Souhrn: Funkční okluze je základním předpokladem pro efektivní příjem potravy, tím pro výživu těla, ale také pro podporu a udržení paměti. Dřívější studie zdůrazňovaly význam zvýšeného prokrvení mozku a aktivace mozkové kůry při činnosti žvýkacích svalů. Zvýšený přísun kyslíku tak pozitivně podporuje mozková centra, která jsou nezbytná pro kognitivní procesy. Sofistikovaný výzkum mozkových struktur ukazuje překvapivé vztahy mezi parodontálními receptory včetně mechanoreceptorů, proprioceptorů, nociceptorů a hipokampu a prefrontální kůry. Nedávné studie dokazují, že hipokampus je negativně ovlivněn okluzní hypofunkcí. Podle některých šetření může okluzně-žvýkací disharmonie už po ztrátě několika nebo většího počtu zubů vést ke kognitivním poruchám, zejména u starších lidí. Sdělení se zabývá významem vztahu funkčního chrupu ke kognitivním úlohám mozku a zaměřuje se na žvýkání (mastikaci) jako prevenci kognitivní (poznávací) dysfunkce.

Klíčová slova: stomatologie, parodont, propriocepce, funkční okluze, orální zdraví, kognitivní funkce, prevence demence

Functional dentition and its role in the prevention of dementia

Review article

Summary: Functional occlusion is a prerequisite for effective mastication, which is related to its primary function of food intake and nutrition of the body, but also to the promotion and maintenance of memory. Previous studies have emphasized the importance of increased cerebral blood flow and cortical activation during masticatory muscle activity. This increased oxygen supply positively supports the brain centres that are essential for cognitive processes. Sophisticated research on brain structures reveals surprising relationships between periodontal receptors, including mechanoreceptors, proprioceptors, nociceptors, and the hippocampus and prefrontal cortex. Recent studies show that the hippocampus is negatively affected by occlusal hypofunction. According to some studies, occlusal-chewing disharmony after the loss of several or more teeth can lead to cognitive impairment, especially in the elderly. Therefore, this article reviews the importance of the relationship of functional dentition to cognitive brain tasks and focuses on mastication as a prevention of cognitive dysfunction.

Key words: dentistry, periodontium, proprioception, functional occlusion, oral health, cognitive functions, prevention of dementia

Úvod

Stárnutí obyvatel ve vyspělých zemích světa vede k relativnímu i absolutnímu nárůstu populace vyššího věku. To s sebou přináší celou šíři nových výzev nejen v oblasti zdravotnictví, ale i v sociální a ekonomické sféře. Stárnutí populace také znamená větší počet otázek souvisejících s celkovým zdravím, a to jak z pohledu fyzického, tak i duševního zdraví. Světová zdravotnická organizace (WHO) věnuje těmto skutečnostem stále větší pozornost.

V oblasti orálního zdraví se WHO zaměřuje na výskyt a příčiny patologických stavů a udává základní směry k účinné prevenci jejich výskytu [1, 2]. Současně WHO klade důraz na vzájemnou souvislost mezi orálním a celkovým zdravím a zdůrazňuje skutečnost, že zdraví ústní dutiny není izolované, ale je nedílnou součástí celkového zdraví. Orální zdraví je stav, kdy všechny součásti – zuby, parodont, orální sliznice, žvýkací svaly, čelisti, temporomandibulární klouby a přilehlé tkáně – jsou zdravé a ve funkčně harmonickém vztahu. To znamená, že plní svoji funkci při příjmu a počátečním zpracování potravy, polykání, dále při řeči a úsměvu, aniž by docházelo ke sníženému komfortu či k bolestivým vjemům. Patologické stavy v ústní dutině, zvláště záněty a infekce, mohou negativně ovlivňovat celý organismus, a to nejen v oblasti výživy. Světová stomatologická federace (FDI) v prosinci 2023 pro období 2024 – 2026 vyhlásila kampaň [3] s heslem „A Happy Mouth is... a Happy Body“. Pro rok 2025 heslo zní: „A Happy Mouth is... a Happy Mind“ (volně přeloženo „Šťastná ústa znamenají šťastné tělo, resp. šťastnou mysl“). Tato iniciativa rovněž zdůrazňuje souvislost mezi dobrým orálním zdravím a jeho pozitivním vlivem na celkovou pohodu.

Téměř ve všech zemích Evropy se stárnutím populace narůstá četnost a vážnost nemocí ústní dutiny. Dle WHO má 120 chorob projevy v ústech. Je proto velmi důležité podporovat preventivní programy ve stomatologii – vyhledávat a léčit stomatologická onemocnění a tím podpořit především kvalitu příjmu výživy. Funkční žvýkací aparát v čele s funkčním chrupem tak významně přispívají k dobrému celkovému zdravotnímu stavu seniora.

Stárnutí s sebou přináší celkový úbytek tělesného i duševního potenciálu, který s postupujícím věkem může vést k nárůstu počtu diagnóz, ne zřídka až k polymorbiditě. Zdraví a nemoc ve vyšším věku posuzujeme podle jiných kritérií než u mladých jedinců. Za zdravé považujeme seniory, kteří netrpí zjevnou chorobou, nemají objektivní potřebu léčení a jsou funkčně zdatní [4]. Významným problémem se stává rostoucí počet pacientů s demencí – jedná se o kategorii mozkových poruch, které negativně ovlivňují paměť, učení, myšlení, chování i provádění každodenních aktivit. I když ne všichni senioři trpí demencí, věk nad 65 let je významným rizikovým faktorem vzniku demence [5]. Prevalence demence se zvyšuje exponenciálně se zvyšujícím se věkem a zdvojnásobuje se každých pět let po dosažení věku 65 let. V zemích s vyššími příjmy je prevalence 5 – 10 % u osob ve věku 65+ let, obvykle vyšší u žen než u mužů, z velké části proto, že ženy žijí déle než muži. Incidence demence se neustále zvyšuje až do věku 85 nebo 90 let. Pak nárůst pokračuje, ale již se nezvyšuje tak rychle [6, 7].

Zprvu empirie každodenní stomatologické praxe a následně seriózní vědecké bádání při studiu učení a paměti u hlodavců a primátů podložené sofistikovanými vyšetřovacími metodami, např. metodou funkční magnetické rezonance (fMRI) a pozitronovou emisní tomografií (PET), dokládají významný funkční vztah mezi parodontem (obr. 1) a mozkovými centry zodpovědnými za kognitivní funkce [8] (obr. 2).

Žvýkání a mozková centra

Studie dokládají, že účinná mastikace v důsledku zvýšeného zásobení žvýkacích svalů okysličenou krví zvyšuje také prokrvení mozkové kůry a široce aktivizuje somatosenzorická i motorická mozková centra, dále např. i striatum, thalamus a cerebellum [11, 12]. Mastikace také zvyšuje hladiny kyslíku v prefrontální kůře a v hipokampu, centru zodpovědném za proces učení, dlouhodobou i procedurální paměť.

Výsledky studií hovoří o mastikaci jako o prostředku, který – bez požadavku na medikaci – představuje jednoduchý způsob prevence senilní demence a poruch souvisejících se stresem. Ty jsou často spojeny s kognitivní dysfunkcí. Epidemiologická šetření dále dokládají souvislost mezi sníženým počtem zubů, nedostatečným používáním zubních náhrad, nízkou úrovní orální hygieny a rozvojem demence [13, 14].

Vliv nedostatečné mastikace na paměť a učení

Četné studie na hlodavcích i primátech [11, 15, 16] potvrzují úbytek schopnosti učení a paměti, zvláště u starších jedinců. A to po zákrocích na chrupu testovaných zvířat a změně druhu stravy z pevné na měkkou a obráceně. Ztráta nebo omezení možnosti žvýkání v molárové oblasti těchto zvířat ať v důsledku extrakce distálních zubů nebo zkrácení jejich klinických korunek společně s přechodem na měkkou stravu znamená výrazné snížení objemu informací předávaných z parodontu do mozku včetně hipokampu. Studie publikovaná v r. 2023 [17] zdůrazňuje pozitivní vliv tuhé stravy na chování, kognici a další mozkové funkce jak u zvířat, tak u lidí. Testy na myších dokládají, že postižení paměti se výrazněji projeví u starších jedinců oproti těm mladším. Současně studie ukazují na reverzibilitu změn v hipokampu. Jedná se především o degeneraci pyramidových buněk v hipokampu, změnu jejich morfologie, snížení jejich počtu i synapsí a dále omezení produkce acetylcholinu a dopaminu. Po rekonstrukci molárů umělými korunkami dochází k obnově jejich žvýkací funkce a ke znovuzískání schopnosti učit se dokonce i u starších jedinců [18]. Testy na hlodavcích se nejčastěji prováděly v Morrisově vodním bludišti [19], které slouží k testování na hipokampu závislé prostorové paměti.

Okluzní hypofunkce dále způsobuje degenerativní a abnormální změny v parodontálních mechanoreceptorech [20, 21]; to je naznačeno potlačením senzorické zpětné vazby z parodontálních vazů při žvýkání. Ovlivňuje také morfologii a funkci pyramidových neuronů v hipokampu [11].

Okluze a hipokampus

„Okluze – co to je a co to není. Okluze ve stomatologii je více než pouhý fyzický kontakt žvýkacích plošek antagonistů nebo jejich umělých náhrad. Okluze je souhrnněji biologicky definována jako koordinovaná funkční interakce mezi různými buněčnými populacemi tvořícími žvýkací systém. A to již během jejich diferenciace, modelování, remodelace, selhání i oprav,“ [22]. Okluze, jako forma činnosti žvýkacího cyklu, je součástí žvýkacího aparátu, který funkčně a v harmonickém vztahu spojuje zuby, parodont, horní a dolní čelist, žvýkací svaly, čelistní klouby a okolní tkáně s cévami a nervy [23]. Nervus trigeminus (n. V.) je odpovědný za přenos informací mezi dutinou ústní a mozkovými strukturami. Svojí senzorickou (aferentní dráhy) a motorickou složkou (eferentní dráhy) zajišťuje efektivitu žvýkacího cyklu. N. trigeminus přes plexus dentalis sbírá informace z parodontu a informuje centrální nervový systém (CNS) o průběhu žvýkacího cyklu, tedy ukusování a žvýkání. Hlavní roli zde zastávají mechanoreceptory. Data z nich jsou postoupena hipokampu i prefrontální mozkové kůře. Hipokampus má funkci jakési kognitivní mapy, která pomáhá zapamatovat si souvislosti, kdy a kde se příslušná informace udála, zatímco ve specifických korových analyzátorech jsou uloženy informace typu kdo, co.

Hipokampus (podle tvaru mořský koník) je integrální část limbického systému [24] a hraje důležitou roli při regulaci učení, kódování a uspořádání dlouhodobé paměti, prostorové orientace i emocí. Přijímá senzorickou zpětnou vazbu ze všech pohybových center v organismu. Hipokampus je jednou z nejvíce studovaných oblastí mozku. Je umístěn ve střední části spánkového laloku, jeden v pravé a druhý v levé mozkové hemisféře (obr. 3). Pravý hipokampus je zvláště zapojen do paměti pro místa v prostředí, levý hipokampus je více zapojen do epizodické nebo autobiografické paměti závislé na kontextu [26]. Hipokampus je náchylný k poškození v důsledku zranění, stresu a nemocí, včetně psychiatrických a neurologických stavů, jako je schizofrenie a deprese [27].

Studie [11, 28, 29] ve svých závěrech uvádějí, že čím více periferních senzorických vjemů podmíněných zevním prostředím hipokampus zpracovává, tím je lépe udržována jeho funkce. Dále bylo prokázáno, že zvýšená smyslová stimulace prostřednictvím fyzického cvičení zlepšuje kognitivní funkce hipokampu a že pravidelné cvičení může pomoci chránit hipokampus před škodlivými účinky stárnutí [30].

Role parodontálních receptorů

Jedná se o nociceptory, proprioceptory a volná nervová zakončení, která jsou součástí 2. a 3. větve n. trigeminus [31, 32, 33]:

Nociceptory: jsou senzorické receptory, které reagují na potenciálně škodlivé podněty vysíláním signálů bolesti do CNS. Detekují mechanické, tepelné a chemické podněty. Z nich A-delta vlákna (myelinizovaná) přenášejí ostrou, dobře lokalizovanou bolest. C-vlákna (nemyelinizovaná) přenášejí tupou a špatně lokalizovanou bolest. Nociceptory mají roli i v ochranném mechanismu, kdy pocit bolesti slouží jako mechanismus pro zábranu žvýkání na postižené straně nebo konzumaci tvrdých potravin.
Proprioceptory: jejich hlavní typy zahrnují Ruffiniho tělíska – pomalu reagující mechanoreceptory, které poskytují nepřetržitou zpětnou vazbu o poloze zubu. Jsou umístěna převážně v apikální a střední třetině parodontu. O Golgiho šlachových tělískách ve svalech, v parodontu se předpokládá, že vnímají napětí a sílu v parodontálních vláknech a zatížení zubů. Jsou umístěna blízko apexu zubu. Dalšími proprioceptory jsou receptory podobné Paciniho tělísku: jde o rychle reagující mechanoreceptory citlivé na změny tlaku a vibrací během žvýkání, které se nacházejí blízko kořenového hrotu a v okolní gingivě; dále receptory podobné Meissnerově tělísku: jde o rychle reagující mechanoreceptory podobné těm v kůži a jejich úkolem je detekce lehkého dotyku a nízkofrekvenčních vibrací. Jsou přítomny v gingiválních tkáních.
Volná nervová zakončení: volná nervová zakončení, primárně drážděná škodlivými mechanickými účinky vyvolávajícími bolest, jsou neopouzdřená a široce rozšířená v parodontu. Nacházejí se blízko alveolární kosti a cementu.
Souhrnně lze říci, že proprioceptory mají za úkol vnímat polohu a pohyb zubů a síly na ně působící. Proprioceptivní zpětná vazba tak pomáhá regulovat síly vyvíjené čelistními svaly při ukusování a žvýkání, jedná se o prevenci poškození zubů nebo parodontálních tkání. Významný je např. masseterový reflex [34].

Cesta informací z dutiny ústní do hipokampu

Přímé spojení dutiny ústní s hipokampem dosud nebylo plně objasněno, ale studie zřetelně ukazují na dvě nepřímá spojení obou oblastí – neuronové a humorální [11]. Obr. 4 schematicky znázorňuje tato spojení: (a) hlavní signální dráhy somatosenzorických podnětů z dutiny ústní a (b) modulace/ovlivnění hipokampu prostřednictvím retikulární formace (formatio reticularis). Na schématu (c) je znázorněna modulace hipokampu cestou aktivace tzv. hypothalamo-hypofyzární osy (podle termínu hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis, hypothalamus – hypofýza – kůra nadledvin = produkce stresových hormonů) [35]. Osa je chápána jako systém propojující nervové signály se signály endokrinními; hypothalamus je pro osu stimulující centrum.

Mastikace jako způsob snížení stresu

Žvýkání u lidí je považováno za prostředek ke snížení stresu: předpokládá se, že tento mechanismus, podpořený pozorováním, spočívá v tom, že žvýkání potlačuje produkci stresového hormonu kortizolu (obr. 5). Glukokortikoidy se vážou na glukokortikoidní receptory v hipokampu, který spouští systém negativní zpětné vazby na HPA osu. Hipokampus tak snižuje krevní koncentrace kortikosteroidních stresových hormonů, které se zvyšují s postupující senilitou nebo stresovými podněty.

Prof. Budtz-Jørgensen již v r. 1981 ukázal, že zvýšené hladiny kortizolu u opic se vrátí k bazálním hodnotám, když se okluzní disharmonie vrátí do normálního stavu [36]. Studie zabývající se vlivem žvýkání žvýkaček na paměť a učení uvádějí v závěrech, že tato aktivita pozitivně ovlivňuje jak prokrvení mozku, tak příznivě stimuluje hipokampus ve smyslu zlepšení kognitivních procesů. Současně hovoří o žvýkání žvýkaček jako o antistresovém prostředku [37, 38, 39, 40, 41]. V některých dílčích poznatcích se však studie rozcházejí [42].

Okluzní disharmonie vyvolává chronickou aktivaci hypothalamo-hypofyzární osy s negativními důsledky na organismus. Některé studie dávají do souvislosti s aktivací HPA osy i obtíže v TMK a stomatodynie [45, 46].

Studie z poslední doby zaměřené na vztah mezi orálním a celkovým zdravím, mezi mastikací a kognitivními funkcemi, se zabývají otázkami negativního vlivu parodontitidy, počtu zbývajících zubů v ústech a jejich kvality pro výkonnost chrupu, úrovně ústní hygieny, vyvážené okluze v molárovém úseku, příčinného vztahu mezi sníženým počtem zubů a stupněm deprese u starších pacientů. Současně poukazují na pozitivní vliv celkových zubních náhrad na paměť seniorů. I na vliv ztráty zubů na neurodegeneraci motorického jádra n. trigeminus [47, 48, 49, 50, 21].

V literatuře se uvádí, že funkce, které zvyšují úroveň duševní aktivity, mají pozitivní výsledek na počty synapsí v mozku, což může být důležité pro prevenci demence. Žvýkací výkon je spojen s objemem šedé hmoty pravé premotorické kůry u starších lidí, zatímco ztráta zubů je spojena se snížením objemu celého mozku a kognitivní poruchou u starších dospělých [51].

Pochopení vztahu mezi parodontální propriocepcí a mozkem podtrhuje důležitost integrace zubní péče s širšími zdravotními strategiemi pro podporu kognitivních funkcí a celkového zdraví. Zachování vlastních zubů a žvýkacích funkcí, jak nejdéle je to možné, může během celého života významně přispět k dobrému celkovému zdravotnímu stavu. U seniorů se zbytkovým chrupem je vždy žádoucí využít zbývající zuby k dentálnímu přenosu žvýkacího tlaku. Významným přínosem pro pacienta je rovněž využití řádně ošetřených zubních kořenů pro zakotvení hybridní zubní náhrady [52, 53].

Závěr

Žvýkání i malokluze jednoznačně ovlivňují centrální nervový systém. Ztráta zubu = ztráta parodontu = zhoršení podmínek pro příjem a zpracování potravy a podstatné omezení informace pro CNS o poloze a pohybu zubů v ústní dutině. Funkční chrup je možnou prevencí vzniku, oddálení nástupu i zpomalení průběhu demence a Alzheimerovy nemoci. Dle mnohých autorů jsou v této oblasti nezbytné další studie.

Při pohledu na budoucnost medicíny, zdraví a kvalitu života bude naše společnost postavena před otázku, jak lze dosáhnout vysokého věku ve zdraví. V tomto ohledu má zachování či obnovení žvýkací funkce velký význam, jak je patrné z vlivu funkční okluze na celý organismus. Stomatologie proto zde bude hrát důležitou roli. Aby zubní lékaři zvládli tyto náročné úkoly, bude v oblasti medicíny i v sociální péči nezbytné porozumění této problematice nejen ze strany ostatních zdravotnických pracovníků, ale také ze strany široké veřejnosti.

Poděkování: Autoři děkují MUDr. Ivo Klepáčkovi, CSc., z Anatomického ústavu 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Praze za podnětné připomínky.

Obrazová dokumentace