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S E C C I N

IVBIOMECNICA, MECNICA

Y APARATOS ORTODNCICOS ACTUALES

El tratamiento ortodncico depende de la reaccin de los dientes, y en un sentido ms amplio, de las estructuras faciales a la aplicacin de fuerzas leves, pero persis-tentes. En el contexto ortodncico, el trmino biomecnica se emplea habitualmente para designar las reacciones de las estructuras dentales y faciales a las fuerzas ortodncicas, mien-tras que el trmino mecnica se reserva para las propiedades de los componentes estrictamente mecnicos de los aparatos ortodncicos. En esta seccin analizaremos, en el captulo 8, las respuestas biolgicas a las fuerzas ortodncicas en las que se basa la biomecnica, y se revisan y evalan las nuevas posibilidades para acelerar la velocidad del movimiento del diente. El captulo 9, que abarca el diseo y la aplicacin de la aparatologa ortodncica, est dedicado fundamentalmente a la mecnica, pero tambin incluye algunas consideraciones biomecnicas e introducimos las aplicaciones del anclaje esqueltico temporal, que se describen ms detalladamente en el captulo 10.

El tratamiento ortodncico contemporneo implica el uso de aparatos fijos y de quita y pon. La primera parte del captulo 10 describe todos los tipos de aparatos de quita y pon que se utilizan en nuestros das, enfatizando el estudio de los componentes para disear aparatos funcionales para

cada caso y cada paciente, as como con respecto a las consi-deraciones importantes para el tratamiento con alineadores transparentes.

En los primeros aos del siglo xxi se han producido cambios importantes en los aparatos fijos, cambios que se revisan en la segunda parte del captulo 10. El principio del aparato lateral o de arco de canto el control del movimiento de los dientes mediante arcos de alambre rectangulares en una ranura rectangular, sigue siendo la base de la terapia con aparatologa fija contempornea, pero se han produci-do cambios en la fabricacin de los brackets y los alambres conforme adquiere cada vez mayor importancia el diseo y la fabricacin asistidos por ordenador (CAD/CAM) en el campo del diseo y la produccin. Ya se han solventado en gran medida los importantes problemas que limitaban el uso de aparatos linguales fijos. El anclaje esqueltico, basado en el uso de miniplacas con tornillos mltiples y de tornillos seos alveolares, se ha convertido en poco tiempo en una parte importante del tratamiento contemporneo. En el captu-lo 10 y en captulos sucesivos dedicados al tratamiento global evaluamos estos cambios experimentados por la aparatologa dentro del contexto de los datos sobre los resultados clnicos obtenidos con los mismos.

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CAPTULO

2014. Elsevier Espaa, S.L. Reservados todos los derechos

8BASES BIOLGICAS

DEL TRATAMIENTO ORTODNCICO

ESQUEMA DEL CAPTULO

RESPUESTA PERIODONTAL Y SEA A LA FUNCIN NORMAL

Estructura y funcin del ligamento periodontalRespuesta a la funcin normalPapel del ligamento periodontal en la erupcin

y la estabilizacin dentalRESPUESTA DEL LIGAMENTO PERIODONTAL

Y EL HUESO A LAS FUERZAS MANTENIDASControl biolgico del movimiento dentalEfectos de la magnitud de las fuerzasEfectos de la distribucin de las fuerzas y tipos

de movimiento dentalEfectos de la duracin de las fuerzas y la disminucin

de las mismasEfectos de los frmacos sobre la respuesta a las fuerzas

ortodncicasEfectos de las lesiones locales: corticotoma y movimiento

dental aceleradoEL ANCLAJE Y SU CONTROL

Anclaje: resistencia al movimiento dental no deseadoEFECTOS PERJUDICIALES DE LAS FUERZAS

ORTODNCICASMovilidad y dolor como consecuencia del tratamiento

ortodncicoEfectos sobre la pulpaEfectos sobre la estructura de las racesEfectos del tratamiento sobre la altura del hueso

alveolarEFECTOS ESQUELTICOS DE LAS FUERZAS

ORTODNCICAS: MODIFICACIN DEL CRECIMIENTO

Principios de la modificacin del crecimientoEfectos de las fuerzas ortodncicas sobre el maxilar

y el tercio medio facialEfectos de las fuerzas ortodncicas sobre la mandbula

El tratamiento ortodncico se basa en el principio de que si se aplica una presin prolongada sobre un diente, se pro-ducir una movilizacin del mismo al remodelarse el hueso que lo rodea. El hueso desaparece selectivamente de unas zonas y va aadindose a otras. Esencialmente, el diente se desplaza a travs del hueso, arrastrando consigo su aparato de anclaje, al producirse la migracin del alvolo dental. Dado que la respuesta sea est mediada por el ligamento periodontal, el movimiento dental es fundamentalmente un fenmeno de dicho ligamento.

Las fuerzas aplicadas a los dientes tambin pueden influir en el patrn de aposicin y reabsorcin seas en puntos alejados de los dientes, sobre todo en las suturas del maxilar y las superficies seas de ambos lados de la articulacin temporomandibular (ATM). Por otra parte, actualmente podemos aplicar fuerzas sobre implantes colocados en el maxilar superior o inferior para modificar el crecimiento en las suturas maxilares y del cndilo mandibular. Por consiguiente, la respuesta biolgica al tratamiento ortodncico no solo comprende la respuesta del ligamento periodontal, sino tambin la de zonas en crecimiento ajenas a la denticin.

En este captulo comentaremos inicialmente la respuesta de las estructuras periodontales a las fuerzas ortodncicas, conside-rando a continuacin la respuesta de las zonas seas alejadas de la denticin, basndonos en los conceptos del crecimiento normal que se analizan en los captulos 2-4.

RESPUESTA PERIODONTAL Y SEA A LA FUNCIN NORMAL

Estructura y funcin del ligamento periodontal

Cada diente est fijado al hueso alveolar y separado del alvolo adyacente por una fuerte estructura colagenosa de sujecin: el ligamento periodontal (LPD). En circunstancias normales, el LPD ocupa un espacio de unos 0,5 mm de anchura alrededor

Captulo 8 Bases biolgicas del tratamiento ortodncico 279

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de toda la raz. El principal componente del ligamento es, con diferencia, una red de fibras de colgeno paralelas, que se insertan en el cemento de la superficie radicular a un lado y en la lmina dura (una placa sea relativamente densa) al otro lado. Estas fibras de sujecin discurren en un ngulo determinado y se fijan ms lejos apicalmente sobre el diente que sobre el hueso alveolar adyacente. Como es lgico, esta disposicin permite resistir el desplazamiento previsible del diente durante la funcin normal (fig. 8-1).

Aunque la mayor parte del espacio del LPD est ocupado por los haces de fibras colagenosas que constituyen la insercin ligamentosa, tambin hay que considerar otros dos compo-nentes importantes del ligamento: 1) los elementos celulares, que incluyen clulas mesenquimatosas de diversos tipos, as como elementos vasculares y neurales, y 2) los lquidos hs-ticos. Ambos desempean un papel importante en la funcin normal y posibilitan los movimientos ortodncicos de los dientes.

Los principales elementos celulares del LPD son clulas me-senquimatosas indiferenciadas y su progenie, en forma de fibro-blastos y osteoblastos. El colgeno del ligamento se remodela y renueva constantemente durante la funcin normal. Las mismas clulas pueden actuar como fibroblastos, produciendo nuevos materiales para la matriz de colgeno, y como fibroclastos, des-truyendo el colgeno sintetizado previamente.1 Tambin son constantes la remodelacin y la reestructuracin del alvolo seo y del cemento radicular, aunque a menor escala, como respuesta a la funcin normal.

Los fibroblastos del LPD poseen propiedades parecidas a las de los osteoblastos, y probablemente surja nuevo tejido seo alveolar formado por osteoblastos que se han diferenciado de la poblacin celular local.2 El hueso y el cemento son eliminados

por osteoclastos especializados y cementoclastos, respectivamen-te. Estas clulas gigantes multinucleadas se diferencian bastante de los osteoblastos y cementoblastos que producen hueso y cemento. A pesar de los aos de investigacin dedicados a ello, su origen sigue siendo controvertido. La mayora son de origen hematgeno; algunas pueden derivar de clulas progenitoras que se localizan en la zona local, pero no de las clulas osteo-progenitoras locales.3

Aunque el LPD no est muy vascularizado, contiene vasos sanguneos y clulas del sistema vascular. Tambin incluye ter-minaciones nerviosas, tanto terminaciones libres amielnicas relacionadas con la percepcin del dolor como receptores ms complejos relacionados con la informacin sobre la presin y la posicin (propiocepcin).

Por ltimo, conviene sealar que el espacio del LPD est lleno de lquido, que es el mismo que se puede encontrar en los restantes tejidos y que se deriva en ltima instancia del sis-tema vascular. Una cmara llena de lquido con paredes porosas, pero que retienen dicho lquido, podra ser la descripcin de un amortiguador de golpes, y en una funcin normal el lquido hace que el espacio del LPD acte como tal.

Respuesta a la funcin normal

Durante la masticacin, los dientes y las estructuras periodon-tales estn sometidos a fuerzas intensas e intermitentes. Los contactos entre los dientes duran 1 s o menos; las fuerzas son bastante intensas: desde 1-2 kg al masticar productos blandos hasta los 50 kg que se alcanzan al masticar un objeto ms resis-tente. Cuando un diente se ve sometido a sobrecargas importan-tes de este tipo, el lquido hstico incompresible evita un rpido desplazamiento del diente dentro del espacio del LPD. En su lugar, la fuerza se transmite al hueso alveolar, que se deforma en respuesta a la misma.

El grado de deformacin sea no suele apreciarse durante la funcin maxilar normal (y de otros elementos esquelticos del cuerpo). El cuerpo de la mandbula se dobl