Все ли рыбы имеют зубы. Эволюция зубной системы и ротовых желез позвоночных

Зуб – это орган ротовой полости, состоящий из таких элементов как коронка, шейка и корень. Несколько полостей зубов имеют свой уникальный биохимический состав, форму, и отличаются у ребенка и взрослого человека. Каждый элемент зубного ряда отвечает за правильное жевание, дикцию, форму лица. Большую часть зуба занимает дентин, покрытый эмалью и цементом, орган имеет собственный нервный аппарат, лимфатические и кровеносные сосуды. У взрослого человека в норме имеется от 28 до 32 зубов, у ребенка в молочном прикусе имеется 20 зубов. У каждого человека зубы разные, отличается их форма, они имеют уникальный наклон, но схема прорезывания никогда не меняется.

Ранее строение зуба у ребенка и взрослого человека сильно отличалось. Современная стоматология уже никогда не повстречает резцов конической формы у здорового человека. Со временем поменялась схема зубного ряда, жевательные коэффициенты и многие другие характеристики, что связано с изменением питания.

Что собой представляет зуб

Идеального зубного ряда с ровными зубами на нижней и верхней челюсти не существует, отличается форма резцов и клыков, которые придают уникальность зубному ряду каждого взрослого человека и ребенка. Корни каждого органа также отличаются, у жевательных их может быть три или четыре, а у третьего моляра на верхней и нижней челюсти их может быть до пяти. Отсутствие этой коронки, то есть зуба мудрости является нормой, он может прорезаться до 40 лет. Внутри полостей каждый орган зубного ряда имеет соединительную ткань, которая пронизана кровеносными сосудами и нервами, что определяется как пульпа.

Сначала у человека прорезываются молочный прикус или временный, который имеет 8 моляров, 8 резцов и 4 клыка, всего их 20. Постоянный прикус у взрослого человека состоит из 8 премоляров, 8 резцов, 4 клыков и 12 моляров

Молочный прикус начинает прорезываться уже в шесть месяцев, в три года уже есть последние временные коронки, и с 5 до 13 лет временный прикус меняется на постоянный. В период смены прикуса можно наблюдать такую аномалию как сверхкомплектные зубы, когда присутствует молочный и постоянный зубной ряд. В стоматологии такое чаще наблюдается в области резцов.

Орган на верхней и нижней челюсти имеет три основные элемента:

корень – это невидимая часть зуба, находится в углублении челюсти и выполняет функцию удержания зуба в кости;
шейка - это промежуточная часть между коронкой и корнем зуба, в норме она находится в краевой области десны, где заканчивается эмаль, появление кариозных полостей и другие патологии могут приводить к ее оголению;
коронка – это уже видимая часть, которая чаще всего подвержена образованию кариозных полостей и другим патологиям;
связочный аппарат зуба на верхней и нижней челюсти состоит из соединительных волокон, которые поддерживают корень и шейку зуба, челюсти в районе шейки имеет горизонтальное направление и с десной формируют круговую связку органа.

Состав полостей зуба

Орган имеет три основные виды тканей: цемент, дентин и эмаль.

Дентин – это коллаген, пропитанный минеральными солями, что придает ему прочность. Ткань пронизана тонкими канальцами, в которых расположены одонтобласты, обеспечивающие рост и развитие зуба. Это живая ткань, в которой постоянно происходят обменные процессы.

Состав эмали – это неорганические вещества, по своей прочности она близко к алмазу. Также ее состав представлен эмалевыми призмами, отвечающими за прочность, а покрыта она эмалевой кожицей.

Пульпа или, как еще называют, нерв имеет следующий состав у резцов, жевательных зубов и клыков:

Одонтобласты имеются на поверхности зубных полостей и проникают в канальцы дентина, что позволяет совершать обменные процессы в таком прочном органе;
Кровеносные и лимфатические сосуды, которые осуществляют питание и защиту зуба;
Нервные отростки, которые отвечают за чувствительность всех полостей органа.

Это самая чувствительная часть, которая имеет множество функций, включая защиту и восстановление. Скопление большого количества нервных окончаний и сосудов приводит к сильному болевому синдрому в случае воспалительного процесса.

Цемент покрывает корень зуба, как эмаль коронку, и его основной функцией является удержание связочного аппарата. Состав его близок с костной тканью человека.

Биохимический состав

У ребенка и взрослого человека каждый орган зубного ряда на верхней и нижней челюсти состоит из кальцинированной ткани, и основной является дентин, покрытый эмалью. По составу каждые части зуба разные, они имеют уникальное функциональное назначение и биохимический состав. Основными компонентами можно выделить минералы, неорганические соединения, органические соединение и воду.

Процент влажной массы:

эмаль на 2,3% состоит из воды, дентин на 13,2%, пульпа на 30%, цемент на 36%;
эмаль на 1,7% состоит из органических соединений, дентин на 18, 5%, пульпа на 39% цемент на 21%;
эмаль на 96% состоит из неорганических соединений, дентин на 69%, пульпа на 25%, цемент на 42%.

Основой сухой массы является кальций, также ткани содержат магний, фосфор, калий, натрий и другие микроэлементы. Органическими составными зуба являются органические кислоты, белки, гормоны, липиды, ферменты, витамины, нуклеиновые кислоты.

Основная часть – это растворимые и нерастворимые белки. Растворимые выполняют в основном защитную, термичную, транспортную и другие функции. Наибольшее количество глобулина и альбумина сосредоточено в пульпе, а также в ее состав входят ферменты гликолиза, трикарбоновые кислоты. Основными растворимыми ферментами пульпы являются кислая и щелочная фосфатаза, именно они принимают участие в непосредственном минеральном обмене тканей органа.

Форма коронок у ребенка и взрослых

Формы жевательных органов, клыков, резцов отличаются, так как они выполняют разные функции. У рыб они, к примеру, конической формы, что позволяет им охотиться, но у человека все устроено по-другому.

Передняя группа зубного ряда - резцы долотовидной формы, они необходимы для разрезания и захватывания пищи. За резцами расположены клыки конусовидный формы, они, как и резцы однокоренные. В этой области чаще всего изменяется строение зуба и появляются аномалии в виде коронок конической формы. Клыки имеют клинообразный форму, выпуклую переднюю поверхность, у них есть бугорок на режущей части, что дает органу специфическую форму.

Следующим органом на верхней и нижней челюсти будет первый моляр призматической формы с выпуклой язычной и щечной поверхностью. Корни первых моляров раздвоены, и расположены со щечной и язычной стороны.

Второй премоляр на верхней и нижней челюсти имеет схожую форму, но его щечная поверхность больше. Корни вторых премоляров конусообразный формы. Затем идет самый крупный зуб челюсти - первый моляр, коренной зуб. Форма его коронки прямоугольная, жевательная поверхность в форме ромба, имеет четыре бугорка, которые отвечают за пережевывание. Он имеет три корня, они прямые, делятся на два щечных и один небный.

Особенности зубного ряда у человека и животных

Строение зуба простейшей конической формы современная стоматология не увидит уже никогда. Стандартное строение зубного ряда у ребенка и взрослого человека на верхней и нижней челюсти значительно отличается от полостей некоторых животных. Практически все виды животных нуждаются в защите и нападении, потому коронки конической формы, отсутствие характерных для человека резцов, бивни у них присутствуют и по сей день. У рыбы, помимо зубов конической формы, зубной ряд присутствует и в глотке.

У хищников коронки конической формы и наличие острейших резцов на верхней и нижней челюсти, а также особенный состав полостей, обеспечивает хорошее разрывание пищи, в особенности сырого мяса.

У человека корни зубного ряда слабее, анатомическое строение зубов приспособлено к переживанию преимущественно мягкой пищи. Прямые корни на нижней и верхней челюсти, наличие чувствительных полостей, отсутствие органов конической формы уже не дает возможности разрывать пищу. Аномалии формы на сегодня не исключены, и неправильные органы конической формы могут стать для человека проблемой.

Лечение зубов – современная стоматология

Стоматология разделена на несколько направлений, каждый раздел занимается отдельными проблемами зубного ряда у взрослого и ребенка.

Описание направлений в стоматологии:

детская стоматология – изучает строение зуба молочного прикуса у ребенка;
терапевтическая стоматология – занимается лечением твердых тканей зуба;
хирургическая стоматология – изучает строение зуба и его корневой части, занимается удалением коронок и корней, лечением камней в слюнных железах, челюстно-лицевой пластикой;
ортопедическая стоматология – занимается исправлением формы и положения зубного ряда у ребенка и взрослых;
эстетическая стоматология – делает улыбку привлекательной, исправляет сложные дефекты (сверхкомплектные коронки конической формы, стертость эмали, изменение цвета зубного ряда);
ортодонтическая стоматология – занимается исправлением прикуса зубного ряда, устраняет эстетические проблемы.

Стоматология преследует три основные цели – сохранение целостности челюстного ряда, улучшение эстетики и восстановление жевательной функции.

Процесс пищеварения осуществляется пищеварительными органами. Пищеварительный тракт начинается ротовым отверстием и кончается анальным. У миног и миксин он представлен трубкой более или менее одинакового диаметра, а у настоящих рыб он обычно дифференцирован на отделы: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, кишечник (рис. 12).

Рот у рыб бывает верхний, нижний и конечный. Положение рта зависит от способов добывания пищи. В некоторых случаях эта общая зависимость нарушается в связи с преобладающим развитием других групп приспособлений.

Зубы в ротовой полости могут быть разнообразной формы - заостренные, клыковидные, шиловидные, уплощенные в виде пластинок. Характерно, что они могут располагаться на различных костях ротовой полости: челюстях, сошнике, нёбных костях и т. д. У некоторых мирных рыб зубы могут отсутствовать. У карповых рыб (лещ, плотва, сазан и др.) в ротовой полости нет зубов, но имеются так называемые глоточные зубы, которые помещаются на видоизмененных пятых жаберных дужках. Назначение зубов - удерживать захваченную пищу или дробить ее. У круглоротых (миног, миксин) зубы представлены ороговевшим эпителием, очень твердым, легко прорезающим стенки тела рыбы. У настоящих рыб строение зубов сложнее. Они напоминают зубы млекопитающих. Зуб имеет наружный эмалевый слой, под ним слой дентина и внутри соединительнотканный сосочек с нервами и кровеносными сосудами, питающими зуб. Корней зубы рыб обычно не имеют. Зубы у рыб сменяются в течение жизни.

Глотка - участок пищеварительного тракта между ротовой полостью и пищеводом. В глотке имеются жаберные щели, соединяющие жаберную полость c глоткой. Перегородки щелей образованы жаберными дугами, несущими жаберные тычинки и лепестки. Жаберные лепестки - орган дыхания. Жаберные тычинки имеют значение фильтров. Количество, характер и высота тычинок соответствуют способу питания рыбы. У хищных рыб жаберные тычинки обычно редкие и короткие. Они предохраняют лепестки от повреждения крупной пищей. У рыб, питающихся планктоном (мелкими организмами, взвешенными в толще воды), тычинки густые и длинные, они являются цедильным аппаратом, отфильтровывающим планктон. Глотка переходит в пищевод.

Пищевод - трубка, стенки которой образованы гладкой мускулатурой. Его назначение - проведение пищи в желудок. Пищеварительных желез пищевод не имеет. У хищных рыб желудок обычно имеет форму сифона (мирные рыбы, питающиеся растениями или мелкими животными, могут не иметь желудка). Стенки желудка выделяют пепсин и соляную кислоту. В желудке начинается пищеварение. Пепсин в присутствии соляной кислоты разлагает белки пищи до пептонов. Жиры и углеводы в желудке не разлагаются. Кишечник разделяется на три части: переднюю, среднюю и заднюю кишку. Поверхность внутренней стенки кишечника складчатая. Складки увеличивают поверхность кишечника и тем самым способствуют лучшему воздействию пищеварительных соков на пищу. В переднюю кишку впадают протоки поджелудочной железы и печени. У некоторых рыб, например, у сельдей, лососей, макрелей, передняя кишка имеет особые слепые придатки, называемые пилорическими. Они нужны для увеличения всасывающей поверхности кишечника. В пи логических придатках имеются ферменты, расщепляющие белок, углеводы, жиры. У акул, скатов, осетровых, двоякодышащих в средней части кишечника имеется спиральный клапан (спирально расположенная складка), который также увеличивает всасывающую поверхность кишечника. Задняя кишка открывается или отдельным отверстием, называемым анусом, или особым расширением - клоакой (у хрящевых и двоякодышащих). Длина пищеварительного тракта зависит от особенностей питания рыбы. Хищные рыбы имеют короткий пищеварительный тракт, мирные - более длинный (рис. 13).

Поджелудочная железа . Гистологическими исследованиями было установлено, что поджелудочная железа у рыб срастается печенью. Макроскопически она неразличима. Поджелудочная железа выделяет ферменты, расщепляющие белок, углеводы и жиры.

Печень . Печень как железа выполняет несколько функций. У некоторых рыб (например, тресковых) в печени откладываются запасы жира, а запасы углеводов в виде гликогена откладываются в печени всех рыб. Кроме того, кровь от пищеварительных органов прежде всего проходит через печень, в которой происходит обезвреживание чужеродных белков. Среди веществ, поступающих из пищеварительного тракта в кровь, часто имеются ядовитые вещества - индол, скатол и др. В печени они соединяются с другими веществами, например с кислотами, и становятся безвредными для организма (барьерная функция печени). Печень вырабатывает желчь, которая собирается в желчном пузыре, а затем через желчный проток изливается в пищеварительный тракт. Желчь эмульгирует жиры и активизирует ферменты кишечника.

Наличие зубов, по оценке биологов, занимающихся проблемами эволюции, - одна из главных причин успешного развития всех позвоночных животных. Благодаря усеянным зубами челюстям живые существа завоевали древние моря и переселились со временем на сушу. У рыб зубы появились, как и вообще у первых животных, не сразу.

По краям челюстных костей начали расти острые жесткие конусы, которые позволяли лучше удерживать добычу. Вскоре это преимущество стало решающим для выживания, и постепенно ротовой инструмент становился все больше и прочнее. Со временем возникли инструменты для измельчения, раздавливания или даже перемалывания пищи.

У современных рыб имеется широкий спектр функций, которые стали возможными с помощью зубов.

Острые захваты

У многих хищных рыб даже после сотен миллионов лет все еще можно наблюдать первоначальную функцию зубов. Например, челюсть щуки усеяна сотнями острых как иголка конусов. Ими она прочно удерживает добычу, пока та не будет проглочена.

Рыбы с такими зуба могут, однако, могут поедать только ту пищу которая пройдет не размельченной через их глотку.

Острые зубы, которые позволяют разделять добычу на «порции», у рыб наших водоемов не встречаются. Может быть, к счастью. Но острые режущие зубы все же созданы природой. Их находят, например, у многих акул, у голубой рыбы и пираньи. Некоторые акулы способны вырывать маленькие куски мяса из тел крупных морских млекопитающих, таких как тюлени и киты.

Щеточные и глоточные зубы

Широко распространенным вариантом зубов являются так называемые «ершиковые», или щеточные, зубы, которые имеются у окуня, налима и сома. Это участки с маленькими и даже крохотными крючкообразными иголками, образующими шероховатую поверхность, с помощью которой удается прочно удерживать добычу.

Рыбы с такой формой зубов приспособились охотиться, засасывая воду с пищей через широко раскрытый рот. Крупные длинные зубы при засасывании добычи только мешали бы.

Необычную форму имеют глоточные зубы карповых рыб. Она характерна для каждого вида и позволяет четко определять близкородственных рыб. Эти зубы служат для измельчения растений и раздавливания добычи с твердой оболочкой, таких как моллюски и раки.

У многих хищных рыб зубами оснащены не только челюсти, но и вся полость рта. Зубы имеются на пластинках нёба, на жаберных дугах и языке.

У лососевых покрытое зубами нёбо, особенно так называемая ложная кость, является надежным методом определения вида.

Что делает зубы рыб твердыми?

Рыбий зуб из костеподобного материала дентина имеет форму конуса, который покрыт необычайно жестким слоем - зубной эмалью.

Зубная эмаль состоит из износоустойчивого фосфата кальция (апатита). Она сохраняется на протяжении миллионов лет в горных породах, поэтому от давно вымерших древних рыб остаются хорошо сохранившимися, прежде всего зубы.

Смена зубов

У рыб, в противоположность людям, существует постоянная смена зубов.

Изношенные зубы выпадают и заменяются новыми. Такая замена происходит до конца жизни рыбы.
Челюсти усеяны зубами различного возраста и именно того вида, который всегда обеспечивает функцию кусания. Хищная рыба, не имеющая зубов, испытывала бы трудности с удерживанием добычи и не смогла продолжать свой род, так как погибла бы от голода.

Таким образом, эволюция любой рыбы благоприятствует тому, чтобы ее зубы менялись. Расхожее мнение, что щука летом обновляет зубы и поэтому ничего не ест, является сказкой.

Даниэль Лютер (Рыбачьте с нами 8/2011)

Могут быть связаны не только с отклонением в их положении, но и с их неправильной формой. Одной из патологий формы зубов выступает их зауженной: коническая и шиловидная формы (в виде отвертки). Зубы такой острой формы встречаются крайне редко - один случай на тысячу человек.

Вопреки ошибочному мнению некоторых Пациентов, это является не только эстетической проблемой, но и серьезной патологией, способной серьезно повредить мягкие ткани полости рта. Кроме того, такая форма зубов может приводить к нарушению жевательной функции, а так же служить причиной повышенной истираемости эмали и чувствительности зубов.

Для такой аномалии характерны несколько признаков:

заострение зубов к режущей части, их конусообразная или бочкообразная форма;
наличие одинакового наклона всех сторон;
меньший размер по сравнению с остальными зубами;
преимущественное расположение на верхней челюсти.

Причины возникновения конических и шиловидных зубов

Формирование конических и шиловидных зубов может быть обусловлено следующими причинами:

генетическими изменениями, которые приводят не только к изменению формы, но и к сверхкомплектации зубов;
некорректным формированием пластины зачатка, приводящим к его расщеплению;
инфекционными и воспалительными заболеваниями, вызывающими нарушение обмена веществ в организме человека;
дефицитом витамина D, оказывающем значительное влияние на состояние костной системы человека;
недоношенностью ребенка или его дистрофией;
перенесенными во время беременности заболевания матери.

Виды конусных зубов

Существуют следующие разновидности конусных зубов, отличающиеся друг от друга клиническими признаками:

шиповидные: для коронковой части таких зубов характерна зауженная форма, напоминающая шип. Как правило, они формируются как рудименты боковых верхних резцов. Главной причиной шиповидной формы зубов выступает эктодермальная дисплазия или наличие щели верхнего неба;
зубы Гетчинсона: имеют бочкообразную форму. Для них характерно наличие небольшой выемки на режущей части в виде полукруга. Возникает, как правило, из-за перенесенного матерью ребенка заболевания во время беременности: чаще всего, краснухи или сифилиса;
зубы Пфлюгера: имеют форму нераскрывшегося бутона, часто покрыты микродефектами в виде точек, ямок и горизонтальных бороздок. Обычно это премоляры.

Методы лечения

К счастью, современная ортодонтия позволяет не только выявить наличие патологии на ранней стадии, но и полностью скорректировать форму зубов.

Среди методов лечения зауженных зубов выделяют:

протезирование с использованием коронок из металлокерамики. Этот материал позволяет полностью передать цвет и структуру эмали зубов, поэтому пользуется большой популярностью. Однако, его применение требует значительного предварительного препарирования дентальной ткани;
наложение виниров-конструкции тонких керамических пластин, которые фиксируются на внешней поверхности зубов. Главным достоинством этого метода выступает минимальное препарирование дентальных тканей;
композитная реставрация. По стоимости этот метод гораздо доступнее виниров и заключается в послойном нанесении светоотверждаемого композита;
удаление зубов с их последующим протезированием. Самый радикальный метод. Используется в случае, если зубы имеют аномальные размеры.

Как правило, конусовидные зубы хорошо поддаются лечению, вне зависимости от их размера и вида.