18 - biomecânica do movimento dental

18 - biomecânica do movimento dental

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BIOMECÂNICA DO MOVIMENTO DENTAL 363

Se, por um lado, o ortodontista deve estar atento ao diagnóstico do caso clínico, determinando O QUE FAZERpara harmonizar a relação entre os dentes, ossos, tecidos moles e funções musculares, somente aquele profissional que conhece profundamente os processos de reações teciduais resultantes da terapia, assim como os princípios mecânicos que regem a movimentação dental poderá definir com precisão COMO FAZER

É a visão biomecânica do tratamento ortodôntico que propiciará o planejamento do melhor sistema de forças a ser empregado, tanto no sentido da forma de sua aplicação, como na quantificação da carga, interpretando de que modo ocorre a distribuição de pressões no ligamento periodontal.

As vantagens destes conhecimentos são evi- dentes, brindando Q ortodontista e seus pacientes com maior eficiência terapêutica, isto é, um tratamento rápido e indolor, com mínimo dano aos dentes e tecidos de suporte, mais econômico, com poucos efeitos colaterais e, portanto, de resultados mais agradáveis e duradouros.

Este capítulo será dividido em três partes.

Na primeira - Reações Teciduais Frente às Forças Ortodônticas - apresentaremos como ocorre a resposta do periodonto à carga produzida pelo aparelho ortodôntico e também quais os fatores que interferem nesta resposta. A segunda parte - Princípios Biomecânicos - elucida os aspectos mecânicos da movimentação ortodôntica, principalmente na definição do tipo de movimento dental desejado. A terceira e última parte - Propriedades Mecânicas dos Fios Ortodônticos - procura mostrar o papel da conformação, dimensão, liga metálica constituinte, assim como da secção transversal do arco, no controle do tratamento.

Os dentes humanos estão ligados aos maxilares por uma articulação diversa de todas encontradas no organismo, a articulação alveolo dental. Esta junção é promovida pelo periodonto de inserção, representado por cemento, ligamento periodontal e osso alveolar. O cemento, provavelmente por não ser vas- cularizado, é pouco modificado pelos estímulos da função mastigatória ou por cargas de pressão e tensão. Isto faz com que seja a porção do periodonto de inserção menos reativa às forças decorrentes do tratamento ortodôntico.

Contudo, toda a atenção deve estar voltada para os dois outros componentes: o ligamento periodontal e o osso alveolar.

O ligamento periodontal ocupa o espaço de cerca de 0,5 m entre a parede do alvéolo e o cemento, e é o responsável pela articulação dental. É constituído principalmente por fibras colágenas inseridas de um lado no cemento radicular e do outro no osso alveolar, sendo entremea- das por vasos sangüíneos, elementos celulares, terminações nervosas e fluido intersticial.

Os vasos sangüíneos são responsáveis pela nutrição do ligamento periodontal, assim como servirão de via de acesso para as células responsáveis pela remodelação do osso cortical e ligamentos. As terminações nervosas ali existentes transmitirão as sensações de pressão e a noção proprioceptiva. Já as fibras periodontais e o fluido intersticial formam, em conjunto, um eficiente sistema amortizado r e dissipador das forças fisiológicas aplicadas por um breve intervalo de tempo, durante as funções oclusais.

O terceiro e último componente do periodonto de inserção é o osso alveolar, que pode ser dividido em duas partes: porção fasciculada (lâmina dura), que reveste a superfície interna do alvéolo, e porção lamelar (osso esponjoso). A porção fasciculada recebe, à semelhança do cemento, a inserção das fibras periodontais (Fig. 18.1).

O periodonto de inserção exerce importante papel na estabilização do dente durante os esforços funcionais.

O processo ocorre da seguinte maneira: quando a força é aplicada sobre o elemento dental, este desloca-se no interior do espaço alveolar, o que provoca o estiramento de algumas fibras periodontais e a compressão de outras. Simultaneamente o fluido que preenche os espaços entre as fibras também é comprimido contra as paredes ósseas. Como sua drena- gem para fora do alvéolo é lenta, o líquido exerce uma resistência hidráulica ao movimento dental. Fibras periodontais e fluido intersti- cial agirão em conjunto, se contrapondo às cargas aplicadas sobre o dente, devolvendo-o à posição original (Fig. 18.2).

Cabe ressaltar que o processo descrito ocorrerá sempre que o período de aplicação da for- ça for de curta duração, não resultando assim em movimento dental.

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Fig. /8. / - Aspectos histológicos da porção radicular de um dente inserido em seu olvéolo. Na imagem A uma visão panorâmica, onde o osso alveolar e o cemento estão corados em azul escuro, as fibras periodontais em ozul c/aro e a dentino em vermelho. Em uma maior aproximação B, oligamento periodontal mostra-se como um emaranhado de fibras colágenas (azul c/aro) e vasos sangüíneos. Na imagem C, fibras do ligamento periodontal aparecem inserindo-se no cemento radicular.

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A BV c

Fig. /8.2 - Esquema i1ustrativodo papel do periodonto de inserção durante a atuação de cargas fisiológicas sobre o dente. Em A o dente se encontra em repouso e as fibras periodontais apresentam tônus normal. Sob a ação de uma força de intrusão. que em geral dura menos de um segundo (8), as fibras periodontais periféricas são distendidas, enquanto que as apicais são comprimidas. A ação e/6stica das fibras do ligamento somada à pressão hidráulica gerada pelo ~uido intersticial devolvem o dente à posição inicial assim que a carga é retirada (C).

às regiões onde a simples pressão exerci da por um vaso sangüíneo é capaz de reabsorver a superfície do osso.

A movimentação ortodôntica somente é possível graças a esta propriedade plástica do osso, sendo porém muito mais complexa que a mera remodelação pela presença do ligamento periodontal.

Imaginemos a seqüência de eventos que decorrem da aplicação de uma força ortodôntica contínua e que produz o deslocamento horizontal de um dente, como aquela ilustrada na Fig. 18.3.

Por paradoxal que pareça, o osso é o tecido mais plástico do organismo, adaptando-se às forças funcionais que sobre ele se manifestam. Sua reação é no sentido de depositar tecido ósseo nas áreas submetidas às forças de tração e reabsorver tecido ósseo nas áreas onde há pressão. Este fato é de fácil constatação, bastando observar partes do esqueleto onde há inserção de tendões (e portanto o osso é tracionado pela musculatura) que apresentam maior aposição óssea, contrapondo-se

Fig. /8.3 - Seqüência de eventos decorrentes de uma força ortodôntica (suave e contínua) aplicada sobre um dente. Na figura A, o dente está em sua situação de repouso. No momento em que se inicia a força (8) o dente desloca-se no interior do alvéolo; entretanto este movimento é contido pelos ligamentos periodontais (distendidos do lado esquerdo e comprimidos do lado direito).e pelo líquido intersticial. A carga é então transferido para o osso alveolar gerando um efeito piezoelétrico.

Caso a força seja mantida, o dente aproxima-se ainda mais da parede alveolar, o que provoca um processo in~amatório periodontal (C). As reações teciduais locais levarão à remodelação óssea do alvéolo e conseqüente migração dental (D).

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A - PRIMEIRAS FRAÇÕES DE SEGUNDO (FIG. 18.3B)

-A força tenta deslocar a raiz dental contra o alvéolo, mas é impedida pelas fibras periodontais e pelo efeito hidráulico do fluido intersticial.

Neste momento, a carga é transferida para o osso alveolar, gerando neste osso o chamado efeito piezoelétrico. A piezoeletricidade é um fenômeno freqüente em materiais com constituição cristalina, tratando-se de um fluxo de elétrons que se desloca na grade espacial cristalina quando esta sofre uma deformação. Este fluxo cessa imediatamente, mesmo que a força seja mantida, e novo efeito elétrico surgirá assim que a carga for retirada. Este novo fluxo de elétrons ocorrerá em sentido oposto ao primeiro. Alguns autores supõem que o efeito piezoelétrico tem influência nos processos de movimentação dental, visto que campos elétricos alteram a permeabilidade da membrana celular.

B - DOS PRIMEIROS SEGUNDOS ATÉ O 2° DIA (FIG. 18.3C)

Devido à porosidade da cortical alveolar, o fluido intersticial drena para os tecidos vizi-

nhos, deixando de exercer a pressão hidráulica que promovia a contenção do deslocamento radicular. Desta forma a raiz se aproxima ainda mais da parede do alvéolo, distendendo os ligamentos periodontais do lado em que a força foi aplicada e comprimindo aqueles do lado oposto. O sistema vascular, que ocupa 50% do espaço periodontal, é comprimido, o que dificulta o trânsito sangüíneo tanto do lado de tensão como do lado de compressão.

A resposta tecidual assemelha-se ao processo inflamatório, sendo deflagrada pela histamina liberada pelos mastócitos da região agredida. A histamina tem ação imediata sobre os vasos sangüíneos, promovendo vasodilatação e abrindo espaços entre as células endoteliais que constituem suas paredes, o que provoca um aumento da permeabilidade. Esta primeira reação local é conhecida como Resposta Imediata.

Algumas proteínas normalmente presentes na circulação sangüínea são liberadas para o interior dos tecidos periodontais. Estas proteínas atuam na produção das cininas (principalmente bradicinina), que irão subs- tituir a histamina na manutenção do processo inflamatório.

A agressão das membranas celulares induz à formação de prostaglandinas, cuja ação será, em conjunto com as cininas, preservar a vasodilatação e o aumento da permeabilidade vascular, agora com maior intensidade. A maior irrigação sanguínea possibilita um aumento da atividade metabólica celular, o que será de grande importância nos processos modeladores que se seguem.

Esta segunda fase é denominada Resposta

Tardia, cujo pico de atuação será 2 a 4 horas após a aplicação da força ortodôntica, mas permanecerá ativa enquanto se mantiver o estímulo. As alterações locais estimulam a saída de monócitos do interior dos vasos sangüíneos. A fusão dos monócitos resultará em células multinucleadas conhecidas por osteoclastos e responsáveis pela reabsorção da cortical alveolar, onde há compressão ligamentar. Já naquela face onde há distensão dos ligamentos, o estímulo ocorre no sentido que células mesenquimais indiferenciadas se transformem em osteoblastos e fibroblastos, formadoras respectivamente de tecido ósseo e fibras colágenas.

Clinicamente este período é caracterizado por suave dor nos dentes submetidos à carga, porém estes não se movimentam.

Em torno de dois dias após a aplicação da força, as modificações locais permitem que os osteoclastos e os osteoblastos iniciem os processos de remodelação óssea (Fig. 18.4), com aposição no lado onde há tensão das fibras periodontais e reabsorção na face óssea comprimida pelos ligamentos. Lentamente o alvéolo desloca-se no sentido de aplicação da força, com conseqüente movimento ortodôntico.

É desejável que neste período não haja continuidade do processo doloroso, o que denota que a magnitude de força é correta para a movimentação daquele elemento dental.

2- FATORES QUE INTERFEREM NA RESPOSTAORTODÔNTICA

Por tratar-se de um processo bastante complexo, que envolve tecidos distintos como osso, fibras colágenas do ligamento periodontal e vasos sangüíneos, a resposta do dente à força ortodôntica será influenciada por diversos fatores, que enumeraremos a seguir.

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Fig. /8.4 - O osteoclasto, originado da fusão de monócitos - corado em vermelho -, é a célula responsável pela reabsorção do tecido ósseo - corado em azul - (gentilmente cedido pelo prof Dr. Nelson Vil/a).

A seqüência de eventos descritos no ítem anterior, que sucede à aplicação de uma carga e leva à migração do dente juntamente com seu alveólo, é fortemente influenciada pela magnitude da força aplicada.

Para melhor compreensão, observemos o gráfico da figura 18.5, no qual a taxa de movimentação diária de um dente é avaliada de acordo com a magnitude da força sobre ele aplicada.

Esta faixa compreende forças cuja magnitude é tão pequena que são incapazes de deflagrar o efeito eletroquímico responsável pela movimentação ortodôntica que no gráfico da Fig. 18.5 são representadas pelas forças de magnitude zero até o ponto M (movimentação).

b- FORÇAS LEVES

Com forças de um determinado valor (M), o processo de movimento dental é iniciado.

Taxa de movimento diário (mmldia)

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