Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Lidská spodní čelist, obdivuhodná kost

Nové poznatky o stavbě mandibuly
 |  5. 8. 1995
 |  Vesmír 74, 463, 1995/8

Kosti jsou neobyčejně složitě uspořádané orgány, které plní zároveň několik funkcí nezbytných pro život (pozn. red.: viz rovněž Vesmír 67, 685, 1988/7 a Vesmír 68, 469, 1989/8):

  • tvoří nosné “lešení″ těla, oporu a fixaci orgánů,
  • jsou ohromným skladem anorganických látek, jež jsou v nich deponovány a podle aktuální potřeby organizmu vyplavovány do oběhu,
  • mechanicky chrání životně důležité orgány (mozek, smyslová ústrojí na hlavě, srdce, plíce, játra) a celou soustavu krvetvorných tkání – kostní dřeň, lidově morek,
  • svými rozměry určují velikost lidského těla,
  • nemají v průběhu růstového období života stejné růstové tempo, z čehož vyplývá, že odpovídají za měnící se proporce lidského těla.

Funkční vybavení a vznik kostí

Na tyto náročné úkoly jsou kosti patřičně strukturálně i funkčně vybaveny. Platí pravidlo, že při daných mechanických nárocích mají maximální mechanickou odolnost při minimální spotřebě materiálu. Neznám – a ani si neumím představit – umělou hmotu, která by kosti v tomto směru předčila.

Vznik kostí během vývoje jedince (ontogeneze) je rovněž velice složitý – pro pochopení dalšího je třeba uvést alespoň dva základní způsoby:

  • Kost se vyvíjí na podkladě chrupavčitého modelu, který je postupně rozbouráván a nahrazován kostí, jež se pak celý život neustále přestavuje podle aktuálních mechanických a metabolických nároků organizmu. Tomuto mechanizmu se říká enchondrální osifikace, kostem takto vzniklým se říká kosti chondrogenní.
  • Kostní tkáň vzniká přímo ve vazivu, tedy bez nějakého předchozího modelu – osifikací desmogenní. Kosti takto vzniklé se nazývají kosti desmogenní.

Zánik, nebo rekvalifikace?

Před vlastním výkladem o mandibule je třeba udělat ještě jednu odbočku. Představme si člověka (v našem případě orgán), který ztratí práci, na niž byl vyškolen (funkci, na kterou byl specializován). Při ztrátě zaměstnání (funkce) má dvě možnosti: buď umřít hladem (orgán zmizí beze stopy), nebo se rekvalifikovat (převzít jinou funkci a na tu se adaptovat). Historický vývoj (fylogeneze) v řadě případů dospěl do situace, kdy orgán ztratil svou funkci a buď zašel beze stopy, nebo se adaptoval na funkci jinou.

Meckelova chrupavka

Lidská mandibula je kost zvláštní v tom, že její předchůdkyně ve fylogenezi patřila k aparátu, který tvořil pevnou oporu pro žábry. Ztrátou funkce žaber byl žaberní oblouk postaven před situaci popsanou v minulém odstavci. V ontogenezi lidské mandibuly se celá historie opakuje a lze ji krásně dokumentovat. V lidské ontogenezi se totiž předchůdce dnešní mandibuly objevuje jako chrupavčitá vzpruha jdoucí od budoucí brady souvisle až pod spodinu (bázi) lební, kde končí rozšířením, které je kloubem spojeno s jednou kůstkou báze lební. Podle svého objevitele se jmenuje Meckelova chrupavka (viz obrázek). Kolem jejích předních dvou třetin se u člověka desmogenní osifikací tvoří kost ve tvaru tiskacího Y, což je budoucí vlastní lidská mandibula. Obě krátká ramena tvoří korýtko, v němž leží poměrně silný nerv a cévy, budoucí nerv a cévy pro mandibulu, dolní zuby a dáseň. Ze zadní partie Meckelovy chrupavky, ležící pod bází lební, vzniká enchondrální osifikací kladívko a z komunikující kosti pod bází lební kovadlinka, kůstky, jež jsou v definitivním stavu uloženy ve středoušní dutině (viz obrázek) a slouží jako systém nerovnoramenných pák k přenosu zvukových vln na orgány vnitřního ucha. Třetí sluchová kůstka, třmínek, vzniká z materiálu dalšího žaberního oblouku. Ve všech případech (mandibula, kladívko, kovadlinka a třmínek) jde o ztrátu původní funkce a o převzetí funkce zcela odlišné.

Objevení další důležité chrupavky

Meckelova chrupavka je postupně obklopena nově vytvořenou desmogenní kostí (pocházející z vaziva), zbytky Meckelovy chrupavky jsou enchondrální osifikací odbourány a nahrazeny chondrogenní (chrupavčitou) kostí (viz obrázek). Takto jsme tento proces vysvětlovali donedávna. V poslední době se však ukázalo, že to je složitější. Objevila se další dobře patrná chrupavka, která byla 100 let považována za nekonstantní a bezvýznamnou. Ukázalo se ale, že se koncem druhého měsíce nitroděložního života objevuje konstantně a mechanizmem enchondrální osifikace dává vzniknout celému ramenu mandibuly (ramus mandibulae), to jest skoro svisle stojící části této kosti, která je dobře hmatatelná, u hubených lidí i viditelná na okraji tváře. Tato “sekundární″ chrupavka je již v průběhu ontogeneze enchondrální osifikací odbourána a nahrazena chondrogenní kostí. Nezmizí celá: zůstane z ní po osifikaci hlavičky mandibuly, ke které dochází až po narození – chrupavčitá destička oddělující hlavičku a ramus mandibulae. Je všeobecně známo, že chrupavčité destičky, přetrvávající po osifikaci kostí mezi jejich jednotlivými komponentami, fungují jako růstové ploténky. Název dostaly od toho, že v nich složitým způsobem roste kost do délky. I v případě mandibuly má tato destička funkci růstové ploténky – zajišťuje růst mandibuly do výšky. Vzhledem k značnému namáhání má velmi zvláštní uspořádání: proudy chrupavkových buněk jsou do zbytku mandibuly zakotveny podobně jako kořeny stromu do půdy nebo jako kotevní lana stožáru (obr. pod článkem uprostřed).

Růst mandibuly

Při prvním pohledu na obličejíček novorozence je i laikovi jasné, že mandibula během prvních dvaceti let života po narození roste. Na rozdíl od dlouhých kostí končetiny roste mandibula mnohem složitěji: musí růst ve směru předozadním (musí držet krok se zvětšující se lebkou, a hlavně musí vytvářet prostor pro prořezávající se zuby). Dítěti s mléčným chrupem končí tělo mandibuly za druhou mléčnou stoličkou (sáhněte svému dítěti či vnukovi do úst, ale nenechte se kousnout). Ve školním věku se tělo mandibuly musí prodloužit dozadu, protože tam musí vzniknout prostor pro další tři zuby, nehledě na fakt, že definitivní zuby jsou větší než zuby mléčné. Obr. 2. ukazuje schematicky mechanizmus zvětšování mandibuly růstem. Kombinací obou pochodů, tj. růstu a ubývání, dochází jednak k růstu kosti jako celku, jednak ke změně jejích proporcí.

Aby pro zmnožené a zvětšené zuby bylo dost místa, musí mandibula růst i do výšky. Všimněte si na fotografiích svých dětí, jak se jim ve spojitosti s prořezáváním mléčných, a hlavně pak definitivních zubů obličej prodlužuje a zvyšuje. Všechny pochody jsou umožněny složitým růstem mandibuly.

Choulostivé období růstu

Po ukončení růstového období života všechny chrupavčité struktury mizí a jsou nahrazeny kostí. Než se tak stane, představují růstové ploténky na kosti místo mechanicky nejméně odolné. Při násilí překračujícím určitou hranici zde hrozí nebezpečí typicky lokalizované zlomeniny – epifyzeolýzy. V poslední době se epifyzeolýz v oblasti mandibuly vyskytuje poměrně dost. Mechanizmus je stále stejný: chlapec jezdí divoce na terénním kole, spadne, zlomí si ruku a udělá si větší či menší oděrky na bradě. Končetina je ošetřena fixací, oděrky očištěny a ošetřeny. Nic se neděje, až za několik měsíců přijde pozornější matka k lékaři s tím, že chlapci se mění skus a že má asymetrický obličej. Vyšetření ukáže, že jde o stav po zlomenině krčku mandibuly, která nebyla diagnostikována. Rozbití růstové chrupavky způsobí dočasné nebo trvalé zastavení růstu příslušné poloviny mandibuly se všemi důsledky výše popsanými. Takto popisuje osud svých pacientů doc. Ramba z Dětské stomatologické kliniky v Motole, který se touto problematikou zabývá již déle.

Literatura

Doskočil, M. (1988): Chrupavka ve vývoji mandibuly. Čs. stomat. 88:10 – 18
Doskočil, M. (1989): Mechanism of the reduction of the Meckel’s cartilage in Man. Folia morph. 37:113 – 118
Ramba, J. (1985): Fractures of facial bones in children. Intern. J. Oral Surg. 14:472 – 478
Ramba, J. (1985): Asymetrie obličeje jako následek zlomeniny kloubního výběžku dolní čelisti u dětí. Čs. stomat. 85: 339 – 346

Obrázky

Citát

GEORG CHRISTOPH LICHTENBERG (1742-1799)

Byla v Římě doba, kdy se ryby pěstovaly lépe než děti. My vychováváme lépe koně. Je přece dost zvláštní, že muž, který u dvora projíždí koně, má za odměnu tisíce tolarů a ti, kteří pro stejného pána drezírují poddané, kantoři, musí hladovět.

Souhrnně lze říci, že mandibula je velmi zvláštní kost, neboť:

  • vzniká z velmi staré struktury, jež změnila svou funkci,

  • je ve své části nahrazena kostí vznikající odlišným mechanizmem,

  • je doplněna kostí dosud neznámého původu, enchondrálně osifikující a dávající vznik svislé části kosti.

K plnění definitivní nové funkce se sdružily orgány různého původu: vývojový zbytek, fungující dočasně a sloužící jako “krystalizační jádro″ pro nový orgán, nově vzniklá kost a konečně druhý vývojový zbytek zatím neznámého původu, sloužící jako základ části kosti, a navíc přinášející materiál pro růstovou chrupavku. Není to tak jednoduché!

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Biologie

O autorovi

Milan Doskočil

Prof. MUDr. Milan Doskočil, DrSc., (* 4. 10. 1928) vystudoval Lékařskou fakultu UK v Praze. V Anatomickém ústavu 1. Lékařské fakulty UK se zabývá embryologií, experimentální morfologií a biomechanikou pohybového systému. Zemřel 16. 2. 2002

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné