biomecanica do movimento ortodontico

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Biomecânica do movimento dentário
A movimentação ortodôntica é o resultado da resposta biológica do ligamento periodontal (LP) e do osso alveolar ao estimulo provocado pelas forças aplicadas aos dentes por meio de parelhos ortodônticos.
Conhecendo os tecidos de suporte:
· Ligamento periodontal: ao redor da raiz, ocupa 0,25 a 0,5 mm de largura entre a parede do alvéolo e o cemento radicular e é responsável pela articulação dental., composto por células (fibras colágenas, sanguíneas, de defesa, nervosas) e matriz extracelular. Sua função é de suporte da estrutura dentaria e de distribuição das forças mastigatórias suas fibras estão unidas ao cemento e ao osso alveolar. No LP também se observam células como os fibroblastos, cementoblastos, osteoblastos e clastos assim como fibras nervosas e grupos de células epiteliais (restos de Malassez).
Os vasos sanguíneos são responsáveis pela nutrição do ligamento periodontal, assim como servirão como via de acesso para as células responsáveis pela remodelação.
· Osso alveolar: O metabolismo ósseo é o fator primordial para a movimentação dentária, e a manipulação biomecânica do osso é a base fisiológica da ortodontia e da ortopedia facial.
Osso alveolar esta formado por osso lamelar e o resto chamado de osso propriamente dito, o osso lamelar apresenta na sua matriz óssea osteócitos, osteoblastos e osteoclastos. Os osteoblastos que secretam matriz óssea composta por fibras colágenas, glicoproteínas e proteinaglicanas, esta matriz sofre mineralização transformada agora em hidroxiapatita. Quando mineralizada os osteoclastos atuam reabsorvendo-a. este processo de aposição e reabsorção é chamado de remodelação.
Osso cortical:
Pouco vascularizado, laminado e denso. Suporta e protege as ações mecânicas/ fisiológicas do sistema estomatognático.
Osso esponjoso: rico em vascularização e trabeculado (principal área de movimentação dentaria durante o tratamento ortodôntico)
· Cemento radicular: suporte de fibras do LP, ação de reparo da dentina radicular, não inervado nem vascularizado então não apresenta fases alternadas de reabsorção e aposição. Sua camada mais externa está composta por cementoblastos que podem sofrer remoção de algumas áreas pela movimentação ortodôntica ou por algum trauma. No entanto, essas células são repostas por células vizinhas, denominadas pré- -osteoblastos, restabelecendo o tecido cementário com características morfológicas semelhantes ao primariamente depositado. O que quer dizer que o cemento é o que menos sofre modificações estruturais após sofrer forças mastigatórias ou cargas de pressão e tensão.
Tipos de movimentação dentaria:
- Fisiológica, ou natural, como erupção dentaria, movimentação ou deslocamento para mesial do dente e assim manter sua posição funcional, migração para oclusal, migração para espaços e forças mastigatórias.
Resumindo, a movimentação fisiológica é natural e acontece por reabsorção do osso coronal e aposição de osso no sentido apical. Sendo estas:
* Erupção dentaria: que uma serie de cascatas de eventos de sinalização parácrina entre as células epiteliais do órgão do esmalte e as células ectomesenquimais do folículo pericoronário
* Movimento para mesial
* Migração para oclusal.
* migração para espaços
* Forças mastigatórias
Lembrando: que toda força exercida sobre o ligamento periodontal será transmitida para o osso alveolar, como acontece na mastigação. Assim ação das fibras periodontais + pressão hidráulica gerada pelo fluido intersticial amorfo, devolvem o dente a posição inicial assim que removida a causa.
- Induzida (por meio de aparelhos, onde a resposta celular é mais rápida e as reações teciduais mais intensas), desencadeado por estímulos externos aos dentes e aos ossos.
Nota: A movimentação ortodôntica é possível graças as propriedades elásticas do osso, que permite deslocar horizontalmente o dente.
Reações teciduais frente as forças ortodônticas
· Princípios básicos:
- Plasticidade do osso 
- Aposição óssea em áreas de tração
- Reabsorção óssea em áreas de tensão 
Mas como acontece isto e qual a reação tecidual da movimentação ortodôntica?
· Teoria da Compressão e tração ------------------------respostas celulares
A. Força aplicada ao LP (compressão)
B. Redução da espessura do LP e constrição vascular assim como perda de substância fundamental amorfa de forma lenta.
C. Do outro lado, estiramento das fibras colágenas (tração)
D. Aumento de fibras colágenas (atividade fibroblástica) e deposição de matriz óssea (atividade osteoblástica).
Toda a carga é transmitida para o osso alveolar, esta deve ser adequada e constante, ou seja, controlada para que não haja estrangulamento de vasos sanguíneos – isquemia e necrose como resultado.
As forças intensas e/ou prolongadas podem provocar áreas de estresse que resultam em hialinização do LP. Aqui se tem hipóxia e não anoxia como no caso anterior, aqui evidencia – se áreas homogêneas, livre de núcleos ou células no LP (como se todas tivesse fugido da área e só ficasse uma substancia que assume um aspecto vítreo ou hialino de matriz extracelular)
Em forças de baixa magnitude esta substância hialina pode ser eliminada o e processo de aposição e reabsorção continuar, mas em forças de grande magnitude e constantes, o processo é detido imediatamente. (macrófagos e osteoclastos eliminam esta substância).
A “hialinização controlada” pode ser utilizada pelo profissional para fixar os dentes como ancoragem, caso muito observado para a expansão da rafe palatina pelos expansores, geralmente ancorados em pré – molares e molares. Quando a hialinização persiste as células não conseguem diferenciar-se em osteoclastos e a reabsorção óssea para, a isto chamam de ancoragem ou hialinização controlada.
· Teoria da flexibilidade óssea.
Aplicada a força sobre o osso este sofre deflexão (deformação) óssea, gerando um fluxo elétrico dos seus elétrons entre as malhas cristalinas do osso, produzindo um efeito chamado PIEZOELETRICIDADE. Aqui as células respondem ao estresse mecânico gerando inflamação, associado a um quadro clinico de dor. As áreas inflamadas e a resposta celular (monócitos fusionados = osteoclastos) osteoclastica irão reabsorver osso do lado da pressão.
Dinâmica da movimentação ortodôntica
Para facilitar o entendimento de como ocorre a movimentação ortodôntica, podemos dividir as reações fisiológicas decorrentes da aplicação de forças suaves de acordo com o tempo:
• 1 segundo – pequena deflexão do processo alveolar. A força tenta deslocar a raiz contra o alvéolo. Porem é impedida pelo LP e o fluido intersticial. Fluido drena para os tecidos vizinhos e o dente se aproxima mais do alvéolo. Compressão parcial dos vasos sanguíneos no lado de pressão e dilatação no lado de tensão. Alteração do fluxo sanguíneo e na oxigenação do LP. Alterações metabólicas com início da diferenciação celular, surgimento de osteoblastos e osteoclastos.
Após dois dias – início da remodelação óssea e da movimentação dentária. Reabsorção na área de pressão e aposição na área de tensão.
Vejamos o que acontece segundo a teoria de Burstone (4 fases)
 1ra. Fase - Inicial
10 – 48 horas (até o segundo dia) início da movimentação dentaria, compressão ósseo – ligamentar e recrutamento de células progenitoras de osteoclasto e osteoblastos, quimiotaxia e inicio do processo inflamatório, formação de áreas hialinas principalmente na área de compressão.
2da. Fase – Intermediaria ou período de estagnação
3 – 15 dias, durante esse período a regeneração vascular dentro da zona de pressão (7 dias ), o movimento é quase mínimo ou nulo até a reabsorção do tecido de hialinização. Existira áreas de reabsorção em áreas de maior estresse, ou seja, nos espaços medulares do osso alveolar e em regiões adjacentes as áreas hialinas (REABSORÇÃO A DISTANCIA).
Fases 3 e 4 – Aceleração e linear
Estas fases começam por volta de 30 e 40 dias após a aplicação inicial da força. Nelas ocorre a complementação do deslocamento dentário até́ a próxima ativação. Os lados de compressão do LP apresentam fibras colágenas sem orientação adequada.As superfícies ósseas, próximas ao dente, apresentam-se irregulares, indicando reabsorção direta ou frontal. No entanto, os lados de tração mostram claramente a deposição de tecido ósseo.
Existem fatores que interferem na resposta ORTODÔNTICA?
a. Magnitude de força 
b. Ritmo de aplicação da força ou duração de aplicação de força
c. Condições anatômicas
d. Condições metabólicas
a. Entendamos agora o que significa MAGNITUDE DE FORÇA
É a maneira como a força sensibiliza ao LP e esta depende de sua intensidade, do comprimento da raiz, quantidade de suporte periodontal e tipo de movimentação dentaria. Podendo ser classificadas em:
· Força suave: comprime suavemente os vasos sanguíneos do LP mas não interrompe a vascularização, resulta numa hipóxia do lado da pressão, onde os osteoclastos realizam a reabsorção frontal do osso alveolar e direcionasse para os espaços medulares, seguindo a mesma direção da força ortodôntica, sintomas de dor e desconforto de 1 a 3 dias e declínio após 48 horas e ocorre a movimentação dentaria.
· Com o aumento da intensidade da força, rapidamente se atinge o ponto F.O. (força ótima), onde a carga ortodôntica produz um movimento dental mais efetivo.
Maior velocidade de movimento sem danos aos tecidos periodontais
Sem desconforto ao paciente.
Histologicamente mantem a vitalidade do LP e estimula a reabsorção frontal.
· Força intensa: Forças que superam a pressão interna dos capilares sanguíneos, e por tanto produzem colabamento dos vasos pela pressão e anoxia do LP seguido de necrose. COM A NECROSE DO LP, NÃO EXISTE CONDIÇÕES DE VIDA NO LP, E OS CLASTOS REALIZAM A REABSORÇÃO ÓSSEA DE MANEIRA INDIRETA OU A DISTANCIA. Onde os clastos aparecem longe da área de hialinização. Movimentação abrupta do dente.
As forças intensas ainda produzem dor e desconforto por períodos mais prolongados que a força suave. O início da movimentação dentário acontece abruptamente aproximadamente após uma semana da aplicação da força. As forças intensas também podem ocasionar reabsorções radiculares. Forças pesadas aplicadas em base óssea produzem grandes quantidades de áreas hialinização na face de compressão do LP. Não haverá movimentação e sim reabsorção a distancia e dor, não podendo mastigar dificultando alimentação.
Após vários dias pode ocorrer a movimentação dentaria repentina (deve ser evitada pelo ortodontista), consequência de alteração pulpar, radicular, alterações da crista óssea. 
b. Entendamos agora o que significa RITMO DE APLICAÇÃO DE FORÇA
A duração de força surge no momento da instalação do dispositivo e persiste por vários dias de forma continuada. ✓A força se mantém com mesma magnitude durante o período de ação.
Dividida em 3 categorias:
Continua, continua dissipante e intermitente.
Continua: ✓A força surge no momento da instalação do dispositivo e persiste por vários dias de forma continuada. ✓A intensidade decresce por causa do movimento dental (aparelho ortodôntico ativado).
Continua dissipante: Aplicadas por aparelhos removíveis e por essa razão, há momentos de ausência total de magnitude e outros com presença de aplicação de força. Nesse caso, as lesões teciduais são menores já que o periodonto possui longos períodos de recuperação.
Intermitente: no caso de aparelhos moveis, ativa durante o uso. COMO OS APARELHOS EXTRABUCAL DE USO NOTURNOS, onde o LP sofre estres apenas parte do dia.
O aparelho ortodôntico mais eficiente é o que usa força ótima e contínua dissipante. ✓Reabsorção óssea frontal ✓Migração dental rápida ✓Indolor
c. CONDIÇÕES ANATÔMICAS
Condições como:
· Volume radicular: quanto maior volume da raiz, maior deverá ser a magnitude de força empregada.
· Implantação óssea: cuidados necessários em exercer força sobre dentes com doença periodontal e pouca implantação.
· Idade do paciente: mais velhos menos fibras de LP para regeneração e menor flexibilidade.
· Compleição óssea: osso mais denso apresenta maior resistência a movimentação dentaria, maior tendência a hialinização.
d. Condições metabólicas
- Fatores hormonais: hiperparatireoidismo, induz a uma maior produção de osteoclastos, maior reabsorção óssea. Acentuada produção de hormônio do crescimento, maior aposição óssea. Testosterona e estrogênio em excesso produzem alterações do tecido ósseo.
- Fatores Nutricionais, falta de aminoácidos para produção de colágeno no osso e no LP. Assim como a carência de cálcio.
- Fatores vitamínicos: vitamina A – produção de osteoclastos e osteoblastos, vitamina C síntese de colágeno, vitamina D – absorção de cálcio e produção para aposição nos ossos.
PRINCÍPIOS BIOMECÂNICOS
LEIS DE NEWTON
1. Corpos se mantem uniformes (repouso ou movimento retilíneo), ate uma força ser exercida por eles. Dente em repouso ate exercer uma força ortodôntica.
2. O corpo se movimenta no sentido da força aplicada que é proporcional a ela e inversamente proporcional a sua massa. Dente em repouso, força ortodôntica exercida, dente acompanha a direção do movimento. Quanto maior o volume radicular, maior deverá ser a força para produzir movimento.
3. A terceira e mais conhecida lei da dinâmica dos corpos, observa que para toda ação existe uma reação equivalente em sentido oposto. Na prática clínica esta talvez seja a característica que inspire mais cuidado, pois mostra que correspondendo a toda ação ortodôntica existe um efeito colateral.
CONCEITOS BÁSICOS
a. Força
Ação de um corpo sobre o outro (fio, molas, elásticos etc.,) sobre dentes ou ossos faciais, a força é classificada como grandeza vetorial, representada por vetores ou setas que indicam a direção da força e por onde sua linha da ação fara que ocorra o movimento. (unidade de mensuração da força GRAMA).
A Lei dos paralelogramos, nos dará o resultante de dois vetores ou forças exercidas sobre um dente, diferentes forças podem gerar diferentes paralelogramos e como consequência podemos obter um só vetor resultante, isso desde que se tenha um ponto só de aplicação de força.
Como o dente e osso são rígidos e não se deformam, sobre carga aplicada, não importa o ponto de aplicação de força pois este deve seguir o princípio de estar sempre na linha de ação, desde que este ponto esteja em corpo rígido.
b. Corpo 
0 objeto a ser movimentado. Possui um centro de massa – centro de resistência CR, quando sofre ação de uma força neste ponto, produz um movimento de translação (de corpo)
c. Momento
Quando a linha de força passa distante do CR, gera uma tendência de rotação do corpo (momento)
d. Binário + torque
e. Fulcro 
Representada por duas linhas onde uma representa o longo eixo do dente e a outra linha a posição onde irá ser trasladado o dente. Uma hora essas linhas se cruzam e o ponto onde acontece isso é chamado de FULCRO, QUE REPRESENTA O CENTRO DE ROTAÇÃO DO MOVIMENTO DENTAL.
TIPOS DE MOVIMENTO INDUZIDO
INCLINAÇÃO DESCONTROLADA
Denominado movimento pendular, onde existe uma força simples aplicada DISTANTE do Centro de resistência CR. O fulcro se encontra bastante próximo do centro de resistência.
A inclinação descontrolada ocorre sempre que uma força simples (sem torque) é aplicada na coroa de um dente. Podemos citar como exemplos clínicos as diversas molas de aparelhos removíveis (molas recuperadoras de espaço, redutoras de diastemas, verticalizadoras de canino, molas digitais para vestibularização etc.). Também produzem movimento pendular os aparelhos expansores e planos inclinados; o arco vestibular da placa de Hawley, quando utilizado na lingualização de dentes anteriores, assim como os aparelhos fixos com fios redondos, na realização de movimentos vestibulolinguais.
Cuidado com reabsorções radiculares quando o ápice do dente seja jogado para cortical óssea (V, Ling) ou (M, D) reabsorvendo raízes vizinhas.
INCLINAÇÃO CONTROLADA
Movimentação de todo o dente, mantendo o ápice radicular imóvel, por tanto o ponto de fulcro coincide com o final da raiz. (para coroas mal posicionadas, 
TRANSLAÇÃO
Move o dente todo, mantendo seu longo eixo
CORREÇÃO RADICULAR
Modifica o longo eixo do dente sem alterar a posição da borda incisal. O fulcroestará na posição mais oclusal.
Inclinação ---------- força aplicada na coroa para mover o dente no sentido vestíbulo lingual, alterando seu longo eixo, fulcro na raiz.
Angulação ---------- força aplicada na coroa para mover o dente no sentido mesio – distal.
Translação ---------- movimento do todo o dente como um todo, sem alterar seu longo eixo, coroa e raiz se desloca no mesmo sentido.
Rotação ------------ força aplicada para mover o dente em torno seu próprio eixo, provavelmente o mais complexo.
Extrusão ----------- força aplicada para puxar o dente sentido oclusal.
Intrusão ----------- força aplicada para mover o dente no sentido apical, muito complexo, de difícil controle e risco muito alto de Pulpite ou necrose pulpar.
 Torque ----------- Ou movimento de raiz, com fulcro na coroa do dente, realizado quando no Rx se detecta que a raiz está ocupando o lugar errado e precisa ser redirecionado.
Nota: A finalidade da movimentação ortodôntica pode ser protética ou funcional.