Ультраструктурная организация и элементный состав эмали молочных зубов в период физиологической смены

Цель исследования. Изучение особенностей микроскопического строения и содержания химических элементов эмали у детей в период физиологической смены зубов, определяющих низкий уровень рези- стентности к кариесу.
Материалы и методы. Методами растровой электронной микроскопии (РЭМ) и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии изучена структура и элементный состав эмали молочных зубов, удалённых по клиническим показаниям. Экстирпированные молочные зубы (n=175), с учётом гистоморфологических особенностей, распределены на две группы. В 1-ю группу включены моляры (n=80) со «зрелой» структу- рой эмали и полностью сформированными корнями (возраст детей 48-54 месяца), во 2-ю группу – моляры (n=80) в стадии инволютивных процессов со стороны эмали и рассасывающимися корнями (возраст детей 84-132 месяца). Удалённые зубы для гистологических исследований декальцинировали, заключали в среду «Histomix» с последующим изготовлением серийных срезов и окрашиванием гематоксилином и эозином. Изучение образцов осуществляли на микроскопе «Leica DM4000 B LED» при увеличении ×20-×1000. У подлежащих экстракции зубов детей 1-й группы (n=15) определяли кислотоустойчивость эмали с помощью ТЭР (В.Р. Окушко, 1984).
Результаты. Доказано, что «низкий» уровень кислотоустойчивости эмали интактных зубов у детей с рас- сасывающимися корнями во втором периоде молочного прикуса обусловлен следующими изменениями морфологии и химического состава зубной эмали: наличие плотно фиксированной зубной бляшки; наруше- ние структурной организации в «островках» сохранной эмали (участки гипо- и деминерализации; «зерни- стость», порозионность, пористость поверхности; разрушение эмалевых призм; деструкция межпризменного вещества; дезориентация кристаллов апатитов; скошенность эмалевых призм; дефекты в виде трещин и полостей с фестончатыми краями, распространяющиеся на всю толщину эмали); увеличение концентрации органического матрикса из-за недостаточной минерализации; уменьшение доли микроэлементов (по Ме) (F – 0,012 масс.%, Zn – 0,07 масс.%); сокращение толщины эмали до 0,43 ± 0,14 мм при расширении межпризменных промежутков до 1,87 ± 0,36 мкм (p≤0,05); величиной (по Ме) молярного коэффициента Са/Р – 1,39 при концентрации в эмали кальция и фосфора – 18,13 масс.% и 13,07 масс.% соответственно.
Заключение. Инволютивные изменения во втором периоде молочного прикуса на фоне угнетения син- тетической активности одонтобластов, отсутствия образования заместительного дентина и структурно- функциональной нестабильности эмалевого слоя, способствуют образованию дефектов на поверхности эмали. Длительная аккумуляция зубной бляшки, нарушение целостности истончённой эмали, высокая доля органической субстанции при слабой минерализации и порозионности эмалевого слоя, а также фестончатая эмалево-дентинная граница, снижают резистентность молочных зубов к агрессивным факторам ротовой полости и делают подлежащие ткани уязвимыми к кариозному процессу.
Ключевые слова: молочные зубы, эмаль, кариесрезистентность, кислотоустойчивость эмали, элементный состав, рентгеноспектральный анализ, растровая электронная микроскопия
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Работа выполнена без спонсорской поддержки. 

Aim of study. This study aimed to examine the specific features of the microscopic structure and the chemical elements of the teeth enamel in children through physiological tooth change, which stand behind low level of resistance to caries.
Materials and methods. Scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy were employed through the study to examine the structure as well as the elemental composition of the enamel on baby teeth removed subject to clinical indications. Extirpated baby teeth (n=175), taking into account respective histomorphological features, were divided into two groups, namely, Group 1, which were molars (n=80) with a so-called mature enamel structure and fully developed roots (children aged 48-54 months); Group 2 – molars (n=80) going through the stage of involutive processes involving the enamel and featuring resorbable roots (children aged 84-132 months). The extracted teeth were decalcified for a histological study, put in a Histomix medium, followed by preparation of serial sections and staining with hematoxylin and eosin. The samples were examined with a Leica DM4000 B LED microscope (magn. ×20-×1000). In Group 1 (n=15), the acid resistance of the enamel on the teeth to be extracted was identified with the enamel resistance test (ERT) (V.R. Okushko, 1984).
Results. The low level of acid resistance of the enamel on intact teeth in children with absorbable roots in the second period of lactic bite has been proven to be due to the following changes in the tooth enamel morphology and chemical composition: tightly fixed plaque; disturbed structural arrangement in the intact enamel so-called islands (hypo- and demineralized areas; granular texture, porosity, porous surface; destroyed enamel prisms; destroyed interprism substance; disoriented apatite crystals; oblique enamel prisms; issues manifested like cracks and cavities with scalloped edges running through the entire enamel layer); increased concentration of organic matrix due to low mineralization; decreased share of trace elements (by IU) (F – 0.012 % wt, Zn – 0.07 % wt); reduced enamel layer (down to 0.43 ± 0.14 mm) along with expanded interprism spaces (up to 1.87 ± 0.36 microns; p≤0.05); Ca /P molar coefficient value of 1.39 with a concentration of Calcium and Phosphorus in the enamel at 18.13 % wt and 13.07 % wt, respectively.
Conclusion. Involutive changes through the second lactic bite period occurring against suppressed synthetic activity of odontoblasts, lack of replacement dentin and structural and functional instability of the enamel layer – all these contribute to the development of issues affecting the enamel surface. Lengthy accumulation of dental plaque, disturbed integrity of thinned enamel, a high share of organic matter with weak mineralization and erosion of the enamel layer, as well as a scalloped enamel-dentine border, will reduce the baby teeth resistance to aggressive factors to be found in the oral cavity, as well as will make the respective tissues vulnerable to the carious process.
Keywords: baby teeth, enamel, caries resistance, acid resistance of enamel, elemental composition, X-ray spectral analysis, scanning electron microscopy.
Conflicts of interest. The author have no conflicts of interest to declare.
Funding. There was no funding for this study. 

Введение Кариозные поражения зубов относят к наиболее распро- странённым хроническим заболеваниям среди различных воз- растных групп детского населения, при этом кариес молочных (временных) зубов занимает существенную долю в структуре данной патологии [1]. Несмотря на активное внедрение со- временных технологий, разработку инновационных стомато- логических материалов, повышение квалификации врачей, совершенствование лечебно-профилактических мероприятий, уровень тяжести и интенсивности раннего детского кариеса находится на высоком уровне и не имеет тенденции к снижению. По данным эпидемиологических исследований по унифициро- ванным критериям ВОЗ, проведённых в различных субъектах РФ, распространённость кариеса временных зубов у 3-летних детей составляет 57,7%, у 4-летних – 64,2%, у 5-летних – 78,3%, у 6-летних – 85,4%, а интенсивность поражения (индекс кпу) у детей в возрасте трёх лет – 2,8, четырёх лет – 3,2, пяти лет – 4,8, шести лет – 5,2. Авторы отмечают, что у детей 7-9 лет встречаемость кариеса молочных зубов достигает 98,3%, при этом показатели интенсивность к 9 годам сокращаются до 3,8 исключительно из-за смены прикуса [2–3]. 

Кариес молочных зубов – сложное мультифакторное забо- левание, при этом микрофлора зубной бляшки выступает в качестве основной причины развития кариеса. Обладающие высокой адгезионной способностью к поверхности зуба карие- согенные микроорганизмы, за счёт выработки кислот и внекле- точных полисахаридов, способствуют деминерализации эмали, образованию матрикса дентальной биоплёнки и гелеобразной среды, ограничивая проникновение слюны с возможностью ней- трализации ацидогенного воздействия. Среди других ключевых этиологических факторов развития кариеса у детей специали- сты выделяют следующие: неправильное питание (избыточ- ное употребление сахаросодержащих продуктов и напитков); нарушение режима естественного вскармливания; недостаток поступления в организм фторидов; неправильный гигиениче- ский уход за ротовой полостью; нарушения общего здоровья, физического и психического развития; негативные воздействия в период антенатального развития; приём лекарственных пре- паратов; экстремальные воздействия (радиация, техногенные катастрофы); наследственная предрасположенность к кариесу; демографические, социально-экономические условия. К веду- щим звеньям патогенеза кариеса, за счёт дисбаланса между процессами реминерализации / деминерализации, авторы относят нарушения защитных функций слюны в виде сокращения слюноотделения (>0,7 мл/мин), уменьшения буферной ёмкости слюны (>4,45 ммоль HCl), снижения саливарного минерализую- щего потенциала (>2,1 балла), увеличения вязкости (<1,46 ЕД) и кислотности (рН<6,8) слюны [4–11]. Молочные зубы имеют большое значение в жизнедеятельности растущего детского организма за счёт влияния на раз- витие жевательной мускулатуры, правильности произношения звуков. Наличие у ребёнка множественного кариеса является причиной возникновения болевых ощущений, потери аппетита, ограничения в выборе продуктов, что ведёт к снижению веса, задержке роста и физического развития, снижения качества жизни. У детей с осложнённым кариесом повышается риск развития одонтогенных воспалительных процессов, а наличие очагов хронической инфекции способствует интоксикации / сенсибилизации организма, нарушению деятельности иммун- ной системы, увеличению рецидивов возникновения и тяжести протекания заболеваний [12–14]. Достоверно установлено, что при развитии воспаления в периапикальных тканях значительно повышается вероятность дисплазии зачатков постоянных зубов, а в некоторых случаях и их лизиса. Результатом ранней потери временных зубов, частота встречаемости которых составляет 18,7–45,4%, явля- ется дезинтеграция процессов роста и развития зубочелюстной системы, что инициирует механизмы возникновения вторичных деформаций, аномалий развития зубов, зубных дуг и челюстей, а также нарушения нормального развития языка и сложности в фонетике [15–20]. По мнению авторов, сохранение целостности зубных дуг в периоде молочного прикуса позволяет снизить вероятность развития зубочелюстных аномалий и деформаций на 30–60% [21]. Данные исследователей указывают, что высокая подвержен- ность молочных зубов кариесу обусловлена морфологически- ми и физиологическими особенностями строения и развития твёрдых тканей, а степень их минерализации – состоянием взаимоотношения минерального компонента и органического матрикса в данный момент времени [22–25]. Использование классических методик не позволяет в полном объёме изучить изменения на ультрамикроскопическом уровне, поэтому при- менение современного, высокоточного метода количественной оценки элементного состава эмали зубов, посредством нераз- рушающей энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии на базе РЭМ, позволяет спрогнозировать уровень кариесрези- стентности эмали в различные периоды молочного прикуса [26–30]. Полученные данные, имеющие персонифицированный и научно-обоснованный характер, могут быть применены для разработки современных методов профилактики и лечения кариозных поражений зубов. Цель исследования: изучение особенностей микроскопиче- ского строения и содержания химических элементов эмали у детей в период физиологической смены зубов, определяющих низкий уровень резистентности к кариесу. Материалы и методы Клинико-лабораторные исследования проводились на базе хирургического отделения детской стоматологической поликлиники ФГБОУ ВО «СтГМУ» и кафедры стоматологии общей практики и детской стоматологии ФГБОУ ВО «СтГМУ». Материалом (объектом) исследования были 152 интактных молочных (временных) первых (IV), вторых (V) моляра верхней, нижней челюстей, которые удалены у детей в возрастной кате- гории от 4 до 11 лет по клиническим показаниям (травматиче- ские повреждения, пародонтопатии и т.д.). Экстирпированные молочные зубы (n=137), с учётом гистоморфологических осо- бенностей их развития и строения, распределены на две группы. В 1-ю группу включены временные моляры (n=63) детей в фазе окончательной минерализации со «зрелой» структурой эмали, дентина и полностью сформированными корнями (возраст 48-54 месяца), во 2-ю группу – моляры (n=74) детей в стадии инволютивных процессов со стороны твёрдых тканей молоч- ных зубов и рассасывающимися (резорбированными) корнями (возраст 84–132 месяца) (рис. 1, 2). Критерии включения детей в группы исследований: I («здоро- вые дети»), II («здоровые дети с функциональными и морфоло- гическими отклонениями») группы здоровья (Ю.Е. Вельтищев, 1994); дети с «очень низкой» (кп, КПУ+кп ≥ 1,1 балл) и «низкой» (кп, КПУ+кп ≥ 2,6 баллов) интенсивностью кариозного про- цесса; дети с «хорошим» уровнем гигиены – менее 1,5 балла по индексу Ю.А. Федорова-В.В. Володкиной (1971) для 1-й группы, менее 0,6 баллов по OHI-S (I.G. Green, I.R. Vermillion, 1964) для 2-й группы. Критерии исключения детей из иссле- дований: III-V группы здоровья (Ю.Е. Вельтищев, 1994); класс (K00) «Нарушения развития и прорезывания зубов», подклассы K00.0 – K00.9 по МКБ-10. Весь объём исследований у детей осуществлялись в строгом соответствии с этическими принципами проведения медицинских научных изысканий с участием людей в качестве испытуемых, установленных World Medical Association Declaration of Helsinki (1964, 2000), и базовыми требованиями, изложенными в нормативных правовых актах РФ, регламентирующих проведение клинических исследований (ГОСТ Р 52379-2005; Приказ Минздрава РФ от 19.06.2003 № 266). От всех родителей (попечителей) детей, принимавших участие в исследовании, на основании ФЗ РФ № 323 (ред. от 22.12.2020) «Об основах охраны здоровья граждан в РФ», полу- чены информированные добровольные согласия (Федеральный закон от 21.11.2011 №323 – ФЗ (ред. от 02.07.2021); Приказ Минздрава РФ от 20.12.2012 № 1177 н (ред. от 17.07.2019)). На первом этапе научно-исследовательской работы для опре- деления структурно-функциональной резистентности эмали молочных моляров к HCl использовали ТЭР (тест эмалевой резистентности, В.Р. Окушко, 1984). Подлежащие удалению по клиническим показаниям зубы детей 1-й группы (n=15) очища- лись от дентального налёта воздушно-абразивным и ультраз- вуковым способами, высушивались, изолировались от слюны. Для оценки интенсивности окрашивания 1% р-ром метиленового синего протравленной 1Н р-ром HCl (рН 0,3-0,6) вестибулярной поверхности моляров использована градационная 10-польная полутоновая шкала синего цвета (Л.А. Аксамит, 1978). В соот- ветствии с рекомендациями авторов, ТЭР для молочных зубов у детей 2-й группы с рассасывающимися корнями не исполь- зовали ввиду отсутствия информативности. Интерпретация данных: высокая кислотоустойчивость (кариесрезистентность) эмали – 0–1 балл; средняя кислотоустойчивость эмали – 2–3 балла; низкая кислотоустойчивость эмали – 4–5 баллов. Второй этап научно-исследовательской работы, включающий изучение ультраструктуры (рельефа) поверхности и химическо- го состава с картой распределения элементов в эмали зубов, выполнялся на базе Лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред Научно-лабораторного комплекса чистых зон ФГАОУ ВО «СКФУ» (заведующий доцент В.А. Тарала). Применялся сканирующий электронный микроскоп «TESCAN MIRA 3 LMH» («TESCAN®»), оборудованный рентгеновским энергодисперсионным анализатором для электронно-зондо- вого микроанализа «AZtecEnergy Standart/Xmax 20» (standard) («TESCAN®») со следующими параметрами: разрешающая спо- собность 3,0 нм при ускоряющем напряжении 30 кВ; чувстви- тельность – 0,1ат. %; погрешность измерений ± 5 отн. %; сила тока – 5,0×10-10 А; увеличение в режиме SEM – ×5-×300 000; чувствительность детектора – 133 эВ/10 мм2; погрешность при элементном анализе – 0,25%; режим сканирования – resolution; скорость сканирования – 32.00μs/pxl. Очищенные и подверг- нутые предварительной дезинфекции 60 удалённых зубов для предотвращения артефактов, характерных при химической фиксации образцов, и остановки биохимических процессов, хранились в р-ре искусственной слюны (T. Fusayama, 1975) в склянках из тёмного стекла с притертой пробкой (рН=7,0±0,2; 2,0–4,0°С). При создании оптимальных условий для растровой микроскопии половина образцов (по 30 в каждой группе) с по- мощью двухстороннего электропроводного скотча закреплялась на медных пластинах с последующим катодным напылением платиной (толщина 15 нм) для электропроводности в атмосфере аргона (0,2 мбар; t=120 сек), используя камеру высоковакуум- ного устройства для напыления «Leica EM SCD005». На этапах выполнения растровой микроскопии использованы детекторы SE, In-Beam SE, BSE и ПО MiraTC 4.2.18.0 build 1027. Для мор- фометрического анализа изображений в цифровом формате JPEG применялась программа «ImageJ» (Version 1.54h; Wayne Rasband: USA, 2025) (рис. 3). Для установления микроэлементного состава методом энер- годисперсионной рентгеновской спектроскопии (ПО Aztec 3.1) с остальных образцов (по 30 в каждой группе) получены про- дольные шлифы путём вертикального распила зубов зуботех- ническим алмазным диском «Superflex» (h=0,15мм; Ø=22мм) со скоростью вращения 3×104 об/мин в мезио-дистальном направлении при обязательном воздушном, водяном охла- ждении. Далее, шлифы погружались в пластиковые формы и заливались самотвердеющей пластмассой «Re-Fine Bright» («Yamahachi-Dental», Япония). Последующую шлифовку образ- цов выполняли на шлифовально-полировальном станке «MP-1B Grinder Polisher» кругами «Dexter» с восходящей зернисто- стью (800, 1000, 2500 grit), при этом на каждом цикле время обработки составляло не менее 1 минуты с охлаждением в дистиллированной воде, а толщина сошлифованной эмали- 0,5 мм. При завершающей шлифовке применялась паста ГОИ и полировальный круг из войлока. Далее, образцы очищались под струёй дистиллированной воды не менее 2 минут, промывались для удаления загрязнений этиловым спиртом, высушивались феном (Т=36°С; t=30 сек) и подвергались катодному напылению платиной в универсальной высоковакуумной установке «Leica EM SCD005». По результатам энергодисперсионного микроа- нализа и EDS-картирования установлен минеральный состав эмалевой поверхностной в виде долевого соотношения в ней весовых (масс) количеств базовых макро- и микроэлементов кристаллов апатитов (гидроксиапатит, карбонапатит, хлорапатит, фторапатит, карбонат кальция, карбонат магния), входящих в состав зубной эмали (Са, Р, O, С, Cl, Na, Mg, К, S, F, Zn). Ранжирование EDS-карт основано на принципе информативно- сти (высокий ранг имеют карты с хорошо визуализированными фигурами и высоким содержанием элемента), красный цвет присваивается наиболее структурированной карте, а дальнейшая цветовая кодировка распределяется с учётом степени приближе- ния последующей карты к очертаниям контуров карты №1. При количественном рентген дисперсионном спектральном микро- анализе использованы эталонные образцы, а расчёт массовых долей химических элементов выполнен методом «пик/фон» с учётом поправок на поглощение, флуоресценцию и атомный N. Гистологическое исследование зубной эмали удалённых молочных зубов, включённое в третий этап научно-исследова- тельской работы, осуществлялось на базе патологоанатомиче- ского отделения ГБУЗ СК «СККВ» и кафедры патологической анатомии ФГБОУ ВО СтГМУ. Полученный материал (по 20 зубов в каждой группе) погружали в «Формалин 10% забуференный HistoSafe®» на 48 часов с последующим очищением от мягких тканей и зубных отложений. После предварительной фиксации проведена декальцинация (5–10% водный раствор трихлорук- сусной кислоты с добавлением 10–20% раствора формалина) в течение 4–7 дней. Замену жидкости для декальцинации про- изводили через каждые 24 часа с одномоментной проверкой препаровальной иглой уровня декальцинации (лёгкое прохо- ждение иглы сквозь твёрдые ткани зубов при оптимальном размягчении). После декальцинации в течение 4 дней препараты промывали в 96% спирте, который менялся ежедневно. Далее объекты заливали в готовую гистологическую среду «Histomix» («БиоВитрум») на парафиновом заливочном блоке «Thermo Scientific Histo Star». Изготовление серийных срезов с блоков (толщина 2-3 мкм) выполнено на ротационном микротоме с ручным управлением «Leica RM2235» («Leica»). В последующем, срезы окрашивались готовыми гистологическими красителями (гематоксилином и эозином) на автоматическом мультистейнере «Leica ST5020-CV5030» («Leica») с использованием реагентов «Гематоксилин Гарриса» и «Эозин, водный р-р 1%» («Эрго Продакшн») по традиционному протоколу. Гистологическое исследование образцов осуществляли на исследовательском микроскопе «Leica DM4000 B LED» с камерой «Leica DFC7000 T» (ПО LAS v. 4.8) в режиме светлого поля при увеличении ×20 – ×1000. Статистическая обработка результатов проведена при помощи пакета программ IBM® SPSS® (Version 22.0; SPSS, Inc., Chicago, IL, USA). С помощью критериев Колмогорова-Смирнова с поправкой Лиллиефорса, теста Шапиро-Уилка устанавливали соответствие выборочного распределения нормальному рас- пределению. В качестве описательных статистик с нормальным распределением использовали M (среднее арифметическое значение), σ (среднее квадратичное отклонение), m (стандарт- ная ошибка средней арифметической). Оценку достоверности различий выявляли при помощи t-критерий Стьюдента для парных выборок (различия считали значимыми при p≤0,05). Для величин, параметры которых имели распределение, отличное от нормального, применяли медиану (Me), минимальное (Min) и максимальное (Max) значения, а также 10-й, 25-й (Q1), 75-й (Q3), 90-й перцентили. Достоверность различий устанавливали при помощи U-критерия Манна-Уитни (уровень значимости различий при p≤0,05). Дальнейший сравнительный анализ групп проводился с использованием U-критерия Манна-Уитни с поправкой Бонферрони. Результаты исследования и обсуждение Данные оценки функционального состояния зубной эмали в 1-й группе свидетельствуют, что величина ТЭР (В.Р. Окушко, 1984) составила 2,17±0,14 балла (p≤0,05), что соответству- ет «средней» податливость эмали зубов к действию кислот в сочетании с «умеренной» кариесрезистентностью. По нашему мнению, «умеренная» кислотоустойчивость молочных зубов со структурной «зрелой» эмалью обусловлена превалированием процессов минерализации над деминерализацией, «низкой» проницаемостью эмали, резистентностью эмали к растворению по действием органических кислот, относительной сохранно- стью кристаллов гидроксиапатита [Са10(РО4)6(ОН)2], фторапа- тита [Са10(РО4)6F2], хлорапатита [Са10(РО4)6Cl2], карбонапатита [Са10(РО4)5CO3(OH)2] и неапатитных форм вследствие поддер- жания резерва ионов Са2+ и PO43- в твёрдых тканях зуба. Для большей части эмалевой поверхности в образцах 1-й группы, по данным РЭМ, характерна призменная (волокни- сто-кристаллическая) структура, с умеренной шероховатостью и пористостью, при этом головки эмалевых призм придают поверхности ячеистый вид за счёт формирования выступов (наплывов) либо кратерообразных углублений (вдавлений, ямок, ниш) (рис. 4). На поверхности интактной эмали в форме ячеек «пчелиных сот» имеются эмалевые поры (отверстия), не превышающие в диаметре 2,5 мкм. Эмалевые поры представляют собой входные ворота «эмалевых туннелей», которые S-образно изгибаются параллельно пучков эмалевых призм, а в дальнейшем прони- кают в виде «эмалевых мостиков» в толщу дентина на глубину до 4–7 мкм. Содержание в «эмалевом мостике» «эмалевых туннелей» достигает 3–5, при этом диаметр каждого «эмалевого туннеля» варьирует от 0,43±0,03 мкм до 1,38±0,08 мкм. Можно предположить, что обмен минеральных компонентов между дентином и эмалью осуществляется в «эмалевых туннелях», куда проникают отростки одонтобластов (рис. 5). Образуемая перикиматиями (высота 1,73±0,07 – 4,28±0,29 мкм; ширина 27,62±1,68 – 119,53±4,81 мкм) волнистость не имеет регулярности, опоясывает коронку зуба в виде парал- лельных горизонтальных линий с наибольшей выраженностью в пришеечной зоне и на контактных поверхностях. Более поло- вины поверхности эмали зубов 1-й группы покрыта соедини- тельнотканной фиброзной пелликулой, которая проникает на глубину 0,1–0,2 мкм в кристаллы аппатитов наружного слоя. На поверхности эмали в образцах 1-й группы отсутствуют «прямо- линейные» кристаллические волокна, формирующие наиболее плотный щёточно-каёмчатый слой, наличие которого в эмали зубов постоянного прикуса обеспечивает устойчивость к меха- ническим нагрузкам (истиранию). На продольных срезах толщина эмалевого слоя в образцах 1-й группы приравнена к 1,06±0,17 мм, что более чем в 2,5 раза уступает толщине эмали постоянных зубов. Отчётливо визуа- лизируемые на шлифах зубной эмали образцов 1-й группы в продольном направлении неонатальные линии представляют собой де- и гипоминерализованные зоны в виде характерных ступенчатых «разрывов», проходящих через всю толщину эма- левого слоя (рис. 6). Начинающиеся от дентино-эмалевой границы и доходящие до жевательной поверхности эмалевые призмы концентриру- ются в пучки, имеют радиальную ориентацию (в пришеечной и центральной части – горизонтальную ориентацию), S-образную изогнутую форму. Диаметр эмалевых призм в области денти- но-эмалевой границы (2,46±0,27 мкм) существенно уступает аналогичным показателям в области наружной поверхности зуба (5,18±0,49 мкм). На продольных шлифах, из-за S-образных изгибов эмалевых призм, одна часть призм рассечена продольно (светлые полосы / паразоны), другая часть – поперечно (тёмные полосы / диазоны). При последовательном чередовании диазон и паразон на шлифах в продольном направлении выявляются полосы Гунтера-Шрегера шириной 96,35±7,13 мкм, включающие 8–12 эмалевых призм, перпендикулярных эмалевой поверхно- сти. Линии Ретциуса на продольных шлифах расположены в  виде симметричных арок, пересекая полосы Гунтера–Шрегера под острым углом, в то время как на поперечных шлифах они представлены в виде концентрических кругов. Линии Ретциуса, как участки низкой минерализации, распространяются в косом направлении от дентино-эмалевой границы до эмалевой поверх- ности, где заканчиваются в виде валиков (перикиматий). Количество линий Ретциуса в образцах зубной эмали от 6 до 9, толщина – 178,6±11,9 нм – 343,6±16,4 нм, величина интервала между линиями – 14,36±0,51 мкм – 18,06±0,82 мкм. Линии Ретциуса с высокой минерализацией имеют двойное лучепре- ломление, а линии со слабой минерализацией псевдоизотропны. Окружающее эмалевые призмы округлой или ромбовидной форм межпризменное вещество выполняет разграничительную функцию, а при аркообразных формах призм межпризменная субстанция практически не выявлена. Средняя толщина меж- призменного вещества – 0,96±0,09 мкм. Кристаллы апатитов межпризменной субстанции ориентированы перпендикулярно по отношению к кристаллам пучков эмалевых призм, расположение которых совпадает с направлением оси в призмах эмали, при этом уровень минерализации межпризменного вещества уступает аналогичным показателям эмалевых призм (рис. 7). Преимущественно, призмы на поперечных шлифах имеют арочную шестигранную конфигурацию, где вышележащие эмалевые призмы расположены в интервалах между арками призм нижележащих слоёв, а выраженные отростки размещены между телами рядом стоящих призм. При аркообразной форме отчётливые контуры между призмами определяются в наиболее широкой части («головка» / «тело» призмы), в то время как в узких участках («хвост» призмы) границы не визуализируются. Меньшую встречаемость имеют призмы округлой (овальной), ромбовидной и полигональной форм, располагающиеся рядами, группами или черепицеобразно (рис. 8). Сравнительная оценка морфоструктуры эмали в образцах 1-й и 2-й групп, по данным РЭМ, позволила систематизировать осо- бенности микрорельефа поверхности и ультраструктуры эмали молочных зубов в период физиологической смены. Во-первых, наличие плотно фиксированной биоплёнки (зубной бляшки), способствующей микробной колонизации и формированию кислой среды на поверхности зуба с последующей деминера- лизацией эмали (рис. 9). Во-вторых, во всех исследуемых образцах 2-й группы эмаль зубов сохранена минимально, преимущественно на контактных поверхностях. Участки сохранённой эмали значительно истон- чены (толщина эмалевого слоя – 0,43±0,14 мм), представлены в виде «островков», а параметры выявляемых на продольных шлифах неонатальных линий существенно превышают анало- гичные величины в образцах 1-й группы (рис. 10). В-третьих, в сохранённых «островках» эмали образцов 2-й группы выявляются морфологические изменения, проявляющи- еся в виде нарушений структурной организации эмали, а также в её неоднородности при сочетании участков гипо- и демине- рализации с участками нормальной минерализации (рис. 11). В-четвёртых, участки гипо- и деминерализации эмали имеют «зернистую» поверхность с выраженной неравномерной поро- зионностью, пористостью, бугристостью и шероховатостью. Диаметр участков поражений варьирует от 1,76±0,12 мкм до 3,87±0,29 мкм при глубине зоны поражения – 1,14±0,09 мкм (рис. 12). В-пятых, в «островковых» зонах сохранившейся эмали определяются поверхностные дефекты в виде трещин и углу- блений (полостей) с фестончатыми краями, которые распро- странятся через всю толщину эмали до верхних слоёв дентина (рис. 13, 14). В-шестых, в гипо- и деминерализованных участках сохранив- шегося эмалевого слоя в образцах 2-й группы ультраструктурные изменения выражаются в виде разрушения эмалевых призм, деструкции межпризменного вещества эмали с нарушением ориентации кристаллов гидроксиапатита, скошенности эма- левых призм. Неравномерность процессов деминерализации представлена чередованием «тёмных» зон с высокой степенью разрушения эмалевых призм со «светлыми» зонами, где степень разрушения призм незначительна (рис. 15). В-седьмых, микрорельеф поверхности в «островковых» зонах относительно сохранного слоя эмали в образцах 2-й группы отличается от поверхностного эмалевого слоя образцов 1-й группы существенным увеличением степени шероховатости за счёт повышения числа микропор-отверстий, что подтверждается приростом количества пор с образованием пустот на площади 10×103 мкм2 в 7,61±1,73 раза (р≥0,05) (рис. 16). 

Результаты гистологических исследований с применением световой микроскопии подтвердили наличие неполноценной структуры зубной эмали в образцах 2-й группы. В сравнении с эмалью молочных зубов в фазу окончательной минерализации, в эмали временных зубов в период физиологической смены выявлен комплекс патоморфологических признаков: наличие на эмалевой поверхности дентальной бляшки (рис. 17); сущест- венные изменения микрорельефа поверхности с образованием множественных бугров, шиповатых / игольчатых возвышений, платформ; превалирование зон с отсутствующим эмалевым слоем над участками с сохранённой эмалью; дезорганизация эмалевых призм в «островковых» сохранившихся зонах эма- левого слоя; истончение и нарушение структурной организа- ции в «островках» сохранной эмали с приобретением эмалью характерного шероховатого (зернистого) вида (рис. 18); нали- чие дефектов (трещин, углублений) с фестончатыми краями в структуре сохранившейся эмали, проникающих до верхних слоёв дентина (рис. 19); структурные нарушения со стороны эмалевых призм (отсутствие контурированности, деформация, сморщивание), расширение межпризменных промежутков из-за распада межпризменной субстанции (склеивающего вещества), «размытость» гистологической структуры зубной эмали с поте- рей прозрачности и гомогенности (рис. 20). Результаты количественного распределения макро- и микро- элементов в эмали образцов исследуемых групп, выполненные методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, представлены в табл. 1, 2 и на рис. 21, 22.  Данные рентгеноспектрального анализа зубной эмали в пери- оде молочного прикуса указывают, что в образцах исследуемых групп наибольшее весовое содержание (Ме[Q1; Q3]) отмечается у кислорода (1-я группа – (55,29[52,91; 57,66] масс.%; 2-я груп- па – 59,18[56,63; 61,75] масс.%), кальция (21,06[19,29; 22,84] масс.% и 18,13[16,81; 19,48] масс.%), фосфора (13,85[13,16; 14,47] масс.% и 13,07[12,74; 13,39] масс.%), углерода (3,42 [3,09; 3,75] масс.% и 4,67 [4,34; 4,99] масс.% соответственно). Результаты оценки количественного распределения (% по массе) химических элементов в эмали зубов исследуемых групп (по Ме) указывают, что в образцах 1-й группы, в сравнении с образцами 2-й группы, увеличен уровень кальция (в 1,16 раза; p≥0,05), фосфора (в 1,06 раза; p≥0,05), хлора (в 2,63 раза; p≥0,05), калия (в 1,38 раза; p≥0,05), фтора (в 1,75 раза; p≥0,05), цинка (в 2,71 раза; p≥0,05), при сокращении содержания кис- лорода (в 1,07 раза; p≥0,05), углерода (в 1,37 раза; p≥0,05), натрия (в 1,69 раза; p≥0,05), магния (в 2,92 раза; p≥0,05), серы (в 13,59 раза; p≤0,05). По отношению к опубликованным отечественными (Леонтьев В.К., 1982; Боровский Е.В., 2001) и зарубежными (Jenkins G.N., 1978) авторами усреднённых величин содержания в кристаллах гидрокси-, фтор-, хлор- и карбонапатитов эмали кариесрези- стентного постоянного зуба кальция (37,8 масс.%) и фосфора (17,7 масс.%), сокращение уровня кальция в эмали (по Ме) в образцах 1-й группы составило 1,79 раза, 2-й группы – 2,09 раза, а уменьшение количества фосфора – 1,28 и 1,35 раза соответственно. Установленное снижение содержания кальция, фосфора в эмали молочных зубов соответствует традиционным представлениям о разрушении формирующей жёсткий кар- кас апатитной кристаллической решетки зубной эмали. Важно отметить, что результатом происходящих одномоментно про- цессов деструкции кристаллов гидрокси- и фторапатитов из состава эмалевых призм, а также замещения межпризменных промежутков органической аморфной субстанцией, является нарушение минерализации эмали, повышение её проницаемо- сти, снижение резистентности к действию кислот, сокращение микротвёрдости эмали. Уровень молярного Са/Р соотношения в формирующих эма- левые призмы кристаллах гидроксиапатита [Са10(РО4)6(ОН)2] является относительно постоянным (около 1,67), и выступает в качестве критерия эмалевой резистентности по отношению к действию кислотных факторов. При сокращении величины молярного индекса Са/Р (Ме[Q1; Q3]) в образцах 1-й группы (1,52[1,46; 1,58]) и в образцах 2-й группы (1,39[1,32; 1,45]) создаются предпосылки для разрушения структуры кристаллов гидроксиапатита, за счёт выхода двух ионов Са2+ без возмож- ности их замещения другими ионами Са2+, а также исчерпания резервов по кальцию и неспособность эмали противостоять процессам декальцинации. Выявленный в образцах эмали 2-й группы, в сравнении с аналогичными показателями 1-й группы, прирост содержа- ния (по Ме) кислорода (в 1,07 раза; p≥0,05), углерода (в 1,37 раза; p≥0,05), включённых в органическую субстанцию эмали «лёгких» элементов, а также натрия (в 1,69 раза, p≥0,05), в сочетании с сокращением уровня неорганических веществ, указывает на интенсификацию изоморфных замещений РО43- -ионов СО32—ионами, наличии вакансий в позиции ионов Са2+ в кристаллических структурах гидроксиапатита с последующим уменьшением молярного отношения Са/Р, нарушение сбаланси- рованного равновесия со сдвигом в сторону деминерализации и последующего послойного растворения эмалевого слоя. Заключение ТЭР (В.Р. Окушко, Л.И. Косарева, И.К. Луцкая, 1984), как высокоинформативный, доступный, малозатратный, легко воспроизводимый, надёжный, инвазивный метод установле- ния кислотоустойчивости эмали целесообразно использовать у детей с полностью сформированными корнями в первом периоде молочного прикуса, как для определения состояния кариесрезистентности при стоматологических обследованиях (индивидуальных, массовых), так и для оценки эффективность применения реминерализирующих средств в профилактике и терапии кариозных поражений временных зубов. Доказано, что «умеренная» кислотоустойчивость интактной зубной эмали у детей с полностью сформированными корнями в первом периоде временного прикуса достигается сочетанием следующих факторов: сглаженным микрорельефом поверхности вследствие наличия «тонкой» органической субстанции; призменной структурой поверхностного слоя эмали с незначи- тельной микропористостью и микрошероховатостью; упорядо- ченной структурной организацией с относительно плотной упа- ковкой кристаллов апатитов в эмалевых призмах; накоплением микроэлементов (по Ме) (F – 0,021 масс.%, Zn – 0,19 масс.%) на поверхности эмали; толщиной эмалевого слоя – 1,06 ± 0,17 мм (p≤0,05) при величине межпризменных пространств – 0,96 ± 0,09 мкм (p≤0,05); значением (по Ме) молярного индекса Са/Р – 1,52 при содержании в зубной эмали кальция и фосфора – 21,06 масс.% и 13,85 масс.% соответственно. Снижение кислотоустойчивости эмали интактных зубов у детей с рассасывающимися корнями во втором периоде молочного прикуса обусловлено следующими изменениями морфологии и элементного состава: наличие плотно фиксированной зубной бляшки; нарушение структурной организации в «островках» сохранной эмали (наличие участков гипо- и деминерализации; «зернистость», порозионность, пористость поверхности; разру- шение эмалевых призм; деструкция межпризменного вещества; дезориентация кристаллов апатитов; скошенность эмалевых призм; дефекты в виде трещин и полостей с фестончатыми краями, распространяющиеся на всю толщину эмали; увеличение концентрации органического матрикса из-за недостаточной мине- рализации), уменьшение доли микроэлементов (по Ме) (F – 0,012 масс.%, Zn – 0,07 масс.%); сокращение толщины эмали до 0,43 ± 0,14 мм (p≤0,05) при расширении межпризменных промежут- ков до 1,87 ± 0,36 мкм (p≤0,05); величиной (по Ме) молярного коэффициента Са/Р – 1,39 при концентрации в эмали кальция и фосфора – 18,13 масс.% и 13,07 масс.% соответственно. Результаты изучения ультраструктуры, химического состава эмали позволили выделить факторы, устанавливающие повы- шенную кариесвосприимчивость зубов в различные перио- ды молочного прикуса, по отношению к постоянным зубам: отсутствие плотного щёточно-каемчатого слоя; недостаточная выраженность связующих соединительнотканных волокон базального слоя; сокращение толщины зубной эмали; рост числа микротрещин в подповерхностном слое эмали; деформация эмалево-дентинной границы с нарушением барьерной функции между дентином и эмалью; снижение степени минерализа- ции твёрдых тканей зубов; сокращение числа ростовых линий (Ретциуса); увеличение количества гипоминерализованных, с большим содержанием органических компонентов эмалевых пластинок, пучков и веретён; прирост доли карбонапатитов эмали при уменьшении количества гидроксиапатитов; увели- чение микропористости эмалевой поверхности. Расширение научных знаний о структуре, элементном составе эмали зубов в различные периоды молочного прикуса будет способствовать созданию новых и совершенствованию име- ющихся средств реминерализирующей терапии (пасты, лаки, плёнки, гели, полоскания, аппликации, физиотерапевтические методы), направленных на восстановление состава / структуры основных минеральных компонентов эмали и повышение рези- стентности эмалевой поверхности к кариесогенным факторам с учётом физико-химических процессов, протекающих при де- и реминерализации твёрдых тканей зубов.