BIOFUNKCJA ZĘBÓW i NARZĄDU ŻUCIA, BIOESTETYKA, OKLUZJA, OPALESCENCJA
Biofunkcja zębów i narządu żucia jest tworem ewolucji. Bioestetyka wynika z biofunkcji i również jest tworem ewolucji. Na stronach Internetu - największego Uniwersytetu na świecie - można poznać aktualną wiedzę o ewolucji biofunkcji zębów. Hasła Biofunction i Bioesthetics otwierają dostęp do ogromnej i bardzo ciekawej wiedzy. Jest ona publikowana nieomal wyłącznie w języku angielskim. To w istotny sposób ogranicza dostęp do niej polskich lekarzy.
Warto zauważyć udział polskiej badaczki profesor Zofii Kielan-Jaworowskiej z Instytutu Paleobiologii PAN w Warszawie, w odkrywaniu wiedzy, między innymi o ewolucji morfologii i biofunkcji zębów naczelnych. Publikacja ukazała się w Nature 2001 roku. Zespół prof. Kielan-Jaworowskiej odkrył, że zęby (trybosfeniczne) powstały w toku ewolucji w dwóch odległych od siebie rejonach, niezależnie. Na półkuli południowej proces ten rozpoczął się kilkadziesiąt milionów lat wcześniej niż na półkuli północnej. Zatem, biofunkcja nie jest dziełem przypadku lecz logicznego procesu ewolucji. Biofunkcja ewolucyjnie kształtuje zakres położeń żuchwy w stosunku do szczęki, czyli stany artykulacyjne. Efektem jest uzyskanie możliwie największej sprawności biomechanicznej narządu żucia przy możliwie najmniejszym poziomie aktywności skoordynowanej pracy mięśni. Największa sprawność uzyskana jest przy najmniejszym nakładzie energetycznym. Optymalnym modelem okluzji jest stan, w którym dochodzi do maksymalnego i równoczesnego kontaktu powierzchni zwarciowych zębów przy minimalnym napięciu mięśni. Wówczas aktywowane są prawidłowo receptory przyzębia.
Do zaburzeń okluzji dochodzi często w wyniku nieprawidłowego leczenia zachowawczego, protetycznego czy ortodontycznego. Jatrogenne zmiany w okluzji prowadzą do zaburzeń w morfologii i funkcji stawów skroniowo-żuchwowych. Powolna adaptacja mięśni i stawów opóźnia wystąpienie objawów patologicznych, zwłaszcza w okresie rozwoju narządu żucia. Z czasem możliwości kompensacyjne układu mięśniowego wyczerpują się. Kompensacja staje się niewystarczająca. Konsekwencją tego stanu, nie zawsze odległą, mogą być uciążliwe zespoły bólowe głowy.
Podczas modelowania powierzchni wypełnień, rozległych rekonstrukcji uszkodzonych zębów, odtwarzanie biofunkcji okluzji powinno być priorytetem. Proste zasady odtwarzania biofunkcji sprawdzają się w każdym przypadku. Wszyscy nasi pacjenci są ze sobą „blisko spokrewnieni". Prace zespołu prof. Jana Lubińskiego ze Szczecina, ujawniły przy okazji badania genu CHEK 2 stosowanego w profilaktycznych badaniach onkologicznych, że na tle narodów UE, Polacy są „stosunkowo jednorodni" genetycznie (źródło Internet).
W ubiegłorocznej edycji Nature 2008 ukazał się artykuł przedstawiający odmienny od dotychczasowego, pogląd na tkankowe pochodzenie zębów kręgowców. Zespół z Uniwersytetu Karola w Pradze wykazał, że zęby powstają z dwóch listków zarodkowych, ekto i endodermy a nie jak sądziliśmy do niedawna, wyłącznie z ektodermy. Proces inicjuje sygnał z komórek grzebienia nerwowego. Tych samych, z których powstają komórki OUN i obwodowego układu nerwowego. Ciekawe odkrycie zostało opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences w 2009 roku. Zespół amerykańsko-francuski wykazał, że gen Ctip2/Bcl11b odgrywający istotną rolę w rozwoju układu immunologicznego, ośrodkowego nerwowego i skóry jest również kluczowy dla rozwoju tkanek zębów. Badacze ujawnili wysoką ekspresję Ctip2 w ektodermalnych komponentach rozwijających się zębów i w linii komórkowej ameloblastów. Ameloblasty pozbawione Ctip2 produkują 10 krotnie mniej fosfoprotrein - amelogeniny, ameloblastyny i enameliny. Aktywność amelogeniny jest istotna dla procesów biomineralizacji, tworzenia struktury zębów w tym krystalicznej struktury szkliwa oraz dla procesów regeneracji przyzębia. Eksperymentalne zaburzenia ekspresji Ctip2 powodowały hipoplazję szkliwa. Szkliwo powstałe w wyniku zaburzeń było miękkie i kredowo białe.
Właściwości optyczne i chromatyczne prawidłowego szkliwa i twardych tkanek zębów są jednorodne. Barwy twardych tkanek zębów należą do kategorii kolorów strukturalnych, tzn. takich które nie zależą od pigmentu. O zróżnicowaniu koloru decyduje budowa wewnętrzna tkanki, grubość i ukształtowanie przestrzenne, czyli cechy biofunkcji. Powstawaniem kolorów strukturalnych rządzą dwa mechanizmy: rozpraszanie niekoherentne i rozpraszanie koherentne. Rozpraszanie niekoherentne powstaje gdy światło rozprasza się na mikroskopijnych strukturach ułożonych względem siebie w sposób nieuporządkowany, przypadkowy i odległości pomiędzy nimi są porównywalne do długości fali światła. Może ono wystapić w strukturach kompozytowych zawierających cząstki wielkości nano. Rozpraszanie koherentne występuje w obiektach regularnie, okresowo uporządkowanych ( w naturalnym szkliwie) i kryje się za interferencją, dyfrakcją, odbiciami wielowarstwowymi oraz rozpraszaniem światła w sieci krystalicznej. Ten typ rozpraszania odpowiedzialny jest np. za iryzację i odcienie zmieniające się w zależności od kąta obserwacji i oświetlenia.
Biofunkcja zębów i narządu żucia jest tworem ewolucji. Bioestetyka wynika z biofunkcji i również jest tworem ewolucji. Na stronach Internetu - największego Uniwersytetu na świecie - można poznać aktualną wiedzę o ewolucji biofunkcji zębów. Hasła Biofunction i Bioesthetics otwierają dostęp do ogromnej i bardzo ciekawej wiedzy. Jest ona publikowana nieomal wyłącznie w języku angielskim. To w istotny sposób ogranicza dostęp do niej polskich lekarzy.
Warto zauważyć udział polskiej badaczki profesor Zofii Kielan-Jaworowskiej z Instytutu Paleobiologii PAN w Warszawie, w odkrywaniu wiedzy, między innymi o ewolucji morfologii i biofunkcji zębów naczelnych. Publikacja ukazała się w Nature 2001 roku. Zespół prof. Kielan-Jaworowskiej odkrył, że zęby (trybosfeniczne) powstały w toku ewolucji w dwóch odległych od siebie rejonach, niezależnie. Na półkuli południowej proces ten rozpoczął się kilkadziesiąt milionów lat wcześniej niż na półkuli północnej. Zatem, biofunkcja nie jest dziełem przypadku lecz logicznego procesu ewolucji. Biofunkcja ewolucyjnie kształtuje zakres położeń żuchwy w stosunku do szczęki, czyli stany artykulacyjne. Efektem jest uzyskanie możliwie największej sprawności biomechanicznej narządu żucia przy możliwie najmniejszym poziomie aktywności skoordynowanej pracy mięśni. Największa sprawność uzyskana jest przy najmniejszym nakładzie energetycznym. Optymalnym modelem okluzji jest stan, w którym dochodzi do maksymalnego i równoczesnego kontaktu powierzchni zwarciowych zębów przy minimalnym napięciu mięśni. Wówczas aktywowane są prawidłowo receptory przyzębia.
Do zaburzeń okluzji dochodzi często w wyniku nieprawidłowego leczenia zachowawczego, protetycznego czy ortodontycznego. Jatrogenne zmiany w okluzji prowadzą do zaburzeń w morfologii i funkcji stawów skroniowo-żuchwowych. Powolna adaptacja mięśni i stawów opóźnia wystąpienie objawów patologicznych, zwłaszcza w okresie rozwoju narządu żucia. Z czasem możliwości kompensacyjne układu mięśniowego wyczerpują się. Kompensacja staje się niewystarczająca. Konsekwencją tego stanu, nie zawsze odległą, mogą być uciążliwe zespoły bólowe głowy.
Podczas modelowania powierzchni wypełnień, rozległych rekonstrukcji uszkodzonych zębów, odtwarzanie biofunkcji okluzji powinno być priorytetem. Proste zasady odtwarzania biofunkcji sprawdzają się w każdym przypadku. Wszyscy nasi pacjenci są ze sobą „blisko spokrewnieni". Prace zespołu prof. Jana Lubińskiego ze Szczecina, ujawniły przy okazji badania genu CHEK 2 stosowanego w profilaktycznych badaniach onkologicznych, że na tle narodów UE, Polacy są „stosunkowo jednorodni" genetycznie (źródło Internet).
W ubiegłorocznej edycji Nature 2008 ukazał się artykuł przedstawiający odmienny od dotychczasowego, pogląd na tkankowe pochodzenie zębów kręgowców. Zespół z Uniwersytetu Karola w Pradze wykazał, że zęby powstają z dwóch listków zarodkowych, ekto i endodermy a nie jak sądziliśmy do niedawna, wyłącznie z ektodermy. Proces inicjuje sygnał z komórek grzebienia nerwowego. Tych samych, z których powstają komórki OUN i obwodowego układu nerwowego. Ciekawe odkrycie zostało opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences w 2009 roku. Zespół amerykańsko-francuski wykazał, że gen Ctip2/Bcl11b odgrywający istotną rolę w rozwoju układu immunologicznego, ośrodkowego nerwowego i skóry jest również kluczowy dla rozwoju tkanek zębów. Badacze ujawnili wysoką ekspresję Ctip2 w ektodermalnych komponentach rozwijających się zębów i w linii komórkowej ameloblastów. Ameloblasty pozbawione Ctip2 produkują 10 krotnie mniej fosfoprotrein - amelogeniny, ameloblastyny i enameliny. Aktywność amelogeniny jest istotna dla procesów biomineralizacji, tworzenia struktury zębów w tym krystalicznej struktury szkliwa oraz dla procesów regeneracji przyzębia. Eksperymentalne zaburzenia ekspresji Ctip2 powodowały hipoplazję szkliwa. Szkliwo powstałe w wyniku zaburzeń było miękkie i kredowo białe.
Właściwości optyczne i chromatyczne prawidłowego szkliwa i twardych tkanek zębów są jednorodne. Barwy twardych tkanek zębów należą do kategorii kolorów strukturalnych, tzn. takich które nie zależą od pigmentu. O zróżnicowaniu koloru decyduje budowa wewnętrzna tkanki, grubość i ukształtowanie przestrzenne, czyli cechy biofunkcji. Powstawaniem kolorów strukturalnych rządzą dwa mechanizmy: rozpraszanie niekoherentne i rozpraszanie koherentne. Rozpraszanie niekoherentne powstaje gdy światło rozprasza się na mikroskopijnych strukturach ułożonych względem siebie w sposób nieuporządkowany, przypadkowy i odległości pomiędzy nimi są porównywalne do długości fali światła. Może ono wystapić w strukturach kompozytowych zawierających cząstki wielkości nano. Rozpraszanie koherentne występuje w obiektach regularnie, okresowo uporządkowanych ( w naturalnym szkliwie) i kryje się za interferencją, dyfrakcją, odbiciami wielowarstwowymi oraz rozpraszaniem światła w sieci krystalicznej. Ten typ rozpraszania odpowiedzialny jest np. za iryzację i odcienie zmieniające się w zależności od kąta obserwacji i oświetlenia.
Przy wykorzystaniu optycznych właściwości najnowszych kompozytów bioestetyka jest łatwą do osiągnięcia, naturalną konsekwencją odtworzenia biofunkcji. Pośród cech optycznych-estetycznych najnowszych kompozytów istotną funkcję pełni efekt rozproszonego odbicia światła nazywany opalescencją. To zjawisko fizyczne wyjaśnił Sir Chandrasekhara V. Raman (Nagroda Nobla z Fizyki, 1930). Wyjaśnienia, w przystępnej formie można znaleźć w wykładzie noblowskim Sir Raman'a , The molecular scattering of light, Nobel Lecture, December 11, 1930, The colour of the sea. Wykład ten pod własnym tytułem jest dostępny w internecie.
Medycyna jest nauką ścisłą. Wiedza ścisła pozwala ocenić przydatność różnych pomysłów terapeutycznych. Ułatwia życie i poprawia jego jakość. W prezentowanym filmie przedstawiamy prostą metodę odtwarzania biofunkcji i bioestetyki ogniskującą opisane wyżej wątki.
