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FUERZAS EN ORTODONCIA

La biomecánica es la ciencia que trata la acción de las fuerzas sobre los cuerpos. Para el caso de la ortodoncia es la ciencia que se encarga del movimiento dentario cuando se ejerce una fuerza sobre estos (fuerzas ortodóncicas).

Las fuerzas se pueden producir en la cavidad oral por:

Definiciones.

Tensión: Es un cambio en la forma o en el tamaño de un cuerpo en el sentido de estiramiento que responde a una fuerza aplicada. Es la fuerza de tracción por unidad de superficie.

Presión: Es un cambio en la forma o en el tamaño de un cuerpo en el sentido de apretarse que responde a una fuerza aplicada. Es la fuerza de compresión por unidad de superficie.

Fuerza: toda causa que actúa sobre un cuerpo y tiende a modificar su estado de movimiento o de reposo. Es toda causa capaz de poner en movimiento o de cambiar la forma de un cuerpo.

Intensidad: es la magnitud de la fuerza. Es la cantidad de fuerza que se aplica.

Punto de aplicación: donde actúa la fuerza.

Punto de origen del vector: donde comienza la fuerza.

Dirección: recta sobre la que actúa.

Sentido: hacia donde se desplaza la fuerza

 

Componentes de las fuerzas.

Unidades de medida.

Kilopondio: fuerza con la que es atraído un cuerpo de 1 Kg por la fuerza de la gravedad (1kp= Kg * 9,8 m/s)

Newton: fuerza necesaria para desplazar 1 Kg a una velocidad de 1 m/s.

Dina: fuerza necesaria para desplazar 1 gr a razón de 1cm/s (1 N = 1000 dinas). En ortodoncia medimos las fuerzas en gramos y onzas con un dinamómetro.

 

Sistema de fuerzas.

  1. Dos fuerzas con la misma intensidad y mismo sentido: la resultante es la suma de las fuerzas y mismo sentido.
  2. Dos fuerzas con diferente intensidad pero mismo sentido: la resultante es la suma de las fuerzas y mismo sentido.
  3. Dos fuerzas con la misma intensidad y sentido contrario: la resultante es cero.
  4. Dos fuerzas con distinta intensidad y sentido contrario: la resultante es la diferencia de las fuerzas y el sentido, el de la mayor.
  5. Mismo punto de origen y diferente sentido: la resultante para dos fuerzas es la diagonal del paralelogramo formado por dichas fuerzas. Si son más fuerzas la resultante es aquella que se obtenga de los distintos paralelogramos.
  6. Dos fuerzas con distinto punto de origen y mismo sentido: la resultante es la suma de ambas fuerzas con el mismo sentido sólo que esta se sitúa entre ambas.
  7. Dos fuerzas con distinto punto de origen y distinto sentido: La resultante es la diferencia entre ambas fuerzas.

 

Principio de acción y reacción

A una fuerza de acción se opone siempre una fuerza de reacción de la misma intensidad pero de sentido contrario a la primera fuerza. Es un equilibrio de fuerzas.

 

Conceptos.

Centroide.

También llamado centro de masa o centro de resistencia. Es aquel punto donde aplico la fuerza y se produce desplazamiento.

Momento de una fuerza.

Tendencia de una fuerza a causar la rotación de un cuerpo alrededor de un eje fijo. Es el punto donde aplicada la fuerza se produce desplazamiento y rotación. Momento = intensidad de F * distancia punto de aplicación al centroide.

Cuplas.

Son dos fuerzas paralelas de sentido contrario no colineales de misma intensidad que provocan un giro sobre el eje sin que haya translación. El momento de la cupla es el producto de una de las fuerzas por la distancia que separa las dos fuerzas.

Fricción.

Cuando dos fuerzas pareadas que operan sobre una misma línea, no están alineadas ejercen un efecto distorsionante. Tiende a deslizar una parte sobre otra.

 

Factores que influyen en los movimientos dentarios.

Intrínsecos: la erupción.

Extrínsecos:

 

Vamos a tener en cuenta seis apartados:

Maneras de aplicar una fuerza

Pueden ser:

Contínuas.

Disipantes.

Intermitentes.

Funcionales.

 

Duración de una fuerza.

 

Cantidad de aplicación.

 

 

Dirección de aplicación de fuerzas

 

Factores de la función oclusal.

 

Edad.

 

Los adultos tienen una respuesta biológica más lenta por lo tanto deberemos aplicar fuerzas más ligeras y los periodos de recuperación han de ser mayores.

 

Fuerza ortodóncica óptima

 

Método de transmisión de las fuerzas.

 

Los resortes actúan directamente sobre un diente.

Los elásticos transmiten fuerzas de diente a diente o de arco a diente.

Los tornillos actúan a través de la placa y sus ganchos.

Los brackets se cementan sobre el diente o una banda. Son el soporte del alambre. Se usan dos tipos de alambre o arcos:

 

Concepto de anclaje.

Es el punto de fijación de las fuerzas. Puede ser:

 

Según la manera de aplicar la fuerza:

 

Según las fuerzas de anclaje:

Según el número de unidades:

 

Según los maxilares implicados:

 

Reacción de los tejidos a las fuerzas.

Las fuerzas ortodóncicas van a actuar sobre el complejo o unidad alveolodentaria. Esta está compuesta por:

 

Hueso alveolar.

Está formado por dos fracciones:

Materia orgánica:

Materia inorgánica:

El hueso alveolar es mucho más inmaduro que resto del hueso del organismo debido a su continuo sometimiento a fuerzas. Es mas esponjoso y menos calcificado que el hueso basal. Es deformable y posee fibras más irregulares. Es también transformable según las fuerzas que se apliquen.

Raíz.

Al igual que en hueso alveolar podemos distinguir dos fracciones:

 

Materia orgánica (colágeno en forma de fibrillas): 23 %

Materia inorgánica: 65 %

Agua: 12 %

 

Los osteoclastos y los cementoclastos son los encargados de la reabsorción del huesos y del cemento respectivamente. Son células gigantes multinucleadas derivadas de los monocitos de la sangre. No derivan de células locales.

 

Ligamento periodontal.

Está formado por una red de fibras colágenas. Posee distintos componentes:

Fibroblastos y fibroclastos.

Cementoblastos.

Osteoblastos.

 

 

Amielínicas.

Presorreceptores

Propioceptores.

 

 

Funciones del ligamento periodontal.

Deforma alveolo.

Producción de señal piezoeléctrica.

 

¿Qué ocurre cuando sometemos el diente a una fuerza?

Se generan dos tipos de presiones:

En la zona de presión se produce reabsorción ósea y en la zona de tensión se produce aposición ósea. Una de las constantes del organismo es mantener el tamaño del alveolo.

 

Teorías del movimiento dentario.

Existen dos teorías:

Teoría bioeléctrica.

El movimiento dental se produce por cambios en el metabolismo óseo controlados por las señales eléctricas que se generan cuando el hueso alveolar se flexiona y se deforma.

Potencial generado por estrés mecánico (piezoeléctricidad):

 

Potencial iónico generado por flujo de fluidos :

 

Alteración en el potencial de las células:

 

Teoría presión-tensión.

Según esta teoría la forma de actuación es la siguiente:

 

Reacción de los tejidos a las fuerzas.

Efectos sobre el tejido óseo.

Zona de reabsorción.

Reabsorción ósea directa o frontal (fisiológica):

 

Reabsorción ósea indirecta o basal:

 

Gianelli (en perros):

 

Reabsorción Ósea Directa.

Reabsorción Ósea Indirecta.

Lisis celular.

Necrosis aséptica.

Masa hialina.

 

Reabsorción en túnel.

Osteoclastos procedentes de zonas alejadas.

 

 

Presión Leve.

3-5 segundos:

Minutos:

4 horas:

A los días el movimiento es visible.

 

Presión Intensa.

3-5 segundos: vasos se ocluyen.

Minutos: interrupción del flujo sanguíneo.

Horas: muerte celular.

3-5 días:

7-14 días:

 

 

Reabsorción ósea directa

Reabsorción ósea indirecta

Fuerzas

Ligeras

Intensas

Flujo sanguíneo

Conservado

Interrumpido

Células

Activación

Necrosis

Osteoclastos

Locales

Zonas alejadas

Reabsorción

Frontal

Basal

Movimiento dentario

4 horas

7-14 días

Dolor

No

Si

 

Zona de aposición.

Se produce para compensar y mantener el equilibrio de espesor de hueso.

Tensión por estiramiento del ligamento periodontal.

Se produce un estímulo de actividad osteoblástica.

Formación de tejido osteoide no reabsorbible (tejido óseo sin calcificar).

Calcificación de tejidos por acumulo de sales.

Reestructuración y organización de tejido fibrilar.

 

Efectos sobre la pulpa.

Pueden producirse pulpitis traumáticas iniciales:

En dientes desvitalizados existe más riesgo de reabsorciones radiculares.

Existe riesgo de necrosis en:

 

Efectos sobre la raíz.

Remodelación de la raíz por reabsorción y aposición del cemento.

Acción de fuerzas muy intensas.

Tensiones intensas pueden dar lugar a acodaduras del ápice.

Existen dos tipos de reabsorciones:

  1. Reabsorciones laterales (sin importancia ni repercusión).
  2. Reabsorciones longitudinales.

 

Reabsorciones laterales.

Existen varios tipos dependiendo del tejido al que afecten:

 

Reabsorciones longitudinales.

Se producen por la acción de fuerzas intensas, continuadas y prolongadas en el tiempo. Se produce una pérdida mínima de tejido, prácticamente inapreciable en la Rx. Son más frecuentes en:

Factores de riesgo:

 

Manejo clínico de las reabsorciones.

Debemos realizar una Rx periapical del incisivo lateral superior cada seis meses. Si apareciese reabsorción :

Efectos sobre el esmalte.

El esmalte no reacciona ante las fuerzas ortodóncicas. Lo que se pueden producir son lesiones blancas y descalcificaciones (reversibles) por:

 

Efectos sobre los tejidos gingivales.

Procesos inflamatorios (muy frecuentes y reversibles):

 

Gingivitis marginales

Gingivitis hiperplásica.

 

Recesiones gingivales (irreversibles).

Diente con excesivo torque hacia vestibular. Frecuente en incisivos. Difícil reparación.

 

Efectos sobre el hueso alveolar.

La posición del hueso depende de la posición del diente.

Intrusión: pérdida de altura.

Extrusión: se gana altura.

Contraindicación: en enfermedad periodontal en fase aguda ya que el hueso no sigue al diente.

Es normal perder entre 0,5 1 mm de altura de hueso.

Dehiscencias con ápices muy cercanos a la cortical alveolar.

 

Efectos sobre el ligamento periodontal.

El ligamento periodontal se reorganiza durante el movimiento ortodóncico. Las fibras del ligamento se desinsertan del hueso y del cemento y se vuelven a insertar. Existe un aumento del espacio periodontal entre los periodos de reabsorción y aposición ósea. También existe mayor grado de movilidad dentaria. Si apreciamos una movilidad excesiva se puede deber a que aplicamos una fuerza muy intensa. En este caso debemos interrumpir el tratamiento hasta que disminuya.

 

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