В стоматологии гидродинамическая теория, или теория движения жидкости, — одна из трех основных теорий, разработанных для объяснения гиперчувствительности дентина — острой, кратковременной боли, возникающей при воздействии раздражителей. Согласно этой теории, различные типы раздражителей воздействуют на обнаженный дентин, вызывая усиление потока жидкости через . В ответ на это движение механорецепторы на нервах, расположенных на пульпе, вызывают острую, временную боль, характерную для гиперчувствительности дентина.

Механизм движения жидкости, лежащий в основе гидродинамической теории, был впервые предложен в 1900 году, а впоследствии развит Мартином Брэннстремом в 1960-х годах в ходе серии экспериментальных исследований. Дополнительные подтверждающие данные были получены из эпидемиологических исследований и экспериментальных данных, в которых сравнивалось количество дентинных канальцев в гиперестезированных и нечувствительных зубах.

Альтернативными теориями являются теории «иннервации дентина» и «трансдукции одонтобластов», обе из которых не имеют существенных доказательств. В настоящее время гидродинамическая теория является общепринятым объяснением гиперчувствительности дентина, на основе которой стоматологами разработаны несколько стратегий лечения и диагностики.

Обзор теории Гидродинамическая теория предполагает, что когда дентинные канальцы обнажены со стороны пульпы и поверхности дентина, внешние раздражители вызывают изменения в потоке жидкости. Дентинные канальцы могут обнажаться по разным причинам: например, из-за эрозии зубов, потери эмали и заболеваний пародонта.

Когда на обнаженные дентинные канальцы воздействуют раздражители, направление и скорость движения жидкости внутри канальцев меняются. Это вызывает изменение давления внутри дентина, которое стимулирует миелинизированные нервы, расположенные в пульпе, вызывая ощущение боли. Основными нервными волокнами, отвечающими на раздражители, в основном являются волокна типа A-бета (Aβ), которые проводят тактильную информацию, а также некоторые нервы типа A-дельта (Aδ), передающие в мозг информацию о боли и температуре.

Типы раздражителей Отток и приток жидкости по канальцам происходит из-за воздействия различных типов раздражителей:

Механический (слишком интенсивная чистка, абразия острыми стоматологическими инструментами): Вызывает отток жидкости наружу из-за сжатия поверхностной ткани. Холодовой термический (холодная пища и напитки): Вызывает отток жидкости наружу. Тепловой термический (горячая пища и напитки): Вызывает приток жидкости внутрь из-за сжатия жидкости в канальцах. Испарительный (воздушная струя, ветреная погода): Вызывает отток жидкости наружу из-за испарения жидкости на поверхности канальца. Осмотический (сахар, кислотные растворы): Вызывает отток жидкости наружу. Химический (косметические стоматологические процедуры, например, отбеливание зубов): Вызывает отток жидкости наружу.

Происхождение и развитие теории

Альфред Гизе — 1900 год

Доктор Гизе (1865–1957) был швейцарским стоматологом, специализировавшимся на движении и строении челюстей, а также на протезировании. Он изучал стоматологию в Женеве и Филадельфийском стоматологическом колледже, впоследствии став профессором стоматологии в Цюрихском университете. В то время все еще считалось, что гиперчувствительность дентина вызвана либо воздействием на нервные волокона внутри дентина, либо тем, что отростки одонтобластов действуют как болевые рецепторы.

В 1900 году Гизе впервые представил концепцию движения жидкости как объяснение гиперчувствительности дентина в своей публикации в British Journal of Dental Science: «Попытка объяснить чувствительность дентина». В своей клинической практике Гизе заметил, что удаление жидкости со дна кариозной полости у пациентов вызывает острую, кратковременную боль, характерную для гиперчувствительности дентина. Впоследствии он пришел к выводу, что высушивание жидкости в полости вызывает изменение движения жидкости в дентинных канальцах. Это привело к гипотезе Гизе о том, что внутри дентинных канальцев существует естественный отток жидкости наружу. Физические и термические раздражители вызывают изменение направления потока жидкости, что активирует нервные окончания.

Мартин Брэннстрем — 1960-е годы Доктор Брэннстрем (1922–2001) был шведским стоматологом, специализировавшимся на и механизме чувствительности зубов. В 1960-х годах Брэннстрем предоставил доказательства в поддержку гидродинамической теории Гизе с помощью серии экспериментальных исследований in vitro, показав, что различные раздражители вызывают изменение движения жидкости через дентин, что приводит к боли. Экспериментальное исследование Брэннстрема 1965 года показало, что в чувствительном дентине наблюдается большее количество открытых дентинных канальцев, чем в нечувствительном. Эта гиперчувствительность заметно уменьшалась, когда канальцы специально закрывали, чтобы ограничить поток жидкости.

Брэннстрем провел испытания с использованием различных раздражителей. Было показано, что различные виды холодовых, испарительных, осмотических и гипертонических химических веществ могут вызывать увеличение оттока жидкости по дентинным канальцам. В отличие от них, тепловые раздражители вызывали приток жидкости. Исследования in vitro показали, что раздражители, вызывающие отток жидкости из дентинно-пульпарного комплекса, приводили к большей интенсивности гиперчувствительности дентина, чем те, вызывающие приток жидкости. Многочисленные публикации Брэннстрема, содержащие как экспериментальные, так и наблюдательные данные, предоставили существенные доказательства в поддержку теории гидродинамического механизма, вызывающего гиперчувствительность дентина.

Подтверждающие эксперименты

Эпидемиологические исследования показали, что гиперчувствительность дентина возникает, когда дентинные канальцы одновременно обнажены и открыты. Было высказано предположение, что если гидродинамический поток жидкости ответственен за гиперчувствительность, то на поверхности корня должно быть большее количество обнаженных дентинных канальцев, открытых в сторону пульпы зуба. Была обнаружена четкая положительная корреляция между степенью гиперчувствительности обнаженного дентина и количеством и плотностью дентинных канальцев.

Проходимость дентинных канальцев (Исследование 1987 года) В 1987 году в было опубликовано исследование «Изучение проходимости дентинных канальцев в чувствительном и нечувствительном цервикальном дентине». Этот эксперимент был проведен Э.Г. Абси, М. Эдди и Д. Адамсом в Стоматологическом факультете Кардиффского университета. В нем сравнивалась проходимость чувствительного и нечувствительного цервикального дентина, и были получены важные доказательства в поддержку гидродинамической теории.

Целью эксперимента было выяснить, будет ли у пациентов с гиперчувствительностью дентина большее количество дентинных канальцев, обнаженных на поверхности корня. До этого эксперимента, за исключением исследований Брэннстрема in vitro, было мало доказательств, подтверждающих эту теорию. С помощью сканирующего электронного микроскопа и технологии проникновения красителя было установлено, что количество дентинных канальцев в дентине у пациентов, классифицированных как «гиперчувствительные», в восемь раз больше, а их диаметр в два раза шире, чем в дентине нечувствительных пациентов. Результаты подтвердили теорию, показав, что гиперчувствительный дентин имеет более широкие и открытые дентинные канальцы, и предоставили доказательства передачи раздражителей посредством гидродинамического движения вдоль дентинных канальцев.

Внутризубные нервы и скорость потока жидкости (Исследование 2007 года) В 2007 году в Archives of Oral Biology была опубликована статья «Связь между активностью внутризубных нервов и скоростью потока жидкости через дентин у кошек». Эксперимент был проведен Ноппакуном Вонгсаваном и Брюсом Мэтьюзом с кафедры физиологии Бристольского университета.

Целью эксперимента было исследовать влияние движения жидкости на внутризубные нервы, чтобы получить доказательства гидродинамической теории. Раздражители в виде гидростатического давления применялись к обнаженному дентину у кошек под анестезией. Записи возникающих нервных импульсов проводились от дентина и волокон, расположенных в (основном нерве, обеспечивающем чувствительность зубов нижней челюсти). Результаты показали, что отток жидкости вызывает большую активность внутризубных нервов, чем приток жидкости, и с большей вероятностью стимулирует болевые рецепторы. Это подтверждает выводы Брэннстрема о том, что раздражители, вызывающие отток жидкости (например, холод), вызывают большую гиперчувствительность, чем те раздражители, вызывающие приток (например, тепло).

Критика Хотя существуют достаточные доказательства механизма движения жидкости внутри дентинных канальцев, гидродинамическую теорию критикуют за неспособность адекватно объяснить нейросенсорные механизмы, лежащие в основе гиперчувствительности дентина. Неясно, как именно физические изменения направления и скорости потока жидкости внутри дентинных канальцев приводят к раздражению болевых рецепторов в нервах, находящихся на пульпе.

Доказательства против теории были представлены в эксперименте, в котором дентинные канальцы, специально закрытые для предотвращения потока жидкости, все еще проявляли гиперчувствительность при воздействии термических раздражителей. Кроме того, в клинических случаях отмечалось, что гиперчувствительность сохранялась даже после того, как кариес значительно разрушал дентинные канальцы и делал движение жидкости невозможным.

С тех пор было высказано предположение, что гидродинамическая теория может объяснять некоторые, но не все типы раздражителей. В результате было предложено дополнение к теории, согласно которому боль может стимулироваться возникновением электростатического потенциала, возникающего при движении жидкости. Однако неясно, способно ли движение жидкости создавать достаточное гидростатическое давление для электрической стимуляции болевых рецепторов.

Альтернативные теории

Теория иннервации дентина Теория иннервации дентина основана на предпосылке, что дентин иннервирован и что стимуляция нервных окончаний внутри дентинных канальцев вызывает гиперчувствительность. Согласно ей, повреждение локальных дентинных канальцев стимулирует потенциал действия, который распространяется по нерву во внутренний дентин. Первоначально эксперименты по гистологическому окрашиванию с использованием серебра проводились для демонстрации существования нервных волокон в дентинных канальцах. Однако дальнейшие эксперименты показали, что, хотя в редких случаях нервные волокона встречаются во внутреннем дентине, нет свидетельств иннервации самих канальцев. Просвечивающая электронная микроскопия и иммуногистохимический анализ позже показали, что области внутреннего дентина вплоть до могут быть иннервированы. Однако не было получено доказательств иннервации наружного дентина, который считается основной областью гиперчувствительности.

Теория трансдукции одонтобластов