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FFAACCUULLTTAADD DDEE OODDOONNTTOOLLOOGGÍÍAA RELACIÓN ENTRE TRATAMIENTOS DE ORTODONCIA Y TRASTORNOS DENTINO-PULPARES. T E S I N A QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE C I R U J A N O D E N T I S T A P R E S E N T A: ARTURO BELMONT ANGELES TUTOR: Mtro. FILIBERTO HERNÁNDEZ SÁNCHEZ MÉXICO, D.F. 2015 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. ____________________________________________________________________ 2 AGRADECIMIENTOS Agradezco a Dios, al Niño Pa y a Santa Apolonia por haberme acompañado y guiado en la carrera, que mediante su bendición, tuve experiencias, aprendizajes y pude superar obstáculos encontrados en el camino. Les doy la infinita gratitud a mis padres Raúl Belmont Valero y Beatriz Angeles Valderas, quienes me dan una vida digna, forjándome como una buena persona y como un excelente estudiante, apoyándome incondicionalmente en todo momento, dándome un modelo de vida a seguir. A mi hermana Lucia Belmont, por llenar mi vida de aventuras, alegrías, amor y sobre todo un ejemplo de desarrollo profesional. A mis abuelitos, mis tíos y mis primos por enseñarme que la paz, la armonía y la felicidad se encuentran con la unión familiar. Gracias Mtro. Filiberto Hernández Sánchez por la paciencia, dedicación y el apoyo, creyendo en mí para la elaboración de ésta tesina, compartiendo sus conocimientos. A la Esp. Fabiola Trujillo Esteves que mediante sus enseñanzas en la teórica-clínica, me inculco el gusto por la Ortodoncia. Agradezco a las personas que me apoyaron, como mi Comare, Chobs, Soni, Caro, Alejandra, quienes me tuvieron paciencia, dándome motivación y algunos consejos para estar siempre en pie ante algunos altibajos. Por último, agradezco a la UNAM y a la Facultad de Odontología por proporcionar todo lo necesario para que pudiese cumplir mi mayor sueño él de terminar la carrera, ____________________________________________________________________ 3 INDICE TEMA PÁGINA INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………….. OBJETIVOS……………………………………………………………......................... PROPÓSITO…………………………………………………………........................... 1. TEJIDOS PERIODONTALES……………………………………………………… 1.1 CEMENTO……………………………………………………………………………….. 1.2 LIGAMENTO PERIODONTAL…………………………………………………………. 1.3 HUESO ALVEOLAR…………………………………………………........................... 5 6 7 8 8 9 11 2. TEJIDOS DENTALES……………………………………………………………… 2.1 ESMALTE………………………………………………………........................ 2.2 DENTINA………………………………………………………………………… 2.3 PULPA…………………………………………………………………………… 13 13 14 16 3. TRATAMIENTO ORTODÓNCICO……………………………………………….. 3.1 MOVIMIENTO DENTAL………………………………………....................... 3.2 CONCEPTOS…………………………………………………………......................... 3.3 BIOMECÁNICA………………………………………………………………………….. 3.4 TIPOS DE MOVIMIENTOS……………………………………………………. 3.5 TIPOS DE FUERZAS………………………………………………………….. 3.6 RESPUESTA DEL PERIODONTO DURANTE LOS MOVIMIENTOS ------ ----.ORTODÓNCICOS……………………………………………………………… 21 21 22 23 26 32 34 ____________________________________________________________________ 4 4. RESPUESTA DENTINO-PULPAR AL TRATAMIENTO…………………… bel. ORTODÓNCICO………………………………………………………………….. 4.1 INFLAMACIÓN………………………………………………........................... 4.1.1 AGENTES QUE INDUCEN LA INFLAMACIÓN………………………. 4.1.2 SIGNOS DE LA INFLAMACIÓN………………………………………. 4.1.3 MEDIADORES QUÍMICOS DE LA INFLAMACIÓN…………………. 4.1.4 CÉLULAS INVOLUCRADAS EN EL MOVIMIENTO BEL… -.-.-.--.- .-.-.---.-.-.-.DENTAL………………………………………………………................ 4.2 HIALINIZACIÓN………………………………………………………………… 4.3 RESPUESTA DEL TEJIDO DENTAL AL…TRATAMIENTO------------------- ---- ORTODÓNCICO…………………………………………… 4.4 ENFERMEDAD PULPAR……………………………………………………… 4.5 EXAMEN PULPAR PREVIO AL TRATAMIENTO.…-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.BEL. … ORTODÓNCICO……………………………………………………………….. 4.6 RESORCIÓN RADICULAR…………………………………………………… 4.6.1 TIPOS DE RESORCIÓN………………………………………………… 37 37 37 39 41 42 44 58 59 64 65 5. TRATAMIENTO INTERDISCIPLINARIO ENDODONCIA- ORTODÓNCIA 5.1 DIENTES CON TRAUMATISMO…………………………………………….. 5.2 DIENTES ENDODÓNTICAMENTE TRATADOS……………………………. 5.3 DIENTES TRATADOS CON RESORCIÓN RADICULAR……………… 5.4 EXTRUSIÓN CON ORTODONCIA…………………………………………... 76 79 80 84 87 6. CASO CLÍNICO………………………………………………………………… 96 7. CONCLUSIONES.....…………………………………………………………… 98 ____________________________________________________________________ 5 INTRODUCCIÓN Los trastornos dentino-pulpares durante el tratamiento ortodóncico son un tema de alto interés ya que nos ayuda a entender los límites de las fuerzas ortodóncicas que debemos usar para no provocar alteraciones pulpares irreversibles que nos lleven a usar la interdisciplina con endodoncia. La evaluación de los procesos inflamatorios, los cambios celulares y vasculares que se presentan normalmente en un tratamiento de ortodoncia bien planificado, requieren de conocimientos y formación del clínico en áreas básicas como la anatomía y la biología celular para evitar daños irreparables en los dientes y en los tejidos de soporte. Al aplicar fuerzas que biológicamente excedan las permitidas se pueden provocar trastornos en tejidos periapicales y dentales como: la resorción interna y/o externa del diente, cálculos pulpares, hipoxia en la pulpa, entre otros. Aunque es probable que las fuerzas ortodóncicas produzcan estas alteraciones, también debemos saber que son de etiología diversa y estar capacitados para distinguir su origen. Existen casos de alteraciones pulpares o dientes con tratamientos endodóncicos, por ello el clínico debe saber las condiciones especiales que presentan estos dientes para tratarlos según sea el caso. Los trastornos pulpares como tal no son contraindicaciones de tratamiento de ortodoncia pero se sugiere que se resuelvan antes de iniciar el tratamiento porque se ha encontrado que pueden agravarse. En el caso de dientes traumatizados se ha encontrado que es un factor de riesgo importante de resorción radicular. ____________________________________________________________________ OBJETIVOS 6 OBJETIVO GENERAL. . Conocer la relación entre los tratamientos de ortodoncia y trastornos dentino-pulpares. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer la biomecánica del tratamiento ortodóncico, explicando la respuesta periodontal y del tejido dentino- pulpar. Reportar algunos de los tratamientos que requieren usar la interdisciplina endodoncia-ortodoncia. ____________________________________________________________________ 7 PROPÓSITO. La investigación que se realizó en éste trabajo, sirva de consulta para el Cirujano Dentista o al Especialista, con el fin de prevenir los trastornos dentino-pulpares ocasionados por el mal manejo de los tratamientos deortodoncia, en específico, los movimientos dentales; para así, mejorar el pronóstico del complejo dentino-pulpar ante las fuerzas ortodóncicas. ____________________________________________________________________ 8 1. TEJIDOS PERIODONTALES. El periodonto es el tejido que rodea y reviste la raíz del diente. La región periodontal está constituida por el cemento, el ligamento periodontal y el hueso alveolar. La pulpa y el periodonto están unidos en aquellos lugares de la raíz que los vasos sanguíneos entran y salen de la pulpa por el foramen apical y los conductos accesorios. El cemento se considera como parte del sistema periodontal, porque junto con el hueso, sirve para la inserción de las fibras del ligamento periodontal 1. 1.1 CEMENTO. El cemento es un tejido parecido al hueso que cubre la raíz y sirve como punto de anclaje para las fibras periodontales principales. Se conocen varios tipos de cemento (figura 1): a) Cemento fibroso intrínseco acelular primario. En algunos dientes va desde el borde cervical hasta el tercio cervical, en otros, abarca toda la raíz. Está más mineralizado en la superficie que cerca de la dentina, y contiene colágeno producido inicialmente por los cementoblastos y posteriormente por los fibroblastos. b) Cemento fibroso extrínseco acelular primario. Es el cemento que sigue formándose sobre las fibras periodontales primarias una vez que éstas se han incorporado al cemento fibroso intrínseco acelular primario. c) Cemento fibroso intrínseco acelular secundario. Éste cemento se parece al hueso y sólo desempeña un papel poco importante en la inserción de las fibras. Es más frecuente en la parte apical de la raíz. d) Cemento fibroso mixto celular secundario. Es un cemento celular de adaptación que va incorporado a las fibras periodontales conforme siguen formándose. Tiene una distribución y una extensión variable. e) Cemento fibrilar acelular. Es el cemento que se observa a veces uniéndose con el esmalte; no interviene en la inserción de las fibras 1. ____________________________________________________________________ 9 El cemento se parece al hueso, pero es más duro y, por consiguiente, resiste mejor a la resorción durante el movimiento dental. La unión entre el cemento y la dentina (UCD) que forma la constricción apical, no está claramente delimitada ni es uniforme en todo su perímetro 1. 1.2 LIGAMENTO PERIODONTAL. El ligamento periodontal es la estructura del tejido conectivo que mantiene el diente en el alveolo rodeando la raíz dentaria y uniéndola con el hueso alveolar (Figura 2) 2. . FIG. 1 Tipos de cemento dental. FIG. 2 Ligamento Periodontal. ____________________________________________________________________ 10 El ligamento periodontal se forma al desarrollarse el diente y alcanza su estructura final cuando el diente llega al plano de oclusión y recibe fuerzas funcionales. Su función depende en parte de la presencia de haces de fibras de colágeno con una organización especial que soportan el diente dentro del alveolo y absorben las fuerzas oclusales, evitando que se transmitan al hueso circundante. El espacio ocupado por el ligamento periodontal es muy pequeño y oscila entre 0.21 mm en los dientes jóvenes y 0.15 mm en los dientes mayores. Uno de los criterios que se valoran para determinar su salud es la uniformidad de su anchura viéndolo desde una radiografía (Figura 3) 1. El espacio periodontal está recubierto por cementoblastos y osteoblastos, entre las fibras periodontales principales existe un tejido conjuntivo laxo que contiene fibroblastos, células progenitoras, macrófagos, osteoclastos, vasos sanguíneos, nervios y linfáticos. El periodonto posee una vascularización muy extensa y compleja, las arteriolas que irrigan el ligamento periodontal proceden de las ramas alveolares superior e inferior de la arteria maxilar en el hueso esponjoso. Estas arteriolas pasan por pequeñas aberturas que hay en el hueso alveolar, acompañadas, a veces, por nervios y se extienden hacia arriba y hacia abajo por todo el espacio periodontal. También hay vasos que proceden de la FIG. 3 Radiolucidez del ligamento periodontal. ____________________________________________________________________ 11 encía o de los vasos dentales que irrigan la pulpa; estos últimos se ramifican y ascienden por el espacio periodontal antes de que los vasos pulpares penetren por el foramen apical. Los nervios vegetativos son fibras simpáticas que proceden del ganglio cervical superior y terminan en el músculo liso de las arteriolas periodontales. La activación de las fibras simpáticas induce la constricción de los vasos. Los nervios sensitivos que inervan el periodonto proceden de la segunda y tercera división del nervio trigémino. Son nervios mixtos de pequeño y gran diámetro. Las fibras de mayor calibre son mecanoreceptoras y acaban en terminaciones especiales distribuidas por todo el ligamento, pero alcanzan su máxima concentración en el tercio apical y el espacio periodontal. Son muy sensibles y registran las presiones que se generan en el ligamento debido al movimiento dental 1. 1.3 HUESO ALVEOLAR. El hueso alveolar del maxilar y la mandíbula que soportan los dientes recibe el nombre de proceso alveolar. El hueso que reviste el alveolo y sirve de anclaje para las fibras periodontales principales es el hueso propiamente dicho. El hueso alveolar tiene perforaciones que albergan los vasos, nervios y tejidos conjuntivos de revestimiento que pasan de la parte esponjosa del proceso alveolar al espacio periodontal (Figura 4). A pesar de esas perforaciones, el hueso alveolar es más denso que el hueso esponjoso circundante y produce una imagen opaca característica de las radiografías periapicales 1. ____________________________________________________________________ 12 En las radiografías, el hueso alveolar propiamente dicho recibe el nombre de lámina dura que se describe como una radiopacidad alrededor del diente sin tocar al mismo (Figura 5). Su continuidad es sinónimo de salud periodontal y su interrupción es signo de enfermedad. El hueso alveolar propiamente dicho es fundamentalmente de tipo laminar y se está adaptando continuamente a las tensiones de los movimientos dentales. Dado que las presiones no son constantes, el hueso se está remodelando continuamente 1. FIG. 4 Hueso Alveolar. FIG. 5 Hueso Alveolar (H. A.). ____________________________________________________________________ 13 2. TEJIDOS DENTALES. El órgano dental forma parte del cuerpo humano y para ser más específico, pertenece al sistema estomatognático. Está compuesto por un conjunto de tejidos como el esmalte, el complejo dentino- pulpar enlazado con el tejido de soporte, para así caracterizarse por tener una distinción en estructura y función 2. 2.1 ESMALTE. ESTRUCTURA Por medio del microscopio electrónico podemos observar que está compuesto de pequeños túbulos en forma de cerradura compactada en un arreglo hexagonal. En cortes longitudinales del diente se observa la unión de la dentina y el esmalte (unión amelo-dentaria), en forma de “varillas”, más conocidas como prismas (Figura 6)2. COMPOSICIÓN El esmalte es un tejido altamente mineralizado, tiene un 96% de contenido mineral más de un 4% de material orgánico y agua. El contenido inorgánico FIG. 6 Estructura del esmalte. ____________________________________________________________________ 14 mineral del esmalte es: un fosfato de calcio cristalino conocido como hidroxiapatita, que también seencuentra en el hueso, el cartílago calcificado, la dentina y el cemento. Debido a su alto contenido mineral, el esmalte es bastante duro, una propiedad que le permite soportar las fuerzas mecánicas aplicadas durante la masticación. Esta dureza también hace que sea frágil por lo cual se necesita una capa subyacente de dentina. El esmalte es transparente y varía su color de amarillo claro a blanco grisáceo. Su espesor va hasta un 2.5 milímetros, esta variación en su espesor influye en el color del esmalte a medida que la dentina es más amarilla 2. 2.2 DENTINA. ESTRUCTURA La dentina tiene el mayor porcentaje en la estructura del diente, es una sustancia similar al marfil, recubierta por el esmalte (Figura 7). La dentina es uno de los tejidos mineralizados del cuerpo. La dentina de maduración completa está compuesta de aproximadamente un 65 % de material inorgánico en peso y la gran mayoría de este material se encuentra presente en forma de cristales de hidroxiapatita. El colágeno representa alrededor de un 20 % de la dentina. El citrato, el condroitín sulfato, las proteínas no colágenas, el lactato y los lípidos representan un 2%. El 13% restante consiste en agua. En volumen, el material inorgánico representa un 45% de la dentina, las moléculas orgánicas un 33% y el agua un 22%. Una característica de la dentina humana es la presencia de túbulos que albergan las principales proyecciones celulares de los odontoblastos. La elasticidad de la dentina proporciona flexibilidad al esmalte subyacente. Su microestructura está dominada por la presencia de túbulos dentinarios. Los túbulos están rodeados por una región peritubular hipermineralizada, que a su vez se halla embebida en una matriz intertubular formada principalmente por colágeno tipo I que la engloba, configurando un entramado de cristales de ____________________________________________________________________ 15 hidroxiapatita y fluido dentinario. Los túbulos se extienden desde la cámara pulpar hasta la unión amelodentinaria. Estos canales varían en número y pueden representar desde el 1% (0.8 mm de diámetro) del área total de la superficie de la dentina junto a la unión amelodentinaria y aumentar en dirección a la pulpa hasta el 22% (2.5 mm de diámetro) del área total de superficie de la dentina (Pashley 1989)2. La dentinogenia primaria suele ser un proceso muy rápido durante las fases iniciales del desarrollo dental. Tras la maduración dental, la formación de la dentina continúa a un ritmo mucho más lento y siguiendo un patrón menos simétrico (dentinogenia secundaria). Los odontoblastos pueden producir también dentina en respuesta a una lesión, que puede guardar relación con la caries, un traumatismo o un tratamiento restaurador. La dentina terciaria reaccionaria es tubular, y sus túbulos se comunican con la dentina original. Es producida por los odontoblastos originales. La dentina reparadora es FIG. 7 Dentina. ____________________________________________________________________ 16 producida por nuevos odontoblastos que se diferencia a partir de las células progenitoras tras la muerte de los odontoblastos originales (Figura 8)2. Sensibilidad dentinaria. La dentina es un tejido sensible, y se han postulado 3 posibles mecanismos que puedan justificarlo. En los tres son estimulandos por fibras tipo A- amielínicas. Las prolongaciones de los dentinoblastos actuarian como receptores que trasmitirán el impulso nervioso a las fibras nerviosas de la pulpa, gracias a uniones de tipo eléctrico 3. 2.3 PULPA. La pulpa forma parte del complejo dentino-pulpar de origen embrionario de la papila dental (tejido ectomesenquimatoso derivado de la cresta neural), es el tejido blando del diente. En la pulpa existe una población de células muy heterogéneas, que varía en densidad según las distintas zonas de la misma, los tejidos duros esmalte y dentina lo rodean (Figura 9)1. FIG. 8 Tipos de Dentina. ____________________________________________________________________ 17 FUNCIONES DE LA PULPA DENTAL Inducción La pulpa interviene en el inicio y el desarrollo de la dentina. Cuando se ha formado la dentina, colabora a la formación del esmalte. Estos procesos son interdependientes: el epitelio del esmalte induce la diferenciación de los odontoblastos, y los odontoblastos y la dentina inducen formación del esmalte. Estas alteraciones entre el epitelio y mesénquima constituyen los procesos fundamentales de la formación de los dientes 1. Formación. Los odontoblastos forman la dentina. Estas células súper-especializadas intervienen en la formación de la dentina de tres modos: 1) Sintetizando y secretando la matriz orgánica. 2) Transportando inicialmente los componentes inorgánicos a la matriz recién formada. 3) Creando unas condiciones que permitan la mineralización de la matriz 1. Defensa. En el diente maduro, los odontoblastos producen dentina en respuesta a las lesiones, especialmente cuando el espesor de la dentina original disminuye a FIG. 9 Anatomía del tejido pulpar. ____________________________________________________________________ 18 por efecto de la caries, la atracción, los traumatismos o los tratamientos restauradores. La pulpa posee además la capacidad de procesar e identificar sustancias extrañas (como las toxinas sintetizadas por las bacterias de la caries dental) y de generar una respuesta inmunológica a su presencia. Inervación. Los nervios pulpares pueden responder a los estímulos que actúan directamente sobre el propio tejido, o que llegan al mismo a través del esmalte y la dentina. Los estímulos fisiológicos solo pueden producir una sensación dolorosa. La pulpa provoca un dolor inmediato y agudo. La activación de las fibras da lugar a un dolor más lento amortiguado. La sensación pulpar a través de la dentina y el esmalte suele ser rápida y aguda, y se transmite a través de fibras A-alfa (fibras amielinicas) 1. CÉLULAS DE LA PULPA. Odontoblastos. Son células específicas del tejido pulpar, y están situadas en su periferia y adyacentes a la pre-dentina. Los odontoblastos son células secretoras cuya principal función es sintetizar muchas clases de componentes de matriz orgánica, principalmente colágena tipo I. Aún más, los odontoblastos también producen varias sustancias bio- activas. Con esta propiedad, los odontoblastos pueden ser considerados como células defensivas que actúan como la primera célula del complejo pulpo-dentinario ya sea bacterias o traumatismos 4. Fibroblastos. Son las células principales y más abundantes del tejido conectivo pulpar. Los fibroblastos secretan los precursores de las fibras colágenas, reticulares y elásticas, así como la sustancia fundamental de la pulpa. La función de los fibroblastos es formar, mantener y regular el recambio de la matriz extracelular fibrilar y amorfa. Son células multifuncionales, pues tienen ____________________________________________________________________ 19 también la capacidad de degradar colágeno, en respuesta distintos estímulos fisiológicos 5. Células Pulpares de Reserva. Estas células (también se denominan mesenquimáticas indiferenciadas), constituyen, en la pulpa adulta, la población de reserva pulpar, por su capacidad de diferenciarse en nuevos odontoblastos productores de dentina o en fibroblastos productores de matriz pulpar, según el estímulo que actué sobre ellas. Las células mesequimáticas indiferenciadas del periápice son las que pueden dar origen a las distintas líneas celulares: fibroblastos, osteoblastos, como respuesta biológica ante determinadas situaciones clínicas. Este tejido especializado periapical se diferencia del conectivo periodontal por su gran capacidad de reacción (Figura 10) 1. FIG. 10 Células Pulpares.____________________________________________________________________ 20 Vascularización. Los vasos sanguíneos penetran en la pulpa acompañados de fibras sensitivas y autónomas y salen de ella a través del conducto o forámen apical. Debido al reducido tamaño de la pulpa, los vasos sanguíneos son de pequeño calibre. El musculo liso en los vasos pulpares tiene receptores alfa y beta adrenérgicos; por ello, cuando los nervios simpáticos son estimulaos, se produce una vasoconstricción. La pulpa frente a la lesión responde en forma bifásica, es decir, hay una vasoconstricción inicial seguida de vasodilatación y aumenta la permeabilidad vascular. Esta permeabilidad esta mediada por neuropéptidos (liberados por las fibras aferentes) lo que provoca un proceso inflamatorio con edema, color, dolor y alteración de las funciones pulpares 1. El tejido pulpar se caracteriza por tener una doble inervación, sensitiva y autónoma. La inervación está a cargo de fibras tipo A (mielínicas) y C (amielínicas) que llegan a la pulpa junto con los vasos a través del foramen apical. Las fibras A son de conducción rápida y responden a estímulos hidrodinámicos, táctiles, osmóticos o térmicos, que transmiten la sensación de un dolor agudo y bien localizado. Las fibras C amielínicas tienen una velocidad de conducción lenta y se distribuyen en general, en la zona interna de la pulpa. La estimulación de estas fibras da origen a una sensación de dolor sordo poco localizado (difuso) y prolongando en el tiempo 1. ____________________________________________________________________ 21 3. TRATAMIENTO ORTODÓNCICO. 3.1 MOVIMIENTO DENTAL.……………………………………… La biomecánica es una de las ciencias básicas de la ortodoncia, mediante la cual se da una explicación física y mecánica a los movimientos que se realizan sobre las estructuras de los seres vivos. Estos movimientos tienen como objetivos: durante el-.--.-...-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-..-.-.-.-.--..-.-..-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.- a) Obtener movimiento del diente o grupo de dientes seleccionados, sin que sean afectados los dientes vecinos.…………………………………………… b).Obtener el movimiento deseado en el sentido dirección y distancia requeridos. c) Obtener una reacción óptima de los tejidos circundantes al diente durante el movimiento. También comprende cuatro áreas esenciales:-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. 1).El estudio de los sistemas de fuerzas que permiten el control del movimiento dentario. . 2) El análisis de los sistemas de fuera producido por aparatos ortodóncicos. 3).El comportamiento de los materiales utilizados en los aparatos ortodóncicos, de manera especial, aquellos que son capaces de almacenar y liberar fuerzas, pero también aquellos materiales que reciben, las distribuyen y las modifican. . 4) La corrección entre los sistemas de fuerzas y los cambios biológicos que se producen en el periodonto y demás estructuras dentarias 6. ____________________________________________________________________ 22 3.2 CONCEPTOS. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.- MECÁNICA. Para movimiento dental, es necesario diseñar por adelantado las combinaciones correctas de fuerzas que se necesitan para efectuar el movimiento deseado en cada diente; y esto requiere la aplicación de las ciencias básicas como es la mecánica, esta materia explica las fuerzas y los sistemas de fuerzas 7. Otros autores lo define como rama de la ingeniería que describe el efecto de las fuerzas simples o de los sistemas de fuerzas aplicados a los cuerpos, ya sea que estén estáticos o en movimiento 6. La mecánica se usa para describir las aplicaciones de la física simple al movimiento dental, mediante los aparatos fijos que se utilizan en las diferentes fases del tratamiento de ortodoncia. La mecánica tiene tres disciplinas diferentes que son: 1) La estática. 2) La dinámica. 3) La resistencia. 1. La estática. Es la arte de la mecánica que tiene por objeto establecer Es la parte de la mecánica que tiene por objeto establecer el equilibrio de los cuerpos mediante la aplicación de fuerzas. Un cuerpo en equilibrio si se encuentra en reposo, tercera ley de Newton. . La estática también se describe el estado de descanso o equilibrio de un cuerpo en relación con la aceleración instantánea que este pueda tener. La aplicación de una fuerza sobre un diente o un grupo de dientes produce perturbación de su estado de equilibrio y una aceleración instantánea que, después de perder la actividad, provoca un estado de descanso. La aceleración en ortodoncia es tan pequeña que se considera despreciable 7. ____________________________________________________________________ 23 2. La dinámica. -.-.-.Las fuerzas que se aplican.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.- Las fuerzas que se aplican sobre un cuerpo producen aceleraciones que son proporcionales a ellas, primera ley de Newton. La dinámica considera la acción de las fuerzas sobre los cuerpos, los cuales están siendo acelerados en forma positiva o negativa, juega un papel menor en la ortodoncia 7. 3. La resistencia de los materiales.-.-.-.-.-.--…-.-----.-.-.-.-.------------------------ Esta área tiene que ver con el efecto que producen las fuerzas sobre la estructura interna y externa de los cuerpos 7.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.---.-.-.-.-.-.-.-.-.-.- Las fuerzas son las acciones aplicadas a los cuerpos, una fuerza es igual a la masa multiplicada por la aceleración (F=ma). Sus unidades son los newton o gramo x milímetros/segundos 2. En ortodoncia los newtons son reemplazados a menudo por gramos, porque la contribución de a la aceleración (m/s2) a la magnitud de la fuerza es irrelevante en el aspecto clínico. Una fuerza es un vector y se define por las características de los vectores. La cantidad correspondiente a los vectores se caracteriza por tener magnitud y dirección (Figura 11) 7. La suma de dos o más vectores se le denomina resultante. 3.3 BIOMECÁNICA. .-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.- -.-.-. El tratamiento ortodóntico se basa en el principio de que sí se aplica una presión prolongada sobre un diente, se producirá una movilización del mismo al remodelarse el hueso que lo rodea. El hueso desaparece selectivamente de unas zonas y va añadiéndose en otras. Es decir, el movimiento dental consiste en el desplazamiento del diente a través del hueso, arrastrando FIG. 11 Vector fuerza. ____________________________________________________________________ 24 consigo el aparato de anclaje, al producirse la migración del alveolo dental. 8 Las células encargadas de transformar estos eventos en movimiento dental son, principalmente, los fibroblastos, cementoblastos, osteoblasto, osteoclasto, células progenitoras. En pocas palabras la biomecánica es la relación que se presenta en la aplicación de mecánicas a los sistemas vivos7. CENTRO DE RESISTENCIA. Es el punto teórico sobre el cual un cuerpo está perfectamente en equilibrio. Este coincidirá con el centro geométrico sólo cuando se trata de un cuerpo homogéneo y de forma simple y simétrica 7. Es importante tener en cuenta que una cosa es un movimiento ideal sobre un cuerpo libre y otra es realizar movimientos sobre los dientes que están íntimamente relacionados a sus estructuras periodontales, las cuales restringen su capacidad de movimiento. En los dientes no hablaremos entonces de centro de gravedad, sino de centro de resistencia. Una fuerza que pase teóricamente por el centro de resistencia de un diente producirá un movimiento en masa del mismo (Figura 12). El centro de resistencia de un diente depende de la longitud y la morfología radicular, de la cantidad de raíces y del nivel de soporte por parte del hueso alveolar. La localizaciónexacta del centro de resistencia de un diente no es identificable con facilidad; no obstante, los estudios analíticos determinaron que el centro de resistencia para dientes uniradiculares con nivel normal de hueso alveolar se sitúa entre un cuarto y un tercio de la distancia desde la unión amelo cementaría hasta el ápice radicular 7. FIG. 12 Centro de Resistencia. ____________________________________________________________________ 25 CENTRO DE ROTACIÓN. Punto alrededor del cual un objeto gira sobre sí mismo. Al rotar un diente, entre la posición inicial y la final se habrá descrito un arco de circunferencia cuyo centro se llama centro de rotación (Figura 13)6. Al seleccionar y activar un aparato ortodóncico es importante tener el conocimiento conceptual del centro de resistencia de un diente (o grupo de dientes), aunque se desconozca su ubicación exacta. La relación del sistema de fuerzas que opera sobre el diente con el centro de resistencia determina el tipo de movimiento dentario expresado 7. FUERZA. Fuerza es la acción de un cuerpo sobre otro resistiendo una carga deformante sin sobrepasar los límites arbitrarios de la deformación plástica. Es cualquier acción que modifique el estado de reposo o movimiento de un diente. Está orientada por vectores que poseen una dirección y magnitud determinadas y que se producen a lo largo de una línea de acción. El punto de aplicación puede estar en cualquier lugar de su línea de acción sin que su efecto se modifique 6. FIG. 13 Centro de Rotación ____________________________________________________________________ 26 MOMENTO DE FUERZA. …………………………………………………………. Si se aplica una fuerza a un cuerpo y ésta pasa fuera del centro de gravedad, se producirá un movimiento de traslación que estará acompañado de una inclinación o una rotación del cuerpo, según sea el punto de aplicación 6 . Otros autores la definen como la medida de la capacidad de la fuerza necesaria para producir una rotación. Está también orientada por un vector con una dirección y una magnitud que será igual a la fuerza multiplicada por la distancia perpendicular entre la línea de acción de la fuerza y el centro de gravedad. La duración de las fuerzas presenta otro aspecto, relacionado con el cambio de la magnitud de las fuerzas al moverse el diente en respuesta a las mismas. Sólo en teoría es posible fabricar un resorte perfecto, que ejerza la misma fuerza continua un día tras otro, independientemente de lo poco o mucho que se mueva el diente en respuesta a esa fuerza 6. Los niveles de fuerza óptimos para la movilización ortodóncica de los dientes deben ser lo bastante elevados como para estimular la actividad celular sin llegar a ocluir por completo los vasos sanguíneos. A la hora de determinar el efecto biológico, son importantes la intensidad de la fuerza aplicada sobre un diente y el ligamento periodontal 6. 3.4 TIPOS DE MOVIMIENTOS.……………………………………. Inclinación. Es la forma más sencilla de movimiento dental ortodóncico es la inclinación. Los movimientos de inclinación se consiguen aplicando una fuerza única contra la corona del diente, esto produce una rotación alrededor de un punto situado aproximadamente a la mitad de trayecto hacia la raíz. Se siente una presión intensa en el ápice radicular y el borde del hueso alveolar, pero la presión disminuye a cero en el centro de la resistencia. Por consiguiente, el diagrama de carga consta de dos triángulos (Figura 14). Tanto los experimentos con animales como la experiencia clínica con seres humanos parecen indicar que las fuerzas para inclinar un diente ____________________________________________________________________ 27 multirradicular no deben sobrepasar los 50 gr, aproximadamente, y que conviene usar fuerzas leves para dientes de menor tamaño, ya que poseen un ligamento periodontal más pequeño 8. Traslación. Sí se aplican dos fuerzas simultáneamente sobre la corona de un diente, este se puede mover en masa (trasladarse), es decir, el ápice radicular y la corona se desplazan la misma distancia en la misma dirección. La traslación o movimiento global de un diente, necesita que la carga actúe uniformemente en el espacio del ligamento periodontal, desde el borde alveolar hasta el ápice, generando un diagrama de carga rectangular (Figura 15). Para ejercer la misma presión en el ligamento para un movimiento en masa, habría que aplicar sobre la corona del diente el doble de la fuerza necesaria para su inclinación 9. FIG. 14 Fuerza única. FIG. 15 Fuerza de traslación. ____________________________________________________________________ 28 Desplazamiento radicular. El desplazamiento radicular se obtiene manteniendo estacionaria la corona de un diente y aplicando un momento y una fuerza para desplazar sólo la raíz que tiene por objeto el movimiento radicular (Figura 16) 9. Torque. El torque es un movimiento de inclinación en el que sólo la raíz se mueve en dirección vestíbulo-palatino y vestíbulo-lingual. El centro de rotación se encuentra a nivel del bracket. En éste movimiento, inicialmente, el área de presión está por lo general localizada próxima a la región media de la raíz, ya que en ésta zona el ligamento es más fino que en la zona apical. En una fase más tardía, después de la resorción de las zonas iniciales, se establece un área de presión amplia (Figura 17)9. FIG. 16 Movimiento radicular. FIG. 17 Movimiento de torque. ____________________________________________________________________ 29 Rotación. El movimiento de rotación provoca siempre inclinación dentro del alvéolo. De ésta forma, las fuerzas aplicadas para la rotación son semejantes a las fuerzas que determinan la inclinación. Las fibras supralveolares reaccionan de la misma forma que las fibras principales, las cuales se destruyen y reconstruyen con facilidad en la nueva posición dentaria (Figura 18) 9. Extrusión. El movimiento de extrusión podría crear tan sólo fuerzas de tensión sobre los tejidos periodontales; no obstante, también se verifican áreas de presión, parecidas a las que aparecen cuando se aplican fuerzas de inclinación. Aunque pudieran evitarse las áreas de presión, fuerzas pesadas pondrían en riesgo la excesiva extrusión no acompañada por el hueso alveolar, y provocarían exposición radicular o incluso la avulsión completa del diente. Este movimiento requiere de fuerzas leves (Figura 19)9. FIG. 18 Movimiento de rotación. FIG. 19 Movimiento de extrusión. ____________________________________________________________________ 30 Intrusión. El movimiento intrusivo es aquel que exige un control de la magnitud de la fuerza, ya que aún con algunos movimientos de inclinación, la mayor concentración será ejercida a nivel apical. Éste movimiento se acompaña de un proceso de la osteólisis que acabará por alcanzar prácticamente todas las paredes del alveolo. Éste hecho está bastante relacionado con un elevado riesgo de resorción radicular externa. Ese proceso depende esencialmente de la magnitud y la duración (Figura 20)9. Está claro que para producir la misma presión sobre el ligamento y, por consiguiente, la misma respuesta biológica, se necesitará el doble de fuerza para el desplazamiento en masa que para la inclinación. Para mover un diente de tal forma que se incline en parte y en parte se traslade, serían necesarias fuerzas intermedias entre las que se requieren para la inclinación y la traslación puras. Fuerzas óptimas para la movilización ortodóncica de los dientes. ………. Los valores dependen en parte del tamaño del diente; los valores más bajos son adecuados para los incisivos y los más altos para los dientes posteriores multirradiculares (Tabla 1)8.FIG. 20 Movimiento de intrusión. ____________________________________________________________________ 31 Tipo de movimiento Fuerza (g) Inclinación. 35 - 60 Movimiento en masa (Traslación). 70 - 120 Enderezamiento radicular. 50 - 100 Rotación. 35 - 60 Extrusión. 35 - 60 Intrusión. 10 - 20 La clave para conseguir el movimiento ortodóncico radica en aplicar una fuerza mantenida, lo que no quiere decir que debe actuar constantemente, sino que debe estar presente durante una parte considerable de tiempo. Los estudios con animales y la experiencia clínica sugiere que existe un umbral de aproximadamente unas 4-8 horas para la duración de las fuerzas en los seres humanos, y que sí las fuerzas se mantienen durante más tiempo se consigue una movilización dental cada vez más eficaz. Una fuerza continua, durante las 24 horas del día, produce el movimiento más eficaz, pero es posible movilizar los dientes con fuerzas de menor duración, cuando se sitúa el umbral en unas 6 horas (Figura 21)8. FIG. 21 Representación teórica del movimiento dental frente a la duración de la fuerza en h/día. Tabla 1. Fuerzas óptimas. ____________________________________________________________________ 32 3.5 TIPOS DE FUERZAS. FUERZA CONTINUA. Acción de una aplicación receptiva a la dentición que disminuye poco en magnitud durante el periodo de movimiento. Es una fuerza muy ligera y activada durante un periodo largo de tiempo, por ello no permite el reposo de los tejidos, los cuales no pueden organizarse. La fuerza que se mantiene en un porcentaje apreciable de la original entre una visita del paciente y la siguiente (Figura 22) 8. FUERZA INTERMITENTE. Fuerza ortodóntica que decae a la magnitud cero antes del final de un periodo. La fuerza intermitente es aquella que alterna periodos de aplicación y reposo. Se pueden producir recidiva de los movimientos. Es la fuerza que se aplica con arcos extra orales y elásticos intraorales.Tanto las fuerzas continuas como las intermitentes pueden conseguirse con aparatos fijos que se llevan en todo momento (Figura 23)8. FIG. 22 Esquema que representa fuerza continua. ____________________________________________________________________ 33 FUERZA INTERRUMPIDA. Es una fuerza importante tras la activación del aparato, decrece rápidamente (1-2 semanas), hay reposo del diente lo que permitirá la calcificación y reorganización del nuevo tejido formado. Los niveles de fuerza descienden bruscamente a cero de manera intermitente, cuando el paciente se quita un aparato ortodóncico o un elástico unido a un aparato fijo, y poco después vuelven a los niveles originales (Figura 24)8. FIG. 23 Fuerza intermitente. FIG. 24 Esquema que representa la fuerza interrumpida. ____________________________________________________________________ 34 Cuando los dientes se mueven, el nivel de las fuerzas disminuye igual que con un aparato fijo, es decir, la fuerza intermitente se puede convertir en interrumpida entre los ajustes del aparato. Las fuerzas intermitentes se consiguen con los aparatos activados por el propio paciente, como las placas removibles, y los elásticos. Podemos considerar las fuerzas generadas durante la función normal (masticación, deglución y fonación) como un caso especial de fuerzas intermitentes, la mayoría de las cuales no se mantienen durante las suficientes horas al día como para tener un efecto significativo sobre la posición de los dientes. Existe una importante interacción entre la magnitud de las fuerzas y la rapidez de su declive al responder el diente a las mismas. Consideremos en primer lugar el efecto de una fuerza casi continua. Si dicha fuerza es bastante leve, el movimiento dental progresará con relativa suavidad como consecuencia de la resorción frontal. Sin embargo, si la fuerza continua es intensa, el movimiento dental se demorará hasta que la resorción basal pueda eliminar el hueso necesario para permitir dicho movimiento. En ese momento, el diente cambiará de posición rápidamente y la fuerza constante volverá a comprimir los tejidos impidiendo la reparación del LPD y obligando a una nueva resorción basal, y así sucesivamente. Esas fuerzas continuas e intensas pueden resultar bastante nocivas, tanto para las estructuras periodontales como para el propio diente. Consideremos ahora el efecto de unas fuerzas que decaen con bastante rapidez, que llegan a cero cuando el diente se desplaza sólo una corta distancia 8. 3.6 RESPUESTA-DEL-PERIODONTO-DURANTE-LOS- MOVIMIENTOS ORTODÓNCICOS. Los dientes se mueven a través del hueso alveolar, ya sea a través del proceso normal de erupción de los dientes generadas por los aparatos de ortodoncia. Tanto la erupción y la ortodoncia logra esta hazaña a través de procesos biológicos fundamentales similares, osteoclastogénesis y la ____________________________________________________________________ 35 osteogénesis, pero hay diferencias que hacen que su mecanismo sea única. Una mejor apreciación de los eventos moleculares y celulares que regulan la osteoclastogénesis y la osteogénesis en erupción y ortodoncia no sólo es fundamental para nuestra comprensión de cómo se producen estos procesos, pero también es necesaria para el desarrollo final de los medios para controlarlos 10. El periodonto de inserción ejerce un importante papel en la estabilización del diente durante los esfuerzos funcionales. El proceso ocurre cuando la fuerza es aplicada sobre el elemento dentario. El hueso que rodea al diente está adaptado a su superficie radicular en una cavidad denominada alveolo dental. Los dientes están conectados al hueso alveolar por una fuerte estructura colágena de sostén llamada ligamento periodontal, el cual está compuesta por una red de fibras colágenas paralelas que se insertan tanto el cemento de la superficie radicular como la lámina dura del hueso. Los vasos sanguíneos son responsable por la nutrición del diente, del ligamento periodontal, y servirán de vía de acceso para alas células responsables por la remodelación del hueso cortical y ligamentos. Cuando un aparato libera una fuerza de suficiente magnitud sobre un diente, el diente se moverá. Una fuerza ortodóncica comprime al ligamento periodontal y al hueso alveolar adyacente a la raíz avance, estimulando la resorción del hueso estimulando los osteoclastos. La superficie radicular opuesta al lado donde viene la compresión estira el ligamento periodontal y a su vez, estimula la actividad de los osteoblastos para formar hueso alveolar 1. El cemento, probablemente por no ser vascularizado, es escasamente modificado por los estímulos de la función masticatoria o por cargas de presión y tensión. Esto hace que la porción del periodonto de inserción sea menos reactiva a las fuerzas provenientes del tratamiento ortodóncico. Por lo que el ligamento periodontal ocupa un espacio aproximadamente de 0.5 mm entre la pared del alveolo y el cemento y es responsable por la articulación ____________________________________________________________________ 36 dentaria 1. Mediante una prueba con un dispositivo de anclaje esquelético temporal con contacto raíz intencional, el potencial reparador del cemento mediante el uso de un microscopio estereoscópico, se confirmó la formación de cemento reparador observando en todas las secciones donde hubo contacto. El cemento era casi exclusivamente del tipo celular; 70% de todos los dientes exhibió buenas condiciones para el final de la semana 12. Es decir este estudio establece que la curación de cemento se lleva a cabo después de una lesión con un dispositivo de anclaje esquelético temporal, y es un fenómeno dependiente del tiempo 11. En el cemento, la superficiede la raíz generalmente posee una capa de cementoide orgánica acelular sobre el cemento. Al aplicar presiones ortodóncicas, esta capa cementoide protectora puede ser perforada formando áreas semilunares de resorción en el cemento. Si las fuerzas empleadas son intermitentes o si el tratamiento ha sido terminado, los cementoblastos rellenan estas zonas. Los movimientos ortodóncicos se considera como trauma a los dientes, por ende, estos movimientos afectan al complejo dentino-pulpar de distintas maneras. En general, los traumatismos que incluyen un desplazamiento del diente, por pequeño que este sea, puede producir una sección del paquete nervioso que penetra apicalmente, produciendo la inmediata necrosis de la pulpa; puede darse una excepción a este fenómenos cuando el ápice todavía no se ha desarrollado completamente y el aporte vascular es grande. La exposición de la dentina, o bien directamente de la pulpa, produce una irritación inmediata a la pulpa de diferente intensidad, en función del tamaño de la lesión, que desencadenara un proceso inflamatorio 9. ____________________________________________________________________ 37 4. RESPUESTA DENTINO-PULPAR AL TRATAMIENTO ---------- ---ORTODÓNCICO. 4.1 INFLAMACIÓN. La inflamación es la respuesta local de los tejidos vivos de los mamíferos al daño causado por cualquier agente externo. Es una reacción de defensa para eliminar o limitar la diseminación de un agente nocivo, seguida de la eliminación de las células y tejidos necrosados. La inflamación es el nombre que engloba a un grupo de reacciones en el tejido conjuntivo vascular como respuesta a una agresión endógena o exógena 12. 4.1.1 AGENTES QUE INDUCEN LA INFLAMACIÓN. Los agentes causantes de la inflamación pueden ser los siguientes: 1- Agentes infecciosos, como las bacterias, los virus y sus toxinas, los hongos y los parásitos. 2- Agentes inmunitarios, como las reacciones mediadas por célula y antígeno-anticuerpo. 3- Agentes físicos, como el calor, el frio, la radiación y traumatismos mecánicos. 4- Agentes químicos, como venenos orgánicos e inorgánicos. 5- Materiales inertes, como cuerpos extraños 12. 4.1.2 SIGNOS DE LA INFLAMACIÓN. La inflamación es una respuesta a una alteración en la homeostasis de los tejidos, es un proceso complejo en el que intervienen células que expresan un gran número de moléculas que son las responsables de los signos y síntomas característicos de este mecanismo, una de las primeras etapas es la quimiotaxis que se entiende como el desplazamiento, que por atracción, ____________________________________________________________________ 38 realiza una célula a lo largo de un gradiente de concentración de una molécula atrayente. A través de este proceso llegan y se acumulan células en el sitio dañado. Por la acción de quimioatractantes como IL-8, C5a, histamina, leucotrieno (LT) B4, lipopolisacáridos, restos de fibrina o de colágena, las áreas lesionadas reclutan, además de células de la circulación, aquellas que se encuentran en reposo adheridas a las paredes endoteliales. Inicialmente se captan neutrófilos y posteriormente, en un lapso de 24 a 72 horas, participan monocitos, fagocitos y linfocitos. Las células cebadas, fibroblastos, queratinocitos, entre otras, adyacentes a la zona infectada o lesionada, son las primeras en llegar, en ser activadas y en promover la inflamación. Aumento del diámetro vascular. Este cambio vascular, inducido principalmente por las sustancias inflamatorias: histamina, bradicinina, eicosanoides, triptasas, entre otras, que son secretadas desde los primeros segundos por los mastocitos locales, los basófilos y las células endoteliales activadas, aumentan el flujo de sangre hacia el área inflamada, lo que genera elevación de la temperatura y enrojecimiento local (calor y rubor). Aumento de la permeabilidad vascular. La dilatación capilar permite el paso de líquido y proteínas sanguíneas, entre las que se encuentran complemento e inmunoglobulinas, éstos al acumularse producen edema (tumor). La distensión de los tejidos, la acción de la bradicinina y el estímulo que todo lo anterior ejerce sobre las terminaciones nerviosas, originan el dolor, última de las cuatro manifestaciones clínicas cardinales de la inflamación: calor, rubor, tumor y dolor (Figura 25) 13. ____________________________________________________________________ 39 4.1.3 MEDIADORES QUÍMICOS DE LA INFLAMACIÓN. 1. Respuesta inmediata transitoria (monofásica).-----….------------------------- Esto ocurre por daño suave y dura de 10 a 15 minutos. Involucra vénulas postcapilares pequeñas y medianas. La respuesta está mediada primariamente por histamina y puede ser suprimida por antihistamínicos 4. 2. Respuesta inmediata prolongada (bifásica).--------…..------------------------- Esto ocurre con daños más severos e involucra capilares así como vénulas. Esta fase se dispara varios minutos hasta una hora después de la fase transitoria inmediata y puede durar varias horas o hasta días (los mediadores incluyen bradiquinina, anafilatoxina, y posteriormente, prostaglandinas, FIG. 25 Proceso Inflamatorio. ____________________________________________________________________ 40 leucotrinas, anafilatoxinas, radicales libres carentes de oxígeno y otros). Puede ser suprimida por salicilatos y glucocorticoides 3. Respuesta prolongada retrasada.-----L espero que s y --------------- En este caso la agresión no invoca una respuesta inmediata (la quemadura por el sol es un ejemplo). Las prostaglandinas y leucotrienos son los mediadores probables en esta respuesta. 4. Respuesta sostenida.-------ocurren en las agresiones más severas- Ocurre en las agresiones más severas e involucra una marcada respuesta vascular (vénulas, capilares y arteriolas). La permeabilidad vascular aumenta inmediatamente y continúa permaneciendo alta. Esto es probablemente debido a una sobreposición de la respuesta inmediata (con mediador histamina) y respuesta mediada por bradiquinina, prostaglandinas, leucotrienos, etc. 4. MEDIADORES CELULARES DE LA INFLAMACIÓN. Aunque existe un gran número de células implicadas en la inflamación, las células que tienen un papel principal son de tipo fagocítico. Estas células son los polimorfonucleares, neutrófilos y los monocitos; cuando abandonan la sangre, estos últimos reciben el nombre de macrófagos. Los neutrófilos representan el 60-70 % de los leucocitos circundantes y constituyen la primera línea de defensa. Los monocitos-macrófagos intervienen en las funciones de fagocitosis más complejas, en las que frecuentemente intervienen también los linfocitos T. Representan la segunda línea de defensa y son indispensables para la eliminación de los restos tisulares 13. ____________________________________________________________________ 41 Las células endoteliales no solo forman un tapiz en el interior de los vasos, sino que también intervienen en multitud de funciones de manera activa. Tal vez la alteración endotelial sea el fenómeno inicial en la inflamación. Las plaquetas se adhieren al vaso y se agregan entre ellas, con lo que se activan. Dicha activación trae como consecuencia la liberación de gran número de mediadores inflamatorios. Los mastocitos y los basófilos, también, de forma paradójica, pueden cronificar la respuesta inflamatoria. Los eosinófilos están especializados en la defensa contra los parásitos a través de las proteínas que contienen en sus gránulos específicos. Los fibroblastos constituyen una de las principales células en la tercera oleada celular de los fenómenos inflamatorios, a la que contribuyen también las células endoteliales y otras células. Se encargarían de regenerar la matriz extracelular. Los fibroblastos también están implicados en la quimiotaxiscelular 13. 4.1.4 CÉLULAS INVOLUCRADAS EN EL MOVIMIENTO ……….DENTAL. Fibroblastos. Los fibroblastos del ligamento periodontal forman parte de una población heterogénea de las células que participan en el mantenimiento y la reparación del ligamento y de los tejidos duros adyacentes a este. La habilidad de estas células para responder a estímulos mecánicos sugiere que ellas juegan un papel fundamental en la remodelación ósea que se produce después de la aplicación de las fuerzas ortodóncicas, los fibroblastos también participan en el movimiento dental fisiológico 14. Cementoblastos. Son células de origen mesenquimatoso que proviene del folículo dental. Forma el cemento y tiene periodos de actividad y reposo. Estas células participan activamente de la remodelación del cemento radicular sometido a fuerzas de ortodoncia 14. ____________________________________________________________________ 42 Osteoblasto. Se origina de células perivasculares de tejido conectivo, produce la matriz orgánica o la matriz ósea y puede estar en reposo o en actividad. Los osteoblastos del ligamento periodontal permanecen activos durante 20 días…14. Osteoclasto. Esta célula, sintetiza sustancias que producen desmineralización y son responsables de la degradación de los componentes orgánicos e inorgánicos de la matriz ósea, participan en los procesos fisiológicos importantes como el remodelado óseo y facilitan la erupción dental. Cuando termina el proceso de resorción, desaparecen por el fenómeno de apoptosis. Células progenitoras. Permiten la formación de células nuevas que son necesarias en los procesos de reparación tisular. Están alrededor de los vasos sanguíneos y pueden transformarse fácilmente en osteoclastos, osteoblastos o fibroblastos. El número de células progenitoras incrementa exponencialmente bajo el estímulo mecánico de la fuerza ortodóncica 14. 4.2 HIALINIZACIÓN. Es una zona de necrosis estéril con disminución en el número de células y el colapso de los vasos sanguíneos que producen en el ligamento periodontal cuando se aplican fuerzas altas que pueden producir daño permanente. El tejido cristalino que resulta es acelular y avascular e impide que continúe, de manera normal, el movimiento dental hasta que el tejido hialino sea retirado por los macrófagos y sea de nuevo revascularizado con un proceso de angiogénesis 14. Recientemente se ha podido establecer que el fenómeno de hialinización no depende exclusivamente de la magnitud de la fuerza, sino también de la respuesta biológica del individuo, el ritmo circadiano (momento del día en que se aplica la fuerza) y del metabolismo óseo por sí mismo. Sin embargo, ____________________________________________________________________ 43 está claro que la hialinización limita la cantidad y la velocidad del movimiento dental y alarga los tratamientos de ortodoncia. Una zona hialina se caracteriza por: • Ser mayor en el área de la raíz que el hueso. • A mayor duración de la fuerza, mayor área hialina. • Empieza a desaparecer a las 48 horas y en forma completa entre los 7 y 14 días. • Tarda entre 24 y 48 horas en formarse. • Los dientes no se mueven hasta que esta zona se elimine. • Esta zona precede al fenómeno de resorción. La apariencia histológica de la hialinización se debe a un cambio en la consistencia de la matriz extracelular, representado por edema y ruptura de vasos sanguíneos, fibroblastos atípicos y fibras de colágena normales. La remoción de cemento se hace por células que semejan fibroblastos. En la resorción directa, las células responsables de la fagocitosis de las fibras de colágenas son los fibroblastos y los osteoclastos. Pero en la zona hialina, donde la intensidad de la fuerza recibida es mayor a la fuerza óptima, la fagocitosis se hace por los macrófagos. Sí se quita la fuerza, la zona hialina se remodela entre tres y cinco días, aproximadamente, y el espacio del ligamento periodontal adquiere de nuevo su anchura normal. Sí la fuerza persiste y la zona no se remodela, entonces puede hacerse un daño permanente en el ligamento periodontal. (Figura 26)14. FIG. 26 Hialinización. Fuente PROFFIT ____________________________________________________________________ 44 4.3 RESPUESTA DEL TEJIDO DENTAL AL TRATAMIENTO ----- -----ORTODÓNCICO. Durante la masticación, los dientes y las estructuras periodontales están sometidos a fuerzas intensas e intermitentes. El tratamiento ortodóncico se basa en el principio de que si se aplica una presión prolongada sobre un diente, se producirá una movilización del mismo al remodelarse el hueso que rodea. El hueso desaparece selectivamente de unas zonas y va añadiéndose en otras. Esencialmente, el diente se desplaza a través del hueso, arrastrando consigo su aparato de anclaje, al producirse la migración del alveolo dental. Dado que la respuesta ósea esta mediada por el ligamento periodontal, el movimiento dental es fundamentalmente un fenómeno del ligamento 14. La literatura ya ha sugerido la implicación del uso de fuerzas ortodóncicas como productoras de daño mecánico, reacción inflamatoria periodontal, lesión periapical y resorción radicular. Los parámetros más comúnmente explorados en investigaciones de la respuesta tisular a fuerzas ortodóncicas consisten en medir los niveles de oxígeno pulpar, la vasculatura y los cambios en la circulación sanguínea. Se ha demostrado que la irrigación pulpar disminuye tempranamente cuando se realizan aplicaciones continuas de fuerzas ortodóncicas, aun si éstas son de intensidad suave, concluyendo que la magnitud de las fuerzas no necesariamente debe ser excesiva para originar daño celular, el que eventualmente podría derivar en cuadros que van desde simples cambios de color coronario hasta obliteraciones camerales o la misma necrosis pulpar. Se deben profundizar los mecanismos biológicos con la clínica de los movimientos ortodóncicos para obtener resultados más eficientes e inocuos para los tejidos periodontales. La aplicación de fuerzas ortodóncicas puede generar daño pulpar en diferentes grados, pero de manera similar al producido por un traumatismo agudo, por lo que deben discutirse las implicaciones de estos procedimientos como potenciales eventos iatrogénicos. Es de fundamental importancia realizar un ____________________________________________________________________ 45 buen diagnóstico de la vitalidad pulpar previo a el tratamiento ortodóncico, aun en dientes sin traumatismo previo, y con controles periódicos cada tres meses 15. El movimiento ortodóncico es inducido por estímulos mecánicos y se facilita por la remodelación del ligamento periodontal (LP) y del hueso alveolar. Los estímulos mecánicos se traducen en actividades biológicas celulares a través de mecanismos que aún no están totalmente dilucidados. Las células encargadas de transformar estos eventos en movimiento dental son, principalmente, los osteoblastos los osteoclastos. En el esmalte no se observan cambios tisulares como resultado del movimiento dentario por sí mismo. La descalcificación que se presenta alrededor de las bandas causadas por restos de alimentos que son eliminados y el grabado de la superficie son eliminados, pueden ser observados a simple vista (o microscópicamente) en muchos casos 14. DENTINA Con presiones grandes, la solución de continuidad de la capa cementoide y la resorción del cemento van seguidas por la resorción de la dentina en algunos casos. Aunque las presiones prolongadas parecen ser un factor, los factores endocrinos predisponen a los pacientes a este tipo de resorción, el fenómeno de resorción no es completamente conocido. Los ápices con frecuencia son destruidos, y una vez que se pierden, no vuelven a formarse. Si el daño a la dentina es solo una zona socavada bajo el cemento,los cementoblastos penetran a la depresión y reparan el daño a la dentina (con una substancia parecida al cemento). La dentina interviene en trastornos pulpares y en la terapéutica endodóncica. Aunque el cemento es más duro que el hueso y se reabsorbe más lentamente, si se reabsorbe en las lesiones inflamatorias periapicales provocan a menudo, la desaparición de la constricción apical. En ocasiones, se observan una resorción más rápida de ____________________________________________________________________ 46 etiología desconocida (resorción idiopática), aunque a menudo cesa sin necesidad de intervenir 1. PULPA. La respuesta de los tejidos causada por la fuerza de ortodoncia se produce no sólo en el tejido periodontal, sino también en tejido de la pulpa dental. 16 La pulpa dental se encuentra encerrada en un medio rígido y su supervivencia depende de los vasos sanguíneos que acceden al interior del diente a través del foramen apical. Como consecuencia de un inusual ambiente, cambios en el flujo sanguíneo pulpar o en la presión del tejido vascular, pueden tener varias implicaciones para la salud de la pulpa dental. Entender los efectos de las fuerzas ortodóncicas sobre el tejido pulpar es de particular importancia, especialmente debido a que las alteraciones en la tasa de respiración, la obliteración pulpar por formación de dentina secundaria, la resorción radicular interna y la necrosis pulpar, son efectos que han sido asociados con el tratamiento ortodóncico. Numerosos estudios han demostrado que la aplicación de fuerzas ortodóncicas pueden llevar a reacciones pulpares significativas, como hiperemia, diapédesis, marginación de células blancas, estasis, formación de vacuolas en la capa odontoblástica, formación quística y hemorragias 17. La fuerza de ortodoncia puede causar tratornos que hace que los niveles de oxígeno desciendan en la pulpa dental; en realidad representa un proceso de inflamación como un estímulo patológico, la hipoxia inevitablemente induce la reacción defensiva del tejido de la pulpa dental a fin de mantener la estabilidad del medio interno. Estudios anteriores indicaron que un medio anaeróbico en la pulpa puede conducir a la formación de nuevos vasos sanguíneos en el proceso de movimiento de los dientes. La angiogénesis, la formación de nuevos vasos sanguíneos, es un proceso complejo que incluye la remodelación de la matriz extracelular, la secreción de enzimas proteolíticas, migración de células endoteliales y la proliferación. ____________________________________________________________________ 47 Sin embargo, nadie ha tratado de investigar la incidencia de necrosis pulpar después de la aplicación de fuerzas intrusivas moderadas y severas. En un estudio se realizó en un grupo, fuerzas intrusivas de 50 gr y otro de 300 gr., las fuerzas se aplicaron para 1, 4, 8, o 12 semanas. Los dientes con una respuesta negativa al probador pulpar eléctrico todavía respondían a la prueba térmica, pero no se observó necrosis. Si hubo una reacción pulpar que fue, la formación de cálculos en la pulpa en el grupo de la fuerza severa. La pulpa dental aún tiene vitalidad después del tratamiento intrusivo con diferentes fuerzas, estos datos proporcionan nuevos conocimientos sobre los efectos de las fuerzas de ortodoncia intrusivos. Se ha demostrados que los cambios de flujo sanguíneo en los tejidos de la pulpa después de la intrusión de ortodoncia utilizando diferentes magnitudes de la fuerza, los valores de flujo de sangre de la pulpa regresaron a la normalidad después de 3 meses 18. La edad y el tamaño de la abertura apical correlacionado con el retorno de las tasas de respiración vuelven a la normalidad durante el período de descanso de 1 semana 19. La relación entre el nivel de la fuerza de ortodoncia y la reacción de la pulpa en los seres humanos, es provocada por la fuerza a un diente durante el tratamiento de ortodoncia. En veinticuatro estudios coinciden con los criterios de inclusión, pero debido a la falta de estudios de alta calidad no hay pruebas científicas concluyentes de una relación entre el nivel de la fuerza y la reacción de los tejidos de la pulpa dental en humanos. Por otro lado, existen pruebas científicas que se contradicen en cuanto a que se debe tener una reducción de la fuerza por la posible afección del flujo sanguíneo 20. Se ha demostrado claramente la presencia de células inflamatorias a lo largo del periodo de estudio, lo que indica un proceso inflamatorio como una respuesta a esta agresión. Las células inflamatorias podrían ser observadas dentro de los vasos sanguíneos y en el tejido conectivo de pulpa a las 6 y 12 horas, de la siguiente forma: los neutrófilos, que constituyen la primera línea de defensa celular contra una agresión, siendo los fagocitos activos de ____________________________________________________________________ 48 partículas pequeñas; eosinófilos, que actúan como fagocitos, destruir ciertos complejos anticuerpo-antígeno y restringen el proceso inflamatorio; y monocitos, que son también los fagocitos y se mantienen en la sangre durante sólo algunos días, atraviesan las paredes de los capilares y vénulas, penetran en el tejido conectivo y se transforman en macrófagos. Por lo tanto, el proceso inflamatorio y el tejido dañado provocó cambios significativos en la capa de odontoblastos, sin embargo, en algunas zonas muestran un aspecto normal, demostrando el excelente estado de la reparación de pulpa. Si la agresión es más intenso que la capacidad de reparación de este tejido y el movimiento fue más largo, probablemente sería la degeneración celular más grave, lo que indica la muerte celular. Estas alteraciones fueron evaluadas histológicamente y no permiten el establecimiento de la sintomatología clínica que el paciente puede presentar...21. Las fuerzas de ortodoncia pueden reducir temporalmente el flujo sanguíneo pulpar y la causa vacuolización y la interrupción de los osteoblastos en los tejidos pulpares pero sin necrosis. Solamente, una historia de trauma dental considerado tal vez un factor de riesgo para la pérdida de la vitalidad de la pulpa durante el tratamiento de ortodoncia 22. Existe congestión vascular cuando una parte del líquido intersticial es forzado a salir de la pulpa debido aumento del flujo sanguíneo y caracteriza una situación de inflamación aguda. La aplicación de la fuerza de intrusión de ortodoncia causa estos cambios vasculares en el tejido pulpar; también aumenta la presencia de fibrosis y del número de calcificaciones de pulpa. En la cámara pulpar, la calcificación generalmente toma una forma discreta y los cálculos de la pulpa son concéntricos, mientras que en la calcificación pulpar radicular tiende a ser difusa, estas calcificaciones aumentan en presencia de la fuerza de ortodoncia 23. El movimiento dental ortodóncico ha sido implicado en los cambios secundarios a la pulpa dental, se estudiaron estos cambios con diferentes ____________________________________________________________________ 49 magnitudes de fuerza, con aparatos colocados bilateralmente activados a 20, 40, y 60 gr. de fuerza inicial para mesializar a los primeros molares superiores. Se realizaron mediciones pulpares con cambios en la predentina y la vascularización. Los resultados indicaron un aumento significativo con respecto al tiempo y la magnitud de la fuerza en número capilar. Se observó una hiperemia pulpar inicial después de la activación de la fuerza de ortodoncia que no estaba relacionado con la fuerza de magnitud y un aumento de la fuerza dependiente de ancho predentina se midió en el pico del ciclo de movimiento de los dientes 24. Por ende, las fuerzas leves pueden causar hiperemia en el tejido pulpar. Los pacientes en ocasiones presentan sensibilidad a los cambios térmicos y pulpitis despuésde ajustar los aparatos ortodónticos 25. No existe ningún signo de necrosis pulpar, lo que sugiere que los cambios en los tejidos indican pulpitis reversible, en el que el tejido es capaz de recuperar su condición normal y saludable en caso de que se dejaron los estímulos nocivos 21. En otros casos, los cambios dimensionales la pulpa durante el tratamiento de ortodoncia es significativa 26. Es decir, los cambios de pulpa se puede afirmar que las reacciones de los tejidos siempre se producen durante el movimiento dental y por lo tanto los profesionales siempre deben aplicar fuerzas biológicamente compatibles 18. Las reacciones de pulpa y dentina durante el movimiento dental, son la vacuolización del tejido pulpar y trastornos circulatorios. Los dientes con ápices completos mostraron cambios más severos que los dientes con ápices abiertos, y la magnitud de la fuerza también fue importante. En los dientes con desarrollo radicular incompleto, con frecuencia se produjeron disturbios en la formación de raíces. La resorción observada en la dentina estaba relacionada con la magnitud de la fuerza y la duración de la fuerza 26. En algunos dientes en etapa de desarrollo y raíces con el foramen apical abierto para evitar la necrosis pulpar, se recomienda la rotación de los dientes después de la cicatrización periodontal y antes de total de la ____________________________________________________________________ 50 obliteración del conducto pulpar aproximadamente 3 a 9 meses después de un trasplante 27. Por otro lado, la fuerza de ortodoncia puede conducir a daño celular, trastornos circulatorios y cambios vasculares de la pulpa dental, que provocan hipoxia pulpar. A fin de mantener la homeostasis de la pulpa dental, la hipoxia inevitablemente inducirá una reacción defensiva. Sin embargo, este es un proceso complejo y está regulado por numerosos factores por ejemplo, los efectos de la fuerza mecánica en la expresión de VEGF (Factor de Crecimiento Endotelial Vascular) y HIF-1α (factor inducible por hipoxia 1 alpha) en pulpa dental 28. Los resultados mostraron que la inflamación y los cambios vasculares sucedieron en el tejido de la pulpa dental en diferentes períodos. Además, hay cambios significativos en la expresión de proteínas HIF-1a y VEGF bajo la fuerza de ortodoncia. Después de la aplicación de la carga mecánica, la expresión de HIF-1α y VEGF fue marcadamente positiva en el grupo 1, 3, 7, y 2, luego se debilitó en el 4º grupo. Estos hallazgos sugieren que la expresión de HIF-1α y VEGF se ha mejorado por la fuerza mecánica. HIF-1α y VEGF pueden desempeñar un papel importante en la retención de la homeostasis de la pulpa dental durante el movimiento dental ortodóncico, en un análisis inmunohistoquímico de la acumulación del factor-1α inducible por hipoxia en la fase inicial del movimiento dental ortodóncico, mediante citometría de flujo, inmunoblot, ELISA y PCR en tiempo real en los marcadores (HIF- 1α, VEGF, Cox-2, IL-6, IL-8, ROS, p65) demostró la inducción de hipoxia en el movimiento dentario después del tratamiento ortodóncico en la pulpa dental y la regulación de los genes pro-inflamatorios y angiogénicos de la Cox-2, VEGF, IL-6 e IL-8 que afectan la circulación de la pulpa dental por la hipoxia, conduciendo a una respuesta inflamatoria en el interior de los dientes que fueron trasladados 29. Teniendo en cuenta la revisión de la literatura y el informe del caso, se pueden hacer las siguientes recomendaciones para los pacientes que tendrán un tratamiento de ortodoncia, con relación a la necrosis pulpar: ____________________________________________________________________ 51 1- Una historia detallada de la dentición se debe tomar, con especial atención dada a cualquier antecedente de trauma dental. 2-.En el examen radiográfico, los dientes deben ser examinados para la evidencia de la obliteración pulpar como estos dientes corren un mayor riesgo de cambios pulpares irreversibles durante el tratamiento de ortodoncia. 3- Los pacientes que tienen factores de riesgo para la necrosis pulpar con el tratamiento de ortodoncia (dientes retenidos, los dientes con un historial de trauma, caries o restauraciones, dientes con pérdida ósea periodontal, los dientes con la evidencia de la obliteración pulpar) deben ser informados sobre el riesgo de daño pulpar durante el tratamiento. 4-.Fuerzas de ortodoncia deben ser ligeras y continuas, respetando los límites fisiológicos. 5-.Se debe tener cuidado para asegurar que el movimiento dental ortodóncico no interfiera con el suministro de sangre apical (por ejemplo, comprimiendo el ápice de la raíz contra la placa cortical). 6-.Síntomas pulpares que surgen durante el tratamiento de ortodoncia deben ser tratados de manera adecuada y rápida 30. REACCIONES DEFENSIVAS DENTINO –PULPARES. Una de las funciones primordiales del complejo dentino-pulpar es la formación del material mineralizado, esta formación de la dentina es continua a lo largo de toda la formación del diente, la dentina primaria, sigue a una dentina secundaria. El tejido conjuntivo pulpar se encarga de la nutrición de los odontoblastos, garantizando pues la formación dentinaria. La pulpa dental es, también, la parte sensible del diente, la que es capaz de registrar dolor, ya sea producido por un mecanismo u otro; calor frio, presión, lesiones traumáticas, irritaciones químicas 12. Las alteraciones en el complejo dentino-pulpar fueron observados, con la evidente formación de dentina reparativa como segunda línea de defensa. ____________________________________________________________________ 52 Esta dentina es de formación rápida, en donde los túbulos dentinarios suelen estar deformados y son menos abundantes. Es importante mencionar también que este tipo de dentina representa una barrera más calcificada pero menos sensible que la dentina normal, ya que no contiene prolongaciones odontoblásticas. Los odontoblastos que mueren como consecuencia de alguna agresión son sustituidos por células de la zona celular, que se desplazan a la zona odontoblástica y secretan una nueva matriz de dentina. Cambios inflamatorios en la zona odontoblástica se vieron reflejados en una desorganización de la forma en empalizada y la presencia de zonas de vacuolización. La vacuolización en la zona odontoblástica y en la pulpa propiamente dicha, como artefactos histológicos debidos a una inadecuada fijación del tejido pulpar, que en las descripciones histológicas han sido registradas como evidencia de patosis pulpar. Se describió la vacuolización dentro de los cambios ultraestructurales que sufre el tejido pulpar durante su inflamación. Esto se genera por la acumulación de líquido edematoso como consecuencia de la dilatación de los capilares y el consiguiente estancamiento del flujo sanguíneo, que produce una autolísis de las células debido a la ausencia de oxígeno, un aumento en la cantidad de fibras colágenas también fue observado en el análisis histológico de este caso. Esto es debido principalmente al proceso inflamatorio que se da en la pulpa, en donde se liberan factores de crecimiento angiogénico y aumento de la microvasculatura que permite más llegada de oxígeno y nutrientes a todas las células que actúan como mecanismo de defensa contra el estímulo inflamatorio. Un alto flujo sanguíneo permite un mayor número de células inflamatorias, una alta actividad de las células odontoblásticas y fibroblastos, aumentando así la producción de fibras colágenas 31. Gracias a sus elementos celulares, el complejo dentino-pulpares capaz de establecer un sistema defensivo frente a las agresiones que pueda sufrir. Este mecanismo defensivo es doble; por una parte, puede neoformar tejido ____________________________________________________________________ 53 mineralizado que aísle la pulpa delas nonas
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