Biomecânica em PPR - Apostila

Prévia do material em texto

LUCIELE BRAGA – ODONTOLOGIA 
 
Biomecânica em PPR 
Uma vez que as próteses parciais removíveis não são ligadas rigidamente aos dentes, o 
controle do movimento potencial sob cargas funcionais é crítico para se promover a melhor 
chance de estabilidade e conforto ao paciente. A consequência do movimento das próteses sob 
as cargas funcionais é a aplicação de tensão ao dente e aos tecidos que estão em contato com 
a prótese. É importante que esta tensão não exceda o nível de tolerância fisiológica, que é o 
alcance máximo de estímulos mecânicos que o sistema pode resistir sem rompimento ou 
consequências traumáticas. 
 
Na terminologia da engenharia 
mecânica, a prótese induz tensão nos tecidos 
igual à força aplicada na área de contato 
com os dentes e/ou tecidos. Esta mesma 
tensão atua na produção de uma 
compressão no tecido de suporte, que resulta 
em deslocamento de carga no dente e no 
tecido. 
 
Biomecânica e Soluções de Desenho 
 
As próteses parciais removíveis, pelo 
desenho, são planejadas para serem 
instaladas e removidas da boca. Por causa 
disso, elas não podem ser conectadas 
rigidamente aos dentes ou tecidos. Isto faz 
com que estas próteses sejam passíveis de se 
movimentarem em resposta às cargas 
funcionais, como aquelas criadas pela 
mastigação. 
O desenho de uma prótese parcial 
removível pode ser considerado semelhante 
ao projeto clássico e multifacetado da 
engenharia convencional, que é 
caracterizado por ser aberto e não 
estruturado. Ser aberto significa que os 
problemas possuem tipicamente mais de 
uma solução, e não estruturado quer dizer 
que as soluções não são resultado de 
fórmulas matemáticas padronizadas 
utilizadas de alguma maneira estruturada. 
O processo de desenho, que é uma 
série de etapas que conduzem à solução de 
um problema, inclui identificação da 
necessidade, definição do problema, 
estabelecimento dos objetivos do projeto, 
pesquisa pelas informações e dados de 
experiências anteriores, desenvolvimento de 
um fundamento para o desenho, elaboração 
e avaliação de soluções alternativas e a 
promoção da solução (p. ex., processo de 
tomada de decisão e comunicação das 
soluções). 
LUCIELE BRAGA – ODONTOLOGIA 
 
Considerações Biomecânicas 
 
As estruturas de suporte das próteses 
parciais removíveis (dentes pilares e rebordos 
residuais) são coisas vivas que estão sujeitas a 
forças. A capacidade das estruturas de 
suporte de resistirem às forças depende de (1) 
que força típica necessita de resistência, (2) 
qual a duração e a intensidade dessas forças, 
(3) qual a capacidade que o dente e/ou a 
mucosa tem de resistir a essas forças, (4) 
como a utilização do material influencia esta 
resistência dente-tecido e (5) se a resistência 
se altera com o tempo. 
 
A consideração das forças inerentes à 
cavidade bucal é crítica. Isto inclui direção, 
duração, frequência e magnitude da força. 
Em uma análise final, é o osso que oferece o 
suporte para a prótese removível (p. ex., o 
osso alveolar por meio do ligamento 
periodontal e o rebordo residual através do 
tecido mole de cobertura). Se as forças 
potencialmente destrutivas puderem ser 
minimizadas, então as tolerâncias fisiológicas 
das estruturas de suporte não são excedidas 
e não vão ocorrer alterações patológicas. 
 
 As forças possíveis de ocorrer com a 
função das próteses removíveis podem ser 
amplamente distribuídas e direcionadas e 
seus efeitos minimizados pelo desenho 
apropriado da prótese parcial removível. O 
projeto adequado inclui a seleção e 
localização dos componentes em conjunção 
com uma oclusão harmoniosa. 
As máquinas podem ser classificadas 
em duas categorias gerais: simples ou 
complexas. Máquinas complexas são 
combinações de várias máquinas simples. Os 
seis tipos de máquinas simples são a 
alavanca, a cunha, o parafuso, a roda e o 
eixo, as polias e o plano inclinado. 
 
Dentre as máquinas simples, a 
alavanca, a cunha e o plano inclinado 
devem ser evitados no desenho de próteses 
parciais removíveis. Em sua forma mais 
simples, uma alavanca é uma barra rígida 
apoiada em algum lugar ao longo de seu 
comprimento. Ela pode estar repousando em 
um apoio ou pode estar suportada por sua 
parte superior. O ponto de apoio é chamado 
de fulcro, e a alavanca pode se mover em 
torno do fulcro. 
 
 
 
 
 
 
 
LUCIELE BRAGA – ODONTOLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
As três classes de alavancas. Baseada na localização do 
fulcro (F), na resistência (R) e no sentido do esforço (força) (E). E pode 
representar a força de oclusão ou da gravidade; F pode ser uma 
superfície dentária tal como um apoio oclusal; e R é a resistência 
promovida por um retentor direto ou a superfície de um plano guia. 
 
O movimento rotacional de um tipo de 
prótese parcial removível com base 
estendida, quando uma força é aplicada na 
sela protética. 
 
As próteses parciais removíveis com extensão distal 
irão sofrer rotação quando a força for direcionada para a sela 
da prótese. As diferenças na capacidade de deslocamento 
do ligamento periodontal do dente pilar e dos tecidos moles 
que cobrem o rebordo residual tornam possível esta rotação. 
Parece que a rotação da prótese ocorre em uma combinação 
de direções em vez de acontecer em apenas uma direção 
única. Os três movimentos possíveis das próteses parciais com 
extensão distal são (A) rotação em torno de uma linha de fulcro 
que passa através dos pilares mais posteriores quando a base 
da prótese se move verticalmente em direção ou afastando-
se dos tecidos de suporte residuais; (B) rotação ao redor do eixo 
longitudinal formado pela crista do rebordo residual e (C) 
rotação 
ao redor 
do eixo 
vertical 
localizado próximo ao centro do arco. 
Esta irá sofrer rotação em relação aos 
três planos cranianos devido às diferenças 
nas características do suporte dos dentes 
pilares e dos tecidos moles de cobertura do 
rebordo residual. Embora o movimento real 
da prótese possa ser pequeno, uma força de 
alavanca pode ser imposta ao dente pilar. 
Isto é especialmente prejudicial quando a 
manutenção da prótese é negligenciada. 
Três tipos de alavancas são utilizados: 
primeira, segunda e terceira classe. 
O potencial de um sistema de 
alavanca para aumentar uma força. 
 
 
 
 
 
 
 
o comprimento de uma alavanca a partir do fulcro (F) 
(Figura 4-7) até a resistência (R) é chamado de braço de 
resistência. Aquela porção da alavanca do fulcro até o ponto 
de aplicação da força (E) é chamada de braço de potência. 
Toda vez que o braço de potência for mais longo que o braço 
de resistência, a vantagem mecânica fica a favor do braço de 
potência, proporcionalmente à diferença do comprimento 
destes dois braços. Em outras palavras, quando o braço de 
potência for duas vezes maior que o de resistência, um peso 
de 11,36kg no braço de potência irá equilibrar um peso de 
22,73 kg no final do braço de resistência. O oposto também é 
verdadeiro e ajuda a ilustrar a estabilização contralateral do 
arco. Quando o braço de resistência é aumentado 
LUCIELE BRAGA – ODONTOLOGIA 
 
(montagem de grampos contralaterais posicionados em um 
segundo molar [R2] versus um segundo pré-molar [R1]), o braço 
de potência é neutralizado com maior eficiência. 
 
Um cantiléver, ou alavanca em 
balanço, é uma viga suportada por uma 
extremidade que pode atuar como uma 
alavanca de primeira classe. O desenho em 
cantiléver deve ser evitado. 
 
Os meios mais eficientes para resolver 
os efeitos potenciais de uma alavanca são 
promover um elemento rígido na 
extremidade não apoiada e não possibilitar o 
movimento. Esta é a utilização mais benéfica 
dos implantes osseointegrados em conjunção 
com as próteses parciais removíveis (PPR) e 
deve ser aventada quando é muito pouca a 
capacidade de suporte da extensão distal. 
Um dente é aparentemente mais 
capaz de tolerar forças direcionadas 
verticalmentedo que forças não verticais, de 
torque ou horizontais. Esta característica é 
observada clinicamente, e parece ser 
razoável que mais fibras periodontais sejam 
ativadas para resistir à aplicação de forças 
verticais do que para resistir às forças não 
verticais. 
 
 
 
 
 
 
 
Mais fibras periodontais são ativadas para resistir às 
forças direcionadas verticalmente no dente do que para resistir 
às forças horizontais (não verticais). O eixo horizontal de 
rotação é localizado em algum lugar na raiz do dente. 
 
Mais uma vez, uma extensão distal das 
próteses parciais removíveis rotaciona 
quando forças são aplicadas aos dentes 
artificiais ligados à sela da prótese. Como se 
pode admitir que essa rotação precisa criar 
forças predominantemente não verticais, a 
localização dos componentes de 
estabilização e retenção em relação ao eixo 
horizontal de rotação dos pilares se torna 
extremamente importante. 
Um dente pilar tolera melhor forças não 
verticais se as forças forem aplicadas o mais 
próximo possível do eixo de rotação horizontal 
do pilar. 
 
Grampos instalados próximos às superfícies 
oclusais/incisais têm uma maior probabilidade de transmitir 
forças inclinadas aos pilares. 
 
O contorno da superfície axial do 
dente pilar deve ser alterado para localizar os 
componentes do grampo mais 
favoravelmente em relação ao eixo 
horizontal de rotação do pilar. 
 
LUCIELE BRAGA – ODONTOLOGIA 
 
Os pilares foram recontornados (ver área sombreada) 
para possibilitar localizações mais favoráveis de componentes 
estabilizadores retentivos e recíprocos (visão em espelho). 
 
MOVIMENTOS POSSÍVEIS DAS PRÓTESES PARCIAIS 
 
Caso se presuma que os retentores 
diretos estão atuando para minimizar o 
deslocamento vertical, o movimento 
rotacional ocorrerá em torno de algum eixo 
enquanto a sela ou selas de extensão distal se 
movem em direção (compressão), para 
longe (tração) ou horizontal (cisalhamento) 
ou sobre o tecido subjacente. 
 Infelizmente, estes movimentos 
possíveis não ocorrem isoladamente ou de 
forma independente, porém tendem a ser 
dinâmicos e ocorrer todos ao mesmo tempo. 
O maior movimento possível é 
encontrado nas próteses 
dentomucosossuportadas devido à forma 
com que a extensão distal distribui as cargas 
mastigatórias entre o dente e a mucosa. 
 O movimento da sela da extensão 
distal em direção aos tecidos da crista do 
rebordo proporciona a qualidade do tecido, 
a precisão e a extensão da sela da prótese e 
a carga funcional total aplicada. Uma revisão 
sobre o movimento rotacional de próteses 
que é possível em vários eixos na boca 
oferece algum entendimento de como os 
componentes da prótese parcial removível 
devem ser prescritos para controlar o 
movimento da prótese. 
Um movimento é a rotação no eixo 
através dos pilares mais posteriores. Este eixo 
pode passar através dos apoios oclusais ou 
qualquer outra porção rígida de um retentor 
direto localizado mais oclusal ou incisal em 
relação aos pilares. 
 
Desenho observado frequentemente para uma 
extensão distal de uma prótese parcial removível. Um retentor 
direto tipo grampo circunferencial encaixa na área retentiva 
mesiovestibular e é suportado por um apoio disto-oclusal. Se for 
ligado rigidamente ao dente pilar, isto pode ser considerado 
um desenho em cantiléver (balanço), e a força da alavanca 
classe I pode ser aplicada ao dente pilar se o tecido 
subjacente possibilitar o movimento vertical excessivo em 
direção ao rebordo. 
 
O potencial para a ação de alavanca classe I pode 
existir também em desenhos de infraestruturas de próteses 
parciais removíveis de Classe II de Kennedy com modificação 
1. Se for utilizado um retentor direto tipo grampo circunferencial 
fundido com retenção mesiovestibular em um primeiro pré-
molar direito, a força localizada na sela da prótese pode 
transmitir forças de movimentação para cima e para posterior 
no pré-molar, resultando em perda de contato entre o pré-
molar e o canino. O suporte dos tecidos da área da sela da 
LUCIELE BRAGA – ODONTOLOGIA 
 
extensão distal é mais importante para minimizar a ação do 
grampo. O desenho do retentor pode ajudar a acomodar mais 
força direcionada anteriormente durante a rotação da sela da 
prótese em uma tentativa de manter o contato dentário. 
Outras alternativas para o desenho do retentor direto no 
primeiro pré- -molar incluem um braço retentivo cônico de fio 
fundido que utiliza a área retentiva mesiovestibular ou que 
apenas tenha um braço estabilizador acima do equador 
protético. 
 
Este eixo, conhecido como linha de 
fulcro, é o centro de rotação quando a base 
da extensão distal se move em direção ao 
tecido de suporte (compressão) durante a 
aplicação de uma carga oclusal. Este eixo de 
rotação pode mudar em direção a 
componentes instalados mais anteriormente, 
mais oclusais ou incisais à altura do contorno 
do pilar, quando a sela se afasta do tecido de 
suporte durante as forças de deslocamento 
verticais das próteses parciais removíveis. 
Essas forças de deslocamento resultam 
da tração vertical dos alimentos entre as 
superfícies dos dentes, dos efeitos do 
movimento das bordas do tecido e da força 
da gravidade contra a prótese parcial 
removível superior. Se for presumido que os 
retentores diretos são funcionais e que os 
componentes de suporte anterior 
permanecem assentados, deve ocorrer a 
rotação, e não o deslocamento total. 
O movimento vertical da sela da 
prótese em direção ao tecido é limitado pela 
mucosa do rebordo residual na proporção da 
qualidade do suporte deste tecido, da 
precisão da adaptação da sela da prótese e 
da quantidade total de força oclusal 
aplicada. 
O movimento da sela na direção 
oposta é limitado pela ação dos braços de 
retenção dos grampos nos pilares terminais e 
pela ação de estabilização dos conectores 
menores em conjunto com os elementos de 
suporte verticais assentados da infraestrutura 
anterior aos pilares terminais, agindo como 
retentores indiretos. 
Os retentores indiretos devem ser 
instalados o mais distante possível da 
extensão distal da sela, possibilitando a 
melhor alavanca possível contra a elevação 
da porção distal da prótese. Um segundo 
movimento é a rotação sobre o eixo 
longitudinal quando a sela da extensão distal 
se move em direção rotacional sobre o 
rebordo residual. 
Este movimento é limitado, 
primeiramente, pela rigidez dos conectores 
maiores e menores e por sua habilidade de 
resistir ao torque. Se os conectores não forem 
rígidos, ou se existir um rompe forças entre a 
extensão distal e o conector maior, esta 
rotação sobre o eixo longitudinal aplica 
tensões indevidas nas laterais do rebordo 
remanescente ou causa a mudança 
horizontal da sela da prótese. 
Um terceiro movimento é a rotação 
sobre um eixo vertical imaginário próximo ao 
centro do arco dental. Este movimento ocorre 
durante a função porque as forças oclusais 
diagonais e horizontais são exercidas na 
prótese parcial. É limitada pelos 
componentes de estabilização, tais como os 
braços de reciprocidade dos grampos e os 
conectores menores que estão em contato 
com as superfícies verticais dos dentes. 
LUCIELE BRAGA – ODONTOLOGIA 
 
Tais componentes de estabilização são 
essenciais para qualquer desenho de prótese 
parcial, independente do tipo de suporte e 
da retenção direta empregada. Os 
componentes estabilizadores no lado do arco 
agem como estabilizadores da prótese 
parcial contra forças horizontais aplicadas no 
lado oposto. É evidente que os conectores 
rígidos devem ser utilizados para tornar este 
efeito possível. As forças horizontais sempre 
vão existir em algum grau devido às tensões 
laterais que ocorrem durante a mastigação, 
o bruxismo, o apertamento e outros hábitos 
do paciente. 
 
Essas forças são acentuadas pela falha 
na consideração da orientação do planooclusal, da influência dos dentes mal 
posicionados no arco e dos efeitos das 
relações anormais dos arcos. A fabricação de 
uma oclusão que esteja em harmonia com a 
dentição oposta e que esteja livre de 
interferência lateral durante os movimentos 
excêntricos da mandíbula pode minimizar a 
magnitude das tensões laterais. 
A quantidade de movimento horizontal 
que ocorre na prótese parcial depende, 
portanto, da magnitude da força lateral que 
é aplicada e da eficiência dos componentes 
de estabilização. Em uma prótese parcial 
removível dentossuportada, o movimento da 
base em direção ao rebordo edentado (ou 
desdentado) é prevenido principalmente 
pelos apoios nos dentes pilares e, em algum 
grau, por qualquer porção rígida da 
infraestrutura localizada mais oclusal em 
relação à altura do contorno. 
O movimento de afastamento do 
rebordo edentado é impedido pela ação dos 
retentores diretos nos pilares que estiverem 
situados nas extremidades do espaço 
edentado e pelos componentes 
estabilizadores do conector menor rígido. 
Portanto, o primeiro dos três 
movimentos possíveis pode ser controlado 
nas próteses dentossuportadas. O segundo 
movimento possível, que ocorre ao longo do 
eixo longitudinal, é impedido pelos 
componentes rígidos dos retentores diretos 
nos dentes pilares e pela capacidade dos 
conectores maiores de resistirem ao torque. 
Este movimento é muito menor nas 
próteses dentossuportadas por causa da 
presença de dentes pilares posteriores. O 
terceiro movimento possível ocorre em todas 
as próteses parciais removíveis. 
Portanto, os componentes 
estabilizadores contra o movimento horizontal 
devem ser incorporados em todos os 
desenhos de próteses parciais removíveis. Em 
próteses capazes de movimentação nos três 
planos, os apoios oclusais devem promover 
suporte oclusal apenas para resistir ao 
movimento de intrusão contra os tecidos. 
 Todos os outros movimentos da 
prótese parcial devem ser limitados pelos 
outros componentes que não os apoios 
oclusais. A entrada do apoio oclusal na 
função de estabilização pode resultar em 
transferência direta de torque ao dente pilar. 
Como os movimentos em torno dos três 
diferentes eixos são possíveis em uma prótese 
parcial com extensão distal, um apoio oclusal 
para tais próteses não deve ter paredes 
LUCIELE BRAGA – ODONTOLOGIA 
 
verticais íngremes ou retenção do tipo cauda 
de andorinha. O desenho do apoio é 
caracterizado pela falta de movimento livre, 
que pode causar forças horizontais e de 
torque aplicadas intracoronariamente ao 
dente pilar. 
Em próteses dentossuportadas, os 
únicos movimentos de alguma significância 
são o horizontal, e estes podem ser limitados 
pelos efeitos estabilizadores dos 
componentes instalados nas superfícies axiais 
dos pilares. Portanto, em próteses 
dentossuportadas, a utilização de apoios 
intracoronários é possibilitada. 
Nestes casos, os apoios promovem não 
apenas o suporte oclusal, mas também 
estabilização horizontal notável. Em 
contraste, todas as próteses parciais Classes I 
e II, que têm uma ou duas selas em 
extremidades distais, não são totalmente 
suportadas pelos dentes. Tampouco estas 
têm retenção completamente limitada aos 
pilares. Qualquer prótese parcial extensa de 
Classe III ou IV que não tenha suporte 
adequado dos pilares recai nesta mesma 
categoria. 
Estas últimas próteses podem obter 
algum suporte do rebordo edentado e, 
portanto, podem ter suporte composto pelo 
dente e pelos tecidos do rebordo. 
 
IMPACTO DOS IMPLANTES NOS MOVIMENTOS DAS 
PRÓTESES PARCIAIS 
Semelhante ao processo de se 
considerar como um dente é mais bem 
utilizado no desenho de uma PPR para 
controlar os movimentos da prótese, a 
utilização de um implante deve ser 
direcionada para o controle de movimento 
mais benéfico. 
Enquanto os possíveis papéis da 
utilização dos implantes incluem todos os três 
princípios desejáveis demonstrados pelas 
próteses – suporte, estabilidade e retenção –, 
a principal demanda funcional é imposta 
pela mastigação, e, portanto, o maior 
benefício da utilização dos implantes envolve 
a limitação da instabilidade pela melhoria do 
suporte. 
Neste contexto, como se considera 
que os implantes aumentam o desenho da 
PPR e não proporcionam apoio para uma 
prótese fixa, outros benefícios para o 
paciente são o custo reduzido e morbidade 
cirúrgica menor. Por ser o custo normalmente 
uma das considerações principais quando se 
escolhe entre os diferentes tipos de próteses, 
e como o uso de uma PPR promove uma 
vantagem distinta no custo, a seleção da 
posição mais vantajosa do(s) implante(s) 
baseada no desenho é o objetivo principal a 
ser considerado. 
A minimização da rotação sobre o eixo 
em uma Classe I ou II de Kennedy, ou 
qualquer modificação com espaço protético 
grande, é importante para se considerar.