В клиническом течении кариеса различают два этапа. Первый характеризуется деминерализацией эмали и изменением цвета или появлением шероховатости эмали. Второй — образованием кариозной полости с поражением дентина.
Второй этап развития кариозного процесса нашел довольно полное отражение в многочисленных исследованиях, которые не вызьшают возражений.

Для понимания сущности кариозного процесса наибольшее значение имеет изучение начальных изменений в эмали. При этом важно выбрать соответствующую методику. Наиболее информативно изучение кариеса на стадии белого пятна с помощью поляризационной микроскопии, при которой исследуется шлиф зуба толщиной 50— 60 мкм. При его погружении в среду и в зависимости от степени заполнения жидкости изменяется окраска шлифа, что указывает на увеличение микропространств, образующихся в процессе деминерализации.

Изменения в эмали. Характер изменения в участке поражения зависит от размера пятна. При поражении, площадь которого не превышает 1 мм2, на шлифах зубов выявляются прозрачная и темная зоны.

При увеличении размеров кариозного пятна выявляются четыре зоны: 1 — прозрачная, 2 — темная, 3 — тело поражения, 4 — поверхностная зона.

Зона 1 — прозрачная зона. Это самая глубокая зона, которая располагается на границе с нормальной эмалью. В этой зоне поры формируются вдоль призм эмали. Объем микропространств в прозрачной зоне в 10 раз больше, чем в нормальной эмали. Поры образуются в результате выведения кислотораство-римого карбоната из кристаллической решетки апатита.

Зона 2 — темная зона. Она располагается на границе с прозрачной и неспособна пропускать поляризованный свет. Ее структура характеризуется наличием мельчайших пор. Объем микропространств составляет 2—4 %. С учетом динамики кариозного процесса, включающей механизмы де- и реминерализации, некоторые авторы (Darling, 1956) рассматривают темную зону как результат преобладания реминерализации над имевшей место ранее деминерализацией.

Зона 3 — тело поражения. Это самая большая зона в очаге деминерализации и характеризуется увеличением микропространств до 25 %. В этой зоне хорошо видны линии Ретциуса, указывающие на процесс деминерализации.

С использованием электронной и сканирующей микроскопии в этой зоне удалось выявить наличие микроорганизмов. Зона 4 - поверхностная зона. Она выглядит наименее поврежденной из всех рассмотренных и имеет наименьший объем (менее 5 %) микропространств. Ранее предполагали, что поверхностная зона сохраняется длительное время вследствие определенной резистентности, так как содержит больше фтора и других микроэлементов. В настоящее время считают, что наружный слой имеет повышенную минерализацию за счет постоянного контакта со слюной. Сохранившийся наружный слой эмали в очаге начального кариозного поражения имеет важное значение, так как является своего рода естественным барьером на пути распространения поражения в дентин. Кроме того, как указывалось выше, нельзя исключать возможность стабилизации кариозного процесса на стадии белого пятна. При этом образуется плотная поверхность коричневого или черного цвета, которая, как указывают клинические наблюдения, не превращается в кариозную полость в течение длительного времени.

Характер указанных изменений, зафиксированных при исследованиях в поляризованном свете, обусловлен увеличением микропространств. Если в норме эмаль содержит до 1 % микропространств, то при белом кариозном пятне доля микропространств значительно увеличивается: в наружном слое очага поражения - до 3 - 5 %, а в теле поражения - до 20 %.

Для выявления процессов, происходящих в очагах кариозного поражения на стадии пятна, производили микрорентгенографическое исследование шлифов. Установлено, что на всех стадиях развития кариозного процесса плотность всех зон эмали уменьшается, что указывает на их деминерализацию. В различных участках белого и пигментированного пятен методом электронного микрозондирования установлено снижение содержания кальция, фосфора, фтора и других минеральных веществ. По данным некоторых авторов, потеря кальция в центре очага кариозного поражения достигает 20—30 %.
 
Ранее существовало мнение, что в кариозном пятне уменьшается содержание протеина. Однако в последнее время установлено, что его количество увеличивается за счет накопления в пятне растворимого белка, проникающего в очаг кариозного поражения. До сих пор остается неясным, включаются ли эти компоненты в органическую строму или нет.

Изменение химического состава эмали сопровождается снижением ее механической резистентности. Микротвердость эмали в участке белого и пигментированного пятен резко снижается. Важно отметить, что микротвердость наружного слоя изменяется меньше таковой подповерхностных слоев. Наряду с изменением механических свойств эмали в очаге поражения резко повышается ее проницаемость для ряда веществ. Так, если нормальная эмаль непроницаема для красителей, то белое кариозное пятно интенсивно прокрашивается метиленовым синим в голубой цвет. Следует отметить, что это явление используется в клинической практике как диагностический тест для выявления начальных явлений деминерализации. Кроме того, по изменению интенсивности окрашивания судят об эффективности проведения реминерализующей терапии.

Многочисленные электронно-микроскопические исследования эмали на различных этапах развития кариозного пятна выявили изменения в кристаллах: нарушение ориентации кристаллов в структуре гидроксиапатитов, изменение формы кристаллов, их размера, появление нетипичных для нормальной эмали кристаллов.

Существует прямая зависимость между размером кариозного пятна и содержанием в нем кальция и фосфора: с ростом размера кариозного пятна увеличивается степень деминерализации эмали.

После возникновения очага деминерализации, клинически характеризующегося наличием белого кариозного пятна, в дальнейшем процесс может протекать двумя путями. В первом случае, при дальнейшем прогрессировании деминерализации, наружный слой, который длительное время оставался малоизмененным, разрушается и возникает дефект в пределах эмали зуба. Следует подчеркнуть, что при этом в эмали на границе с дентином морфологические изменения могут отсутствовать. Во втором случае процесс кмеет более длительное течение. При поляризационной микроскопии выявляются изменения всей толщи эмали: при сохраненном наружном слое хорошо видны зоны очага кариозного поражения (тело поражения, темная и прозрачная зоны). Важно отметить, что дентино-эмалевое соединение и дентин при этом остаются неизмененными. Клинически эта фаза морфологических изменений характеризуется наличием пигментированного светло-коричневого пятна.

В более поздних стадиях развития процесса изменения затрагивают дентино-эмалевое соединение и возникают в дентине. При этом значительно увеличивается площадь поражения (иногда от бугра до шейки зуба), а пятно имеет темно-коричневый или черный цвет. Такое пятно может существовать длительное время (годами), но в определенный период возникает деструкция, захватывающая дентин.

До настоящего времени нет четкого представления о причине окрашивания очага деминерализации в коричневый и даже черный цвет. Некоторые авторы объясняют это тем, что проникшие в эмаль органические вещества в результате окислительно-восстановительных процессов превращаются в меланиноподобные, что и обусловливает окрашивание.

Из приведенных данных следует, что кариес на стадии белого пятна — это подповерхностная деминерализация эмали, которая протекает вначале при неповрежденных глубоких слоях эмали и дентино-эмалевого соединения. При этом наружный слой эмали над очагом поражения менее изменен, чем глубокие слои. Считают, что длительное сохранение наружного слоя эмали обусловлено двумя причинами: структурной особенностью наружного слоя, а главное — процессом реминерализации, который всегда наблюдается в полости рта.