Кроме того, гиперестезия может быть связана с ультраструктурными изменениями эмали и дентина, которые визуально не обнаруживаются. Генерализованную форму гиперестезии обычно связывают с причинами общего характера – функциональными состояниями нервной системы, эндокринными заболеваниями, нарушением минерального обмена в организме. Локализованные формы гиперестезии обусловлены дефектами отдельных зубов или пародонта. Воздействия неблагоприятных факторов на ткани пародонта приводят к обнажению поверхностей шеек и корней зубов. Цемент корня (микрослой) является мягкой структурой (наименее минерализованной твердой тканью зуба) и может постепенно удаляться при тщательной и чрезмерной чистке зубов. Это приводит к обнажению дентина корня с открытыми дентинными канальцами. Аналогично, чувствительность шеек зубов всегда связана с оголением пришеечной области (переходной области между коронковой частью и корнем) в результате ретракции десны (обнажения части корня). Все указанные факторы могут приводить к гиперестезии по 2 основным причинам:

- эмаль или цемент корня перестают защищать дентин (вследствие увеличения микропористости, обнажения дентина);

- увеличивается степень открытия дентинных канальцев (в дентине с повышенной чувствительностью имеется в 8 раз больше дентинных канальцев и их диаметр приблизительной в 2 раза больше обычного).

Как следствие появляется прямой контакт с пульпой зуба посредством дентинной жидкости. Поэтому внешние физические, температурные раздражители, некоторые жидкости могут воздействовать на нервные волокна зуба и приводить к болевым ощущениям. Механизм формирования и распространения импульса от внешних раздражителей к пульпе зуба изучен недостаточно, хотя существует рад гипотез (гидродинамическая, конформационная).

С химической точки зрения, эмаль зрелого зуба состоит из неорганического (около 95% по весу), органического (1-1,5%) компонента и воды (4%). Органический компонент представлен преимущественно коллагеновыми белками, которые (вместе с другими органическими компонентами – углеводами) образуют органическую матрицу – коллагеновые волокна. Эти и другие белки, кроме каркасной, выполняют защитную и регуляторную функцию в процессе реминерализации. Неорганическим компонентом является фосфат кальция в виде апатита Ca₅(PO4)₃X, где Х – это гидроксильная группа (преимущественно, т.н. гидроксиапатит), фтор, хлор. Биологически образованные фосфаты кальция обычно называют "биологическим апатитом". Состав биологического апатита на самом деле более сложен. Часть ионов кальция замещена ионами магния, стронция, натрия, калия, ионы фосфата частично замещены ионами карбоната, а в качестве Х-ионов присутствуют не только вышеперечисленные, но и карбонат-ионы. Более того, для компенсации электрических зарядов образуются т.н. ионные вакансии, что в целом приводит к нестехиометрическому (переменному) составу биологического апатита. Именно поэтому невозможно говорить о точном химическом составе биологического апатита. Каждый кристалл апатита имеет гидратную оболочку (слой молекул воды, т.н. эмалевая лимфа) и содержит внутрикристаллическую воду. Молекулы воды играют важную роль в ионном обмене при деминерализации и реминерализации эмали. Существенное отличие зубной эмали от обычной костной ткани состоит в том, что эмаль не восстанавливается (в восстановлении обычной костной ткани участвуют специальные клетки – остеокласты и остеобласты). По данным, полученным в последнее время, ультраструктура зубной эмали представляет собой пучки белковых, в основном коллагеновых, волокон, на которых расположены кристаллы биологического апатита (т.н. кристаллические волокна). Кристаллические волокна изогнуты в толще эмали и выпрямлены в ее поверхностном слое. Данные образования обычно называют эмалевыми призмами, что не соответствует их геометрической форме. Компактность и прочность эмали является следствием перехода тесно перевитых между собой кристаллических волокон из одного ряда в другой. В эмали выделяют 3 зоны: внутреннюю (отдельный тонкий слой, примыкающий к дентину), среднюю и поверхностную (самый плотный слой жевательной поверхности). Все 3 слоя обладают микропористыми свойствами. Состав внутренней части зуба (дентина) также представлен биологическим апатитом (70-72%, преимущественно гидроксиапатит), органическим компонентом (20%, преимущественно коллаген, но есть и другие белки и углеводы; играют важную регуляторную роль в минеральном обмене) и водой (10%). Дентин составляет основную массу зуба и по структуре напоминает грубоволокнистую кость. В отличие от эмали, дентин пронизан большим количеством дентинных канальцев, заполненных дентинной жидкостью, веществом пульпы, клеточными отростками. Цемент корня имеет наименьшее количество неорганического компонента (50%, в основном фосфаты и карбонат кальция) и пронизан коллагеновыми волокнами и клеточными элементами.

Эмаль зуба – это полупроницаемая мембрана, внутренние области которой доступны для многих неорганических ионов. Степень проницаемости зависит от размера конкретного иона и его способности связываться с кристаллической решеткой биологического апатита. Несмотря на чрезвычайно низкую растворимость апатита, эмаль зуба участвует в равновесном процессе деминерализации (выход ионов кальция, фосфата и других в слюну) и реминерализации (обратная реакция). Источником реминерализации служат неорганические ионы кальция слюны. Положение равновесия зависит от большого количества факторов (внутренних и внешних) и их изменение может привести к смещению равновесия в сторону обеднения (по сравнению с нормой) эмали неорганическими компонентами. Реакция эмали, как части организма в целом, на действие таких факторов является ее деминерализация. Частным примером может служить резкое увеличение кислотности среды под зубными бляшками, локальная деминерализация и развитие кариеса на стадии белого пятна. В общем случае под воздействием неблагоприятных факторов (например, развитием внутренних болезней) деминерализация приводит к микропористости эмали и развитию гиперестезии.

Основные методы лечения гиперестезии используют препараты, закрывающие (обтуририрующие) эмалевые микропоры и дентинные канальцы, или препараты, уменьшающие диаметр микропор и канальцев путем повышения минерализованности твердых тканей зуба (реминерализация). В состав некоторых препаратов (в т.ч. личной гигиены) входят соли калия, которые понижают возбудимость нервных волокон (прерывание передачи болевых ощущений) пульпы и это приводит к снижению чувствительности зубов (но не лечению гиперестезии).

В качестве препарата для закрытия обнаженных дентинных канальцев используется дентинный адгезив Сил энд Протект. В состав этого герметика входит нанонаполнитель с размером частиц 7 нм (сравнимо с молекулярными размерами), которые легко проникают в дентинные канальцы и герметизируют их. Сил энд Протект создает также прочное защитное покрытие (которое препятствует образованию инфицированного мягкого налета) и предупреждает кариес с помощью триклозана (высокоэффективный антимикробный препарат с широким спектром действия) и фтористых соединений, введенных в его состав. Сил энд Протект рекомендуется использовать регулярно (2 раза в год) пациентам, перенесшим операции заболеваний пародонта. В качестве другого препарата используется Флюокаль (фторлак), который благодаря активному воздействию фтористых соединений трансформирует кристаллическую структуру эмали, повышает ее сопротивляемость к действию кислой среды и на определенный период закрывает поры эмали и дентинные канальцы. В дополнение Флюокаль останавливает рост бактерий (в особенности тех видов, которые способствуют образованию кислот) и тем самым значительно снижает уровень мягкого зубного налета. Действие Флюокаля эффективно не только в отношении эмали, но и дентина и цемента корня.

В последние годы был предложен новый метод лечения гиперестезии зубов – метод "глубокого фторирования", приводящий к эффективной реминерализации эмали. По-видимому, этот метод является наиболее физиологичным, поскольку приводит к естественному уменьшению микропор эмали с сохранением ткани зуба. Метод используется также для профилактики первичного кариеса, минеральной герметизации фиссур (углубления на жевательных поверхностях жевательных зубов), уменьшения чувствительности шейки зуба. В основе метода лежат следующие представления.

1. Фтор является необходимым компонентом зубов. В состав здоровых зубов входит до 0,02% фтора, причем основная часть содержится в эмали (фторапатит). Фтор, необходимый для построения и сохранения нормальных свойств эмали, поступает в организм в основном с питьевой водой. По многочисленным данным, увеличение концентрации ионов фтора в слюне приводит к увеличению реминерализации эмали. Если содержание фтора в воде недостаточное (менее 0,00005%), прочность эмали резко снижается. Но постоянные высокие концентрации ионов фтора в воде приводят к развитию флюороза (почернению и выпадению зубов).

2. Простое фторирование эмали (например, использование препаратов, содержащих фтористый натрий) в плане реминерализации малоэффективно, поскольку приводит в образованию малорастворимых микрокристаллов фтористого кальция на поверхности эмали, размер которых в сотни раз превышает диаметр микропор эмали. Слой таких кристаллов быстро удаляется простой чисткой зубов.

3. Для эффективной реминерализации эмали необходимы высокие локальные концентрации ионов фтора по всей глубине эмали ("глубокое фторирование"). Такие концентрации могут быть обеспечены получением субмикроскопических кристаллов малорастворимых фторидов непосредственно в микропорах и поэтому соразмерных с диаметром микропор эмали. Такие кристаллы имеют повышенную растворимость по сравнению с обычными микрокристаллами малорастворимых фторидов, поскольку растворимость кристалла резко возрастает с уменьшением его размера.

На основе этих представлений был разработан 2-х компонентный препарат Эмаль-герметизирующий ликвид, состоящий из из эмаль-герметизирующей жидкости (содержит фториды, соли магния и меди) и пасты гидроокиси меди-кальция (метастабильная коллоидальная система). Эти компоненты наносят на эмаль зуба последовательно. В результате химической реакции компонентов, протекающей в микропорах эмали, образуются субмикроскопические кристаллы фтористого кальция (размером 50 ангстрем), фтористого магния, фтористой меди и гель кремниевой кислоты. Кристаллы фторидов остаются в микропорах эмали в течение 0,5-2 лет и постепенно выделяют ионы фтора, которые обеспечивают эффективную реминерализацию. Процедуру обычно повторяют через 1-3 недели и проводят 1-2 раза в год.

На этой же основе был разработан препарат Дентин-герметизирующий ликвид, который отличается от предыдущего препарата тем, что при химической реакции 2-х компонентов, имеющих несколько иной состав, образуется плотный полимер кремниевой кислоты с включениями субмикроскопических кристаллов фтористого кальция и фтористой меди. Частицы полимера герметизируют дентинные канальцы и защищают пульпу зуба от раздражителей (лечение гиперестезии дентина). Препарат Дентин-герметизирующий ликвид эффективен также в качестве прокладки для защиты пульпы при пломбировании полостей, для профилактики рецидивов кариеса и вторичного кариеса после реставраций зубов, для снятия чувствительности дентина при обработке полости и культи зуба (под коронки). Оба препарата благодаря ионам меди обладают долговременным бактерицидным действием.