Consideraciones biomecánicas

Mª Antonieta PérezCiudad Universitaria

Objetivos Principios físicos Propiedades Materiales Respuesta tisular Lesiones secundarias

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PRINCIPIOS FÍSICOS

Movimiento dentarioFísica: cambio de posición en el espacio que experimenta un cuerpo con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo. Todo cuerpo en movimiento describe una trayectoria.

Biología: Respuesta Biológica de las estructuras dentarias, periodontales y del hueso alveolar a fuerzas aplicadas sobre el diente. Resultante de fuerzas desiguales.

FuerzaDefinición clásica: toda causa agente capaz de modificar el estado de reposo, la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales.

Carga que aplicada sobre un objeto tiende a desplazarlo a una posición diferente del espacio. (Proffit, 1994)

Fuerza biológicaProducir movimiento dentario.

Sin daño tisular:Óseo.Periodontal.Radicular.

VariablesMagnitud- Sentido-Dirección

● La magnitud o módulo es la cantidad de fuerza que se está aplicando sobre el receptor y se presenta por la longitud de la flecha

● El sentido: se representa a través de la punta o extremo de la flecha.

● La dirección: corresponde al ángulo formado por la línea recta que contiene al vector y a la horizontal.

● Duración● Punto de aplicación

Tipos de fuerzas

● Ligera: 0-100 grs/cm2

● Mediana: 101-500 grs/cm2

● Pesada: mayor a 500 grs/cm2

● Continua: mantiene su intensidad.

● Interrumpida: disminuye a 0 entre las activaciones.

● Intermitente: sólo actúa durante un tiempo.

FUERZA HABITUAL DE MASTICACIÓNCorresponde a la fuerza interoclusal ejercida durante el proceso masticatorio normal.

Los valores fluctúa entre 15 y 25 Kgs.

Representa una relación 4:1 con respecto a la fuerza masticatoria máxima funcional.

Representa solamente una fracción de la fuerza masticatoria máxima anatómica.

FUERZA MASTICATORIA MÁXIMA FUNCIONAL

Los valores son del rango de:

60 – 70 kgs.

Corresponde a 1/4 – 1/5 de la Fuerzamasticatoria máxima anatómica

Gysi y Fick en base a datos fisiológicos de que 1 cm2 de área transversal muscular desarrolla entre 5 a 12 kgs. de fuerza, calcularon la fuerza masticatoria máxima anatómica:

210 a 400 kgs.

FUERZA MASTICATORIA MÁXIMA ANATÓMICA

Anclaje● Anclaje: conjunto de elementos destinados a fijar,

opone resistencia a un movimiento y da apoyo necesario para realizar movimientos en la zona de trabajo.

● Zona de anclaje: zona que resiste a las fuerzas desarrolladas por un aparato.

● Zona de trabajo: zona que reacciona a las fuerzas.

Fuentes de anclajeDientes: número, forma y tamaño radicular.

Hueso: densidad ósea.

Ligamento periodontal (Fibras colágenas)

Musculatura y tejidos blandos.

Patrón facial.

Potencial de anclaje● Densidad ósea:● Maxilar: hueso esponjoso y cortical delgada. (excepto

tuberosidad)● Mandibular: hueso compacto y corticales gruesas.● Superficie radicular:● Plano transversal.● Plano sagital. ● Plano vertical.

● Mayor anclaje en superficies radiculares extensas y multiradiculares.

Centro de resistencia● Fuerza aplicada sobre una corona da

lugar a un centro de resistencia en la raiz:● Uniradiculares:

6/10 del ápice.

● Multiradiculares: 1 2 mm hacia apical entre la furca.

Fuerza aplicada en el centro de resistencia: gresión

Fuerza aplicada fuera del centro de resistencia: rotación.

Centro de rotaciónEs el punto medio del trazo que une un punto con su simétrico.

● Molares superiores rotan al movilizarse.

● Molares inferiores se vuelcan o inclinan hacia mesial.

● Movimiento de rotación es el más difícil de conseguir y de retener.

Estrés● Estrés (del inglés stress, ‘fatiga’) es una reacción fisiológica del

organismo en el que entran en juego diversos mecanismos de defensa para afrontar una situación que se percibe como amenazante o de demanda incrementada.

● Cualquier respuesta natural en exceso produce una sobrecarga de tensión: anomalías patológicas que impiden el normal desarrollo y función.

Deformación expresada en el ligamento periodontal.

Estrés: Magnitud de la fuerza/ unidad de superficie.

Equilibrio

Pasillo dentario o corredor dentario = pasillo de Tomes.

Existe un equilibrio dinámico entre las fuerzas que actúan en diferentes direcciones sobre los dientes: Fuerza centrípeta de orbicular y buccinador

Fuerza centrífuga de la lengua

La presencia de hábitos inciden en este equilibrio provocando alteraciones oclusales.

Materiales

Propiedades de los materiales

● Los alambres son los encargados de almacenar y liberarlas fuerza que estimulan el movimiento dentario.

● Al deformarlos, son capaces de liberar una fuerza.

● Para que libere la fuerza almacenada es necesario activarlo mediante la flexión.

Temple: calentamiento y enfriamiento rápido manteniendo una estructura cristalina estable.

Elasticidad /Resiliencia capacidad para recuperar su forma original después de cesar la fuerza que provocó su deformación. Se dice que un alambre es resiliente si tiene un alto límite elástico.

Límite elástico: la cantidad de fuerza a partir de la cual el alambre ya exhibe una deformación permanente.

Módulo de elasticidad: Es la relación entre la fuerza aplicada y la deformación resultante antes de alcanzar el límite elástico del material.

Rigidez: es la relación existente entre fuerza y deflexión. Un alambre es más rígido que otro cuando es necesario aplicarle una mayor cantidad de fuerza que a otro para provocar la misma deflexión o deformación.

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Estas propiedades de los alambres y su comportamiento elástico varía en función de la composición o aleación, del proceso de fabricación, configuración y diámetro de su sección y el método aplicado para su activación.

Aleaciones

● Los alambres ortodóncicos de acero

● La composición incluye una combinación de hierro, cromo y níquel que varía según fabricantes.

● Se endurece ligeramente con el trabajo y por tanto puede soportar dobleces complicados.

● Suelen tener en origen un límite elástico bajo. Puede ser sometido a tratamientos térmicos y permiten las soldaduras.

● ELGILOY: Con base de cobalto. Pueden ser tratados térmicamente para modificar el índice de rigidez.

● Sus propiedades de resiliencia, resistencia, ductilidad y facilidad para la soldadura le confieren unas ventajas clínicas adicionales.

En cualquier caso● A mayor grosor, menos elasticidad.

● A menor longitud más estrés.

● Para aumentar la elasticidad y disminuir el estrés, podemos aumentar el largo del alambre .

RESPUESTA TISULAR DEL MOVIMIENTO ORTODÓNCICO

● Clínica: desplazamiento

● Bioquímica: dinámica celular

Movimientos dentarios

Unión diente- hueso:

Gonfosis: haces de fibras colágenas desde el cemento al hueso radicular.

Permiten una movilidad al diente en el alveolo.

Articulación única en el organismo.

Permite trasladarlo de una a otra posición.

Hueso alveolar, dentodepediente: sigue al diente

Principios básicos del movimiento dental

1. La fuerza aplicada debe dirigirse perpendicular al eje del diente para que ésta sea aprovechada por completo.

2. aplicarla lo mas cerca del centro de rotación y resistencia

3. Las fuerzas verticales tienden a desplazar al resorte.

4. Sólo efectuar movimientos factibles.

5. Evitar movimientos extrusivos o intrusivos.

Moviemento dentarioAl someterse a fuerzas de masticación el líquido periodontal evita que el diente se desplace dentro del alveolo y desforme el hueso.

Al aplicar una fuerza superior a 50 grs se produce :● Reabsorción ósea en el lado de presión● Aposición ósea en el lado de tensión

Lado de presión Lado de tensión

Reabsorción ósea directaFuerza ligera: estimular la reabsorción

ósea frontal o directa no es totalmente conocido.

● Hipótesis hidrodinámica de Bien: por la estenosis de los vasos sanguíneos, se produce la salida de oxigeno al hueso que desencadena la reabsorción

● Hipótesis piezoeléctrica: el hueso se adapta a las demandas funcionales.● Potenciales electricos , + y –.

Reabsorción ósea indirectaFuerza intensa.● Oclusión vascular, cese de actividad celular

(hialinización) 36 horas- hasta 5 semanas.● Osteoclastos, porque no se puede reabsorber

directamente. Reabsorción en túnel desde el hueso.

DesplazamientoFase inicial: desplazamiento en el espacio periodontal.

Aparición rápida corta duración.

Fase posterior: elevación de los niveles de estrés del ligamento peridontal:

Bajo: sin respuesta ósea (mantenedor de espacio).Apropiado: reabsorción directa.Excesivo: compresión vasos y tejido conectivo.

Reducción de reabsorción frontal (hialinización).Aparece reabsorción por socavado.

LESIONES SECUNDARIAS

Si al aplicar una fuerza no se tiene en cuenta la magnitud, sentido y dirección hay riesgo de daños tisulares

● Reabsorción radicular.

● Pérdida de hueso alveolar.

● Necrosis pulpar.

Diagnóstico● Las técnica de bisectriz, paralelismo,

ortopantomografía. Periapical menos errores de distorsión y superimposición que ortopantomografía. (Teixeira, 2003).

● No es posible hacer un diagnostico de anquilosis con ningún tipo de radiografía convencional, ya que ésta es histológica.

● Sospecha Clínica

Dientes con ápices abiertos● Evitar movimientos de rotación

● Al menos 4/5 de raíz

● NO aplicar fuerza a dientes con etapa 6 ó menos de Demirjian

Dientes traumatizados● Un diente con historia de trauma, tiene mayor

predisposición a la reabsorción ya que el cemento o el ligamento periodontal pueden haber sido dañados.

● Test de vitalidad pulpar

● Esperar 8 meses.

● Control rx cada mes

Dientes Endodonciados

● Histológicamente se ha observado que no existen diferencias entre el cemento de un diente vital y de otro no vital.

● La desvitalización de un diente tiene poco efecto en la respuesta del ligamento periodontal a la fuerza ortodóntica.

Dientes temporalesEstrés por fuerzas ortodóncicas, es más intenso

Puede acelerar el proceso de reabsorción fisiológico.

Uso de analgésicos● Parecetamol.

● Ibuprofeno

● Celecoxib no interfiere con el moviviento dentario ni reduce la reabsorción ódea.

● Hamad et al 2012