краще врахувати жувальну здатність зубощелепової системи. Однак він не дає повного уявлення про морфологічні зміни. Якщо, наприклад, у ділянці того чи іншого зуба відбулося руйнування стінок лунки, а він має патологічну рухомість І ступеня, то зуб, як вказувалося вище, вважається повноцінним. Це неправильно, оскільки його позаальвеолярна частина видовжилася і внаслідок цього видовжилося плече важеля, через що він через деякий час обов’язково розхитається. Так само важко врахувати, де є патологічні зубо-ясенні кишені та інші зміни в пародонті.

Статичні методи визначення жувального стану зубощелепової системи не завжди можуть повністю відобразити його. Процес жування є складним рефлекторним актом, в якому беруть участь не тільки зуби і жувальні м’язи, але й слинні залози. Якість подрібнення їжі залежить від кількості жувальних рухів, інтенсивності їх, кількості та якості слини, що виділяється під час жування. Велике значення має співвідношення зубних рядів, кількість артикулюючих зубів і навіть вираженість жувальних поверхонь. Всі ці моменти, звичайно, не можна врахувати і відобразити статичними методами.

Функціональна жувальна проба вперше була запропонована Хрістенсеном. Далі її модифікував С. Ю. Гельман, вона застосовується і в даний час.

Для проведення жувальної проби за С. Ю. Гельманом необхідно 5 г мигдалю або урюка. Встановлено, що люди, в яких всі зуби і пародонт здорові, можуть повністю пережувати цю кількість мигдалю за 50 сек. Якщо частина зубів відсутня, при захворюваннях пародонту, за цей час мигдаль пережувати не вдається. Відношення непережованої частини мигдалю до пережованої, яка встановлюється шляхом зважування залишку, означає відсоток жувальної ефективності. Пробу необхідно проводити в спокійній обстановці.

Крім проби на жувальну потужність С. Ю. Гельман запропонував також пробу на жувальну ефективність. Ця проба визначає ступінь пристосування певної людини до недостатності жувального апарату. При цій пробі час жування не обмежується. Досліджуваний жує мигдаль до появи бажання проковтнути харчову грудку. Відсоток жувальної ефективності може збігатися з відсотками жувальної потужності. Перший може бути вищий, оскільки досліджуваний не обмежений часом і може при тій самій кількості зубів подрібнювати зерна мигдалю краще.

Виходячи з своїх досліджень, С.Ю. Гельман встановив, що швидке жування і поквапливе харчування завжди супроводжуються поганим подрібненням їжі, навіть якщо людина має всі зуби в доброму стані, і це є однією з основних причин захворювань шлунково-кишкового тракту.

Жувальна проба за Й.С. Рубіновим проводиться з ядром лісового горіха вагою 0, 8 г. Досліджуваний жує його на одному боці до появи рефлексу ковтання. Далі проба проводиться як описано вище. Таким чином враховується відсоток ефективності жування.

Мастикаціографія – запис жувальних рухів нижньої щелепи. Крім жувальної проби, Й.С. Рубінов запропонував врахувати діяльність жувальної системи за допомогою різних апаратів. Найпростішим є мастикаціограф. Він складається з гумового балона, який кладуть в спеціальний пластмасовий футляр. Останній прикріплюється до підборіддя за допомогою пов’язки. Раніше ступінь притискання балона до підборіддя не враховувався. В останніх моделях на пов’язці є градуйована шкала, завдяки чому можна врахувати і цей момент. Балон за допомогою повітряної передачі з’єднується з мареєвською капсулою, яка приводить в рух записувач. Кінець записувача креслить на папері криву лінію, яка відображає опускання і підіймання нижньої щелепи. Ця крива називається мастикаціограмою.

Запис рухів нижньої щелепи можна здійснювати на більш складних приладах: осцилографі і тензометричній станції.

На характер кривих мастикаціограми впливають амплітуда рухів нижньої щелепи, еластичність гуми в балоні, в трубах і мареєвській капсулі, а також довжина записувача.

Масткаціодинамометрія - цим терміном позначають метод визначення сил жування при застосуванні природних харчових подразників різної твердості з одночасною графічною реєстрацією характеру рухів нижньої щелепи. Ступінь твердості харчових речовин визначається заздалегідь за допомогою спеціального апарата.

Міографія – метод аналізу скорочень окремих м’язів. Його здійснюють за допомогою спеціальних приладів – датчиків, які встановлюються на окремих ділянках мімічних або жувальних м’язів. Для датчиків використовують гумові діафрагми, дротяні вимірювальні перетворювачі (тензодатчики) та інше обладнання у вигляді важелів з тягарем. Міограми, одержані за допомогою тензодатчиків, як показали дослідження, не завжди об’єктивно відображають функцію м’язів, оскільки криві змінюються залежно від місця прикладання датчиків (Г.Р. Штеренберг, 1964).

Міотонометрія – цим методом визначають тонус мускулатури. Про ступінь напруження м’язів судять за затраченою силою, з якою занурюють щуп приладу на задану глибину.

Електроміографія. Під час збудження в м’язах виникають струми дії. Потенціал їх вловлюється спеціальними підсилювачами і реєструються на фотоплівці. Цей метод широко використовується для вивчення функції жувальної мускулатури.

Електроміомастикаціографія. Цей метод передбачає одночасне використання двох методів дослідження: електроміографії і мастикаціографії. Він є найбільш об’єктивний і відображає процеси збудження в м’язах під час різних фаз жувального процеса.