Untersuchungen zur zweiten Dentition bei 9- bis 15jährigen Kindern in Beziehung zu deren körperlicher Entwicklung

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Problemstellung

3. Literaturübersicht
3.1. Die zweite Dentition
3.2. Der Zusammenhang zwischen Dentitionsgeschehen und allgemeinen körperlichen Wachstumsprozessen

4. Material und Methode
4.1. Probanden
4.2. Methodik
4.3. Statistische Auswertungsverfahren

5. Ergebnisse
5.1. Der Durchbruch der Zähne der 2. Wechselgebißphase
5.1.1. Durchbruchszeiten
5.1.2. Durchbruchsreihenfolge
5.1.3. Eruptionskurven
5.1.4. Bestimmung des Zahnalters
5.2. Beziehungen zwischen Zahnalter und körperlicher Entwicklung
5.2.1. Körperhöhe und BMI
5.2.2. Kopfumfang, Kopflänge und Kopfbreite
5.2.3. Jochbogenbreite, Unterkieferwinkelbreite, Gesichtshöhe und Untergesichtshöhe
5.3. Der Einfluß des Zahnalters auf die körperliche Entwicklung

6. Diskussion
6.1. Zahndurchbruch
6.1.1. Eruptionstermine
6.1.2. Vergleich der Durchbruchstermine mit anderen Untersuchungen
6.1.3. Durchbruchsreihenfolge
6.1.4. Eruptionskurven
6.1.5. Zahnalter
6.1.6. Die Phasen des Zahnwechsels
6.2. Beziehungen zwischen Zahnalter und körperlicher Entwicklung
6.2.1. Körperhöhe und BMI
6.2.2. Kopfumfang, Kopflänge und Kopfbreite
6.2.3. Transversale und vertikale Gesichtsentwicklung
6.2.3.1. Transversale Gesichtsentwicklung
6.2.3.2. Vertikale Gesichtsentwicklung

7. Zusammenfassung

8. Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Darstellung des verwendeten Zahnschemas

Abb. 2: Darstellung einer interaktiven Wirkung von Gruppenzugehörigkeit und Geschlecht

Abb. 3: Mittlere Durchbruchszeiten der Zähne der 2.Wechselgebißphase - Oberkiefer –

Abb. 4: Mittlere Durchbruchszeiten der Zähne der 2.Wechselgebißphase - Unterkiefer –

Abb. 5: Häufigkeiten, mit denen die Zähne bzw. Zahnpaare der 2. Wechselgebißphase als erste durchbrechen – Jungen –

Abb. 6: Häufigkeiten, mit denen die Zähne bzw. Zahnpaare der 2. Wechselgebißphase als erste durchbrechen – Mädchen –

Abb. 7: Eruptionskurven der Eckzähne des Oberkiefers (links) und Unterkiefers (rechts), Jungen und Mädchen

Abb. 8: Eruptionskurven der 1. Prämolaren des Oberkiefers (links) und Unterkiefers (rechts), Jungen und Mädchen

Abb. 9: Eruptionskurven der 2. Prämolaren des Oberkiefers (links) und Unterkiefers (rechts), Jungen und Mädchen

Abb. 10: Eruptionskurven der 2. Molaren des Oberkiefers (links) und Unterkiefers (rechts), Jungen und Mädchen

Abb. 11: Zeitlicher Ablauf der zweiten Wechselgebißphase im Oberkiefer bei Jungen (links) und Mädchen (rechts)

Abb. 12: Zeitlicher Ablauf der zweiten Wechselgebißphase im Unterkiefer bei Jungen (links) und Mädchen (rechts)

Abb. 13: Der Median der Zahnzahl bei den Jenaer Kindern

Abb. 14: Der Median der Zahnzahl in den Zahnungsgruppen – Jungen –

Abb. 15: Der Median der Zahnzahl in den Zahnungsgruppen – Mädchen –

Abb. 16: Entwicklung der mittleren Körperhöhe der Jungen und Mädchen in Abhängigkeit vom Dentitionsstand

Abb. 17: Entwicklung des BMI-Mittelwertes der Jungen und Mädchen in Abhängigkeit vom Dentitionsstand

Abb. 18: Entwicklung des mittleren Kopfumfangs der Jungen und Mädchen in Abhängigkeit vom Dentitionsstand

Abb. 19: Entwicklung der mittleren Kopflänge der Jungen und Mädchen in Abhängigkeit vom Dentitionsstand

Abb. 20: Entwicklung der mittleren Kopfbreite der Jungen und Mädchen in Abhängigkeit vom Dentitionsstand

Abb. 21: Entwicklung der mittleren Jochbogenbreite der Jungen und Mädchen in Abhängigkeit vom Dentitionsstand

Abb. 22: Entwicklung der mittleren Unterkieferwinkelbreite der Jungen und Mädchen in Abhängigkeit vom Dentitionsstand

Abb. 23: Entwicklung der mittleren Gesichtshöhe der Jungen und Mädchen in Abhängigkeit vom Dentitionsstand

Abb. 24: Entwicklung der mittleren Untergesichtshöhe der Jungen und Mädchen in Abhängigkeit vom Dentitionsstand

Abb. 25: Abkürzungen der anthropologischen Maße

Abb. 26: Darstellung des durch die Gruppenzugehörigkeit erklärten Anteils der Gesamtvarianz der anthropologischen Maße

Abb. 27: Abweichung der Mittelwerte der Körperhöhe und des BMI in den einzelnen Dentitionsgruppen vom Gesamtmittelwert

Abb. 28: Abweichung der Mittelwerte des Kopfumfangs, der Kopfbreite und der Kopflänge in den einzelnen Dentitionsgruppen vom Gesamtmittelwert

Abb. 29: Abweichung der Mittelwerte der Jochbogenbreite, der Unterkiefer- winkelbreite, der Gesichtshöhe und der Untergesichtshöhe in den einzelnen Dentitionsgruppen vom Gesamtmittelwert

Abb. 30: Relative Abweichung der Mittelwerte der anthropologischen Maße in den einzelnen Dentitionsgruppen vom jeweiligen Gesamtmittelwert – Jungen –

Abb. 31: Relative Abweichung der Mittelwerte der anthropologischen Maße in den einzelnen Dentitionsgruppen vom jeweiligen Gesamtmittelwert – Mädchen –

Tabellenverzeichnis

Tab. 1: Anthropologische Kopf- und Körpermaße nach MARTIN und SALLER (1957)

Tab. 2: Mittlere Durchbruchszeiten der Zähne der 2. Wechselgebißphase – Jungen –

Tab. 3: Mittlere Durchbruchszeiten der Zähne der 2. Wechselgebißphase – Mädchen –

Tab. 4: Mittlere Durchbruchszeiten für gleiche Zahntypen je Kiefer

Tab. 5: Häufigkeiten unterschiedlicher Zahndurchbruchssequenzen

Tab. 6: Häufigkeiten der 4 Rangplätze in der Durchbruchsreihenfolge für die Zähne der 2. Wechselgebißphase

Tab. 7: Die mittlere Zahnzahl der Kinder aus dem Jenaer Stadtgebiet

Tab. 8: Gruppeneinteilung mittels der Anzahl der permanenten Zähne

Tab. 9: Signifikante Mittelwertunterschiede der Körperhöhe und des BMI zwischen den Dentitionsgruppen der Jungen

Tab. 10: Signifikante Mittelwertunterschiede der Körperhöhe und des BMI zwischen den Dentitionsgruppen der Mädchen

Tab. 11: Signifikante Mittelwertunterschiede anthropologischer Kopfmaße zwischen den Dentitionsgruppen der Jungen

Tab. 12: Signifikante Mittelwertunterschiede anthropologischer Kopfmaße zwischen den Dentitionsgruppen der Mädchen

Tab. 13: Signifikante Mittelwertunterschiede anthropologischer Gesichtsmaße zwischen den Dentitionsgruppen der Jungen

Tab. 14: Signifikante Mittelwertunterschiede anthropologischer Gesichtsmaße zwischen den Dentitionsgruppen der Mädchen

Tab. 15: Vergleich der Durchbruchszeiten anhand des arithmetischen Mittels

Tab. 16: Vergleich der Durchbruchszeiten anhand des Medians

1. Einleitung

Der Zahndurchbruch stellt ein wichtiges Ereignis in der Entwicklung des Kindes dar und ist sehr eng mit den Wachstumsvorgängen im Kopf- und Gesichtsbereich verknüpft. Zahn- entwicklung, Kieferwachstum und Zahndurchbruch bilden dabei eine funktionelle Einheit, deren Dynamik wesentlich durch das Zusammenspiel genetischer und exogener Faktoren geprägt wird (HARZER und HETZER 1987). Das Wissen um die Variation der Chronologie des Zahndurchbruchs hat deshalb einen beträchtlichen wissenschaftlichen und klinisch- praktischen Wert. So ist die Bestimmung des günstigsten Zeitpunktes für kieferorthopä- dische Behandlungsmaßnahmen entscheidend vom Stand der Dentition und von der richtigen Einschätzung der Wachstumsbereitschaft des Kiefer-Gesichts-Komplexes abhängig.

Die Geschichte der Dentitionsforschungen geht bis in das 18. Jahrhundert zurück. Einen sehr umfassenden Überblick über die zahlreichen Untersuchungen zum Durchbruch der bleibenden Zähne geben SZYMANSKI und HIEKE (1981). Im Mittelpunkt der Forschungen stand dabei nicht nur der Zeitpunkt des Auftretens der Zähne in der kindlichen Mundhöhle. Es wurde zudem versucht, allgemeingültige Gesetzmäßigkeiten über den Verlauf der Dentition und die Reihenfolge des Zahndurchbruchs aufzudecken. Dabei tauchte auch die Frage auf, in welchem Verhältnis der Zahnwechsel zum chronologischen Alter und zu zahlreichen anderen Reifezeichen des Kindes steht. Die Zahl von Untersuchungen, die sich dieser Fragestellung annehmen, ist allerdings gering und ihre Ergebnisse differieren zum Teil recht stark (SHUTTLEWORTH 1939, FILIPSSON und HALL 1976, FRITSCH 1975, TANGUAY et al. 1986, JAEGER 1990).

Beschleunigung oder Verzögerung im Ablauf des Zahnwechsels sind am besten mit syste- matischen Längsschnittuntersuchungen zu erkennen (JANSON 1970, HARZER und HETZER 1987). Auch von anthropologischer Seite wurde immer wieder auf die Notwen- digkeit individueller Längsschnittbeobachtungen hingewiesen, um Kenntnisse über Wachstumsgeschwindigkeiten bezogen auf das Alter oder die Pubertätsentwicklung zu gewinnen (GRIMM 1978, JAEGER 1982, KROMEYER 1984, PRADER 1986).

Ab 1985 wurde durch Mitarbeiter des Institutes für Humangenetik und Anthropologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena eine solche anthropologische Längsschnittstudie an Jenaer Kindern über einen Zeitraum von insgesamt 14 Jahren durchgeführt.

Diese Studie nimmt in der über einhundertjährigen Tradition anthropologischer Unter- suchungen an Schulkindern in Jena durch die Vielfalt der erhobenen anthropologischen Merkmale und zahnmedizinischen Befunde eine besonders zentrale Rolle ein. Ziel dieser Studie war es, neben der Erfassung der Wachstums- und Entwicklungsabläufe auch aktuelle Normwerte für die untersuchten morphologischen und metrischen Merkmale zu ermitteln und den Einfluß ausgewählter sozialer Faktoren auf die körperliche Entwicklung zu untersuchen (KROMEYER 1984).

Damit ist es möglich, unsere Kenntnisse über die Gesetzmäßigkeiten der menschlichen Dentition und das Zusammenwirken von Zahndurchbruch und körperlicher Entwicklung durch individuelle Beobachtungen über einen längeren Zeitraum einer kritischen Über- prüfung zu unterziehen und gegebenenfalls zu aktualisieren.

2. Problemstellung

Bei bisherigen Untersuchungen zur Dentition und anderen biologischen Entwicklungs- kriterien handelt es sich in den meisten Fällen um Querschnittsuntersuchungen. Diese erlauben jedoch in der Regel nur die Aufstellung von Standardtabellen mit Mittel- oder Medianwert und dem dazugehörigen Streubereich (PRADER 1986). Präzise Aussagen zum individuellen Verlauf der Dentition sowie anderer Wachstums- und Reifungsprozesse sind dagegen anhand von Querschnittsstudien nicht ermittelbar. Antworten auf diese Fragen sind nur durch eine Längsschnittuntersuchung zu erhalten.

Mit der vorliegenden Arbeit sollen anhand der durch die Jenaer Längsschnittstudie gewon- nenen Daten Aussagen zu folgenden 2 Problemstellungen gewonnen werden:

1. Geschlechtsspezifische Analyse des Zahnwechsels der 2. Dentition und Ermittlung aktueller Werte für den Zahndurchbruch während der zweiten Phase der 2. Dentition.
2. Betrachtung ausgewählter körperlicher Wachstumsvorgänge, ausgehend vom individuellen Stand der dentalen Entwicklung.

Dabei soll im Einzelnen folgenden Fragen nachgegangen werden:

ad 1)

- Die Durchbruchszeiten der Zähne der zweiten Wechselgebißperiode sollen für Jungen und Mädchen ermittelt werden, um die weitere Gültigkeit der bekannten Gesetzmäßigkeiten der Dentition zu überprüfen:
- Der Durchbruch der Zähne erfolgt bei den Mädchen früher als bei den Jungen.
- Zwischen jeweils rechter und linker Kieferhälfte bestehen sowohl im Ober- als auch im Unterkiefer keine wesentlichen Unterschiede.
- Die Zähne des Unterkiefers brechen, mit Ausnahme der Prämolaren, vor denen des Oberkiefers durch.

Ein Vergleich mit Angaben aus der Literatur soll feststellen, ob Veränderungen im Sinne eines säkularen Trends zu beobachten sind.

- Die Analyse der Reihenfolge des Zahnwechsels im Seitenzahnbereich soll Auskunft
geben, ob der Zahndurchbruch einen typischen Verlauf hat und in welchem Umfang Variationen dieses typischen Verlaufs feststellbar sind.
- Für jeden Zahn wird die prozentuale Durchbruchshäufigkeit berechnet und der zeitliche Verlauf des Durchbruchs anhand spezifischer Durchbruchskurven betrachtet.
- Anhand der Anzahl bereits durchgebrochener Zähne in einem bestimmten Alter der Kinder soll der zeitliche Ablauf der gesamten 2. Dentition und deren Gliederung in einzelne Phasen graphisch dargestellt und besprochen werden.
- Es soll eine aktualisierte, spezifisch für die Jenaer Kinder gültige Zahnaltertabelle erstellt werden, welche für Jungen und Mädchen die mittlere Anzahl bereits eruptierter bleibender Zähne zu bestimmten Alterszeitpunkten sowie die Schwankungsbreite der Mittelwerte angibt.
- Anhand dieser Zahnaltertabelle sollen die Jenaer Kinder in 3 Zahnungsgruppen (Früh-, Normal- und Spätzahner) eingeteilt werden. Die Methodik der Einteilung soll möglichst die Vergleichbarkeit weiterer Betrachtungen mit Angaben aus der Literaturermöglichen.

ad 2)

Auf Grundlage der Einteilung der Kinder in Früh-, Normal- und Spätzahner, welche als Kennzeichen des individuellen Standes der dentalen Entwicklung herangezogen wird, soll die Entwicklung ausgewählter anthropologischer Merkmale analysiert und innerhalb entsprechender Altersklassen zwischen den Dentitionsgruppen verglichen werden. Dabei wird von der These ausgegangen, daß zwischen dem individuellen Stand der Dentition und der allgemeinen körperlichen Entwicklung sowie dem Wachstum im Kopf- und Gesichts- bereich ein Zusammenhang besteht.

In einer Varianzanalyse soll zum Abschluß der Arbeit versucht werden, für jedes Geschlecht den Einfluß der Zugehörigkeit zu einer der Dentitionsgruppen auf die Ausprägung der unter- suchten anthropologischen Merkmale zu ermitteln und in gewichteten Mittelwert- abweichungen für jede Dentitionsgruppe auszudrücken. Mittels der Varianzanalyse ist es dabei möglich, die altersgemäße Entwicklung der Merkmale aus der Betrachtung auszuschließen.

3. Literaturübersicht

In einem kurzen Literaturüberblick sollen der aktuelle Stand der Dentitionsforschungen und die Ergebnisse jüngerer anthropologischer Untersuchungen zum Verhältnis zwischen der Dentition und den allgemeinen Entwicklungsvorgängen des Menschen umrissen werden.

3.1. Die zweite Dentition

Die Dentition der menschlichen Zähne stellt einen Entwicklungskomplex dar, der in viel- fältiger Weise durch verschiedenste endogene und exogene Faktoren gesteuert und moduliert wird (SCHUMACHER und SCHMIDT 1982). Auch auf allgemeine und lokale Faktoren, die Einfluß auf den Ablauf der Dentition nehmen, wird immer wieder hingewiesen.

Die Ära systematischer Dentitionsforschungen wird 1909 von Röse eingeleitet, der in seinen äußerst umfangreichen Untersuchungen erstmals das arithmetische Mittel zur Beschreibung der Durchbruchszeiten der Zähne verwendet. Er gibt in erster Linie Rasseneinflüsse als Ursache der festgestellten Unterschiede an (RÖSE 1909). SCHOUR und MASSLER (1941) weisen auf den Einfluß von Rasse und Ernährung auf den Ablauf der Dentition hin. TANNER (1962) und HELLMAN (1943) sehen ebenfalls Rassenunterschiede bei der Ent- wicklung des bleibenden Gebisses. TANNER (1962) erwähnt, daß bei farbigen Kindern Afrikas trotz vermutlich schlechterer Lebensbedingungen der Zahndurchbruch früher erfolgt als bei weißen Kindern. Eine diesbezüglich interessante Untersuchung wurde von MAKI et al. (1999) durchgeführt. Sie verglichen das Zahnalter von chinesischen, japanischen und weißen amerikanischen Kindern, die alle in San Francisco leben. Dabei stellten sie für die weißen amerikanischen Kinder ein signifikant höheres Zahnalter fest und sehen damit den Einfluß der Rassenzugehörigkeit als erwiesen an.

Der Grad der Beeinflussung der Dentition durch die Ernährung und die soziale Stellung erfährt keine eindeutige Bewertung. Unterschiede zwischen sozial bessergestellten bzw. besser ernährten und anderen Kindern im Sinne einer Beschleunigung der Dentition bei ersteren werden überwiegend in älteren Arbeiten (BAUER 1927, GARN et al. 1960) bzw. Untersuchungen an Kindern der Dritten Welt (FLESHMAN 2000) erörtert. Neuere Unter- suchungen begrenzen den Einfluß der Ernährung jedoch auf ein sehr geringes und statistisch nicht nachweisbares Maß (DEMIRJIAN 1986).

Eine allgemeine Bestätigung findet sich in der Literatur für die endokrine Beeinflussung der Dentition durch das Wirken der Wachstums- und Reifungshormone. SCHUMACHER und SCHMIDT (1982) nennen die Hormone der Hypophyse, der Schilddrüse, der Epithel- körperchen sowie der Nebennierenrinde. Nach SALZMANN (1954) führt Hyper- thyreoidismus zu einer Beschleunigung der knöchernen und dentalen Entwicklung. Eine retardierte Skelett- und Gebißentwicklung beschreibt BIERICH (1971) bei Insuffizienz der Adenohypophyse. CANTU et al. (1997) finden bei Kindern mit einem idiopathischen Wachstumshormonmangel einen durchschnittlichen Rückstand im Zahnalter von nur 0,8 Jahren. VALLEJO-BOLANOS et al. (1999) bestätigen dies und geben einen signifikanten Rückstand von 0,92 Jahren an. Auch die Untersuchungen von FLEISCHER-PETERS und ZIEGLER (1983) an Patienten mit hypophysärem Minderwuchs ergeben für die Zahn- entwicklung die geringste Retardierung.

Nach PLATHNER (1968) führen Vitaminmangelerscheinungen (Vitamin A- bzw. Vitamin C-Mangel) zu Durchbruchsverzögerungen. Für die als Rachitis bekannte Vitamin C- Hypovitaminose bestätigt BAUER (1927) diese Feststellungen.

Unbestritten ist der starke genetische Einfluß auf die Dentition (TANNER 1962, MURETIC et al. 1987, DUTERLOO 1992). Nach GARN et al. (1965b) ist der Zahn vor allem in seiner Größe und Form genetisch determiniert. Sie betonen dabei die Bedeutung X–chromosomaler Gene. Diese Ansicht wurde von ALVESALO und PORTIN (1980), ALVESALO und TAMMASILO (1981) sowie ALVESALO (1997) jedoch widerlegt. Letzterer führte zahl- reiche Untersuchungen an Individuen mit verschiedenen Anomalien der Geschlechts- chromosomen und deren gesunden Geschwistern durch. Dabei stellte er unterschiedliche Effekte von X- und Y-chromosomalen Genen fest. Während Y-chromosomale Gene die Bildung sowohl des Zahnschmelzes als auch des Dentins steuern, scheint X-chromosomalen Genen lediglich bei der Schmelzbildung eine Funktion zuzukommen. KOTILAINEN und PIRINEN (1999) stellen bei Jungen mit Martin-Bell-Syndrom (Syndrom des fragilen X- Chromosoms) eine Beschleunigung der dentalen Entwicklung fest. Dieser Effekt zeigte sich ebenfalls bei weiblichen Konduktorinnen. Große Verdienste kommen in diesem Zusammen- hang der Zwillingsforschung zu. Sie eignet sich sehr gut zur Bestimmung des genetischen Anteils der phänotypischen Varianz eines Merkmals. HARZER und ULLMANN (1990) stellen bei ihren Untersuchungen an ein- und zweieiigen Zwillingen eine hohe genetische Fixierung der Odontogenese und der Zahnbogenmaße fest.

HARZER (1987) findet einen hohen genetischen Anteil an der Variation des mesio-distalen Kronendurchmessers. Dieser genetische Einfluß nimmt im Unterkiefer, nicht jedoch im Oberkiefer, von den Schneidezähnen zu den Prämolaren hin ab. Nach Addition der Kronen- durchmesser zeigte sich ein Anstieg rechnerisch ermittelter Vererbungsindices, den der Autor auf genetisch gesteuerte kompensatorische Wechselbeziehungen zwischen benach- barten Zähnen sowie dem umgebenden Knochen während einer frühen Phase der Odonto- genese zurückführt. Im Ergebnis seiner Untersuchungen stellt er die Hypothese auf, daß die Entwicklung der Zahnkeime sowohl autosomal als auch X-chromosomal gesteuert wird. Für das Zahnalter finden PELSMAEKERS et al. (1997) bei monozygoten Zwillingen signifikant höhere zwischenpaarige Korrelationen als bei dizygoten Zwillingen. Sie ziehen daraus die Schlußfolgerung, daß die Zahnentwicklung einem starken genetischen Einfluß unterliegt.

Es ist bekannt, daß Fluoride einen hocheffektiven Kariesschutz bewirken. ADLER (1952) weist darauf hin, daß Fluor auf Grund dieser spezifischen Wirkung zum längeren Erhalt der Milchzähne beiträgt und damit zumindest indirekt die Dentition beeinflußt. Eine direkte Beeinflussung des Zahnwechsels durch Fluor im Trinkwasser kann er nicht feststellen. Zu einer ähnlichen Aussage kommen auch BAUER et al. (1974) sowie KÜNZEL (1984). Letzterer stellt jedoch ein verändertes Durchbruchsverhalten der Prämolaren fest und führt dies auf den Kariesrückgang durch die Trinkwasserfluoridierung zurück.

Die enormen Fortschritte in der Molekulargenetik sowie die Einführung immer besserer Meß- und Untersuchungsmethoden haben in den letzten Jahren wieder zu einer Intensivierung der Dentitionsforschungen geführt. Erkenntnisse, die früheren Forschern verborgen bleiben mußten, vermitteln heute ein umfassenderes Bild von der Komplexität der Eruption der Zähne. Einen umfangreichen Überblick über die neuesten Erkenntnisse zu den Prozessen der Zahneruption geben MARKS (1995), MARKS und SCHROEDER (1996) sowie WISE (1998).

Als entscheidend für die Reifung der Zähne im Alveolarknochen und ihren Durchbruch wird auch heute das Vorhandensein des Zahnfollikels angesehen. Ohne diese bindegewebige Struktur findet offensichtlich keine Eruption des Zahnes statt. Der Zahnfollikel ist Zentrum einer intensiven Zellproliferation und Zelldifferenzierung. Diese Vorgänge werden durch die Sekretion ca. 20 verschiedener zellulärer Wachstumsfaktoren aus dem Follikel, wie z. B. EGF (epidermal growth factor), DF-95 (ein Speichelprotein), TGF (transforming growth factor), CSF-1 (colony-stimulating factor) NFkappaB (nuclear factor kappaB) und IL-1a (Interleukin-1a) ausgelöst und gesteuert.

Mittels einer Genanalyse konnten WISE und LIN (1994), LIN et al. (1996), SHROFF et al. (1996), WISE et al. (1996), WISE et al. (1999) sowie QUE et al. (1999) in Untersuchungen nachweisen, daß das Follikelgewebe auch Ort der Genexpression und Synthese sowohl dieser Wachstumsfaktoren als auch der entsprechenden Rezeptoren ist. In Folge dieser Kaskade von chemotaktischen Signalen kommt es zu einem Einstrom von Monozyten, die sich zu Osteoklasten differenzieren, um dem durchbrechenden Zahn seinen Eruptionsweg durch den Alveolarknochen zu ebnen. PHILBRICK et al. (1998) sowie NAKCHBANDI et al. (2000) weisen in ihren Untersuchungen die essentielle Bedeutung eines weiteren Moleküls, dem parathyroid hormone-related protein (PTHrP), für die Differenzierung der Osteoklasten und die Formierung des Eruptionsweges nach.

Dem eigentlichen Durchbruch des Zahnes geht eine lange Phase des Wachstums der Zahn- krone im Inneren des Alveolarknochens voraus. Dieses Wachstum wird von einem Prozeß intensivem Knochenumbaus begleitet und durch ihn erst ermöglicht. Dabei kommt es sowohl zu Knochenresorption als auch –apposition. Die Bedeutung des Zahnfollikels für diese Prozesse wurde bereits dargelegt.

Eine Grundvoraussetzung für den Beginn der Eruption ist die Schaffung eines Eruptions- weges. Auch hier nimmt der Zahnfollikel eine initiierende und steuernde Funktion ein. Die Bewegung des Zahnes entlang des vorgeformten Eruptionsweges erfolgt durch Knochen- apposition auf der apikalen Seite der eruptierenden reifen Zahnkrone. Das Wurzelwachstum wird diesem Prozeß angepaßt. Entgegen früherer Meinungen, die den Zahndurchbruch als Folge des einsetzenden Wurzelwachstums sahen, ist im Ergebnis neuerer Studien das Wachstum der Zahnwurzel nicht Ursache, sondern Folge des Zahndurchbruchs. Unter- suchungen der o.g. Autoren konnten zeigen, daß ein Zahndurchbruch auch bei völligem Fehlen der Wurzel erfolgt. Die Prozesse zur Bildung des Eruptionsweges auf der koronalen Seite der Zahnkrone stellen den für die Eruptionsbewegung limitierenden Faktor dar. Sofort nach dem Durchdringen der oralen Schleimhaut beginnt sich das parodontale Ligament auszuformen.

Die Durchbruchsgeschwindigkeit ist dabei nicht konstant. LEE und PROFFIT (1995) unter- suchten die Eruption mit Hilfe eines Videomikroskops und stellten einen circadianen Rhythmus fest. Einem Sistieren der Durchbruchsbewegung während des Tages folgt ein signifikanter Eruptionsschub in der Nacht. Außerdem stellten sie fest, daß die tägliche Eruptionsrate um so stärker abnimmt, je mehr sich der Zahn der Okklusionsebene nähert.

Sie führen den circadianen Eruptionsrhythmus auf Schwankungen des Hormonspiegels und einen nächtlichen Rückgang des Druckes, den Wangen, Lippen und Zunge am Tag ausüben, zurück. RISINGER et al. (1996) können die Rhythmik des Zahndurchbruchs bestätigen und stellen leichte Bewegungen des eruptierenden Zahnes mit dem arteriellen Pulsschlag fest.

NENNINGER (1977) formuliert drei Phasen des Zahndurchbruchs:

- Präeruption (intraossealer Aufstieg bis zum Kiefertegument),
- erste Phase der Eruption (oraler Durchbruch bis zur Okklusionseinstellung),
- zweite Phase der Eruption (oraler Durchbruch nach Okklusionseinstellung bis zum Abschluß der physiologischen Bißhebung).

Ein vorzeitiger Milchzahnverlust kann zu Beeinträchtigungen des Zahndurchbruchs der bleibenden Nachfolger im Sinne einer Durchbruchsverzögerung oder auch Durchbruchs- beschleunigung führen. Nach HENNEMANN und HOLTGRAVE (1989) spricht man von einem vorzeitigen oder frühzeitigen Milchzahnverlust, wenn die Entfernung eines Milch- zahnes länger als ein Jahr vor dem zu erwartenden Durchbruch des Nachfolgers erfolgt. Dadurch kann es neben den negativen Folgen für die Stützzonenlänge auch zu einer Durch- bruchsverzögerung bzw. Durchbruchsbeschleunigung der betroffenen Prämolaren kommen. Diese Effekte weisen u. a. RÖNNERMANN (1977) sowie KOCHHAR und RICHARDSON (1998) in ihren Untersuchungen nach.

Eine Akzeleration der Dentition in Folge des säkularen Trends stand immer wieder im Zentrum zahlreicher Untersuchungen. ADLER (1958) beschreibt die Akzeleration der Dentition als früheren Eintritt und schnelleren Ablauf des Zahnwechsels. Zahlreiche Autoren bestätigen einen säkularen Trend der Dentition (BENNHOLDT-THOMSEN 1938, HELLMAN 1943, GRAUDENZ 1954, JANSON 1970, FLÜGEL et al. 1986, NADLER

1998, ESKELI et al. 1999) oder vermuten dies zumindest anhand ihrer Untersuchungs- ergebnisse (WURSCHI 1993). Ebenso zahlreich ist allerdings auch die Zahl der Autoren, die diesen Trend verneinen (BAUER et al. 1974, HARZER et al. 1984, KÜNZEL 1984).

3.2. Der Zusammenhang zwischen Dentitionsgeschehen und allgemeinen körperlichen Wachstumsprozessen

Die Anwendung des Zahndurchbruchs als Maß für die Einschätzung des körperlichen Entwicklungsstandes geht vermutlich auf den Engländer SAUNDERS (1837) zurück, der Untersuchungen anstellte, um das Alter von Kindern für die Fabrikarbeit zu bestimmen.

Versucht man, den individuellen Entwicklungsstand der Kinder zu beschreiben, so zeigen sich bei Individuen gleichen Alters zum Teil beträchtliche Unterschiede. Da die verschie- denen Wachstums- und Entwicklungsprozesse, die jedes Individuum durchläuft, durch ein ihnen eigenes Tempo gekennzeichnet sind, resultiert daraus auch für jeden dieser Prozesse ein unterschiedlicher Entwicklungsstand im Vergleich zum chronologischen Alter. Zur Beschreibung des individuellen Standes der Entwicklung eines Menschen dient die Angabe des biologischen Alters. Das biologische Alter eines Kindes entspricht dann dem chrono- logischen Alter, wenn der Durchschnitt der gleichaltrigen Kinder den gleichen Ent- wicklungsstand und damit das gleiche biologische Alter aufweist.

Nach KNUSSMANN (1996) kann das biologische Alter anhand folgender Gesichtspunkte bestimmt werden:

- Das Ossifikations- oder Skelettalter wird nach der Anlage bestimmter Knochenkerne und deren Verschmelzung bestimmt.
- Das Zahnalter.
- Das morphologische Alter wird nach bestimmten Proportionsverschiebungen ermittelt.
- Das physiologische Alter kann nach dem Erwerb und Verlust bestimmter Funktionen bzw. Indikatoren dafür bestimmt werden.
- Das biochemische Alter wird nach der quantitativen Zusammensetzung des Organismus ermittelt.
- Das Intelligenzalter wird nach den Leistungen in geeichten Intelligenztests bestimmt.

TANNER (1962) gibt für die Zeit der Pubertät noch das Alter nach der Ausprägung der sekundären Geschlechtsmerkmale an.

Da die Betrachtungen zum Verhältnis zwischen dentaler Entwicklung und ausgewählten anthropologischen Merkmalen in der vorliegenden Arbeit auf der Grundlage des Zahnalters durchgeführt werden, soll im folgenden näher auf das Zahnalter eingegangen werden.

Zur Bestimmung des Zahnalters an lebenden Individuen werden hauptsächlich zwei Methoden verwandt:

1. Die Bestimmung nach der Zahnzahl bzw. dem in der Mundhöhle sichtbaren Dentitions- stand,
2. Die Bestimmung des Zahnalters anhand des röntgenologisch sichtbaren Entwicklungs- standes der Zähne.

Die Bestimmung des Zahnalters anhand der Zahl bereits in die Mundhöhle eruptierter Zähne stellt eine Methode dar, die sehr leicht durch Erhebung eines Zahnstatus durchführbar ist. Sie ist allerdings nur für Phasen des Zahndurchbruchs, also etwa bis zu einem Lebensalter von 12 bis 13 Jahren, anwendbar (OSTERMEIER 1985, JAEGER 1990). NYSTROEM et al. (2000) fordern für eine zuverlässige Altersbestimmung die Aufstellung populations- spezifischer Standardtabellen des Zahnalters.

Die Verbindung zwischen Zahndurchbruch und chronologischem Alter war in der Vergangenheit besonders häufig Gegenstand von Untersuchungen. Einen umfangreichen Überblick geben hier SZYMANSKI und HIEKE (1981). In einem Großteil der Unter- suchungen wird eine hohe Übereinstimmung zwischen der Zahnzahl und dem chrono- logischen Alter festgestellt (LAUTERSTEIN 1961, BORGMANN 1980). KOCH et al. (1982) bestätigen ebenfalls die Eignung des Zahnalters zur Einschätzung von Individualität und Variabilität. JAEGER (1990) findet eine relativ konstante Beziehung zwischen der Zahl der vorhandenen Zähne und dem chronologischen Alter.

ADLER-HRADECKY und ADLER (1958) sehen dagegen die Methode der Zuordnung einer bestimmten Anzahl von Zähnen auf eine konkrete Altersangabe als problematisch an, da der Zahndurchbruch unter großen Schwankungen erfolgt. DEMIRJIAN (1986) gibt zu bedenken, daß die Altersbestimmung anhand der Zahnzahl beim individuellen Kind eine hohe Wahrscheinlichkeit von Ungenauigkeiten aufweist und in Zeiten, in denen kein Zahn durchbricht bzw. sich die Zahnzahl nicht ändert, keine Informationen gewonnen werden können. NYSTROEM et al. (2000) weisen ebenfalls darauf hin, daß eine Altersbestimmung der Kinder wegen der großen Variation in der Anzahl vorhandener Zähne nicht aus- schließlich auf der Basis der Zahnzahl erfolgen sollte.

Die Methode der Bestimmung des Zahnalters anhand des röntgenologisch sichtbaren Entwicklungsstandes der Zähne geht auf DEMIRJIAN et al. (1973) zurück. Die Autoren beschreiben acht Mineralisationsstadien pro Zahn. Jedes Stadium wird dabei mit einem Skalenwert bezeichnet. Die Summe der Werte wird schließlich mittels einer Normtabelle einem Lebensalter zugeordnet. Die Autoren geben für die Genauigkeit der Methode eine Abweichung von bis zu 3 Jahren zum tatsächlichen Alter an. Allerdings wird von vielen Forschern bei Untersuchungen anderer Bevölkerungsgruppen eine systematische Über- oder Unterschätzung des Lebensalters festgestellt. Sie fordern deshalb eine Anpassung der Tabellen der Skalenwerte an die jeweiligen Populationen (DAVIS und HÄGG 1994, NYKÄNEN et al. 1998, KOSHY und TANDON 1998, LIVERSIDGE et al. 1999). Ein

Nachteil dieser Methode ist natürlich auch in der Notwendigkeit von Röntgenaufnahmen und dem komplizierten Verfahren bei der Bestimmung der Mineralisationsstufen zu sehen (OSTERMEIER 1985).

SZILVASSY (1988) nennt als eine weitere Methode der zahnbezogenen Altersdiagnose das Schema der Zahnentwicklung nach UBELAKER (1978). Dieses Schema berücksichtigt nicht nur die Mineralisation der Zähne, sondern auch die Wurzelbildung und den Denti- tionsstand. Die Möglichkeit der Altersbestimmung ist deshalb bereits vom 5. pränatalen Monat an bis zum 35. Lebensjahr gegeben. Dabei ist die Altersdiagnose um so zuverlässiger und differenzierter, je jünger die Kinder sind, da die zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Entwicklungsstufen und die Fehlergrenzen mit zunehmendem Alter größer werden.

Nach SZILVASSY (1988) sind „für eine wissenschaftlich exakte Altersbestimmung“ unbedingt auch die sogenannten „Bolton Standards of dentofacial Development Growth“ von BROADBENT et al. (1975) heranzuziehen. Diese Bolton Standards zeigen die jähr- lichen Entwicklungsstufen des Gebisses für 1- bis 18jährige Individuen. Sie haben sich aller- dings in der Praxis nicht durchgesetzt, weil hier Röntgenbefunde direkt auf Folien dargestellt werden.

Der Vollständigkeit halber soll noch die Methode der Altersbestimmung anhand der Zahn- abnutzung erwähnt werden. Beispielhaft sei hierzu nur MILES (1963) genannt, der ein Klassifizierungsschema vorlegte, daß die Abschliff-Facetten der Molaren zur Altersdiagnose heranzieht. Schon GUSTAFSON (1955) stellt jedoch fest, daß diese Methode auf Grund der sehr großen Variationen keine genauen Aussagen zum tatsächlichen Alter zuläßt.

Als Gründe für unterschiedliche Abnutzungsgrade gleichaltriger Personen nennt er Dysgnathien und Schmelzdysplasien. Zu erwähnen wären auch parafunktionelle Überbeanspruchung sowie der unterschiedlich hohe Hartstoffanteil der Nahrung je nach Ernährungsgewohnheiten. Eine neuere Untersuchung (KIM et al. 2000) gibt für 65,5 % der Fälle eine Differenz von ±5 Jahren zwischen dem anhand der okklusalen Abnutzung der Zähne ermittelten und dem tatsächlichen Alter an.

Die Erforschung möglicher Zusammenhänge zwischen dem Zahnalter (unabhängig nach welcher Methode) und anderen Reifezeichen des kindlichen und jugendlichen Organismus war und ist immer wieder Ziel von Untersuchungen. Sowohl Anthropologen als auch Kieferorthopäden sind an einer Beurteilung dieser Zusammenhänge interessiert.

So berichten LEWIS und GARN (1960) anhand einer umfangreichen Longitudinalstudie von Korrelationen zwischen dem Ende der 2. Dentition und dem Eintritt der Menarche.

ANDERSON et al. (1975) verglichen die Mineralisation der Zähne und der Knochen sowie Körperhöhe und Gewicht 4- bis 14jähriger Kinder und ermittelten dabei signifikante Bezie- hungen zwischen dentalen und knöchernen Entwicklungsstadien sowie der Körperhöhe. FISCHER-BRANDIES und BUTENANDT (1988) stellen eine signifikante Zunahme der Zahngröße mit der Körpergröße fest. Nach KREKMANOVA et al. (1997) weisen klein- wüchsige Kinder auch einen Rückstand in ihrer dentalen Entwicklung auf und zwar unab- hängig davon, ob sie an einem Mangel an Wachstumshormon litten oder nicht.

DEMIRJIAN et al. (1985) finden dagegen keine signifikanten Zusammenhänge zwischen dentaler und skelettaler Entwicklung sowie zwischen dentaler Entwicklung und Körper- höhenwachstum. Sie schlußfolgern daraus, daß die Steuerungsmechanismen der Zahn- entwicklung unabhängig von denen der anderen Reifemerkmale sind. Zum gleichen Ergebnis gelangen auch HÄGG und TARANGER (1982) bei einer Longitudinal- untersuchung schwedischer Kinder. TANNER (1975) und HELM (1990) weisen ebenfalls auf die Unabhängigkeit von Skelett- und Zahnreifung hin.

MARKS und SCHROEDER (1996) sind der Ansicht, daß sowohl die Eruption als auch das Wachstum des Alveolarfortsatzes auf sehr niedrigem Niveau bis in das 5. Lebensjahrzehnt anhält. Dadurch kann die vertikale Dimension des Gesichtes erhalten und die okklusale Abnutzung der Zähne ausgeglichen werden.

Für VAN DER LINDEN (1984) existieren zwischen der Dentition und dem Gesichts- schädelwachstum komplexe Wechselbeziehungen, die teilweise von den vorhandenen Zähnen gesteuert werden. Er betont aber die Eigenständigkeit der Zahnentwicklung.

JAEGER (1990) gibt 4 Ursachen für die geringen Korrelationen zwischen Zahnalter und anderen Entwicklungskriterien des Körpers an:

1. Das Wachstum des Menschen ist durch ein cranio-caudales Gefälle gekennzeichnet, d.h., das Kopfwachstum ist gegenüber dem des postcranialen Skeletts fortgeschritten.
2. Auf Grund des unterschiedlichen Einflusses der für das Wachstum wichtigen Hormone verläuft das Wachstum von Kopf, Zähnen und postcranialem Skelett zeitlich unter- schiedlich.
3. Der höhere genetische Einfluß auf die Zahnentwicklung bewirkt möglicherweise eine größere Umweltstabilität der Dentition.
4. Zähne und Knochen haben eine unterschiedliche embryonale Genese.

4. Material und Methode

Grundlage dieser Arbeit sind die Daten einer anthropologischen Längsschnittuntersuchung zur Erfassung von metrischen und morphologischen Merkmalen bei Schulkindern aus dem Stadtgebiet Jena. Diese Untersuchung wurde im Herbst 1985 durch Mitarbeiter des Institutes für Humangenetik und Anthropologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena begonnen. Sie reiht sich ein in eine lange Serie von anthropologischen Schulkinderuntersuchungen, die in Jena und seiner Umgebung seit 1880 in nahezu regelmäßigen Abständen durchgeführt wurden.

4.1. Probanden

Wie von KROMEYER (1984) vorgeschlagen wurde angestrebt, für die Durchführung der Längsschnittuntersuchungen eine Probandenzahl von ca. 100 Kindern je Geschlecht zu erreichen.

Für die vorliegende Arbeit wurden die Untersuchungsergebnisse von 109 Mädchen und 98 Jungen der Geburtsjahrgänge 1981/82 ausgewertet. Im Herbst 1989 erfolgte die nach- trägliche Aufnahme von 15 Mädchen und 28 Jungen im Alter von 8 Jahren in den Längs- schnitt, um die Probandenzahl nach dem abwanderungsbedingten Ausscheiden einiger Kinder relativ konstant zu halten.

Unsere Probanden kommen aus Familien unterschiedlicher sozialer Herkunft. Diesbezüglich wurde keine Auswahl getroffen, die Berufe der Eltern aber auf einem speziellen Fragebogen erfaßt. Die Untersuchung der Kinder erfolgte ab einem Alter von 4 Jahren bis zu einem Alter von 15 Jahren in halbjährlichen Abständen. Dabei wurde neben der Erfassung zahlreicher anthropometrischer Körper- und Kopfmaße sowie morphologischer Merkmale auch der Zahnstatus erhoben. Zur Eingrenzung eventueller Meßungenauigkeiten erfolgten die Messungen immer durch die gleiche Person.

Die Untersuchungen fanden größtenteils am Vormittag in den Räumen der betreffenden Schulen bzw. des Kindergartens statt.

4.2. Methodik

Zur Erfassung der Kopf- und Körpermaße kam während der gesamten Untersuchung die bei anthropologischen Untersuchungen übliche standardisierte Methode nach MARTIN und SALLER (1957) zur Anwendung. Für die vorliegende Arbeit wurden folgende Meßgrößen der einzelnen Kinder herangezogen (Tab. 1):

Tab. 1: Anthropologische Kopf- und Körpermaße nach MARTIN und SALLER (1957)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Zur Dokumentation der Untersuchungsergebnisse diente ein standardisierter Untersuchungs- bogen, in welchen alle Meßwerte in der Reihenfolge eingetragen wurden, in der sie abge- nommen wurden. Auf jedem Untersuchungsbogen wurden außerdem vermerkt:

- Name des Kindes
- Individuum-Nr. des Kindes
- Geschlecht des Kindes
- Geburtsdatum des Kindes
- Untersuchungsdatum
- Untersuchungs-Nr.

Für die Umrechnung des Alters der Probanden zum Untersuchungszeitpunkt in einen dezi- malen Wert verwendeten wir die in der Anthropologie gebräuchliche Methode (MARTIN und SALLER 1957). Dabei entspricht ein Monat einem Zahlenwert von 0,083 Jahren.

Für den Zahnstatus wurde das 1970 von der Federation Dentaire Internationale (FDI) einge- führte international gültige Kennzeichnungssystem (Abb. 1) verwendet. Dieses Gebißschema benutzt ein Koordinatenkreuz, das jeweils den Oberkiefer und den Unterkiefer zwischen den beiden mittleren Schneidezähnen in eine rechte und linke Seite teilt. Jeder Zahn wird mit einer arabischen Ziffer bezeichnet. Ebenso wird mit den durch das Koordinatenkreuz gebil- deten Gebißquadranten verfahren. Das Zählen der Zähne beginnt man für jede Kieferhälfte jeweils mit dem mittleren Schneidezahn und erhält so je Gebißquadrant im Normfall maximal 8 Zähne, wobei der 8. Zahn den Weisheitszahn bezeichnet. Die Gebißquadranten werden mit den Ziffern 1 bis 4, beginnend mit dem aus Untersuchersicht linken Oberkiefer, im Uhrzeigersinn gekennzeichnet. So erhält jeder Zahn eine Kennzeichnung aus zwei Ziffern, die getrennt voneinander gelesen werden. Dieses Gebißschema wurde von uns auch für die Auswertung der Untersuchungsergebnisse zur eindeutigen Bezeichnung der Zähne verwendet.

Abb. 1: Darstellung des verwendeten Zahnschemas

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Im ersten Teil unserer Untersuchungen werden der Eruptionszeitpunkt jedes Zahnes und die Reihenfolge des Durchbruchs der Zähne ermittelt. Als vorhanden galt ein Zahn, welcher die Mundschleimhaut zumindest partiell durchbrochen hatte und damit in der Mundhöhle sichtbar war (NANDA 1960, KROMEYER 1984, JAEGER 1990, KOCHHAR und

RICHARDSON 1998). Auf Grund der halbjährlichen Untersuchungstermine ergaben sich für die Bestimmung des Durchbruchalters eines Zahnes zwei Alterswerte. Der erste kenn- zeichnet den Zeitpunkt, bei dem der Zahn erstmalig in der Mundhöhle sichtbar war, der zweite den davorliegenden, zu dem der betreffende Zahn noch nicht beobachtet wurde. Der tatsächliche Durchbruchstermin liegt also zwischen diesen beiden Alterswerten. Um den damit maximal möglichen Fehler von einem halben Jahr zu reduzieren, wird als Durch- bruchsalter jedes Zahnes der Mittelwert aus diesen beiden Untersuchungszeitpunkten ange- nommen. Diese Vorgehensweise wählten u. a. auch FULTON und PRICE (1954), WURSCHI (1993) sowie KOCHHAR und RICHARDSON (1998). Im Verlauf des Längs- schnittes kam es gelegentlich dazu, daß Kinder zu einzelnen Untersuchungen fehlten. In Anlehnung an die Arbeit von WURSCHI (1993), der Untersuchungen zur ersten Wechsel- gebißphase am gleichen Probandengut durchgeführt hat, wurden von uns nur jene Kinder zur Bestimmung des Eruptionszeitpunktes eines Zahnes berücksichtigt, bei denen die Zeitspanne zwischen diesen zwei aufeinanderfolgenden Untersuchungen maximal ein Jahr betrug.

Die mittleren Durchbruchszeiten der Zähne bestimmten wir durch das arithmetische Mittel aller nach den oben beschriebenen Bedingungen errechneten Alterswerte. Diese mittleren Eruptionstermine werden hinsichtlich signifikanter Unterschiede zwischen den Geschlech- tern und zwischen den Zähnen gleichen Zahntyps innerhalb eines Kiefers untersucht.

Die durchschnittliche Dauer der zweiten Wechselgebißphase ermittelten wir anhand des Mittelwertes der individuellen Differenzen zwischen den Durchbruchsterminen des jeweils ersten und letzten permanenten Seitenzahnes.

Für den Vergleich zwischen Ober- und Unterkiefer (Oben-Unten-Vergleich) wurde, wie von FULTON und PRICE (1954) beschrieben, nochmals der Mittelwert aus den mittleren Durchbruchsterminen der Zähne gleichen Zahntyps innerhalb eines Kiefers (z. B. 1. Prä- molar im Oberkiefer, Eckzahn im Unterkiefer) errechnet.

Um der Frage nach der Reihenfolge des Zahndurchbruchs nachgehen zu können, ermittelten wir alle im Probandengut auftretenden Variationen der Dentitionsfolge während der zweiten Wechselgebißphase und ihre entsprechenden Häufigkeiten. Die Analyse wurde dabei probandenbezogen auf der Basis der errechneten Eruptionszeitpunkte vorgenommen und erfolgte für jedes Geschlecht und für alle 4 Gebißquadranten getrennt. Es galt die Bedingung, daß mindestens der Eckzahn (Zahn 3) und der erste Prämolar (Zahn 4) durch- gebrochen sein mußten.

In einer zweiten Betrachtung wurde für jeden Zahn der zweiten Wechselgebißphase, ausgehend vom jeweiligen Durchbruchstermin, dessen Rangplatz in der individuellen Dentitionsreihenfolge ermittelt. Es wurden nur diejenigen Kinder ausgewählt, bei denen mindestens die Zähne 3, 4 und 5 bis zum Ende der Untersuchung durchgebrochen waren. Ein Zahn erhielt den Rangplatz 1, wenn er als einziger das früheste Durchbruchsalter aller bleibenden Seitenzähne in einer Kieferhälfte eines Kindes (mit Ausnahme des ersten Molaren) hatte. Die nachfolgenden Zähne bekamen entsprechend die Plätze 2, 3 und 4. Zum Ende der Untersuchungen noch nicht durchgebrochene zweite Molaren erhielten in diesem Fall den Rangplatz 4. Die rechte und die linke Kieferhälfte wurden zusammengefaßt und danach die prozentualen Häufigkeiten der einzelnen Rangplätze für jeden Zahntyp je Kiefer und Geschlecht errechnet.

Da bei diesem Vorgehen die Möglichkeit des gleichzeitigen Durchbruchs von zwei oder mehreren Zähnen unberücksichtigt blieb, konnten nur durchschnittlich 60 % der ausgewählten Probanden erfaßt werden. Deshalb ermittelten wir noch, in wie vielen Fällen die zweite Wechselgebißphase mit dem paarweisen Durchbruch zweier Zähne beginnt. Dabei wurden wiederum rechte und linke Kieferhälfte zusammengefaßt und die prozentualen Häufigkeiten je Kiefer und Geschlecht ermittelt. So konnte bei über 90 % der nach den obigen Bedingungen ausgewählten Kinder festgestellt werden, welcher Zahntyp bzw. welches Zahnpaar eindeutig zuerst in die Mundhöhle durchbricht.

Dem schließen sich Untersuchungen auf signifikante Unterschiede zwischen den Geschlechtern bezüglich der Reihenfolge des Zahndurchbruchs an.

Für die weiteren Betrachtungen wurde für jedes Kind und jede Untersuchung die Alters- klasse bestimmt, der ein Proband auf Grund seines Alters zum Untersuchungszeitpunkt zu- zuordnen ist. Die Einteilung der Altersklassen in Halbjahresklassen erfolgte entsprechend der Methodik nach MARTIN und SALLER (1957).

Anhand von Eruptionskurven ist es möglich, Aussagen darüber zu treffen, in welchem Zeit- raum sich der Durchbruch eines Zahnes innerhalb unseres Probandengutes vollzieht. Dazu wird für jede Altersklasse die Anzahl der erfolgten Durchbrüche eines bestimmten Zahnes bezogen auf die Anzahl der untersuchten Kinder bestimmt. Mit Hilfe eines logistischen Modells der Kurvenanpassung werden, getrennt nach dem Geschlecht, aus den ermittelten Häufigkeiten typische Eruptionskurven für jeden Zahn errechnet. Für die Betrachtung inner- halb des Ober- bzw. Unterkiefers errechneten wir die Eruptionskurven für jeden Zahntyp. Die Häufigkeit des erfolgten Durchbruchs eines Zahntyps innerhalb eines Kiefers bestimmten wir für jede Altersklasse durch den Mittelwert aus den prozentualen Durchbruchshäufigkeiten der beiden Zähne gleichen Typs eines Kiefers.

Auf Grundlage der bei jeder Untersuchung registrierten Anzahl der bereits durchge- brochenen permanenten Zähne wurde für jede Halbjahresklasse ab einem Alter von 5,5 Jahren die mittlere Zahnzahl der Jungen und Mädchen sowie die dazugehörigen Streuungs- maße ermittelt (JAEGER 1990). Die mittlere Zahnzahl rundeten wir dabei sinnvollerweise auf ganze Zahlenwerte auf oder ab. Anhand dieser Daten erfolgte die Bestimmung des Zahnalters der Jenaer Schulkinder für die gesamte 2. Dentition. Es wurde wiederum der Frage nach signifikanten Geschlechtsunterschieden nachgegangen.

Zur graphischen Darstellung des phasenhaften Ablaufs der 2. Dentition bestimmten wir für beide Geschlechter und jede Altersklasse den Median der Anzahl bereits durchgebrochener permanenter Zähne. Der Median ist der Wert, unter bzw. über dem sich jeweils die Hälfte der nach ihrer Größe geordneten Einzelwerte befindet. Er bleibt damit im Gegensatz zum arithmetischen Mittel von Extremwerten unbeeinflußt und eignet sich deshalb besser zum einfachen Vergleich von Verteilungen, die, wie in unserem Fall für die mittlere Zahnzahl noch erläutert wird, keiner Normalverteilung folgen.

Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit sollen mögliche Beziehungen zwischen dem Zahnalter als Ausdruck der dentalen Entwicklung und ausgewählten Körper- und Kopf- maßen untersucht werden.

Da sich die vorliegende Arbeit mit den Entwicklungsvorgängen während der zweiten Phase der 2. Dentition beschäftigt, beschränken sich unsere Betrachtungen auf die Altersklassen 9,5 bis 14,5 Jahre. Das Alter von 9,5 Jahren wurde gewählt, weil der Durchbruchstermin des Zahnes der zweiten Wechselgebißphase mit dem frühesten mittleren Durchbruchsalter in diese Altersklasse fällt. Zum Zeitpunkt des Abschlusses der vorliegenden Untersuchungen gehörten die Mehrzahl der Kinder der Altersklasse 14,5 Jahre an.

Für die Maße des Gesichtes (Jochbogenbreite, Unterkieferwinkelbreite, Gesichtshöhe, Unter- gesichtshöhe) lagen ab der Altersklasse 13,5 keine Werte mehr vor, so daß sich die Betrach- tungen bei diesen Merkmalen auf die Altersklassen 9,5 bis 13,0 Jahre beschränken.

Auf Grundlage der durchschnittlichen Zahnzahl je Altersklasse wurden drei Gruppen definiert und die untersuchten Individuen für jede Altersklasse entsprechend zugeteilt. Dabei betrachteten wir die gesamte 2. Dentition. Zur Einteilung der Kinder in die Zahnungsgruppen Früh-, Normal- und Spätzahner wurde die einfache Standardabweichung als Abstandsmaß vom arithmetischen Mittel der Zahnzahl herangezogen (JAEGER 1983, WURSCHI 1993). Für die Gruppe der Normalzahner gilt demnach X ± s . Die Gruppe der Spätzahner weist eine geringere Zahnzahl auf, die der Frühzahner eine höhere. Da sich bei der Berechnung in der Regel Dezimalzahlen ergeben, wurde bei den Spätzahnern generell auf die nächste ganze Zahl abgerundet, bei den Frühzahnern entsprechend aufgerundet.

Da die dentale, wie die gesamte körperliche Entwicklung der Individuen in ihrem zeitlichen Verlauf sehr heterogen erfolgt, können für einzelne Kinder zu verschiedenen Untersuchungs- zeitpunkten unterschiedliche Entwicklungsstände im Vergleich zur gesamten Unter- suchungsgruppe festgestellt werden. Dieser an sich normale Umstand wird erst durch eine Longitudinalstudie „sichtbar“ und ist damit eine Besonderheit solcher Studien gegenüber Querschnittsuntersuchungen.

Auch bei unseren Untersuchungen war es nicht möglich, alle Kinder für den gesamten Ver- lauf des Längsschnittes einer einzigen Zahnungsgruppe zuzuweisen. Im Extremfall konnten wir bei einzelnen Probanden sogar ein Wechseln aus der Gruppe der Spätzahner in die der Frühzahner oder umgekehrt feststellen.

Um trotzdem eine eindeutige Einteilung für den gesamten Längsschnitt vornehmen zu können, wurden folgende Kinder nicht in die weiteren Betrachtungen einbezogen:

1. Kinder, bei denen in weniger als 10 Untersuchungen ein Zahndurchbruch zu verzeichnen war.
2. Kinder, die im Verlauf der Studie zwischen allen drei Gruppen wechseln.

Die verbleibenden Probanden wurden jeweils der Gruppe zugeordnet, der sie während der gesamten Untersuchung am häufigsten angehörten. Durch diese Zuordnungskriterien, die relativ großen Streuungswerte und die zusätzliche Geschlechterteilung ist die Probandenzahl bei den Frühzahnern und bei den Spätzahnern mit teilweise nur 4 - 6 Kindern sehr gering. Deshalb sind für diese Gruppen nur tendenzielle Aussagen im Sinne von Trends möglich. Eine zuverlässige statistische Auswertung wird dadurch erschwert. Bedingt durch die sehr geringe Probandenzahl steigt auch das Risiko, einen statistischen Fehler 2. Art zu begehen. Von einem Fehler 2. Art wird dann gesprochen, wenn ein statistischer Test die Null- hypothese (z. B. keine Mittelwertdifferenzen) bestätigt, obwohl objektiv die zu prüfende Hypothese (z. B. die Mittelwerte der Gruppen differieren) richtig ist (JANSSEN und LAATZ 1999).

Für einen ersten Vergleich zwischen den ermittelten Zahnungsgruppen hinsichtlich des zeit- lichen Ablaufs der 2. Dentition wurde für jede Altersklasse der Median der Anzahl der bereits durchgebrochenen bleibenden Zähne innerhalb der Gruppen bestimmt.

Zum Vergleich der anthropometrischen Werte zwischen den Dentitionsgruppen errechneten wir für jede Gruppe das arithmetische Mittel der Merkmalswerte je Altersklasse und führten eine statistische Überprüfung auf signifikante Mittelwertunterschiede sowie eine multi- faktorielle Varianzanalyse durch.

4.3. Statistische Auswertungsverfahren

Zur statistischen Analyse wurde das Programm „SPSS für Windows“ in der Version 8.0 verwendet.

Da das Vorliegen einer Normalverteilung Voraussetzung für die korrekte Durchführung vieler statistischer Tests ist, kann auf eine Überprüfung der Daten hinsichtlich ihrer Normal- verteilung nicht verzichtet werden.

Wir benutzten dazu den KOLMOGOROV – SMIRNOV – Test, der als sogenannter An- passungstest prüft, ob die Verteilung einer vorhandenen Stichprobenvariablen mit einer theoretischen Verteilung, in unserem Fall der Standardnormalverteilung, übereinstimmt. SPSS berechnet sowohl die asymptotische Wahrscheinlichkeit, d.h. die Wahrscheinlichkeit, daß die aus der vorhandenen Verteilung errechnete Prüfgröße annähernd einer theoretischen Verteilung folgt, als auch die exakte Wahrscheinlichkeit der Übereinstimmung beider Verteilungen.

Wir verwendeten immer die exakte Wahrscheinlichkeit, um eventuelle Ungenauigkeiten, die vor allem auf Grund der geringen Stichprobengrößen bei den Frühzahnern und den Spätzahnern nicht auszuschließen waren, zu vermeiden.

Bei allen statistischen Tests dieser Untersuchung wurde einheitlich von einem Signifikanz- niveau von a = 0,05 ausgegangen.

Die Homogenität der Varianz der Werte der zu untersuchenden Variablen wurde mit dem LEVENE-Test, einer spezifischen Variante des F-Tests, überprüft.

Da bei unseren Daten eine Normalverteilung gegeben war, erfolgte der Vergleich der Alters- mittelwerte für den Zahndurchbruch zwischen den Geschlechtern sowie zwischen Oberkiefer und Unterkiefer mittels des t-Tests für unabhängige Stichproben.

Für unsere Untersuchungen zur Durchbruchsreihenfolge der Zähne der zweiten Wechsel- gebißphase wurde jede der ermittelten Durchbruchssequenzen durch eine beliebige Zahl gekennzeichnet. Dadurch wiesen unsere Ergebnisse ein Nominalskalenniveau auf, für das parameterfreie Tests zur Anwendung kommen. Die Überprüfung auf statistische Signifikanz von Unterschieden zwischen den Geschlechtern und zwischen Ober- und Unterkiefer erfolgte hier deshalb mit dem Chi-Quadrat-Test. Für viele Eruptionssequenzen ergeben sich dabei Häufigkeitswerte kleiner als 5. Dies führt bei Verwendung der asymptotischen Signifikanz zu ungenauen Testergebnissen (JANSSEN und LAATZ 1999).

Deshalb wurde wiederum die von SPSS angebotene Möglichkeit zur Bestimmung exakter Wahrscheinlichkeiten angewandt.

Zur Berechnung hinreichend genauer Eruptionskurven benutzten wir ein logistisches Modell der Kurvenanpassung. Dabei wird in einem Regressionsansatz versucht, die Entwicklung einer Variable y durch eine Erklärungsvariable x vorherzusagen. SPSS bietet die Berechnung von elf verschiedenen Kurvenformen an. Nach einem optischen Vergleich der errechneten Kurven mit den empirisch festgestellten Kurven entschieden wir uns für das logistische Modell. SPSS rechnet dabei mit der Gleichung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

wobei y die Häufigkeit des Vorhandenseins eines Zahnes bezeichnet und x für das jeweilige Alter steht. Die Variablen b 0 und b 1 kennzeichnen Koeffizienten, die nach der Methode der kleinsten Quadrate geschätzt werden. Für das logistische Modell kann bei dieser Schätzung ein oberer Grenzwert c für die Variable y vorgegeben werden, der größer als der maximale Wert von y sein muß. Auf die Darstellung der Konfidenzintervalle wurde verzichtet, da SPSS für jede Kurve ein Bestimmtheitsmaß errechnet, das den Anteil der durch die Variable x erklärten Varianz an der Gesamtvarianz von y angibt. Die Bestimmtheitsmaße lagen bei unserem Modell für alle Kurven zwischen 92 % und 98 %.

Die Signifikanzprüfung auf Geschlechtsunterschiede der mittleren Zahnzahl je Altersklasse erfolgte mit dem parameterfreien U-Test nach MANN-WHITNEY, da für dieses Merkmal nicht in allen Altersklassen eine Normalverteilung festgestellt werden konnte. Wir errech- neten wiederum die exakte Wahrscheinlichkeit eines Geschlechtsunterschieds.

Alle anthropologischen Maße wiesen sowohl innerhalb der Gruppen der Spät-, Normal- und Frühzahner als auch insgesamt eine Normalverteilung auf.

Für den Vergleich der anthropometrischen Werte zwischen den Zahnungsgruppen wurde eine einfaktorielle Varianzanalyse durchgeführt. Im Anschluß an eine Varianzzerlegung wird dabei als Signifikanztest der F-Test verwendet.

Da dieser lediglich prüft, ob beim Vergleich der Gruppenmittelwerte die Differenz zwischen mindestens einem der Vergleichspaare signifikant ist, ergibt sich aus dem Ergebnis der Varianzanalyse nichts darüber, zwischen welchen Vergleichspaaren signifikante Unterschiede bestehen.

Das Programm „SPSS für Windows“ bietet aus diesem Grund im Zusammenhang mit der einfaktoriellen Varianzanalyse u. a. den t-Test für a priori festgelegte Kontrastgruppen an, den wir bei einem signifikanten Ergebnis der Varianzanalyse für den anschließenden Mittelwertvergleich zwischen den Zahnungsgruppen anwendeten.

Da nur a priori festgelegte Paare auf signifikante Differenzen hin überprüft werden, ist das Problem, daß die Wahrscheinlichkeit eines signifikanten Unterschieds erhöht wird, nicht gegeben (JANSSEN und LAATZ 1999).

Auf Grundlage der Ergebnisse einer graphischen Analyse der Mittelwerte der anthropo- logischen Maße zwischen den Zahnungsgruppen wurden die t-Tests mit einer einseitigen Fragestellung durchgeführt. Die zu testende Alternativhypothese lautet also für jedes anthro- pologische Maß in den einzelnen Altersklassen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Durch eine multifaktorielle Varianzanalyse soll der Einfluß der Zugehörigkeit zu einer der Zahnungsgruppen als Faktorvariable auf die Gesamtvariation der Körper- und Kopfmaße untersucht werden. Dabei muß davon ausgegangen werden, daß vor allem das Alter einen sehr starken Einfluß auf die Gesamtvariation der anthropologischen Maße hat. Aus diesem Grund wurde das Alter als Kontrollvariable in die Analyse mit aufgenommen, um ihren Einfluß konstant zu halten.

Die Voraussetzung, daß zwischen der Kovariate Alter und dem Faktor Gruppen- zugehörigkeit keine signifikanten Korrelationen bestehen dürfen und eine nahezu lineare Beziehung zwischen der Kovariate und der abhängigen Variable, in unserem Fall den Körper- und Kopfmaßen, vorliegt, wurde geprüft und war erfüllt. Eine erste Analyse ergab signifikante Interaktionen zwischen den beiden Faktoren Gruppenzugehörigkeit und Geschlecht. Das bedeutet, daß der Einfluß der Dentition nicht unabhängig davon ist, welches Geschlecht vorliegt, sondern es auf die spezifische Kombination beider Faktoren ankommt. Die Bedeutung der Faktorenkombination ist in Abbildung 2 beispielhaft für die Körperhöhe dargestellt.

Abb. 2: Darstellung einer interaktiven Wirkung von Gruppenzugehörigkeit und Geschlecht

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Der Einfluß der Gruppenzugehörigkeit führt dazu, daß die Kurven nicht parallel gegenüber der x-Achse sondern ansteigend verlaufen. Die beschriebene Interaktion zwischen beiden Faktoren zeigt sich darin, daß beide Kurven nicht parallel zueinander oder identisch verlaufen. Für das obige Beispiel besitzt das Geschlecht bei den Spätzahnern und den Früh- zahnern, nicht aber bei den Normalzahnern einen Einfluß auf die Körperhöhe.

Aus diesen Gründen wurde das Geschlecht als Faktor aus der Analyse herausgenommen. Für beide Geschlechter führten wir eine getrennte Varianzanalyse durch. Bei Vorliegen einer signifikanten Wirkung der Gruppenzugehörigkeit auf die Gesamtvariation des Körper- merkmals wurde mittels einer multiplen Klassifikationsanalyse (MCA) der sogenannte Beta- Koeffizient errechnet, der in unserem Fall die um den Einfluß des Alters berichtigte Stärke des Zusammenhangs zwischen der Zugehörigkeit zu einer der drei Dentitionsgruppen und dem untersuchten Körpermerkmal angibt. Zusätzlich wird für jedes anthropologische Maß die durch diesen Zusammenhang begründete Abweichung des arithmetischen Mittels in den einzelnen Gruppen vom Gesamtmittelwert bestimmt.

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