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descripcion de efecto de las fuerzas y vectores del movimiento deltal sobre el periodonto
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Biomecánica y mecánica del tratamiento ortodontico
Dra. Claudia Cano Esparza
Biomecánica: Se emplea para designar las reacciones de las estructuras dentales y faciales a las fuerzas ortodonticas
Mecánica: se refiere a las propiedades de los componentes estrictamente mecánicos de los aparatos ortodonticos
Terminologia
Bases biológicas del tx ortodontico
1. Repuesta periodontal y ósea a la función normal
2. Respuesta del ligamento periodontal y el hueso a las fuerzas ortodonticas mantenidas
3. Efectos perjudiciales de las fuerzas ortodonticas
4. Efectos esqueléticos de las fuerzas ortodonticas: modificación del crecimiento
1.- Respuesta periodontal y ósea a la función normal
Estructura y función del ligamento
Respuesta a la función normal
Papel del ligamento periodontal en la erupción y estabilización dental
• Estructura y función del ligamento periodontal
Ocupa un espacio de 0.5 mm de ancho aprox. alrededor de toda la raíz
Esta compuesto por: fibras colágeno, elementos celulares y líquidos histicos
Fibras colágeno
Son ligeramente onduladas lo que le da la elasticidad. los extremos de las fibras se insertan en el cemento de la superficie radicular y en la lamina dura
Elementos celulares
Celulas mesenquimatosas:– Células mesenquimatosas
indeferenciadas– Fibroblastos,Osteoblastos– Osteoclastos,Fibroblastos– Cementoclastos,Osteoclastos– Osteocito, Cemetocito – Elementos neurales y
vasculares– Propiocepcion– Terminaciones libres
amielinicas
•Liquido histico
Funciona como amortiguador de golpes
Legend: A, Dentin; B, Cementum; C, Periodontal ligament; D, Osteon; E, Interstitial space; F, Arrest lines in cribiform plate; G, Cribiform plate
Respuesta a la funcion normal
Al someterse un diente a sobrecargas importantes como las de la masticacion (1-50 kg) el liquido histico evita el desplazamiento del diente dentro del espacio del ligamento produciendo la deformación del hueso alveolar
Durante la masticación intensa, cada uno de los dientes se desplaza ligeramente al deformarse el hueso.
La tensión de la deformación se transmite a distancias considerables a manera de corriente piezoeléctrica
Efecto piezoeléctrico
Parece ser un estimulo importante en la reconstrucción y reparación esquelética, este es el mecanismo por medio del cual la arquitectura ósea se adapta a las demandas funcionales
Respuesta fisiológica a la aplicación de una presión intensa sobre un diente
Tiempo Respuesta
<1 Segundo El hueso alveolar se flexiona y se genera una señal piezoeléctrica
1-2 segundos Se exprime el liq. Del LPD y el diente se mueve en el espacio del ligamento
3-5 segundos Sale el liq. Del LPD los tejidos se comprimen y hay dolor inmediato si la presión es intensa
Una fuerza prolongada, aunque sea de escasa magnitud, provoca una respuesta fisiológica diferente: remodelación del hueso adyacente, estas fuerzas son producidas de forma natural por los labios, las mejillas y la lengua sobre los dientes
Papel del ligamento periodontal en la erupción y estabilización dental
Los mecanismos de la erupción dependen de acontecimientos metabólicos que se producen en el LPD, proceso que continua durante toda la vida.
Estabilidad activa se refiere al equilibrio de las presiones que actúan sobre los dientes donde el LPD genera fuerza junto con los labios, carrillos y lengua
2.- Respuesta del ligamento periodontal y el hueso a las fuerzas ortodonticas mantenidas
Control biológico del movimiento dental
Efectos de la magnitud de fuerzas
Efectos de la distribución de las fuerzas y tipos de movimiento dental
Efectos de la duración de las fuerzas y la disminución de las mismas
La respuesta a una fuerza mantenida sobre los dientes dependerá de la magnitud de la misma; las fuerzas intensas dan lugar a la rápida aparición de dolor, a necrosis de los elementos celulares y a la reabsorción basal; las fuerzas de menor intensidad son compatibles con la supervivencia de las células del LPD y provocan una reabsorción frontal relativamente indolora.
Control biológico del movimiento dental
Actualmente se describen dos mecanismos:Teoría bioeléctrica: atribuye el movimiento dental a cambios en el metabolismo óseo controlados por señales eléctricas que se generan cuando el hueso alveolar se flexiona y deformaTeoría presión-tensión: atribuye el movimiento dental a cambios celulares producidos por mensajeros químicos, que se piensa alteran el flujo sanguíneo a través del LPD reduciéndolo (presión) o aumentándolo (tensión)
Piezoelectricidad
Fenómeno observado en muchas sustancias cristalinas por el que la deformación de la estructura cristalina produce un flujo de corriente eléctrica al desplazar los electrones de una parte a otra, este fenómeno se observa también en cristales orgánicos así como en el mineral óseo y el colágeno
Características de las señales piezoeléctricas
Decadencia rápida (al aplicar la fuerza se crea una señal piezoeléctrica que baja rápidamente a cero aunque se mantenga la fuerza)
Producción de una señal equivalente en dirección opuesta cuando la fuerza deja de actuar
Teoría de la presión-tensión (clásica del movimiento dental)
Sostiene que el estimulo para la diferenciación celular (necesaria para el movimiento dental), depende mas de señales químicas que eléctricas.Según esta teoría, la alteración del flujo sanguíneo en el LPD se debe a la presión mantenida que obliga al diente a cambiar de posición, comprimiendo en unos puntos y tensando en otros.
Efectos de la magnitud de las fuerzas
A mayor presión, mayor reducción de flujo sanguíneo en las zonas comprimidas hasta el punto de colapsar completamente los vasos
Fuerza ligera, prolongada
Disminuye ligeramente el flujo sanguíneo
Se liberan mediadores químicos (prostaglandinas,monofosfato ciclico de adenosin, citocina)
Inicia diferenciación celular (4-6 hrs) en osteoclastos, osteoblastos
Se produce una reabsorción frontal
Fuerza intensa mantenida
Hay oclusión de vasos y eliminación de aporte sanguíneo
Se produce necrosis séptica en el área de compresión del LPD (hialinizada)
Migran células de otras regiones para remodelar la zona afectada (Reabsorción basal)
Respuesta fisiológica periodontalP. LEVE P. INTENSA
<1 seg Se flexiona el hueso alveolar y se genera una senal piezoelectrica
1-2 seg Se exprime el liquido del LPD
3-5 seg Se comprimen parcialmente los vasos en el lado de la presión y se distienden en el lado de la tension
Minutos Se altera el flujo sanguineo, cambia la tension de O2 y se liberan prostaglandinas y citocinas
Horas Mensajeros quimicos modifican la actividad celular
4 Hrs. Aprox Aumenta el AMPc (adenosin monofosfato cíclico), comienza la diferenciación celular
2 días aprox. Comienza la remodelación ósea
3-5 seg. Se ocluyen por completo los vasos sanguíneos
Minutos Se interrumpe el flujo sanguíneo
Horas Muerte celular en la zona comprimida
3-5 Días Diferenciación celular en los espacios medulares, inicio de reabsorción basal
7-14 días Se elimina la lamina dura, se produce el mov. dental
Efecto de la distribución de las fuerzas
Con la reabsorcion frontal la agresion sostenida sobre la superficie de la lamina dura da lugar a un movimiento suave y continuo
La reabsorcion basal produce una demora hasta que se elimina la lamina dura y se da el movimiento dental
Tipos de movimiento dental
Rotacion alrededor del centro de resistencia, el diagrama de fuerzas forma dos triangulos
Translacion o en cuerpo, genera un area de presion uniforme, se logra al aplicar dos fuerzas simultaneas sobre la corona de un diente, forma un area uniforma de fuerza
Fuerzas optimas para la movilizacion dental
MOVIMIENTO FUERZA (gr)Inclinacion 50-75
Traslacion 100-150
Enderezamiento radicular 75-125
Rotacion 50-75
Extrusion 50-75
Intrusion 15-25
El movimiento de intrusion genera un area de presion a nivel del apice, por lo que es importante controlar la cantidad de carga
Efectos de la duracion y disminucion de las fuerzas
La fuerza debe estar presente durante una parte considerable de tiempo (6 hrs minimo)
La fuerza disminuye conforme el diente se mueve como respuesta a la misma, por lo que se clasifica en:
Continua: fuerza que se mantiene con un minimo de modificacion entre las citas del paciente
Interrumpida: disminuye a cero entre las activaciones
Intermitente: la fuerza desciende a cero cada ves que el px se quita el aparato (esta a su vez es interrumpida)
3.- Efectos perjudiciales de las fuerzas ortodonticas
Efectos sobre la pulpa
Efecto sobre la estructura de las raíces
Efectos del tratamiento sobre la altura del hueso alveolar
Movilidad y dolor como consecuencia del tratamiento ortodontico
Efectos sobre la pulpa
En teoria debe ser escaso o nulo
Puede presentarse una respuesta inflamatoria leve y transitoria durante el inicio del tratamiento
Un movimiento brusco a nivel del apice puede ocluir los vasos sanguineos provocando necrosis pulpar
Efectos sobre la estructura de las raíces
Los movimientos ortodonticos pueden provocar zonas de agresión sobre el cemento radicular, las cuales son reparadas con cemento nuevo
A nivel del apice, la perdida de tejido dental es dificilmente reparada, sobre todo en los incisivos centrales y laterales superiores, que son los mas susceptibles
Promedio de perdida de longitud
PIEZA SUPERIOR INFERIOR
Incisivo central -2.0 mm -1.0 mm
Incisivo lateral -2.5 mm -1.5 mm
Canino -1.5 mm -1.0 mm
Primer premolar -1.5 mm -1.5 mm
Primer molar -1.0 mm -1.5 mm
Segundo molar 0 -1.5 mm
En ocasiones se presentan reabsorciones graves cuya etiología aun se desconoce pero se cree asociada a:desordenes hormonales y otros trastornos metabólicosformas atípicas de raíces (cónicas, puntiagudas, dilaceradas)TraumatismoTx ortodonticos demasiado prolongadosFuerzas excesivas durante el tx ortodonticoCamuflaje ortodontico (debido a la proximidad de los ápices a la cortical)
Efectos sobre el hueso alveolar
No es frecuente la perdida excesiva de altura ósea
El promedio de perdida ósea es de 0.5 a 1 mm
El hueso sigue al dientes, excepto en casos de enf. Periodontal activa
Movilidad y dolor como consecuencia del tx
Se debe a la reorganización del LPD y a la remodelación ósea
La movilidad excesiva es indicio de el uso de fuerzas demasiado intensas
El dolor se presenta como consecuencia a la presión del ligamento y por lo general dura de 2 – 4 días y desaparece hasta la próxima activación, esto varia de acuerdo a la sensibilidad del paciente
4.- Efectos esqueléticos de las fuerzas ortodonticas: modificación de crecimiento
Principios de la modificación del crecimiento
Efectos de las fuerzas ortodonticas sobre el maxilar superior y el tercio medio facial
Efectos de las fuerzas ortodonticas sobre la mandíbula
Principios de la modificación del crecimiento
Se da por la irradiación de fuerzas ortodonticas a través de los dientes hacia las bases óseas
En el maxilar, parece ser que la tensión que soportan las suturas de sujeción estimulan la formación de nuevo tejido óseo
La mandíbula recibe empuje anteroposterior y como respuesta, el proceso condilar crece hacia arriba y atrás
Las presiones que se oponen la mov. Antero inferior limitan el movimiento, mientras que las de impulso hacia delante y abajo lo impulsan
Efectos sobre el tercio medio y el maxilar superior
Las suturas con el h. cigomatico, placas pterigoideas y región frontonasal e interpalatina reaccionan el ser separadas y estimular el crecimiento (250 gr aprox.)
Fuerzas de 250 a 500 gr. por lado
Dirección de fuerzas ligeramente por encima del plano oclusal (arco facial)
Duración de fuerzas de 12 a 14 hrs. diarias
Duración promedio de 12 o 18 meses
8 años de edad (tracción anterior)(mascara facial)
Consideraciones para redirigir al maxilar
El efecto sobre el tercio medio varia de acuerdo a la fuerza aplicada, si la fuerza es de tracción anterior (mascara facial) se obtendrá un maxilar mas protrusivo y un perfil ligeramente mas convexo
La fuerza retrusiva (atracción posterior) impide el crecimiento anterior de la premaxila al limitar la separación de las suturas y ayuda a la obtención de un perfil mas recto (arco facial)
Efectos sobre la mandíbula
Se cree que el crecimiento mandibular esta en intima relación con la translación del condilo fuera de la cavidad glenoidea y que una presión adecuada sobre la articulación de manera intermitente podrían restringir el crecimiento mandibular
MandíbulaAbierta
Mandíbula CerradaMandíbula Cerrada
mentonera
Se puede utilizar para rotar la mandíbula hacia abajo y hacia atrás reorientando el crecimiento mandibular mas que restringiéndolo aumentando la altura facial anterior mediante una rotación posteroinferior; lo mismo ocurre con los aparatos funcionales CIII
Estimulación de la mandíbula
Mecanismos para la protrusion mandibular:
Pasivo: que mantiene a la mandíbula adelantada mediante un aparato ortopedico
Activo: mediante la función muscular al posicionar la mandíbula solo unos milímetros, si es excesivo los músculos quedan silenciados en vez de activados
La respuesta de la ATM a la protrusion mandibular en la neoformacion osea en la pared posterior de la fosa glenoidea