الميكانيكا الحيوية المطبقة في تقويم الأسنان
مقدمة :
ولم يكن مصطلح تقويم الأسنان قد ظهر بعد عندما أصبحت العلاقة بين القوة وحركة الأسنان واضحة.
يتم ممارسة تقويم الأسنان اليوم في كل مكان تقريبًا في العالم، وتتضمن الترسانة العلاجية عدة مئات من التقنيات التي تهدف إلى أن تكون “بسيطة” و”تلقائية” بشكل متزايد. يصر العديد من المؤلفين على أهمية الميكانيكا الحيوية في تسوس الأسنان المفتوح والتي يجب على كل أخصائي تقويم أسنان إتقانها من أجل فهم الجوهر الفيزيائي والميكانيكي للأجهزة والتقنيات التي يستخدمونها بالسهولة والدقة اللازمتين.
أولا: تفاعلات الأنسجة:
1. العناصر الموجودة
- عظم
نحن نصف:
- العظم القشري الذي يشكل الحواف والحدود العظمية العلوية والسفلية؛
- العظم الإسفنجي أو الإسفنجي الذي يشغل الفراغ بين مناطق العظم القشري.
العظم القشري له دور داعم (وخاصة العضلي)، لذا فهو أكثر كثافة ومتكلس بنسبة 80 أو 90%.
يلعب العظم الإسفنجي دورًا كخزان للنخاع يشارك في تكوين الدم. تصل نسبة تكلسها إلى 15 إلى 25%.
- صفائح صلبة
هو العظم الذي يحيط بالسن ومساحة أربطته. وهي تتكون من عظم رقيق مضغوط مثقوب بالعديد من الثقوب (صفيحة غربية).
تعمل هذه الثقوب على إنشاء اتصال مع الفراغات النخاعية المجاورة وتسمح للفراغ الرباطي المملوء بالسوائل بالعمل كممتص للصدمات المائية الهوائية للسن.
- مساحة الرباط:
إنها مليئة بالسوائل، والخلايا (الخلايا الليفية، والخلايا النخاعية، وخلايا العظام، وخلايا الدم)، والأوعية الدموية، والألياف العصبية، وبالطبع ألياف الكولاجين التي تشكل الديسمودونت: الرباط اللثوي.
يمتد هذا الرباط من الصفيحة الصلبة حيث يلتصق بصفيحة العظم القشري، إلى الملاط الذي يغطي جذر السن.
- أسمنت:
يتكون من خلايا تنتج مصفوفة متكلسة. يغطي عاج الجذر ويسمح بتثبيت الديسمودونت.
- المفاهيم البيولوجية لحركة الأسنان:
- ظاهرة إعادة البناء:
من بين جميع العناصر الموجودة، فإن معظمها عرضة لظواهر إعادة البناء، والتي يسمح تعطيلها بالحركة العلاجية للأسنان.
- أنسجة العظام
التغييرات تحدث في مناطق محددة للغاية.
تسبق عملية امتصاص الخلايا العظمية عملية الاقتران وفقًا لتسلسل: التنشيط – الامتصاص – الانعكاس – التكوين (ARIF):
- التنشيط:
- تجنيد الخلايا العظمية الأولية؛
- التعرف على منطقة العظام المراد إعادة امتصاصها؛
- التصاق الخلايا العظمية الأولية بالسطح؛
- اندماج الخلايا العظمية الأولية في الخلايا العظمية متعددة النوى؛
- امتصاص:
- الخلايا الناقضة للعظم تدمر أنسجة العظام؛
- عكس:
- إشراك الخلايا وحيدة النواة مثل الخلايا البلعمية، التي تشكل الحدود بين العظام الجديدة والعظام القديمة (خط الأسمنت)؛
- تجنيد الخلايا العظمية الأولية التي تتمايز إلى خلايا عظمية؛
- تمرين:
- التصاق الأنسجة العظمية على طول خط الملاط؛
- التمعدن.
ويتبع تسلسل ARIF ما يسمى بمرحلة السكون حيث يتم تبطين العظم الجديد بخلايا حدودية.
الميكانيكا الحيوية المطبقة في تقويم الأسنان
تنظيم إعادة تشكيل العظام:
العوامل العامة
أهم الهرمونات الكالسيتروبية وكذلك
المعادن، وخاصة أيونات الكالسيوم والفوسفات.
العوامل المحلية:
يتم تصنيع العديد منها بواسطة خلايا العظام، ولكن البعض الآخر يأتي من خلايا الجهاز المناعي أو خلايا الدم، وتوجد في بيئة العظام.
- نميز: السيتوكينات (الإنترلوكينات)، البروستاجلاندين يحفز ارتشاف العظام.
- الرباط السنخي السنخي:
الرباط هو نسيج ضام يتكون من العديد من الخلايا ومصفوفة خارج الخلية.
الخلايا
- الخلايا الليفية في الأغلبية.
- الخلايا العظمية على مستوى العظم السنخي بالقرب من الرباط.
- الخلايا الأسمنتية على مستوى جذر السن.
- هربت الخلايا من الشعيرات الدموية (الخلايا الليمفاوية والبلعميات والخلايا البدينة) والخلايا من الفراغات النخاعية المجاورة.
المصفوفة خارج الخلية
- المادة الأساسية.
- ألياف اللثة (الكولاجين، الريتيكولين، الأوكسيتالاز).
وهناك أيضًا شبكة من الشعيرات الدموية والنهايات العصبية.
يلعب الرباط السنخي السنخي دورًا مزدوجًا أثناء إعادة البناء:
- لديها القدرة الخاصة على إعادة التشكيل؛
- له دور تنظيمي في إعادة تشكيل العظام
- إعادة تشكيل الأربطة
نحن نعلم بالفعل دور الخلايا الليفية في تخليق الكولاجين، كما أنها ستمتلك نفس خصائص الخلايا البلعمية مع إمكانية البلعمة، وربما تكون مسؤولة عن تحلل الكولاجين، نظرًا لندرة الخلايا البلعمية،
يتم إجراء جميع هذه العمليات بوجود فيتامين سي ويمكن إجراؤها في وقت واحد بواسطة الخلايا الليفية.
- الهجرة الفسيولوجية للأسنان
تتحرك الأسنان طوال حياة كل فرد. الإزاحة تكون بسبب الهجرة الفسيولوجية للجراثيم والسن.
إن التغيرات في موضع الجرثومة قد تحدث بشكل رئيسي نتيجة لنمو الهياكل السنية وإعادة تشكيل الأنسجة المجاورة، أي العظم السنخي، واللثة، والرباط السنخي السنخي.
وتتجلى عواقب هذه الهجرة بشكل رئيسي في منطقتين
- المنطقة السنخية؛
- منطقة ديسمودونتال.
على مستوى العظم السنخي
وفقًا لبارون، أثناء الهجرة الفسيولوجية، “تميل كل العظام إلى الحفاظ على سمكها ثابتًا”. لذلك، يوضح أنه كلما كان هناك امتصاص على جانب الصفيحة الغربالية، يكون هناك تقابل على الجانب الآخر والعكس صحيح.
على مستوى الرباط
الديسمودونت هو نسيج ضام ليفي وبالتالي لديه معدل دوران معين ؛ تعمل الهجرة الفسيولوجية للأسنان على تعزيز إيقاع تجديد الخلايا والألياف مما يخلق تكيفًا دائمًا مع الموضع الجديد للسن. طوال الحركة، يبقى عرض الرباط ثابتًا.
الميكانيكا الحيوية المطبقة في تقويم الأسنان
- تطبيق القوة على السن:
3.1 التأثيرات الفورية
في لحظة تطبيق القوة، يحدث إزاحة سريعة للسن تتوافق مع إشراك الرباط والنظام الهيدروليكي الهوائي الديسمودونتالي، حيث يتم طرد السوائل من مناطق الضغط نحو مناطق التوتر والمساحات النخاعية المجاورة. هذا التشوه له حدود، وإذا استمرت القوة فإن الإزاحة تستمر بفضل احتمالات تشوه العظم السنخي.
إذا زادت القوة أكثر من ذلك، فسوف يكون هناك تشوه في السن، ولكن هذا يتجاوز نطاق القوى المستخدمة في العلاج التقويمي.
إذا توقفت القوة، يتبع ذلك عودة سريعة إلى الوضع الطبيعي.
إذا استمرت القوة، فإن أحداثًا جديدة تحدث استجابة لهذا التوازن الجديد.
3.2 التأثيرات على المدى الطويل
ومن المناسب الآن التمييز بين مناطق مختلفة:
- منطقة الضغط (مع تقليل مساحة الرباط)؛
- منطقة التوتر (مع زيادة في مساحة الرباط)؛
- المنطقة المتوسطة حيث لا يوجد أي اختلاف في مساحة الرباط ولكن حيث تكون ألياف الكولاجين متوترة أو مرتخية.
جانب الضغط
منطقة حيث الضغط منخفض
تضيق المساحة الديسمودونتاليّة، مما يسبب ضغطًا على الأنسجة الضامة والأوعية. يتم تعطيل عملية تكوين الأوعية الدموية ولكن لا يزال من الممكن أن تحدث، مما يسمح للعناصر الخلوية بالوصول إلى المنطقة المضغوطة. سيحاول الجسم بعد ذلك إعادة إنشاء المساحة السنية الطبيعية. وللقيام بذلك، يتم إشراك الخلايا الناقضة للعظم والتي تعمل على إعادة امتصاص الصفيحة الغربالية المقابلة للمنطقة الخاضعة للضغط: الامتصاص المباشر للعظام.
منطقة حيث الضغط مرتفع
إذا تعرضت المنطقة لضغط أكبر، يصبح تكوين الأوعية الدموية مستحيلا.
يحدث تنكس للأنسجة غير الوعائية وتشكل منطقة زجاجية.
تسعى الأنسجة إلى إعادة خلق توازن جديد. ولكن المنطقة الهيالينية غير قابلة للوصول إلى الأوعية الدموية والخلايا. ولكي يتمكن الجسم من امتصاصه، يستخدم طريقة غير مباشرة: الامتصاص غير المباشر. تغزو الخلايا الناقضة للعظم الفراغات النخاعية المجاورة للمنطقة الزجاجية، ثم تعيد امتصاص الجدار السنخي حتى تصل إلى المنطقة الزجاجية، والتي يمكن للخلايا الناقضة للعظم الوصول إليها بعد ذلك. ومن الممكن بعد ذلك تحريك السن.
جانب التوتر
وتكون تفاعلات الأنسجة قريبة جدًا من تلك التي لوحظت على جانب الضغط، ولكن في الاتجاه المعاكس.
إذا كانت القوة خفيفة، يحدث اتساع في الأربطة والمساحات الوعائية. تظهر العديد من الخلايا العظمية وتكون نشطة من اليوم الثاني، مما يسمح بتركيب العظام.
إذا كانت القوة أثقل، يحدث إنتاج العديد من الخلايا العظمية وظهور آفات الأربطة. يمكن أن يؤدي استخدام القوة الزائدة إلى تمزق الألياف.
بعد فترة كمون قصيرة (بضع ساعات)، تظهر الخلايا المكونة للعظم. بعد ذلك تفرز الخلايا العظمية أنسجة عظمية تعمل على التمعدن وتسمح بتركيب العظام.
المنطقة المتوسطة
هذه هي المناطق التي لا يوجد فيها أي تغيير في سمك الديسمودونتال. ومن ناحية أخرى، يتم وضع الألياف تحت التوتر أو إطلاقها. لذلك فإن تثبيت العظام يعكس إما استرخاءً أو توترًا على مستوى العظام.
- آليات تحويل القوة إلى حركة الأسنان
سنحاول هنا تحليل الآليات التي تحول المكون الفيزيائي، القوة، إلى ظواهر نسيجية وخلوية تؤدي إلى ظاهرة فيزيائية أخرى: حركة الأسنان.
عند تطبيق القوة على السن، رأينا أن هناك تعديلاً في مساحة الرباط مع:
- إنشاء مناطق الضغط والتوتر؛
- حركات السوائل.
ويؤدي هذا إلى تشوهات في هذه المناطق:
- العناصر الخلوية؛
- العناصر الوعائية والعصبية؛
- عناصر المصفوفة خارج الخلية.
الاستجابة الخلوية: إعادة البناء
- على مستوى العظام
الخلايا العظمية هي خلايا أساسية في تنظيم وتنسيق إعادة تشكيل العظام.
تتلقى إشارات تسبب تكوين الكولاجيناز الذي يؤدي إلى إزالة الكولاجين ويسمح بامتصاص العظام بواسطة الخلايا الناقضة للعظم.
- على مستوى الرباط
تتولى الخلايا الليفية في نفس الوقت إدارة عملية تخليق الكولاجين وتحلله عن طريق تقليل:
- تكاثر الخلايا العظمية؛
- إنتاج الفوسفاتيز القلوية وهو أحد الإنزيمات الأساسية لإعادة تشكيل العظام.
الميكانيكا الحيوية المطبقة في تقويم الأسنان
- القوة المثالية من وجهة نظر نسيجية
- قوة خفيفة – قوة ثقيلة
وقد حاول العديد من المؤلفين تحديد هذه القوة المثالية التي تكون فيها سرعة حركة الأسنان هي الحد الأقصى دون التسبب في تلف الأنسجة.
| قوة الضوء | قوة ثقيلة | |
| 0-1 ثانية | يتشوه العظم السنخي مع ظهور ظواهر كهربائية حيوية داخل العظم. | |
| 1-2 ثانية | يتم إخراج سوائل الأربطة من المنطقة المضغوطة، ويتحرك السن إلى حيز الأربطة. | |
| 3-5 ثانية | جانب الضغط جانب الشد Vx مضغوط Vx متوسع (محذوف جزئيًا) ألياف وخلايا مشوهة | جانب الضغط جانب التوتر Vx الممسوح Vx المتوسع ألياف وخلايا مشوهة للغاية، تحلل الخلايا |
| 2 يوم | حركة الأسنان مع إعادة تشكيل الحويصلات السنخية | |
| 7-14 يوما | الامتصاص غير المباشر يصل إلى المنطقة الهيالينية إزاحة الأسنان | |
- تلف الأنسجة
يمكن أن تكون غير قابلة للعكس وتؤثر على:
- السن (تحلل الجذور)؛
- دواعم السن (فقدان ارتباط الظهارة والعظم الهامشي).
- امتصاص الجذور :
إنها تحدث بسبب الضغوط العالية وتؤثر بشكل خاص على مناطق الضغط أثناء هذه الحركة:
- القمة أثناء الدخول؛
- جذر جانب الضغط أثناء الترجمة
- آفات اللثة
يمكننا أن نحصل على:
- النوافذ الناتجة عن سرعة السفر المفرطة أو القوى الثقيلة؛
- شقوق اللثة المصنوعة بإغلاق فراغات الخلع بسرعات عالية؛
- فقدان الارتباط الظهاري والعظم الهامشي.
ثانيا. الميكانيكا الحيوية:
1. تعريف الميكانيكا الحيوية:
السيرة الذاتية: السيرة الذاتية = الحياة
الميكانيكا: ميخاني = آلة
الميكانيكا الحيوية هي الميكانيكا الفيزيائية المطبقة على الكائنات الحية.
– الجزء البيولوجي: السن + اللثة
– الجزء الميكانيكي: هذه هي الأنظمة التي تسمح بتطبيق القوى
- المفاهيم الميكانيكية للجسم النازح:
2.1. القوة:
المفهوم الأساسي في الفيزياء: سبب تشوه الجسم أو تعديل حالته من السكون أو الحركة.
ويتميز بأربعة عناصر:
- شدة؛
- المعنى؛
- الإدارة؛
- نقطة التطبيق.
2.2 قوة الاقتران:
هي مجموعة من قوتين متوازيتين، لهما نفس الشدة، وفي اتجاهين متعاكسين. يميل عزم الدوران إلى التسبب في دوران الجسم الصلب الذي يتم تطبيقه عليه.
الميكانيكا الحيوية المطبقة في تقويم الأسنان
2.3 مركز المقاومة: هيبوموتشليون
القوة التي يمر خط عملها عبر الفك السفلي تسبب انتقال السن.
إن فكرة وجود مركز المقاومة أساسية، وموقعه، حتى لو كان تقريبيا، يكفي للتنبؤ بالحركات. في ممارستنا، يمكن اعتبارها ثابتة وتقع بين الثلث الأوسط والثلث القمي من الجذر.
2.4 مركز الدوران:
النقطة التي تدور حولها الأسنان.
- لحظة القوة:
م = ف × د
3. مفهوم الترسيخ:
3.1 التعريف: مقاومة الجسم للإزاحة
تحريك الجسم يحتاج إلى قوة دافعة > قوة مقاومة.
المقاومة المستقرة: نقطة تثبيت القوة.
مقاومة الحركة: نقطة التطبيق ومقاومة السن المراد تحريكه.
3.2 دينيفريز ثلاثي الحدود:
RS=Rm>F: لا توجد حركة
RS=Rm<F: إزاحة متساوية ومتماثلة
F>Rs>Rm: إزاحة غير متساوية
Rs>F>Rm: الحركة التقويمية المرغوبة
Rs<F<Rm: فقدان التثبيت.
الميكانيكا الحيوية المطبقة في تقويم الأسنان
4. خصائص القوة التقويمية:
- شدة :
- القوى التقويمية: “البيولوجية”.
- القوة المثالية: النزوح عن طريق امتصاص العظام دون آفات اللثة.
- اتجاه:
عمودي، أفقي، مائل.
- نسبة العزم/القوة.
- خطوة :
– متقطع: فترات بدون أي جهاز (ارتداء FEB لمدة 14 ساعة / يوم).
– مستمر: فترة طويلة من النشاط، والطاقة تتناقص تدريجيا.
– غير مستمر: انخفاض سريع في القوة مع الإزاحة
5. حركات الأسنان في ODF:
7.1. الإزاحات بسبب القوى الأفقية:
- حركة الإصدار (الإمالة):
- حركة الرفع بعد الإصدار (الرفع)
- الحركة الانتقالية (الحركة الجسدية).
7.2. الإزاحات بسبب القوى الرأسية:
- الخروج: إزاحة السن في اتجاه بزوغه .
- الدخول : الاتجاه المعاكس للثوران.
- الدوران : دوران التاج حول محوره.
6. العوامل الفسيولوجية الفردية التي تؤدي إلى تعقيد النظام الميكانيكي:
- العوامل العامة:
- التمثيل الغذائي.
- الحمل
- عمر.
- كثافة العظام.
- دورة الخلية.
- الايقاع البيولوجي.
- العوامل المحلية:
- العوامل التشريحية
- العوامل النسيجية.
- فقدان ارتفاع العظم السنخي.
- العوامل الوظيفية.
خاتمة :
إن معرفة المفاهيم الأساسية للميكانيكا الحيوية في تسوس الأسنان المفتوح تسمح لنا ليس فقط باختيار التقنيات التقويمية المختلفة التي تسمح لنا بتحقيق أهدافنا العلاجية ولكن أيضًا بمعرفة كيفية استخدامها من أجل العلاج في أسرع وقت ممكن مع احترام سلامة الأنسجة.
الميكانيكا الحيوية المطبقة في تقويم الأسنان
يمكن أن تصل التسوسات غير المعالجة إلى عصب السن.
تعمل القشور الخزفية على استعادة الابتسامة المبهرة.
الأسنان غير المستقيمة يمكن أن تسبب الصداع.
إن العناية الوقائية بالأسنان تتجنب العلاجات المكلفة.
تعتبر الأسنان اللبنية بمثابة دليل للأسنان الدائمة.
تعمل غسولات الفم المحتوية على الفلورايد على تقوية مينا الأسنان.
تتيح لك الاستشارة السنوية مراقبة صحة الفم لديك.