UD 1. Identificación de anomalías dentofaciales y biomecánicas

El tratamiento ortodóncico se basa en el uso y control de fuerzas que actúan sobre los dientes y estructuras asociadas.

Al aplicar una presión prolongada sobre un diente, se produce el movimiento de éste al remodelarse el hueso que le rodea, ya que el hueso se destruye en unas zonas y se forma en otras.

Es gracias al periodonto, concretamente al ligamento periodontal y al hueso alveolar que a través de técnicas ortodóncicas se realiza el movimiento dentario.

El ligamento periodontal (LPD) de aproximadamente 0,5 mm de anchura, es el tejido conjuntivo fibroso (formado por haces de fibras de colágeno), vascularizado y rico en células, que rodea las raíces de los dientes y une el cemento de la superficie radicular por un lado y la lamina dura o hueso alveolar por el otro.

En el interior del LPD existen varios tipos celulares como fibroblastos, en la zona que conecta con el cemento existen cementoblastos y en la superficie del hueso alveolar están osteoblastos y osteoclastos

El ligamento periodontal como tejido conjuntivo, presenta células y matriz extracelular amorfa y matriz extracelular fibrosa.

• La matriz amorfa está compuesta por varias proteínas no colágenas y glucosaminoglicanos (GAGs)
• La matriz fibrosa es la predominante y está formada por fibras colágenas
• En el interior del LPD existen varios tipos celulares como fibroblastos, en la zona que conecta con el cemento existen cementoblastos y en la superficie del hueso alveolar están osteoblastos y osteoclastos

Los haces de fibras tienen un curso ligeramente ondulado, lo que permite que el diente se mueva dentro del alveolo (movilidad fisiológica).

Movilidad fisiológica

La clave para el movimiento ortodóncico es el ligamento periodontal. Si no hay LPD no hay movimiento dentario, como ocurre en el diente anquilosado, el cemento está pegado al hueso alveolar, como sucede tras los traumatismos.

La estructura del LPD varía con la edad, aumentando el contenido fibroso en detrimento del número de células y de la concentración de la sustancia intercelular amorfa. Así la respuesta tisular a las fuerzas ortodóncicas es menor en adultos que en niños.

El hueso alveolar está formado por dos partes, el hueso alveolar propiamente dicho que reviste la superficie interna del alveolo, y por tanto es un integrante del periodonto, y el hueso de soporte.

Hueso alveolar (aproximadamente por encima de la línea roja punteada)

El hueso alveolar propiamente dicho está formado por tejido conjuntivo mineralizado, que se compone de:

• Una matriz orgánica constituida por fibras colágenas y mucopolisacáridos ácidos
• Una fase mineral formada por cristales de hidroxiapatita

Tejido óseo

En la superficie, junto al LPD, está revestido por células formadoras, los osteoblastos y en menor número por células destructoras, osteoclastos. Como ocurre en el tejido óseo del resto del organismo, está en continua remodelación, y debe existir un equilibrio entre osteogénesis y osteolisis.

Procesos de osteogénesis y osteolisis

Durante el movimiento dentario se producen cambios en los tejidos periodontales, fundamentalmente a nivel del LPD y del hueso alveolar, los cuales dependen de la dirección, magnitud y duración de la fuerza y de la edad del paciente. Además, los fluidos tisulares, la circulación sanguínea y la circulación linfática sirven como mecanismo de amortiguación, ya que protegen a los dientes de las cargas funcionales. Vamos a ver qué pasa al aplicar fuerzas ligeras (de menos de 25 g/cm²) o fuerzas intensas (entre 50 y 75 g/cm²) sobre el diente.

Ante la aplicación de cualquier fuerza, en animales experimentales se observan cambios en el flujo sanguíneo del ligamento periodontal (LPD) perfundiendo tinta india en el aparato vascular, como se puede ver en las imágenes a continuación.

Al aplicar fuerzas ligeras al diente, se provoca una disminución del flujo sanguíneo a través del LPD, así se inicia una reabsorción ósea mediante la activación de los osteoclastos ayudados de células procedentes de los vasos sanguíneos del LPD que reabsorberán hueso de la pared del alvéolo del lado en el que se efectúa la presión, y al mismo tiempo habrá remodelado de las fibras colágenas del ligamento que permitirán un reacomodo del diente en su nueva posición (ver imagen en el aula virtual).

Al cabo de pocas horas de aplicar una fuerza ligera, se inician una serie de cambios químicos que consisten básicamente en un aumento de mediadores celulares, como es el caso del AMPc (adenosín monofosfato cíclico), el cual interviene en gran cantidad de funciones celulares, como es la diferenciación celular que ocurre después de aproximadamente cuatro horas de mantener la presión.

Algunos estudios han demostrado que los niveles de prostaglandinas aumentan en el LPD al poco tiempo de aplicar la presión.

La prostaglandina E tiene la propiedad de estimular la actividad osteoclástica (que eliminan el tejido óseo de la zona adyacente a la parte comprimida del LPD) y osteoblástica (para formar nuevo tejido óseo en el lado sometido a tensión y para remodelar las zonas reabsorbidas en el lado de la presión), por lo que resulta de gran utilidad como mediador del movimiento dental.

Cuando se aplica una fuerza intensa sobre el diente, se comprime totalmente el LPD, esto origina una oclusión vascular total y se corta el suministro de sangre al LPD. En este caso, en lugar de estimular a las células de la zona comprimida del LPD para que se diferencien en osteoclastos, se produce una necrosis aséptica, fenómeno que se denomina hialinización, en donde desaparece la organización fibrilar. En la zona hialinizada, las células no se pueden diferenciar en osteoclastos y no tiene lugar la reabsorción ósea desde la membrana periodontal. El movimiento del diente se detiene hasta que se reabsorba el hueso alveolar adyacente, se eliminen las estructuras hialinizadas y se repueble la zona con células, esta situación puede durar de dos a cuatro semanas.

Por tanto es mejor provocar una fuerza ligera (menos de 25 g/cm²) al diente, para que no se produzca hialinización. Evitar zonas de necrosis en el LPD, no solo mejora el movimiento dental, sino que también disminuye el dolor.

Las fuerzas mecánicas aplicadas al diente y transmitidas a los tejidos periodontales que le rodean inician una actividad remodeladora que facilita el movimiento de las piezas dentarias a través del hueso.

Al aplicar una fuerza mecánica al diente de forma prolongada, ésta actúa sobre el LPD e inicia una reacción inflamatoria que provoca cambios celulares y vasculares que inducen el movimiento dental.

Existen varias teorías que explican la forma en que las fuerzas mecánicas producen las diferentes reacciones celulares capaces de producir movimiento activo de los dientes, pero las más conocidas son la teoría de la presión-tensión y la teoría bioeléctrica.

Teoría de la presión-tensión:

El LPD está situado entre dos estructuras duras, que son el hueso alveolar y el cemento dental.

El movimiento ortodóncico de los dientes implica muchas reacciones de tipo inflamatorio, así hay que tener en cuenta que los factores implicados en la inflamación pueden ser parte de las reacciones a las fuerzas ortodóncicas en los tejidos de soporte dentario. No debe confundirse inflamación e infección

Teoría bioeléctrica:

La piezoelectricidad es un 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 de la retícula cristalina a otra. Es piezoeléctrica la estructura cristalina del mineral óseo (la hidroxiapatita), el colágeno y, en general, las proteínas fibrosas.

En una superficie ósea que al aplicar una fuerza se hace más convexa, se pueden registrar potenciales eléctricos de carga positiva (relacionados con la reabsorción ósea), y cuando la superficie se hace más cóncava, se registran potenciales negativos (relacionados con la aposición ósea).

Clasificación del movimiento dentario

En casi todos los movimientos ortodóncicos se aplica la tercera Ley de Newton, la Ley de la Acción y la Reacción, que establece que cada acción tiene una reacción opuesta y de igual magnitud.

Para mover una pieza dentaria hay que aplicar una fuerza mecánica sobre la corona del diente. Dicha fuerza es un vector que tiene una magnitud, una dirección, un sentido  y un punto de aplicación u origen.

El centro de gravedad de un cuerpo es el punto en el que el cuerpo se encuentra en equilibrio y suele coincidir con su centro geométrico.

Pero los dientes no son cuerpos libres, ya que están unidos a estructuras periodontales, que limitan su libertad de movimiento, y en este caso no hablamos de centro de gravedad sino de centro de resistencia. Este centro de resistencia se localiza en las piezas unirradiculares con un nivel normal de hueso alveolar, entre un cuarto y un tercio de la distancia desde la unión amelocementaria hasta el ápice. Para las piezas multirradiculares está aproximadamente 1 o 2 mm apical a la bifurcación o trifurcación de las raíces dentarias.

Al aplicar una fuerza al diente, puede ocurrir que esta pase por el centro de resistencia del diente o por fuera del centro de resistencia:

• Si pasa por el centro de resistencia se produce una traslación pura, es decir un desplazamiento en masa
• Si no pasa por el centro de resistencia se produce una traslación acompañada de rotación, este movimiento se llama inclinación

Lo que se conoce como rotación pura se consigue al aplicar un par de fuerzas; estas fuerzas deben de ser paralelas, de igual magnitud y de dirección opuesta. En este caso coinciden el centro de rotación y el centro de resistencia.

El centro de rotación es el punto alrededor del cual un objeto rota cuando se está moviendo.

Los tipos de movimientos en ortodoncia son:

• Movimiento en masa: Cuando movemos al mismo tiempo la corona y la raíz.
• Inclinación. Puede ser:

Inclinación controlada o inclinación coronal

Inclinación no controlada

• Desplazamiento radicular: El centro de rotación está en el borde incisal o cara oclusal de la pieza, por lo que se desplaza la raíz y apenas la corona

Desplazamiento radicular