合 学occlusion
殷新民
绪 论
一、合学的定义
合学是一门以咬合为研究中心的口颌系统生理学和病理学，是一门从生理到病理、从基础到临床、理论联系实际的应用基础学科。
合学与口腔修复学、口腔正畸学、正颌外科、牙体牙髓病学、牙周病学等临床学科均有着密切的联系。
口腔临床医生必须掌握合学的基础理论知识，并将之作为临床工作中必须遵循的重要准则。
二、合学研究的内容
合与颌位
颞下颌关节与下颌运动
下颌静止及运动中咀嚼肌的活动特点
颅颌系统的神经支配及调控机制
咬合病的病因及治疗
TMD的病因及治疗
磨牙症的病因及治疗
口腔临床学科中的合学问题
三、合学与口腔临床医学的关系
合学的诞生始于临床医学的需要，合学中纯基础的研究意义不大，其研究目的多是为临床服务的。
合学与修复
合学与正畸、正颌外科
合学与牙体修复
合学与牙周
合的基本理论
一、定义：
合（occlusion）：上下颌牙静止的咬合接触关系。
咬合（articulation）：下颌运动中上下颌牙的接触关系。
二、口颌系统stomatognathic system
口颌系统是包括口腔颌面部各种组织结构如牙、颞下颌关节、咀嚼肌、神经的总称，是一个相互制约又相互协调的功能整体。
在中枢神经系统统一指挥下，牙、颞下颌关节、咀嚼肌各司其责，共同完成复杂的功能运动。
口颌系统担负着发音、讲话、表情、咀嚼、吞咽等各种重要功能。
三、合的解剖生理
牙列：上、下颌牙在牙槽骨内排列成的整体形态，称为牙列或牙弓（tooth arrangement or dental arch）。
1、牙列外形：呈抛物线形
分三种形态：椭圆型，方圆型，尖圆型。
正常牙列：要求比较规则、整齐、无间隙、不拥挤，牙量与骨量相协调，每个牙都在合适的位置，无弓外牙，无异常倾斜的牙。
正常牙列的生理意义：
牙列与衬托面部丰满度有关
牙列为弓形，与舌、唇、颊的运动相协调，对保证咀嚼、发音、讲话及吞咽等功能的正常发挥有重要作用
利于咀嚼， 各牙齿互相邻接、互相支持，利于分散合力
防止食物嵌塞
2、牙的倾斜
近远中向的倾斜
上颌 123倾斜度：2 > 3 > 1
下颌123倾斜度：3 > 2 > 1
456倾斜度：较直
上颌78倾斜度：微向远中
下颌78倾斜度：仍向近中
唇舌向及颊舌向倾斜
12 唇倾约600
12 唇倾约650
3 较直
456 较直
78 颊倾
45678 舌倾
牙齿倾斜的生理意义
衬托面部丰满度
便于舌的运动
构成纵合、横合曲线，为咀嚼运动所必须
3、合平面和合曲线
合平面（occlusal plane）：为一假想平面，实际上是曲面，该平面通过下中切牙近中切角与双侧第二磨牙远中颊尖顶这三个点。
纵合曲线
下颌—Spee’s曲线：通过下颌切牙切缘、尖牙牙尖、前磨牙和磨牙颊尖的连线，最低点在第一磨牙远颊尖。
上颌—补偿曲线（Compensating curve）：通过上颌切牙切缘、尖牙牙尖、前磨牙和磨牙颊尖的连线，与Spee’s曲线相吻合。
横合曲线（transverse curve of occlusion）：连接上下颌两侧同名磨牙颊舌尖所构成的凸向下的曲线。
Bonwill三角：从两侧髁突中心与下颌中切牙近中切角的连线，为一边长为4英寸（10.16cm）的等边三角形。
Monson球面学说：以眉间点为中心，4英寸为半径作一球面，Spee’s曲线与此球面的一部分吻合。
合曲线是球面的一部分，引伸为同心圆学说，有一假定圆心，牙尖斜度、髁道斜度、切道斜度等都是同心圆的一段弧。
颌面部的主要标志平面和标志线
眶耳平面（Frankfort plane）：眶下缘与外耳孔上缘构成的平面。人坐正、头直立时，该平面与地平面平行，是重要的测量标志。
耳屏鼻翼线： 鼻翼中央到耳屏中央的连线，与眶耳平面交角约15°，与合平面几近平行。
合的特征
合的静态接触特征
牙尖交错合 ICP:上下牙呈最广泛的牙尖交错接触关系的合，以前称正中合。
牙尖交错合特征
一牙对两牙（除1、8外），上下同名牙前后相错，尖凹接触，有利于咀嚼和合的稳定
覆合与覆盖：
覆合（overbite）：上牙覆盖下牙的垂直距离，正常1/3以内
覆盖（overjet）：上牙覆盖下牙的水平距离，正常3mm以内
第一磨牙的合关系是牙尖交错合的重要标志，称occlusal key，安氏错合分类即以此为纲。
Ⅰ类—中性合关系
Ⅱ类—远中合关系
Ⅲ类—近中合关系
咬合接触形式：
尖—窝接触：三脚架式（鼎式）接触， tripod，稳定
尖—嵴接触：不如尖—窝接触稳定
斜面—斜面接触：不稳定
尖—尖或尖—斜面接触：不稳定
理想的咬合接触点约为138个
合的动态接触特征
前伸合
下颌前伸运动中，前牙成组接触，后牙无接触。
如果后牙有接触，称前伸合干扰
后退合
从牙尖交错合后退至后退接触位，双侧后牙均匀、同时接触。
如一侧接触，一侧无接触，称为后退合干扰
侧向合
组牙功能合：工作侧后牙成组接触，非工作侧无接触。
尖牙保护合：工作侧仅有尖牙接 触，其他牙无接触。
如果非工作侧有接触，称侧方合干扰
尖牙的特点：
尖牙具有适合作为制导的舌面窝，可导致合力趋于轴向
位于牙弓转弯处，在咀嚼运动的第三类杠杆末端，重臂最长，故合力在尖牙处已显著减弱，能抵御较大的咀嚼力
根长且粗大，支持合力的牙周膜面积最大，牙根位于尖牙嵴内，此处骨质致密，支持力强大，尖牙比上颌第二磨牙大16倍
牙周韧带感受器丰富，对刺激敏感，能及时作出调整反应
四、合的生长发育
1、建合过程：
龈垫→乳合（2.5—6岁）→替合（6—12岁）→恒合（12岁后）
2、合发育阶段
乳牙萌出前下颌只有铰链运动，Ⅰ萌出才有前后运动
（1）乳合：2.5—6岁
特征：
①乳牙在颌骨上的位置较垂直，无近远中向倾斜，亦无唇舌向倾斜，无矢状合曲线，亦无横合曲线
② 4—6岁时，在ⅡⅢ和ⅢⅣ间出现间隙，称灵长间隙（primate space）,可见于50%的幼儿，待恒牙萌出，恢复正常
③上下颌第二乳磨牙远中面称终末平面，对磨牙建合有重要影响
垂直型→Ⅰ类，60—70%
近中型→Ⅲ类或Ⅰ类
远中型→Ⅱ类，10—25%
（2）替合：6—12岁
特征：
暂时性牙列拥挤
剩余间隙（leeway space）:Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ近远中径总和与3、4、5近远中径总和之差，上颌一侧0.9mm，下颌一侧1.7mm
（3）恒合
萌出顺序、萌出时的间隙、牙槽骨发育情况对恒合建立有较大影响
3比4迟萌，萌出的路径最难，常形成错位
六龄齿龋坏、早失可引起邻牙移位、倾斜、对合牙伸长等不良后果
3、建合的动力平衡
（1）前后的动力平衡
向前的动力
①牙长轴的近远中向及颊舌向的倾斜，合力作用使牙体向前倾斜移动。一生中牙齿保持着向近中移动的倾向
②颌间空隙呈楔形，前大后小，合力使上下牙弓向前移动
③下颌张口轨迹为弧形，闭口时合力向上、向前，推动牙弓向前发育
向后的动力
唇颊肌—口轮匝肌、上下唇方肌、尖牙肌、颧肌、颊肌、颏肌等力量在上下前牙，力量远远不如向前的动力
前后的动力平衡使上下牙弓适当向前发育，亦可促使牙弓侧方发育
（2）内外的动力平衡
向外—舌
向内—唇颊
促进宽度适当发育
（3）上下的动力平衡
咀嚼肌力作用至上、下牙弓，正常力量可完成咀嚼功能，异常力量可导致合磨耗、合磨损，咀嚼肌及颞下颌关节功能紊乱
五、 合的类型
（一）正常合
并非统一于一种标准形态，而是因人而异，有一定的生理范围。没有咀嚼肌功能紊乱的表现，即使有一些合的异常因素存在，但为个人所适应，又称为个别正常合(individual normal occlusion)
（二）错合
牙排列不整齐、错位或拥挤，可能导致口颌系统疾病，但也可能为个体所适应而不致病，成为生理合或适应性合
（三）生理合physiologic occlusion
健康的末经治疗过的牙列，无咀嚼系统功能紊乱的表现
（四）病理合 pathologic occlusion
对口颌系统产生损伤的合
（五）最适合（optimal occlusion）
不仅无病症表现，而且无需神经肌肉适应，无咬合干扰，咀嚼系各部健康舒适，在吞咽、咀嚼、说话时各部关系协调
（六）平衡合（balanced occlusion）
前伸平衡合：前伸至对刃位，前牙接触，后牙也有接触
侧方平衡合：侧方运动时，工作侧有合接触，非工作侧也有合接触
平衡合为全口义齿稳定和固位所必须，但自然牙列中若出现平衡合，则为合干扰，是创伤因素
（七）理想合（ideal occlusion）
理想合的条件：
ICP：安氏Ⅰ类合
上下牙广泛均匀接触
尖—凹、尖—嵴接触，尖—凹接触时尽可能呈鼎式
前牙浅覆合，覆盖适中
上下牙列邻接关系正常，无间隙
RCP：前牙不接触，一或数对后牙双侧同时接触
RCP→ICP无引起侧方偏斜的合干扰
息止颌位（下颌姿势位）：上下牙无接触，息止合间隙1—4mm，闭合至ICP时上下牙同时接触，无早接触
前伸合：前牙组牙接触，后牙不接触
侧方合：工作侧尖牙保护合或组牙功能合，非工作侧无接触
@淡泊明志
牙合学课件2
颞下颌关节的解剖生理
一、颞下颌关节的比较解剖学
口颌系统的形态结构是与其功能相适应的。颞下颌关节形态适应下颌运动，下颌运动又随牙形、合关系而异，而牙形、合关系又与各种动物的食性相适应。不同动物的咀嚼器官因其食性和功能不同而形态各异。
1、肉食类
如狮子，牙的作用主要为撕裂食物，其牙尖为尖锥形，上下切牙为对刃合，尖牙强大，突出于合平面上，上切牙与尖牙间有较大的牙间隙，用以容纳下尖牙，磨牙有三个尖锐的牙尖，颊尖大，形似刀刃，舌尖小，从牙尖及咬合关系来看，既不能前伸运动也不能作侧方运动，合关系为上下牙尖互相嵌入，下颌只能作上下铰链运动。
下颌关节是一种简单的铰链式结构，关节凹深，髁突呈横梭形，左右髁突横轴可连成一直线，关节凹前后突发达，整个关节凹面包裹着髁状突，这样的关节结构，使下颌只能作铰链运动，撕裂食物。
2、草食类
如牛，在咀嚼运动中，需要幅度比较大的研磨运动，与此相适应，草食类动物的牙齿都很大，磨牙为高冠牙，咬合面宽大，切牙数目减少，牛上切牙缺如。下颌关节与一般的结构相反，髁突呈凹形，关节凹反呈突形，适于大范围的侧向运动，以研磨食物。
3、啮齿类
如鼠，靠切牙啃切，切牙发育好，切缘呈凿形，无尖牙，磨牙低冠，关节凹为前后沟状浅凹髁突的长轴呈矢状方向，利于髁突前后滑动，啃咬食物。
4、杂食类
人即为杂食类。牙的功能有咬切、捣碎、撕裂、研磨所以牙有多种分工，切牙用以切断，尖牙用以撕裂，前磨牙用以捣碎，磨牙用以研磨同时还需要下颌能作前后上下左右各种方向的运动，以完成复杂的咀嚼功能。
下颌关节的构造更趋完善而与复杂的功能相适应。在关切凹和髁突之间有特殊形态的关节盘，将关节腔分为上下两部分，同时两个髁状突的水平轴其延长线向后方辐辏，相交于枕骨大孔前构成145-160°的角，使下颌运动更加自如。
以上说明食性、牙形、合关系、牙颌运动和颞下颌关节结构之间有着密切的关系，表现了形态与机能的高度适应和统一
二、人类颞下颌关节的解剖结构
1、关节凹
深度7.35+1.16(5.36－9.56mm)
自幼年至成年2.5－10mm，随生长发育而逐渐加深
宽度10.65+1.57(8.28－14.18mm)
前壁：斜度20—68°，平均60.93+9.35
顶：上面为颅中凹
2、髁突
上面与关节盘接触
颈部前内侧有翼外肌附丽
关节凹比髁突大2—3倍
3、关节盘
上面前凹后凸，下面形凹
分前、中、后三带
前带：厚约2mm
中带：厚约1mm，最薄，但纤维致密，坚韧
后带：厚约3.4mm
4、关节囊
比较大，也比较松，其外侧形成外侧韧带(颞下颌韧带)
5、关节腔
关节上腔大而松，滑动运动
关节下腔小而紧，铰链运动
6、韧带
外—颞下颌韧带
内—蝶下颌韧带
后—茎突下颌韧带
三、人类颞下颌关节的结构特点
双关节：盘—颞关节：滑动关节
盘—颌关节：铰链关节
联动关节：颅骨—两个下颌关节：颅颌关节
悬吊关节：由三对韧带悬吊于颅骨上：颞下颌韧带、蝶下颌韧带、茎突下颌韧带。
多个运动轴心，不稳定，瞬间轴心
铰链轴：hinge axis 经验铰链轴：arbitrary hinge axis
耳屏—外眦连线上，从耳屏后缘向前13mm 处，为全可调合架转移合关系时的重要参考点。与合、中枢神经、咀嚼肌关系密切，是合的延伸，有“第四磨牙”之称。
@淡泊明志
颞下颌关节的生物力学
一、口腔生物力学简介
研究内容
口颌系统自身的力学特性
口颌系统在功能运动状态下的力学特性和相互关系
应力(stress)是单位面积上的内力大小
理论基础：
连续性假设 假设材料为无空隙地充满物质
均匀性假设 假设材料任何部位的微小单位所取得的性能与材料本身的性能一致
各向同性假设 沿各个方向材料均具有相同的性能
线弹性假设 受载时材料的应力与应变成线性关系
小变形假设 材料受外力所产生的变形远远小于其本身的结构尺寸
研究方法：
实验法：电阻应变测量、压敏片、光弹法。
将电阻应变计或压敏片放置于待测构件的表面，由应力-应变之间的关系，通过对应变的测量来确定构件表面应力的实验方法。
光弹法：用具有双折射效应的透明塑料制作所要研究的构件模型，将模型置于偏振光场中，通过分析模型加载后的干涉条纹来确定其应力状态。
理论分析法：弹性力学理论、二维或三维数学模型、数值分析。
有限元finite element method (FEM)：将构件离散成有限个单元，在求解单元刚度矩阵的基础上，获得构体的总体刚度矩阵，求出构件受力后的应力分布大小和变化等。
研究方法的简要对比
小结（Summary）：
口腔生物力学是利用力学的方法和理论来研究口腔中细胞、器官和整体的力学性质和行为，分析口腔功能过程中的各种力学现象和力学过程。
二、颞下颌关节的组成
颞下颌关节(Temporomandibular Joint, TMJ)
由髁状突、颞骨关节面（关节窝和关节结节）、关节盘、关节囊、关节韧带（颞下颌韧带、蝶下颌韧带、茎突下颌韧带）组成。
颞下颌关节的功能解剖特点:
颞下颌关节是既有转动又有滑动的复合关节。
颞下颌关节在功能运动中有多个运动轴心。
颞下颌关节为左右联动关节。
颞下颌关节的结构和功能与合关系密切。
三、颞下颌关节的力学特性
关节软骨的力学性能
关节盘的力学性能
下颌骨的力学性能
关节软骨的组成
颞下颌关节的软骨为纤维性软骨。
关节软骨由软骨基质和软骨细胞构成。
软骨基质由水、胶原纤维、蛋白多糖、透明质酸、结构蛋白等构成。
胶原的排列分为三层
表层与软骨表面平行，能承受较大负荷。
中层呈网状排列，可以网络蛋白多糖大分子，限制间隙液的流动，平衡载荷等作用。
深层则伸入钙化区，形成软骨和骨的支架。
关节软骨的力学特性
关节软骨的二相理论:MOW1980年提出关节软骨由固体基质和可自由流动的间隙液构成的二相混合物，是具有渗透性的多孔介质。间隙液主要为水和电解质具有不可压缩性，占湿重的65-80%，固体基质为胶原和蛋白多糖等构成。
关节软骨的粘弹性
当一个材料处于衡定负荷(无时间依赖)或一个衡定形变时，其力学反应有差异(时间依赖)，则这种材料的力学行为被称为粘弹性。从理论上来说，这种材料的反应是粘液和弹性固体联合起来的反应．称为粘弹性。
关节软骨的拉伸特性
关节软骨的拉伸性能依赖于胶原的排列和取向。
关节软骨的拉伸刚度和拉伸强度自表层向深层逐渐降低。
对不同方向的拉伸试验表明关节软骨具有明显的各向异性特性。
拉伸应力-应变曲线
小结：
关节软骨是多孔的粘弹性组织，其主要力学特性为：蠕变和应力松驰。
拉伸力学特性反映了胶原的排列与方向。
@淡泊明志
关节盘的组成
关节盘是由水、Ⅰ型胶原、蛋白多糖、少量的弹性纤维组成。
关节盘的后带胶原呈三维网状结构、中间带为前后和内外走行的纤维呈板层状结构，前带以波浪状前后向纤维为主。
关节盘的力学特性
关节盘为粘弹性的二相介质材料。
关节盘的拉伸生理应变范围为5%，具有一定的应力松驰效应，但程度较低，反映其渗透性较低。
关节盘的压缩刚度大于关节软骨，随应力水平的增加而增加。
其蠕变过程不表示出量的依从性。
下颌骨的力学特性
下颌骨属各向异性的粘弹性组织。
在压缩载荷下，极限强度、弹性模量随应变率的增加而增加。
颞下颌关节的润滑
润滑的类型：边界润滑、液膜润滑
在一般的生理负荷下，滑液所构成的液膜润滑起主要作用，而在高负荷下，则边界润滑起主要作用。
与边界润滑有关的成分：表面活性磷脂(SAPL)、透明质酸(HA)、润滑素(Lubricin)
SAPL为主要的润滑剂，吸附于关节软骨的最外层。
HA能防止SAPL被PLA2所降解，保持SAPL的完整性，在边界润滑中起间接作用。
Lubricin为SAPL的一种水溶性的大分子载体。
咀嚼肌的收缩特性
等张收缩:前负荷不变的情况下，肌肉受到刺激后，张力变化在前，肌肉收缩在后，并且收缩后张力不再发生变化。如开口、前伸、侧方运动。
等长收缩：因后负荷过大或肌肉两端固定使肌肉受刺激后完全不能缩短，而表现为张力增加。如牙尖交错位时的紧咬。
咀嚼肌的生物力学特性
通过对肌重、肌长、羽状角、肌纤维长、肌节数、生理性横切面积可了解肌肉的力量、速度和作用的方向。
肌电图（EMG）
肌纤维收缩产生的生物电活动，通过肌电传感器导入肌电图仪，再经过电信号放大并显示于示波器上，形成的一种波形，称为肌电图（electromyography, EMG）。
肌电图产生的机理
肌细胞未受到刺激或损伤时细胞膜表面为等电位。
细胞膜存在内负外正的电位差(-70mv~-90mv)又叫跨膜电位。
当神经冲动传到终板时，乙酰胆碱的释放引起细胞表面的去极化，膜内变为+30mv，持续20ms左右又恢复至初始状态，称为再极化。
肌电图的应用
评价肌肉的作用(是否有肌电活动)。
判断肌功能是否正常(与正常相比)。
鉴别肌源性或神经源性损害(表现为肌电图上的电位的时相或幅度会发生变化)。
牙合学课件3
颌位与下颌运动
颌位 mandibular position：颌位指下颌骨的位置。因上颌是固定的、下颌可以运动，所以理论上讲，下颌有无数个位置。
最常用、最重要的颌位有三个：牙尖交错位、下颌姿势位、下颌后退接触位。
一、牙尖交错位intercuspal position, ICP
上下颌牙尖交错、广泛接触时的下颌位置。以前称为正中合位，又称牙位、广泛接触位、肌肉闭合道终点位
二、下颌姿势位mandibular postural position, MPP
当人直立或端坐，不吞咽、不说话、不咀嚼时下颌所处的位置，又称肌位、休息位、息止颌位。