Оценка функционального состояния жевательного звена зубочелюстной системы по данным гнатодинамометрии и электромиографии у лиц 18-35 лет с полными зубными рядами при ортогнатическом прикусе
Автор: Шемонаев Виктор Иванович, Машков Александр Владимирович, Малолеткова Анна Алексеевна, Бадрак Евгений Юрьевич, Клаучек Сергей Всеволодович
Журнал: Природные системы и ресурсы @ns-jvolsu
Рубрика: Биология и биотехнология
Статья в выпуске: 4 (10), 2014 года.
Бесплатный доступ
Показатели деятельности жевательной мускулатуры, определенные по данным гнатодинамометрии и электромиографии у практически здоровых лиц 18-35 лет, обладают индивидуально-типологическими особенностями. Их совокупность позволяет оценить взаимосвязь организации функционального взаимодействия рельефов окклюзионных поверхностей боковых зубов и параметров жевательного звена зубочелюстной системы человека.
Гнатодинамометрия, электромиография, жевательные мышцы, зубочелюстная система, индивидуально-типологические особенности
Короткий адрес: https://sciup.org/14967428
IDR: 14967428
Текст научной статьи Оценка функционального состояния жевательного звена зубочелюстной системы по данным гнатодинамометрии и электромиографии у лиц 18-35 лет с полными зубными рядами при ортогнатическом прикусе
В последние время интерес физиологов и врачей-стоматологов все более сходится на выработке объективного набора информативных аппаратных методик, позволяющих с различных сторон оценить столь комплексное понятие, как функциональное состояние зубочелюстной системы. В области оценки жевательного аппарата этой системы в последнее время достигнуты определенные успехи, что позволило с успехом использовать эту оценку при исследовании различных клинических групп [4; 11; 12].
Основу комплекса составляют два метода. Гнатодинамометрия (ГДМ) позволяет объективно измерить усилия, развиваемые жевательной мускулатурой, и предназначена для измерения силы сжатия мышечного аппарата на ткани пародонта зуба в различных участках зубного ряда. При этом показатели ГДМ характеризуют не всю мышечную силу, а отражают пределы выносливости пародонта, так как при появлении боли в области пародонта зубов дальнейшее сокращение мышц рефлекторно прекращается [13; 14]. Интерференционная электромиография (ЭМГ) позволяет исследовать суммарную биоэлектрическую активность мышц в покое и при различных режимах напряжения. Методика абсолютно неинвазивна, хорошо переносится пациентами в связи с отсутствием субъективно неприятных и даже болезненных ощущений. При поверхностной ЭМГ жевательных мышц показана высокая воспроизводимость измерений, а также имеются сведения о предпочтительности данной методики в случаях, когда необходимо исследовать общую организацию активности двигательного аппарата [8; 9].
Помимо диагностической валидности, эти методики позволяют эффективно оце- нивать жевательную функцию и выделять на основе исследования целевые клиникофизиологические и клинические группы, обладают необходимым и доказанным уровнем объективности, надежности и отсутствием интерференции, то есть воздействия на обследуемого самого теста с искажением результатов измерения. Тем не менее проблемой остается формирование базы референтных показателей, позволяющих сохранять представления о биологическом нормировании с учетом выявленных индивидуальных вариаций в строении и функционировании жевательного звена зубочелюстной системы [5; 10].
Цель работы – определить индивидуально-типологические особенности жевательного звена зубочелюстной системы по значениям показателей силы жевательного давления, электрической активности жевательных мышц у лиц 18–35 лет с полными зубными рядами при ортогнатическом прикусе.
Методика и исследования
Для исследований была создана однородная группа со сходным уровнем стоматологического здоровья, в которую вошли практически здоровые лица в возрасте от 18 до 35 лет (что соответствует первому периоду зрелого возраста), в количестве 200 человек: 100 женщин и 100 мужчин.
При определении стоматологического статуса заполнялась зубная формула, оценивалось состояние пародонта (индекс CPITN), слизистой оболочки полости рта, проводилась ортопантомография. В результате стоматологического осмотра заболеваний пародонта у обследуемой группы лиц выявлено не было, что являлось одним из условий участия в исследованиях. При оценке особенности прику- са было установлено, что у всей группы обследуемых наблюдались разновидности физиологического прикуса. На данном этапе исследования в обследовании не принимали участия лица, имеющие ортопедические конструкции, ортодонтические аппараты, удаленные премоляры и моляры, а также лица, имеющие зубы c индексом разрушения окклюзионной поверхности зуба более 0,1.
Для проведения гнатодинамометрии использовали прибор «Визир» (ЦНИИ «Электроприбор», Санкт-Петербург). Перед каждой процедурой надевали на датчик заранее продезинфицированный эластичный амортизатор и предлагали сжать датчик между первыми верхними и нижними молярами обеих сторон челюсти до появления неприятных ощущений в периодонте этих зубов. Полученные значения заносили в индивидуальную карту.
Для изучения электрической активности жевательных мышц использовался метод регистрации поверхностной (интерференционной) миографии (ЭМГ), исследующий суммарную биоэлектрическую активность мышц в покое и при различных режимах напряжения [1; 7; 15]. Для проведения исследования применялся прибор «Нейромиоанализатор НМА-4-01 НЕЙРОМИАН» (Таганрог). Регистрация проводилась биполярными электродами с постоянной площадью и фиксированным расстоянием между ними. Применялись прямоугольные электроды площадью 50 кв. мм (10 х 5 мм), укрепленные на изоляционной платформе 40 х 20 мм с межэлектродным расстоянием между центрами электродов 20 мм. Регистрировалась биоэлектрическая активность жевательной мышцы (m. masseter) симметрично с обеих сторон. Изоляционная платформа располагалась в зоне двигательной точки мышцы, анатомически соответствующей зоне распределения концевых пластинок терминальных ветвлений нерва, таким образом, чтобы один регистрирующий электрод находился непосредственно над двигательной точкой, а другой был сдвинут в сторону сухожилия, с тем чтобы продольная ось биполярного электрода располагалась вдоль мышцы. Двигательная точка определялась пальпаторно в месте наиболь- шей выпуклости мышцы при ее максимальном произвольном сокращении, а также согласно существующим схемам для клинического использования [2]. Во время записи обследуемые сидели без поддержки головы и сохраняли ее естественное положение. Их просили сжать зубы с максимальной силой. Мышечная активность регистрировалась в течение 5 секунд при максимально сильном сжатии зубов. Обследуемым было предложено как можно сильнее сжать зубы в положении максимального контакта верхних и нижних зубов и сохранять этот уровень напряжения в течение всего периода записи. Затем регистрировалась кривая при мышечном расслаблении в течение 5 секунд. Указанный цикл повторялся 10 раз. При записи полученного сигнала использовался цифровой фильтр верхних частот 2000 Гц и фильтр нижних частот 3 Гц, скорость развертки – 50 мс/д, чувствительность в покое – 50 мкВ/д, при произвольном мышечном сокращении – 500 мкВ/д. ЭМГ-сигналы были сохранены в памяти компьютера для последующего анализа.
Исследовались следующие показатели: – общая описательная характеристика кривой в покое и при мышечном сокращении;
– абсолютное значение максимальной и средней амплитуды ЭМГ (мкВ);
– построение огибающей электромиограммы (мкВ ∙ с).
Статистический анализ проводился с помощью программного пакета «Statistica 8.0». Вычислялась средняя арифметическая величина ( М ) и стандартная ошибка средней арифметической ( m ). Проверка достоверности различий осуществлялась по критерию Стьюдента [3].
Результаты и исследования
Согласно результатам гнатодинамо-метрии, средние величины в группе мужчин составили на функционально-доминирующей стороне жевания [6] 237 ± 20,2 Н, на недоминирующей – 199 ± 15,8 Н. В группе женщин на функционально-доминирующей стороне жевания средние величины были на 5–7 % меньше, на недоминирующей – примерно столько же, сколько и у мужчин (см. табл.).
Данные оценки показателей гнатодинамометрии и поверхностной интерфенционной миографии жевательных мышц у практически здоровых лиц первого периода зрелого возраста ( М ± m , n = 200)
Показатель |
Мужчины n = 100 |
Женщины n = 100 |
t -критерий |
Объединенная группа, n = 200 |
Функционально-доминирующая сторона |
||||
Сила жевательного давления, Н |
237 |
225 |
0,41 |
231 |
± 20,2 |
± 21,4 |
± 1,2 |
||
Амплитуда миограммы, мкВ |
1264 ± 110,2 |
1228 ± 108,4 |
0,23 |
1246 ± 8,7 |
Недоминирующая сторона |
||||
Сила жевательного давления, Н |
199 |
197 |
0,1 |
198 |
± 15,8 |
± 14,2 |
± 1,4 |
||
Амплитуда миограммы, мкВ |
1148 ± 105,6 |
1130 ± 107,8 |
0,12 |
1139 ± 12,2 |
При оценке параметров ЭМГ при максимальном мышечном напряжении регистрировалась высокочастотная кривая с амплитудой в среднем на функционально-доминирующей стороне жевания 1264 ± 110,2 мкВ у мужчин и 1228 ± 108,4 мкВ у женщин, и на недоминирующей стороне – 1148 ± 105,6 мкВ и 1130 ± 107,8 мкВ соответственно. Согласно литературным данным, частота регистрируемой интерференционной кривой в норме должна быть не менее 60 Гц [12].
В нашем случае в контрольной группе средняя частота составила на функционально-доминирующей стороне жевания у мужчин 182,2 ± 24,2 Гц и 179,4 ± 26,5 Гц у женщин, на недоминирующей стороне – 176,2 ± 33,1 Гц у мужчин и 174,1 ± 29,5 Гц у женщин.
Анализируя описательные характеристики ЭМГ-кривой, следует отметить, что регистрировалась симметричная активность мышц, четкая смена фаз биоэлектрической активности и периодов покоя, отсутствие биопотенциалов во время расслабления мышц, поднимающих нижнюю челюсть. В состоянии относительного физиологического покоя нижней челюсти в жевательных мышцах у обследованных не выявлено нарушений синхронности сокращения парных жевательных мышц. Как следует из полученных данных, практически отсутствуют половые различия рассматриваемых показателей ГДМ и амплитуды ЭМГ жевательной мышцы.
Заключение
Применение электромиографии и гна-тодинамометрии при оценке челюстно-мышечного аппарата позволяет более полно характеризовать функциональное состояние зубочелюстной системы [2]. Показатели силы жевательного давления, электрической активности жевательных мышц являются частью индивидуально-типологических особенностей жевательного звена зубочелюстной системы и могут входить в комплекс динамических показателей для оценки и прогнозирования адаптации пациентов к зубным протезам.
Список литературы Оценка функционального состояния жевательного звена зубочелюстной системы по данным гнатодинамометрии и электромиографии у лиц 18-35 лет с полными зубными рядами при ортогнатическом прикусе
- Андреев, И. М. Электромиографический контроль нормализации окклюзированных взаимоотношений зубов/И. М. Андреев//Современная ортопедическая стоматология. -2007. -№ 7. -С. 22-24.
- Малолеткова, А. А. Оценка течения адаптационного процесса в клинике ортопедической стоматологии/А. А. Малолеткова, С. В. Клаучек//Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. -2013. -№ 1. -С. 133-137.
- Новиков, Д. А. Статистические методы в медико-биологическом эксперименте (типовые случаи)/Д. А. Новиков, В. В. Новочадов. -Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2005. -84 с.
- Пихур, О. Л. Клинико-морфологические особенности состояния зубочелюстной системы у больных с повышенной стираемостью зубов, сопровождающейся парафункцией жевательных мышц/О. Л. Пихур, Э. А. Калмыкова//Тихоокеанский медицинский журнал. -2013. -№ 1. -С. 56-58.
- Циркадианная динамика функциональных показателей жевательного звена зубочелюстной системы человека в связи с его хронотипом/В. И. Шемонаев, А. В. Машков, Д. А. Залевский, В. В. Новочадов//Тихоокеанский медицинский журнал. -2013. -№ 1. -С. 34-37.
- Чепуряева, О. С. Определение функционально-доминирующей стороны жевания/O. C. Чепуряева, А. В. Машков, В. И. Шемонаев//Актуальные вопросы стоматологии: сб. материалов науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию проф. В. Ю. Миликевича. -Волгоград: Феникс, 2012. -С. 139-143.
- Durso, F. T. Detecting confusion using facial electromyography/F. T. Durso, K. M. Geldbach, P. Corballis//Hum. Factors. -2012. -Vol. 54, № 1. -P. 60-69.
- Herring, S.W. Masticatory muscles and the skull: a comparative perspective/S. W. Herring//Arch. Oral Biol. -2007. -Vol. 52, № 4. -P. 296-299.
- Influence of vision on masticatory muscles function: surface electromyographic evaluation/D. Ciavarella, A. Palazzo, A. De Lillo //Ann. Stomatol. (Roma). -2014. -Vol. 5, № 2. -P. 61-65.
- Koc, D. Bite force and influential factors on bite force measurements: a literature review/D. Koc, A. Dogan, B. Bek//Eur. J. Dent. -2010. -Vol. 4, № 2. -P. 223-232.
- Occlusal force, electromyographic activity of masticatory muscles and mandibular flexure of subjects with different facial types/W. Custodio, S. G. F. Gomes, F. Faot //J. Appl. Oral. Sci. -2011. -Vol. 19, № 4. -P. 343-349.
- Reliability of EMG activity versus bite-force from human masticatory muscles/Y. Gonzales, L. R. Iwasaki., W. D. Jr. McCall //Eur. J. Oral Sci. -2011. -Vol. 119, № 3. -P. 219-224.
- Static and dynamic mechanics of the TMJ: plowing forces, joint load, and tissue stress/J. Nickel, R. Spilker, L. Iwasaki //Orthod. Craniofac. Res. -2009. -Vol. 12, № 3. -P. 159-167.
- Surface electromyography in orthodontics -a literature review/K. Woyniak, D. Piatkowska, M. Lipsky, K. Mehr//Med Sci Monit. -2013. -Vol. 19. -P. 416-423.
- The influence of occlusion on jaw and neck muscle activity: a surface EMG study in healthy young adults/V. F. Ferrario, G. M. Tartaglia, A. Galletta //J. Oral Rehabil. -2006. -Vol. 33, iss. 5. -P. 341-348.