Силы, применяемые в ортодонтии

Если решающим фактором в тканевых преобразованиях является кровообращение в периодонте, то в начале действия прерывистой силы периодонт сдавливается и кровообращение нарушается. Но поскольку действие большой силы непродолжительно, кровообращение в скором времени восстанавливает­ся, н тканевые изменения могут быть незначительными.

Беспрерывно действующая (постоянная) сила характеризуется равномерным _ действием. Источником этого вида силы является упругость дуг и пружин и, до некоторой степени, действие резиновой тяги, пока резина в полости рта не набухнет. В зависимости от упругости металла выявляется "неутомимость" аппарата. т.е. действие аппарата более или менее равномерно продолжительно. Беспрерывно действующую силу следует понимать не в значении одного периода действия силы — от одной активизации аппарата к следующей, а как весь период ортодонтического лечения, состоящий из ряда периодов постоян­но действующей силы. Беспрерывная сила характеризуется небольшим, но равномерным действием.

Действие беспрерывной силы постепенно слабеет по двум основным при­чинам: во-первых, из-за постепенной, хотя и очень медленной, потери упру­гости металла и, во-вторых, из-за изменения формы челюсти или перемеще­ния зуба, в связи с чем увеличивается расстояние между точкой приложения силы и точкой опоры. Значит, и этот вид силы имеет определённую, хотя и не резко выраженную периодичность действия. С начала периода действия сила (Р) обычно бывает небольшой и продол­жительно сохраняет действие, однако постепенно угасает. Итак, между преры­вистой и беспрерывной силой принципиальной разницы нет. Есть разница 5 величинах ингредиентов действия. Сила (Р) при прерывистом характере дейст­вия велика, а период действия (t) короток. Характер же беспрерывной силы определяется небольшой силой (Р1) и очень продолжительным периодом дейст­вия (ti). Математически это можно выразить так:

Р>Р1; t < t1.

Если применять слабую силу, которая меньше капиллярного давления (20—26 г на 1 см2), то такая сила вызывает беспрерывное рассасывание альве­олярной кости на стороне давления и обеспечивает успешное перемещение зубов. Однако на практике действуют более значительные силы, в результате чего сдавливается периодонт, продолжительно нарушается кровообращение с соответствующими тяжёлыми тканевыми изменениями. Беспрерывно действу­ющая сила должна быть слабой. Применяемые дуги и пружины, изготовлен­ные из нержавеющий стали толщиной 0,6 мм, нужно активизировать с боль­шой осторожностью.

Решающий фактор в ортодонтическом перемещении зубов — адекватно действующая сила, возбуждающая резорбцию стенки альвеолы в зоне давле­ния, а в зоне тяги — новообразование костной ткани. В работе мы редко встречаемся с таким "классическим" перемещением зубов. Обычно применяют неадекватные силы, чаще всего очень большие. Неадекватность силы сле­дует понимать так, что если применять большую силу, в результате чего создаётся большое давление на стенку альвеолы, то наступает чрезмерная резор­бция, и новообразование костной ткани на стенке альвеолы в зоне тяги не успевает за быстрым перемещением зуба. Нецелесообразность или даже опас­ность большой силы следует понимать совсем иначе: если применяется боль­шая сила, в зоне давления сильно сдавливается периодонт и нарушается кро­вообращение или полностью ущемляется периодонт и прекращается кровос­набжение. На месте, лишённом кровоснабжения, резорбции стенки альвеолы не происходит и зуб не имеет возможности продвигаться. Из этого вытекает важная закономерность: чтобы нарушить соответствующие тканевые измене­ния, необходима сила определённой величины. Минимальная граница очень низкая, оптимальной силой является 20—26 г на 1 см2, что несколько меньше кровяного капиллярного давления (А. М. Шварц).

Если применять большие силы, то сдавливается периодонт и на стороне давлениярезорбции стенки альвеолы не происходит. В этих случаях резорбтивные тканевые преобразования происходят в местах жизнеспособных тканей периодонта и костномозговых полостях, рассасывается ущемлённый периодонт, стенка альвеолы, а иногда и корень зуба. Следовательно, при примене­нии большой силы происходит не ускорение, а замедление перемещения зуба.

В связи с упомянутыми положениями ортодонтического перемещения зу­бов на практике возникает ряд важных вопросов: во-первых, величина приме­няемой силы; во-вторых, характер силы — прерывистая или постоянно действу­ющая; положение зуба, возраст и индивидуальные особенности больного и др.

Немецкий учёный-стоматолог А. М. Шварц (1932) изучал величину сил, применяемых в ортодонтической практике, в зависимости от состояния ка­пилляров и капиллярного давления и на основании проведённых эксперимен­тов установил четыре степени силового воздействия на перемещаемые зубы:

I — силы давления настолько малы (до 20 г/см2), что не вызывают ни­каких реакций со стороны тканей пародонта;

II — сила несколько меньше капиллярного давления (20—26 г/см2), од­нако при её приложении возможны изменения в тканях пародонта;

III — применение силы, большей капиллярного давления, вызывает на стороне сжатия проявление гипоксии, застой крови, пациент жалуется на бо­лезненность по типу начальных стадий пародонтита (до 35 г/см2);

IV — усиление ортодонтического воздействия (до 65 г/см2) настолько значительно, что вызывает сжатие и раздавливание поверхностных слоев тка­ней периодонта. При применении такой силы возможен разрыв сосудисто-нервного пучка, кровоизлияние у верхушки корня, гибель периодонта и нару­шение сращения между зубом и костью.

Закон Анри—Шульца гласит: малые силы стимулируют регенеративные процессы в костях, средние — тормозят, а большие — угнетают.

Для перемещения зубов рекомендуют применять следующие силы. Жевательное давление на резец нижней челюсти должно быть мень­ше, чем на остальные зубы нижней челюсти, с учётом величины поверхности корней разных зубов.

Силу для перемещения отдельных зубов выбирают с учётом площади кор­ней зубов, направления их перемещения, вида перемещения (наклонного или корпусного) в вестибулооральном или мезиодистальном направлении с учётом свойств ортодонтической проволоки.

Малые силы способствуют стимуляции процессов остеорепарации — комп­лекса мер, направленных на резорбцию костной ткани альвеолярного отростка и образование новых слоев костной ткани в местах, не подлежащих давлению.

На первом этапе ортодонтического действия процессы стимуляции на­правлены на преодоление барьера защитных сил организма и процессы разру­шения, рассасывания кости должны преобладать над процессами образования новой костной ткани.

На втором этапе процессы разрушения и образования ткани должны быть по возможности уравновешенными.

На третьем, завершающем, этапе процессы стимуляции нужно направить на ускорение механизма преобразования новой костной основы в полноцен­ную костную ткань, т. е. процессы регенерации должны преобладать над про­цессами рассасывания. Чем крепче костная ткань после окончания ортодонти­ческого лечения, тем меньше вероятность возникновения рецидива, поскольку рецидив возникает при недостаточном ретенционном периоде и незакончен­ном лечении.

Р.Е. Мойерс и И.З. Бауэр отмечают, что при применении больших сил изменяются форма сосудов и скорость потока крови в очаге перемещения, что приводит к нарушению питания тканей. При продолжительном воздействии больших сил могут возникать очаги невроза. Авторы указывают на то, что даже небольшие силы вызывают застой в сосудах и могут привести к возникновении патологических процессов. Поэтому они рекомендуют применять в ортодонтической практике силы, равные капиллярному давлению.

А. М. Шварц писал, что при наклонном перемещении зуба сила давления за него не должна превышать 20 г/см2, а при корпусном должна приближаться ж 40—50 г/см2.

Границы силовых воздействий на костную ткань альвеолярного отростка можно сопоставить с допустимыми границами воздействия электропотенциадами или разными видами полей. Экспериментально определили оптимальные жараметры для формирования костной ткани по остео- или метабластическому талу при прохождении постоянного тока, что наблюдалось в диапазоне 5— 30мкА, а в силовом выражении — 20—50 г/см2. При прохождении тока в 33 мкА наблюдался некроз, а давление на зуб более 65 г/см2 настолько велико, что вызывало сжатие и раздавливание поверхностных слоев тканей периодонт. Ток менее 1 мкА приближается к величинам физиологического статическо­го поля и не приводит к значительным изменениям в костной ткани альвео­лярного отростка. Сила действия на зуб до 20 г/см2 также не вызывала струк­турных изменений, поскольку эта величина приближается к величине капиллярного давления.

Последовательность процессов перестройки костной ткани альвеолярного от­ростка при ортодонтических действиях. Для лучшей ориентации и удобства при­менения, понимания всех процессов ортодонтии и активного сознательного воздействия на процессы перемещения зуба (зубов) в зубном ряду весь меха­низм перемещения зуба можно разделить на три этапа.

1 — процесс нарушения постоянности связей и преобладание механизмов разрушения околозубных тканевых структур:

· изменение величины потенциалов и рН в местах давления и растяжения;

· нарушение связей, изменение и разрушение клеточных структур;

· разрушение тканевых структур и использование продуктов разрушения вг следующем этапе для регенерации зубных тканей;

2 — равновесие процессов разрушения и регенерации в зубных тканях при изменении величины потенциалов и рН;

3 — преобладание процессов регенерации в зубных тканях и восстанов­ление функциональных возможностей перемещённого зуба (зубов):

· завершение регенерации клеточных структур каждой ткани (кровь, со­чинительная, хрящевая, костная ткань альвеолярного отростка);

· восстановление величины потенциала и рН нормальной здоровой околозубной ткани.

Процесс разрушения околозубных тканевых структур начинается с приложения к зубу дополнительных усилий в пределах рекомендуемых величин и их продолжительного воздействия на протяжении нескольких недель или меся­цев. Сначала происходит сдвиг потенциала в области площади давления на кость альвеолы, который в местах давления на кость имеет более отрицатель­ные параметры, чем в норме. Причём чем больше давление на единицу площади, тем больше изменение потенциала на данной площади. На стороне рас­тяжения тканей периодонта, противоположной давлению, происходит его сдвиг в сторону зарядов со знаком "плюс". На стороне давления и на стороне растяжения при силе ортодонтического воздействия в пределах 20 г/см2 прохо­дит обычное кровоснабжение капилляров. Защитные силы на протяжении оп­ределённого периода поддерживают постоянность обмена, предотвращают разрушение периодонтальной и костной тканей. Тем не менее через опре­делённый промежуток времени происходит восстановление потенциала на уровне здоровой ткани при незначительной поверхностной перестройке тка­ней, окружающих зуб. При увеличении приложенной ортодонтической силы потенциал снова немного изменяется.

Использование в ортодонтии средних сил постоянного воздействия акти­визирует процессы резорбции за счёт ещё большего изменения величины по­тенциалов в местах давления на костную ткань и растяжения периодонтальных волокон с противоположной стороны зуба. В местах давления корневой части зуба на поверхность костной ткани альвеолярного отростка происходит сжатие просвета периодонтальной щели, а также артериол и капилляров. В местах растяжения периодонтальных волокон происходит перенаполнение жидкой среды, возникает стаз крови, появляются застойные явления, немного смеща­ется рН среды, появляется незначительная гиперемия, отёчность, болезнен­ность, т. е. воспаление, а значит, наблюдается приток электронов, способству­ющих разрушению связей костных, соединительнотканных и других клеток, С помощью механического давления, изменения потенциалов и рН, воспале­ния и благоприятных для перемещения условий активизируются процессы расщепления и распада костных клеток, на локализованном участке изменяет­ся структура соединительнотканных волокон, нарушаются связи распределе­ния свободных ионов, биохимические явления на границе раздела фаз, транс­формация энергии в биологических мембранах. Идёт постепенное разрушение костной клеточной структуры и изменение формы поверхности лунки альвео­лы на местах давления. На этом этапе необходим активный приток артериаль­ной крови и отток её по венозным сосудам в области всех поверхностей альве­олы перемещаемого зуба. Поэтому при использовании сил постоянного дейст­вия некоторые авторы рекомендуют выведение съёмного аппарата из полости рта каждые 60—90 мин. В этот период восстанавливается кровообращение ве­нозных каналов.

В зоне натяжения под влиянием силового воздействия на зуб происходит натяжение периодонтальных волокон и связь, ведущая к сдавливанию между ними микрососудов. Нарушаются трофические процессы, возникают застой­ные явления на локализованном участке. Э. Я Варес отмечает, что на протя­жении суток изменяется находящаяся в состоянии постоянного напряжения структура коллагена. Через 3—5 дней среди коллагеновых волокон увеличива­ется, количество фибробластов, активизируется деятельность остеобластов, на 7—8-е сутки отмечается небольшая полоса остеоида — выстроенной органи­ческой матрицы кости. Постепенно в местах натяжения коллагеновых волокон слой за слоем образуется полноценная костная ткань.