Филогенетические изменения зубочелюстной системы человека. (обзор литературы)

ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЗУБОЧЕЛЮСТНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА.

Байбурин Р. Ф., Бакшеева С.Л.

ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенец-кого» МЗ РФ, г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация: Цель данной статьи продемонстрировать и проанализировать обзор литературы на актуальную проблему эволюционно-редукционных изменений зубочелюстной системы человека. В работе представлены наиболее распространенные и наиболее значимые изменения, происходящие в процессе эволюции человека, а так же отображены возможные причины редукционных изменений зубочелюстной системы. Проведена оценка данных изменений с географической и этнической точки зрения. Анализируя региональные изменения, выявлена однозначная положительная тенденция редукции зубочелюстной системы с небольшими различиями в зависимости от региона. Описаны филогенетические изменения, происходящие на территории Красноярского края, а так же отмечена необходимость их дальнейшего изучения.

Ключевые слова: антропологическая одонтология, эволюционно-редукционные изменения, зубочелюстные аномалии.

В процессе изучения филогенетических изменений человека многими учеными научно обоснованы и доказаны процессы эволюционной редукции различных систем организма, в том числе и зубочелюстной системы. Изучение эволюционных изменений костных компонентов челюстей, а так-же рельефа и структуры зубов на региональном уровне позволяет оценить скорость и характер данных изменений и дать общее представление о редукционных изменениях, происходящих в человеческом организме на протяжении многих веков.

Антропометрическое измерение костных структур дает возможность оценить и изучить варианты строения человеческого тела, а так же его изменений как в пространстве, так и во времени [1]. Изучение костных компонентов и структур во времени позволяет дать оценку и необходимое понимание общих биологических и морфологических изменений в процессе филогенеза человека [2].

В палеоантропологии изучение строения черепа является одним из ключевых звеньев исследований, так как кости черепа сохраняются в

земле лучше костей скелета. Краниологические исследования позволяют диагностировать расовые особенности, их характеристики и морфологию. Благодаря этим особенностям изучение черепов является одним из главных моментов в па-леоантропологических исследованиях [1; 3].

Немаловажно и изучение зубов и их структур. Данным изучением в антропологии занимается область антропологическая одонтология (зубная антропология)[4; 5;6].

Ни для кого не секрет, что процессы редукции различных элементов систем человека в связи с современным темпом жизни человека продолжаются, и несут в себе положительный характер [5]. Причины таких эволюционно-редукционных изменений до конца не изучены. Некоторые авторы считают, что изменения связаны с изменением характера питания человека: переход с более твердой пищи на более мягкую. В связи с чем происходит уменьшение функциональной нагрузки на зубы и челюсти, а следовательно и их редукция [7-11]. Еще одной из причин редукционных преобразований зубочелюстной си-

стемы является процесс брахикефализации (эволюционные изменения головы и черепа в связи с увеличением и перестройкой мозга) [7; 10].

Эпохальные сдвиги и эволюционные преобразования тесно связаны не только с редукцией и изменением зубочелюстной системы человека, но и с увеличением частоты возникновения зубо-челюстных аномалий [8]. В связи с эволюционными изменениями зубочелюстной системы редукции подвержены не только зубы (размеры зубов, изменение рельефа поверхности зубов), но и альвеолярные отростки челюстей, следствием чего является уменьшение размеров челюстей, а значит большее распространение зубочелюст-ных аномалий [12-15].

Многие ученые отмечают процесс редукции нижней челюсти. Этот процесс по их мнению носит филогенетический характер. Процесс редукции нижней челюсти так же тесно связан и с нарастанием гиподонтии, в частности третьих нижних моляров. Эти явления связаны, как уже отмечалось выше, с ослаблением прогнатизма (по сравнению с высшими приматами), а следовательно недостатком места для прорезывания зубов и их аномалией положения [16; 17]. В 1965 году P. Andrik провел исследование, в котором изучил изменения, произошедшие в челюстях за последние 4000 лет. Результаты исследования свидетельствуют о процессе эволюционно-ре-дукционных изменений тела челюстей не только в длину, но и в ширину: тело нижней челюсти современного человека короче приблизительно на 6 мм, тело верхней челюсти - на 4 мм. Ширина альвеолярного отростка челюстей изменилась в сторону ее уменьшения приблизительно на 2-3 мм [18].

P.M. Buttler и A.A. Dahlberg описывают теорию морфогенетических полей, согласно которой редукции и постепенному исчезновению подвержены крайние зубы (латеральный резец верхней челюсти (I2), вторые премоляры (P2), третьи моляры (М3)). Ключевые зубы, в свою очередь, стабильно сохраняют свою форму и размеры в процессе эволюционно-редукционных преобразований [19; 20]. Донина Н.И. в своей работе проводит оценку частоты гиподонтии отдельных зубов некоторых древних и современных популяций (Ii, I2, P2, М3) и приходит к выводу, что частота возникновения гиподонтии зубов I2, P2, М3 со временем увеличивается, что

связано с филогенетическими изменениями в форме и размерах челюстей, а так же некоторыми расовыми различиями [8].

В палеоантропологических исследованиях материала европейской части РСФСР частота краудинга во всех исследованных группах достаточно низкая и составляет от 1,1% до 11,3% в зависимости от региона. Данный показатель, хоть и незначительный, но может свидетельствовать о редукционных изменениях в челюстных костях. В результатах исследования бугорка Карабелли улавливается территориальная закономерность: в европейской части среди исследованных групп показатель варьирует от 34,6% до 56,8%, что свидетельствует о достаточно высоком показателе в регионе. В свою очередь, идентичное исследование на Дальнем Востоке показало значительно иные результаты: показатель бугорка Карабелли варьирует в пределах от 4,0% до 34,8% [21].

В.Ф. Кашибадзе, проводя одонтологические исследования на краниологических сериях населения Кавказа различных эпох, пришла к неожиданным результатам: первая группа начиная с эпохи бронзы характеризуется низкой редукцией краудинга и гипоконуса на верхних молярах (минимальная концентрация признаков). Со сменой эпох на территории Кавказа частота данных признаков возрастает и достигает различных показателей у современных групп. Вторая группа па-леоантропологических материалов эпохи бронзового века характеризуется высокими, по сравнению с современными показателями, частотами бугорка Карабелли (38-71%) и коленчатой складки метаконида (14-22%) [22].

Сравнительная характеристика одонтологических и одонтоглифических признаков у различных этнических групп Республики Дагестан свидетельствует о гомогенности населения по данным признакам с небольшими различиями. Ряд признаков был выявлен с одинаковой частотой в различных этнических группах, однако, выявить общий тип с одинаковым набором данных признаков, присущий всем национальным группам, не удалось. Полученные данные так же свидетельствуют о географической и этнической изменчивости одонтологических и одонтоглифи-ческих признаков на различных территория Республики Дагестан, что, опять же, свидетельствует о многообразном характере редукционно-эволюционных изменений [23].

А.А. Стафеев, Л.М. Ломиашвили и соав. выявили редукционные изменения у населения Омского Прииртышья. Проведя сравнительную морфологическую характеристику ключевых и вариабельных зубов первых поселенцев и современного населения ученые отметили тенденцию к уменьшению размерных характеристик всех групп зубов со временем. Анализ редукции бугров первого верхнего моляра выявил, что частота встречаемости редукции гипоконуса и метако-нуса у современного населения выше, чем у первого поселения (83,25%). Подтверждением филогенетических изменений является показатель отсутствия гипоконуса только у представителей современного населения (26,64%) [24].

Изучение территориальных особенностей строения различных систем организма человека, а так же их филогенетических преобразований на территории Красноярского края проводится в большом объеме. Научными сотрудниками красноярской медицинской школы проведено множество исследований по изучению и изменению физического статуса населения [25], этническим особенностям кефалометрических показателей [26], выявлению корреляционной взаимосвязи между заболеваниями пародонта и пора-женностью кариесом [27], а так же конституциональных особенностей зубочелюстной системы и поражаемости зубов кариесом [28]. Были выявлены региональные, половые и конституциональные особенности зубочелюстной системы, а так же комплекс эволюционно-редукционных изменений зубочелюстной системы у юношей с различной частотой на территории Красноярского края, изучены закономерности изменчивости зубочелюстной системы [29; 30]. Н.Н. Медведевой проведено исследование изменчивости физического статуса и посткраниального скелета на примере современного населения города Красноярска и населения XVII-XVIII веков на основе изучения остеологической серии Покровского некрополя Красноярского острога [2].

На территории Красноярского края проведено исследование краниометрических и одонтомет-рических характеристик представителей тагар-ской культуры VII-II вв. до н.э. и современного населения. Результаты исследования, как и предполагалось ожидать, свидетельствуют о редукционных изменениях зубочелюстной системы: у современного населения по сравнению с представителями тагарской культуры происходит

уменьшение премолярного и молярного пространства на нижней челюсти, сокращение клыковой области, редукция гипоконуса (34,0%). Значения модуля коронки моляров являются достаточно показательными и согласно исследованию значительно подверглись редукционным изменениям. У представителей тагарской культуры определялись макродонты в 61,0% и мезодонты в 39,0%, однако показатели современного населения Красноярского края значительно отличаются от таковых: макродонты - 36,2%, мезодонты - 27,2% и микродонты - 36,7% [31].

Резюмируя вышеизложенный анализ литературных данных можно однозначно отметить непрерывно продолжающийся процесс эволюци-онно-редукционных изменений в организме человека как в целом, так и различных систем отдельно. Палеоантропологические изучения, в совокупности с антропометрическими измерениями современного населения, необходимы с целью выявления филогенетических изменений. Территориальные изучения палеоантропологи-ческого материала необходимы для изучения этнических, национальных, конституциональных особенностей, эволюционных и редукционных изменений, происходящих в различных регионах, а также пониманию вариантов норм строения различных систем организма человека в зависимости от региона и этноса.

Сравнительное изучение краниометрических и одонтологических структур палеоантрополо-гического материала в сравнении с современным населением поможет выявить процессы эволю-ционно-редукционных изменений зубочелюст-ной системы человека на территории Красноярского края. Результаты исследования могут быть использованы как научными сотрудниками для дальнейшего изучения, так и практикующими врачами в профилактике развития стоматологических заболеваний.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алексеев В.П., Дебец Г.Ф. Краниометрия. Методика антропологических исследований. М.: Наука, 1964.

2. Медведева Н.Н. Закономерности изменчивости физического статуса и посткраниального скелета населения города Красноярска: Автореф. дис. ... докт. мед. наук. Красноярск, 2004.

3. Алексеев В.П. Историческая антропология. М.: Высшая школа, 1979.

4. Зубов A.A. Одонтология методика антропологических исследований. М.: Наука, 1968.

5. Зубов A.A. Этническая одонтология. М.: Наука, 1973.

6. Индюкова М.О., Манашев Г.Г., Филимонов О.А. Состояние антропологической одонтологии на современном этапе // Сибирское медицинское обозрение. № 4. 2004. С. 66-69.

7. Дистель В.А., Сунцов В.Г., Дроздовская Н.Г., Ерёмина З.В. Взаимосвязь формы лица, челюстей, редукции зубов и поражаемости кариесом // Стоматология. 1985. №2. С. 19-20.

8. Донина Н.И. Некоторые аномалии зубной системы в краниологических сериях славян и русских // Вопросы антропологии. 1968. №29. С. 105-118.

9. Зубов A.A. Порядок редукции бугорков и преобразование узора коронки постоянных нижних моляров человека при переходе от пятибугоркового типа к трехбугорко-вому // VII международный конгресс антропологических и этнографических наук. 1964. С. 46-48.

10. Andrik P. Vplyv konzistencie potravy na vyvoj celusti krys. // Cescoslovenska stomatologie, LXII. №6. 1962.

11. Watt D. G., Williams C. H. The effects of the Physical consistence of food on the growth and development of the mandible and maxilla of the rat // Am. I. Orthod. vol. 37. 1951. P. 32-33.

12. Калвелис Д.А. Ортодонтия (зубочелюстные аномалии в клинике и эксперименте). М.: Медицина, 1964.

13. Смердина Л.Н., Смердин Ю.Г. Морфология зубочелюстной системы в больших и малых популяциях // Бюл. Вост.-Сиб. науч. центра СО РАМН. - Иркутск, №1. 1997. -С. 61-64.

14. Тегако Л. И., Саливон И. И. Основы современной антропологии. М.: Университетское. Минск, 1989.

15. Ziolkiewicz T. Antropologia stomatologiczny // Prezgl. Antropol. vol. 30. №2. 1965. P. 229-231.

16. Бунак В. В., Нестурх М. Ф., Рогинский Я. Я. Антропология. Краткий курс. М.: Учпедгиз, 1941.

17. Brabant H., Hassar M. Observations anthropologiques et histologiques sur la denture d'une population atteinte de fluorose // Bull. Acad. Roy. Med. Belg. t. 6. №3. 1964.

18. Andrik P. Reductionserscheinungen im menschlichen Kieferbereich // Acta Fac. Rerum Natur. Univ. Comen. t. 10, Anthrop., №1. 1965.

19. Buttler P.M. Studies of the mammalian dention. Differ-entation of the post-canine dentition // Proc. Zool. Soc. Lond, vol. 109, №1. 1939.

20. Dahlberg A.A., Chicago D.D. The changing dentition of man // J. Amer. Dental Association. vol. 32. 1945.

21. Зубов А.А. Этническая одонтология СССР. М.: Медицина, 1979.

22. Кашибадзе В.Ф. Одонтологические данные к антропологической истории Кавказа // Этнографическое обозрение. №5. 2006. С. 117-133.

23. Расулов И.М. Одонтологические и одонтоглифиче-ские исследования особенностей зубов у лиц различных национальностей и перспективы использования полученных данных в стоматологии: Диссертация на соискание ученой степени докт. мед. наук. Москва, 2011.

24. Стафеев А.А., Ломиашвили Л.М., Погадаев Д.В., Михайловский С.Г., Попова Л.В. Особенности морфомет-рических параметров зубов у населения Омского Прииртышья в аспекте антропологических исследований зубоче-люстной системы первых поселенцев // Институт стоматологии. №3(65). 2014. С. 95-97.

25. Шарайкина, Е.П. Закономерности изменчивости морфофункциональных показателей физического статуса молодых людей в зависимости от пола и типа телосложения: Автореф. дис. ... докт. мед. наук. Красноярск, 2005.

26. Николаев В.Г., Медведева Н.Н., Савенкова Т.М., Юсупов Р.Д., Синдеева Л.В. Этнические особенности кефа-лометрических показателей у населения Восточной Сибири // Сибирское медицинское обозрение №1. 2015. С. 60-63.

27. Бакшеева С.Л. Конституционные особенности паро-донта.: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Красноярск, 2002.

28. Шарайкина Н.Г. Конституционные особенности строения зубочелюстной системы и поражаемости зубов кариесом: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Красноярск, 1998.

29. Манашев Г.Г. Изменчивость зубочелюстной системы в зависимости от пола и конституции: Автореф. Дис. . канд. мед. наук. Красноярск, 2000.

30. Манашев Г. Г. Закономерности формирования многокорневых зубов человека: Автореф. Дис. . докт. мед. наук. Красноярск, 2005.

31. Черепанова А.А. Краниометрические и одонтомет-рические характеристики представителей тагарской культуры VII - II вв. до н.э. и современного населения Красноярского края: Дис. ... канд. мед. наук. Красноярск, 2005.

PHYLOGENETIC CHANGES OF DENTITION SYSTEM OF THE PEOPLE.

Bayburin R.F., Baksheeva S.L.

Krasnoyarsk State Medical University, Krasnoyarsk, Russian Federation

Annotation: The purpose of this article is to analyse and provide the overview of literature of current evolutionary and reduction changes of people's dental structure. We presented the most common and significant changes occurred during human evolution as well as possible causes of reduction in dental structure. These changes have been assessed from the geographical and ethnic point of view. A unique positive trend of dental structure reduction has been identified with immaterial variances by region. Additionally, the phylogenetic changes of Krasnoyarsk Krai have been described with further research necessary.

Keywords: anthropological odontology, evolutionary and reduction changes, dentition anomalies.

REFERENCES

1. Alekseev V. P., Debets G. F. Kraniometriya. The anthropological research methodology. M.: Science, 1964.

2. Medvedeva N. N. Variability of physical condition and postkranialny skeleton of population of Krasnoyarsk: author. dis. ... dr. med. science. Krasnoyarsk, 2004.

3. Alekseev V. P. Historical anthropology. M.: The higher school, 1979.

4. Zubov A.A. Odontology as method of anthropological research. M.: Science, 1968.

5. Zubov A.A. Ethnic odontology. M.: Science, 1973.

6. Indyukova M. O., Manashev G. G., Filimonov O. A. The current stage of anthropological odontology // The Siberian medical review. No. 4. 2004. P. 66-69.

7. Distel V. A., Suntsov V. G., Drozdovskaya N. G., Eryomina Z. V. The correlation of a face shape, jaws, teeth reductions and cavities // Odontology. 1985. No. 2. P. 19-20.

8. Donina N. I. Certain tooth anomalies in the crani-ological series of Slavs and Russian Federations // Anthropology Questions. 1968. No. 29. Page 105-118.

9. Zubov A.A. An order of tubercle reduction and transformation of permanent lower molars' crown pattern while transitioning from five tubercles to three tubercles type // The VII international congress of anthropological and ethnographic science. 1964. P. 46-48.

10. Andrik P. Vplyv konzistencie potravy na vyvoj celusti krys. // Cescoslovenska stomatologie, LXII. №6. 1962.

11. Watt D. G., Williams C. H. The effects of the Physical consistence of food on the growth and development of the mandible and maxilla of the rat // Am. I. Orthod. vol. 37. 1951. P. 32-33.

12. Kalvelis D. A. Orthodontics (clinical and trial anomalies). M.: Medicine, 1964.

13. Smerdina L. N., Smerdin Yu. G. Morphology of teeth and jaw in large and small population // Bulletin Vost. - Sib. science center from the Russian Federation Academy of Medical Science. - Irkutsk, No. 1. 1997. - P. 61-64

14. Tegako L. I., Salivon I. I. The fundamentals of modern anthropology. M.: University. Minsk, 1989.

15. Ziolkiewicz T. Antropologia stomatologiczny // Prezgl. Antropol. vol. 30. №2. 1965. P. 229-231.

16. Bunak V. V., Nesturkh M. F., Roginsky Y. Y. An-tropology. Short course. M.: Uchpedgiz, 1941.

17. Brabant H., Hassar M. Observations anthropologiques et histologiques sur la denture d'une population atteinte de fluorose // Bull. Acad. Roy. Med. Belg. t. 6. №3. 1964.

18. Andrik P. Reductionserscheinungen im menschlichen Kieferbereich // Acta Fac. Rerum Natur. Univ. Comen. t. 10, Anthrop., №1. 1965.

19. Buttler P.M. Studies of the mammalian dention. Differentation of the post-canine dentition // Proc. Zool. Soc. Lond, vol. 109, №1. 1939.

20. Dahlberg A.A., Chicago D.D. The changing dentition of man // J. Amer. Dental Association. vol. 32. 1945.

21. Zubov A.A. Ethnic odontology in USSR. M.: Medicine, 1979.

22. Kashibadze of V. F. Odontological data contributing to anthropological history of the Caucasus // The Ethnographic review. No. 5. 2006. P. 117-133.

23. Rasulov of I. M. The odontological and odonto-glifical research of various populations' dental anomalies and the prospect of using research data in dentistry: Dis. ... dr. med. sciences. Moscow, 2011.

24. Stafeev A. A., Lomiashvili L. M., Pogadayev D. V., Mikhaylovsky S. G., Popova L. V. Morphometric dental irregularities of the Omsk Priirtyshje population in light of anthropological research of the first settlers' dental structure // Institute of stomatology. No. 3(65). 2014. P. 95-97.

25. Sharaykina, E.P., The assessment of morph functional indicators of youth's physical condition based on

gender and physiques: author. dis.....dr. med. science.

Krasnoyarsk, 2005.

26. Nikolaev V.G., Medvedev N. N., Savenkov T. M., Yusupov R. D., Sindeeva L. V. Ethnic features the kefalo-metricheskikh of indicators at the population of Eastern Siberia // The Siberian medical review No. 1. 2015. P. 6063.

27. Baksheeva S. L. The structural indicators of a periodontal disease. author. dis. ... kand. med. science. Krasnoyarsk, 2002.

28. Sharaykina N. G. The dental anatomy and sensitivity to teeth cavities: author. dis. ... kand. med. science. Krasnoyarsk, 1998.

29. Manashev G. G. The assessment of dental structure based on gender and constitution: author. dis. . kand. med. science. Krasnoyarsk, 2000.

30. Manashev G. G. The development of multirooted teeth: author. dis. . dr. med. science. Krasnoyarsk, 2005.

31. Cherepanova of A. A. Craniological and odon-tometric characteristics of the Tagarsky population in VII-II centuries BC and current population of Krasnoyarsk Krai: Dis. . kand. med. science. Krasnoyarsk, 2005.